基于耕作半徑分析的山區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化

李學(xué)東，楊 玥，楊 波，趙 濤，宇振榮,3※

（1.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院生態(tài)科學(xué)與工程系，北京 100193；2.四川省國土資源廳，成都 610072；3.國土資源部農(nóng)用地質(zhì)量與監(jiān)控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100035）

0 引 言

改革開放以來，中國城鎮(zhèn)化速度持續(xù)加快，城鎮(zhèn)化率由1978年的17.9%迅速增長到2015年的56.1%，年平均增長率約1%；中國農(nóng)村人口數(shù)量也從1995年的8.6億，下降到2015年的6億，20年間下降了約2.6億[1]。農(nóng)村人口持續(xù)減少，導(dǎo)致中國農(nóng)村居民點(diǎn)大規(guī)模的“空心化”[2-6]；根據(jù)《中國鄉(xiāng)村發(fā)展研究報(bào)告——農(nóng)村空心化及其整治策略》研究結(jié)果，中國空心村整治增地潛力可達(dá)（760～990）×104hm2（1.14～1.49億畝）[7]。另外受到交通條件差，生產(chǎn)技術(shù)落后，耕地資源匱乏等多種因素的制約，中國農(nóng)民長期以來從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的耕作半徑普遍較小，數(shù)以億計(jì)的農(nóng)村人口分散分布、散亂居住[7]?！昂洗宀⒕印笔侵袊七M(jìn)散碎農(nóng)村居民點(diǎn)向交通條件好，基礎(chǔ)設(shè)施完善的農(nóng)村居民點(diǎn)遷并的重要手段；然而隨著農(nóng)村居民點(diǎn)的遷并，農(nóng)民的耕作半徑勢(shì)必增加，從而增加了農(nóng)民耕作出行時(shí)間和體力消耗；尤其是在交通不便的山區(qū)，小微型農(nóng)村居民點(diǎn)的減少通常會(huì)導(dǎo)致耕作半徑的大幅增加；所以“合村并居”過程中，需要綜合考慮農(nóng)村居民點(diǎn)遷并前后耕作半徑的變化，保證遷并后耕作距離和耕作時(shí)間在農(nóng)民可接受范圍內(nèi)。

目前針對(duì)耕作半徑的研究主要集中在以下4個(gè)方面：1）耕作半徑對(duì)土地利用方式的影響。該研究方向是農(nóng)業(yè)地理學(xué)重要內(nèi)容，最早起源于德國地理學(xué)家馮·杜能的農(nóng)業(yè)區(qū)位理論，該理論主要闡述了距離市場(chǎng)的遠(yuǎn)近對(duì)土地利用方式與地租的影響[8-11]。而后Chisholm[12-13]等研究了小農(nóng)經(jīng)濟(jì)模式下，距離農(nóng)村居民點(diǎn)的遠(yuǎn)近對(duì)于土地利用方式的影響，結(jié)果表明勞動(dòng)密集型作物通常位于村落周邊；Garis David[14]的研究結(jié)果表明在商品農(nóng)業(yè)區(qū)與機(jī)械化程度高的地區(qū)，耕作距離同樣會(huì)對(duì)農(nóng)用地利用方式產(chǎn)生影響，需要頻繁日常管護(hù)的經(jīng)濟(jì)作物通常距離農(nóng)村居民點(diǎn)較近。2）不同地區(qū)耕作半徑空間分布特征研究[15-21]。不同研究者對(duì)中國不同地區(qū)耕作半徑進(jìn)行了研究，例如，角媛梅等[15]借助緩沖區(qū)分析法，對(duì)哀牢山哈尼聚落的耕作半徑進(jìn)行了研究，闡明了哀牢山哈尼族地區(qū)不同區(qū)域耕作半徑的差異；鄧毅等[17]對(duì)呂梁山區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)耕作半徑空間分布特征進(jìn)行了研究，并分析了地形對(duì)耕作半徑的影響。3）耕作半徑影響因素研究與耕作半徑模型構(gòu)建[22-24]。該研究方向通常以某一地區(qū)耕作半徑分析為基礎(chǔ)，提出該區(qū)域耕作半徑的主要影響因素以及耕作半徑模型[23-,24]。例如，胡紋等[23]對(duì)山地環(huán)境下耕作半徑影響因素進(jìn)行了研究，闡明了耕作半徑受到地形地貌、農(nóng)用地布局、交通條件、出行方式等多種因素的影響；唐麗靜等[24]對(duì)山東省沂源縣耕作半徑及其影響因素進(jìn)行研究，并提出了沂源縣耕作半徑計(jì)算模型。4）基于耕作半徑分析的農(nóng)村居民點(diǎn)優(yōu)化[23-27]。中國農(nóng)村居民點(diǎn)的“散、亂、空”現(xiàn)象使得該研究方向成為目前國內(nèi)研究熱點(diǎn)，不同學(xué)者提出了不同的基于耕作半徑分析的農(nóng)村居民點(diǎn)整治策略。例如，喬偉峰等[26]利用緩沖區(qū)分析法，對(duì)安徽省埇橋區(qