株洲市云龍示范區(qū)云田鎮(zhèn)農(nóng)村社區(qū)選址研究

歐陽曉，朱　翔

（湖南師范大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖南 長沙 410081）

株洲市云龍示范區(qū)云田鎮(zhèn)農(nóng)村社區(qū)選址研究

歐陽曉，朱翔

（湖南師范大學(xué) 資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，湖南 長沙 410081）

針對(duì)降低農(nóng)村社區(qū)開發(fā)建設(shè)成本和生態(tài)環(huán)境代價(jià)問題，以株洲市云龍示范區(qū)云田鎮(zhèn)為例，通過建立一套完整的數(shù)學(xué)模型和空間運(yùn)算程序，對(duì)鎮(zhèn)域的多要素展開空間分析。將地形、交通、基礎(chǔ)設(shè)施等變量進(jìn)行空間疊加，并對(duì)綜合適建性、適居性指標(biāo)進(jìn)行聚類分析，最后得出該鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村社區(qū)選址適宜性的結(jié)論。

云田鎮(zhèn)；農(nóng)村社區(qū)；選址；空間疊加；聚類分析

0　引言

從2005年開始，在全國范圍內(nèi)出現(xiàn)了社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)研究的熱潮。目前，國內(nèi)關(guān)于農(nóng)村社區(qū)建設(shè)的研究已形成了較完善的理論體系，為農(nóng)村社區(qū)選址研究提供有了效的理論支撐。關(guān)于農(nóng)村社區(qū)建設(shè)的研究主要涉及空間布局、發(fā)展模式、規(guī)劃設(shè)計(jì)等多個(gè)方面［1-3］，并由理論研究向理論與實(shí)證并重的方向轉(zhuǎn)變。研究主要采用了經(jīng)典區(qū)位模型法［4］、加權(quán)V法［5］、GIS法［6］等。大部分學(xué)者只是對(duì)農(nóng)村空間布局進(jìn)行了研究，而鮮有對(duì)農(nóng)村社區(qū)的選址進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)與分析。

目前，新農(nóng)村建設(shè)改變了許多農(nóng)村地區(qū)的面貌，提升了農(nóng)民的生活質(zhì)量。但基礎(chǔ)設(shè)施配套不足、新型農(nóng)村住宅比重低、交通聯(lián)系不便、群眾滿意度偏低等問題仍然存在［7］，農(nóng)村居民點(diǎn)布局零散、隨意性大的情況沒有改變［8］。要徹底解決上述問題，就必須建設(shè)成片的農(nóng)村社區(qū)，使農(nóng)民的居住相對(duì)集中，從而節(jié)約基礎(chǔ)設(shè)施和交通成本，切實(shí)提升居住質(zhì)量［9］。而農(nóng)村社區(qū)的選址往往牽涉到土地成本、建設(shè)成本、生態(tài)資源、人居環(huán)境、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)民生活、配套設(shè)施等多方面的問題，是規(guī)劃、決策時(shí)難以處理的問題［10］。根據(jù)這一情況，本文通過數(shù)理模型和空間分析，得到該鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村社區(qū)選址適宜性結(jié)論。通過結(jié)論，可直觀了解哪些區(qū)域最適宜，哪些區(qū)域較適宜，哪些區(qū)域不適宜甚至禁止作為農(nóng)村社區(qū)選址。

1　研究區(qū)域概況與數(shù)據(jù)來源

1.1區(qū)域概況

云龍示范區(qū)云田填區(qū)位如圖1所示。

云田鎮(zhèn)位于湖南省東部，株洲市區(qū)東北部，行政上隸屬于株洲市石峰區(qū)，又是株洲市云龍示范區(qū)的重要組成部分。該鎮(zhèn)土地總面積53.12 km2，2014年總?cè)丝?2 877人，轄美泉、柏嶺、云峰湖、五星、云田、高福、馬鞍、蓮花、菖塘9個(gè)行政村（社區(qū)），226個(gè)村民小組。云田鎮(zhèn)距離株洲市區(qū)約25 km，已建與在建的重要工程項(xiàng)目有：株洲方特歡樂世界、華強(qiáng)文化科技產(chǎn)業(yè)基地等。云田鎮(zhèn)植被覆蓋良好，水資源較豐富，地形有一定起伏，與城市距離適中，既有部分城鎮(zhèn)建設(shè)用地，又具備大量的農(nóng)業(yè)與農(nóng)村用地。可以認(rèn)為，云田鎮(zhèn)基本涵蓋了我國中部地區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)所具備的特征，非常適合作為多要素空間疊加分析的對(duì)象。

1.2數(shù)據(jù)來源

通過對(duì)株洲市規(guī)劃局、國土局、云龍示范區(qū)的走訪調(diào)研，獲得了云田鎮(zhèn)地形圖（1:5 000）、鎮(zhèn)域總體規(guī)劃圖（2012—2020）、土地利用規(guī)劃圖（2012—2020），以及交通路網(wǎng)、森林綠地、農(nóng)村居民點(diǎn)、基礎(chǔ)設(shè)施等分布圖。同時(shí)，通過購買Landset-5數(shù)據(jù)，獲得了云田鎮(zhèn)2014年的遙感影像。

2　研究方法

圖1　云田鎮(zhèn)區(qū)位圖Fig.1　Administrative map of Yutian Town demonstration zone

2.1建立方格網(wǎng)

根據(jù)云田鎮(zhèn)的區(qū)域面積及現(xiàn)狀特征，建立六邊形單元格方格網(wǎng)系統(tǒng)。每個(gè)六邊形單元格東西寬200 m，南北長230.94 m，邊長為115.47 m，覆蓋面積3.46 hm2。將六邊形方格網(wǎng)覆蓋滿整個(gè)云田鎮(zhèn)，則得到一個(gè)由1 680個(gè)單元格構(gòu)成的方格網(wǎng)系統(tǒng)，作為基礎(chǔ)方格網(wǎng)。依托該方格網(wǎng)系統(tǒng)，輔以有針對(duì)性的公式，就能實(shí)現(xiàn)適建性、適居性指標(biāo)的全面量化。

2.2適建性指標(biāo)方格網(wǎng)

根據(jù)地形、交通、基礎(chǔ)設(shè)施、建成區(qū)等適建性指標(biāo)的特征，分別建立適建性指標(biāo)計(jì)算公式。

1）地形。 主要考慮區(qū)域高程和相對(duì)高差兩方面因素［11］，以單元格的邊界對(duì)所有等高線進(jìn)行切割，得到大量相對(duì)獨(dú)立的等高線圖斑。據(jù)此制定公式

式中：Hg為某一單元格的地形適建性指標(biāo)，以百分比形式表現(xiàn)；

A0為此單元格面積，取3.46 hm2；

g0為鎮(zhèn)域中平原地區(qū)的平均高程，取60 m；

gi為單元格內(nèi)某一等高線圖斑的高程，單位為m；

Ai為某一等高線圖斑的面積，單位為 hm2；

n為單元格內(nèi)所有等高線圖斑的數(shù)量。

2）交通。高速路、快速路兩廂都要保持一定的控制距離，位于控制距離以內(nèi)的區(qū)域不適合選址。據(jù)此制定公式

式中：Ht為某一單元格的交通適建性指標(biāo)；

d0即單元格本身的邊長，也是單元格中心至角點(diǎn)的距離，取115.47 m ；

dcr， dtr， dvr， dgr分別為單元格中心與最近的高速路、快速路、鄉(xiāng)鎮(zhèn)道、村道之間的距離，單位為m。

3）基礎(chǔ)設(shè)施。500， 220， 110 kV高壓走廊兩廂分別有75， 50， 35 m的控制距離。據(jù)此制定公式

式中：Hi為某一單元格的基礎(chǔ)設(shè)施適建性指標(biāo)；

d500， d220， d110分別為單元格中心與最近的500， 220，110 kV高壓走廊之間的距離，單位為m；

Aif， Aid分別為基礎(chǔ)設(shè)施、工業(yè)用地在單元格中的面積，單位為hm2。

4）建成區(qū)。單元格中如有部分建成區(qū)，則該部分區(qū)域不能選址建設(shè)。據(jù)此制定公式

式中：Hc為某一單元格的建成區(qū)適建性指標(biāo)；

Ac為單元格中現(xiàn)有建成區(qū)面積，單位為hm2。

2.3適居性指標(biāo)方格網(wǎng)

根據(jù)居民點(diǎn)、農(nóng)田、森林綠地、水體等適居性指標(biāo)的特征，分別建立適居性指標(biāo)計(jì)算公式。

1）居民點(diǎn)。當(dāng)某一區(qū)域中居民點(diǎn)分布相對(duì)集中時(shí)，利用現(xiàn)有居民點(diǎn)用地進(jìn)行農(nóng)村社區(qū)建設(shè)是十分明智的，避免分散布局帶來的設(shè)施成本。據(jù)此制定公式

式中：Hr為某一單元格的居民點(diǎn)適居性指標(biāo)；

Ar為單元格中現(xiàn)有居民點(diǎn)圖斑面積，單位為hm2；

dr為單元格中心與周圍一圈單元格內(nèi)各居民點(diǎn)圖斑距離的平均值，單位為m。

2）農(nóng)田。單元格中有農(nóng)田，尤其是基本農(nóng)田，這一部分區(qū)域是不可占用的。據(jù)此制定公式

式中：Ha為某一單元格的農(nóng)田適居性指標(biāo)；

Abf， Acf分別為單元格中基本農(nóng)田、一般農(nóng)田圖斑的面積，單位為hm2；

dbcf為單元格中心與最近基本農(nóng)田或一般農(nóng)田圖斑的距離，單位為m。

3）森林綠地。森林面積比重較大的單元格不適合農(nóng)村居民點(diǎn)布局。據(jù)此制定公式

式中：Hf為某一單元格的森林綠地適居性指標(biāo)；

Afl， Agl分別為單元格中森林綠地、其他綠地圖斑的面積，單位為hm2；

dfl， dgl為單元格中心與最近森林綠地、其他綠地圖斑的距離，單位為m。

4）水體。農(nóng)村社區(qū)的建設(shè)不宜占用水體，因此水體面積大的單元格適居性較低［12］。據(jù)此制定公式

式中：Hw為某一單元格的水體適居性指標(biāo)；

Aw為單元格中水體圖斑面積，單位為hm2；

Awn為單元格外側(cè)最近水體圖斑的面積，單位為hm2；

dw為單元格中心與最近水體圖斑的距離，單位為m。

3　布局條件分析

3.1適建性條件分析

根據(jù)所收集的數(shù)據(jù)，將云田鎮(zhèn)的地形與高程、現(xiàn)狀交通網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)狀基礎(chǔ)設(shè)施布局、現(xiàn)有建成區(qū)布局分別在圖上進(jìn)行表達(dá)，如圖2所示。

地形方面，云田鎮(zhèn)最低海拔42.14 m，最高海拔179.31 m； 東部、北部地勢(shì)較高，地形起伏大；南部地勢(shì)較低，地形較為平坦。交通方面，長株高速公路從云田鎮(zhèn)西部穿過，云龍大道、云峰大道、華強(qiáng)路等快速路經(jīng)過鎮(zhèn)域。9個(gè)行政村（社區(qū)）均有通村道路，并與快速路緊密聯(lián)系，全鎮(zhèn)絕大部分的居民點(diǎn)都有道路聯(lián)系?；A(chǔ)設(shè)施方面，500 kV高壓走廊經(jīng)過鎮(zhèn)域東北部，220， 110 kV高走廊經(jīng)過鎮(zhèn)域中部和西部，在西部設(shè)有一個(gè)220 kV變電站。鎮(zhèn)域中部的一些城鎮(zhèn)建成區(qū)設(shè)有自來水和污水管網(wǎng)，但未能在廣大農(nóng)村地區(qū)普及。建成區(qū)方面，云田集鎮(zhèn)、方特歡樂世界、華強(qiáng)文化科技產(chǎn)業(yè)基地、云峰湖國際生態(tài)旅游區(qū)已基本建成，均位于鎮(zhèn)域中部；東南部有2家建材企業(yè)。

根據(jù)公式（1）～（4），在ArcGIS軟件中對(duì)方格網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行編程運(yùn)算。得到全部1 680個(gè)單元格在地形、交通、基礎(chǔ)設(shè)施、建成區(qū)4個(gè)方面的適建性指標(biāo)變量。將各單元格指標(biāo)變量從大到小按從深至淺的灰色表現(xiàn)，得到圖3。

圖2　云田鎮(zhèn)適建性條件匯總圖Fig.2　Summary chart of the conditions suitable for construction in Yuntian Town

圖3　云田鎮(zhèn)適建性指標(biāo)方格網(wǎng)Fig.3　Square grids of indexes suitable for construction in Yuntian Town

3.2適居性條件分析

根據(jù)所收集的數(shù)據(jù)，將現(xiàn)狀居民點(diǎn)分布、農(nóng)田分布、森林綠地分布、水體分布4類適居性條件分別在圖上進(jìn)行表達(dá)，如圖4所示。

圖4　云田鎮(zhèn)適居性條件匯總Fig.4　A summary of conditions for habitability in Yuntian Town

居民點(diǎn)方面，鎮(zhèn)域現(xiàn)有居民點(diǎn)呈相對(duì)均衡、零散分布，尚未形成大型、集中、規(guī)整的農(nóng)村社區(qū)。農(nóng)田方面，基本農(nóng)田面積占農(nóng)田總面積的38.51%，主要分布在鎮(zhèn)域南部。森林綠地方面，鎮(zhèn)域森林覆蓋率達(dá)到49.31%，草地、灌木、苗圃、園地等其他綠地占全鎮(zhèn)總面積的6.45%。鎮(zhèn)域東部、北部的森林集中連片，規(guī)模較大，而南部、西部的森林分布較為零散。水體方面，有五一、仙人造2個(gè)中型水庫，多個(gè)小I型、小II型水庫以及山塘，2條小河及多條支流、小溪。

根據(jù)公式（5）～（8），在ArcGIS軟件中對(duì)方格網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行編程運(yùn)算。得到全部1 680個(gè)單元格在居民點(diǎn)、農(nóng)田、森林綠地、水域4個(gè)方面的適居性指標(biāo)變量。將各單元格指標(biāo)變量從大到小按從深至淺的灰色表現(xiàn)，得到圖5。

圖5　云田鎮(zhèn)適居性指標(biāo)方格網(wǎng)Fig.5　Square grid of indexes for habitability in Yuntian Town

3.3聚類分析

綜合適建性、適居性指標(biāo)能夠表達(dá)農(nóng)村社區(qū)選址適宜建設(shè)開發(fā)、適合農(nóng)民居住的程度，但仍無法直觀地表現(xiàn)哪些地方適合農(nóng)村社區(qū)選址布局。如果將兩者機(jī)械疊加，則可能出現(xiàn)一些問題，比如某區(qū)域雖然具有良好的居住環(huán)境，但完全不適合建設(shè)。因此，必須進(jìn)行聚類分析，將單元格進(jìn)行分級(jí)，并找出既適合建設(shè)，又適合居住的區(qū)域。利用SPSS軟件，對(duì)綜合適建性、適居性單元格進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化運(yùn)算。之后，采用兩步聚類功能對(duì)所有單元格進(jìn)行聚類分析。設(shè)置邊緣排除參數(shù)為0.2，即單元格的綜合適建性、適居性指標(biāo)之差大于等于0.2時(shí)，則自動(dòng)下降至下一個(gè)層級(jí)。

通過兩步聚類，得到5個(gè)層級(jí)的單元格。將其分別定義為最適宜選址區(qū)、適宜選址區(qū)、較適宜選址區(qū)、不適宜選址區(qū)、禁止選址區(qū)。每一層級(jí)的單元格數(shù)量分別為76， 224， 362， 548， 470個(gè)。將這些單元格以三維柱狀圖的形式表現(xiàn)，則可直觀地表達(dá)哪些區(qū)域適宜或不適宜農(nóng)村社區(qū)選址，如圖6所示。

圖6　選址適宜性三維方柱Fig.6　Histogram for the suitability of location selection

4　結(jié)論

根據(jù)前面的分析，云田鎮(zhèn)在農(nóng)村社區(qū)建設(shè)的選址時(shí)，如能選擇在最適宜選址區(qū)、適宜選址區(qū)，就能大大降低開發(fā)建設(shè)的成本，減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，并有利于農(nóng)民的生產(chǎn)、生活。如果選擇在不適宜選址區(qū)、禁止選址區(qū)，則會(huì)增加建設(shè)成本，破壞生態(tài)環(huán)境，并使農(nóng)民的生產(chǎn)、生活不方便。

因此，結(jié)合圖6可以得出云田鎮(zhèn)農(nóng)村社區(qū)選址區(qū)域適宜性的結(jié)論：最適宜選址區(qū)、適宜選址區(qū)主要分布在蓮花村西北部、云峰湖村北部與東北部、美泉村的北部與東南部、柏嶺村西南部、五星村南部、云田村的東北部與西南部、高福村北部、馬鞍村西部與東南部、菖塘村北部與西部。而不適宜選址區(qū)、禁止選址區(qū)主要分布在現(xiàn)有重點(diǎn)項(xiàng)目所在地、基本農(nóng)田所在地、水源保護(hù)區(qū)、海拔較高的山地等區(qū)域。

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（責(zé)任編輯：鄧光輝）

A Research on Rural Community Location Selection in Yuntian Town of Yunlong Demonstration Zone in Zhuzhou

OUYANG Xiao， ZHU Xiang
（School of Resources and Environmental Science，Hunan Normal University，Changsha 410081，China）

In view of the reduction of the rural community construction cost， the ecological cost and the environmental cost， a spatial analysis has been made of the multiple factors in town areas， based on an established comprehensive mathematical model and a spatial computing program， with Yuntian Town of Yunlong Demonstration Zone in Zhuzhou a case study.After a spatial overlay analysis of the terrain， transportation， infrastructure and other variables， and after a cluster analysis of comprehensive indexes concerning suitable construction and habitability， a final conclusion has been drawn of the suitability of the rural community location in these town areas.

Yuntian Town；rural communities；location selection；spatial overlay；cluster analysis

K901.2

A

1673-9833（2016）04-0082-07

10.3969/j.issn.1673-9833.2016.04.016

2016-05-21

“十二五”農(nóng)村領(lǐng)域國家科技計(jì)劃基金資助項(xiàng)目（2013BAJ10B14-02）

歐陽曉（1990-），男，湖南邵陽人，湖南師范大學(xué)碩士生，主要研究方向?yàn)槌鞘械乩砼c區(qū)域可持續(xù)發(fā)展，E-mail：1075090536@qq.com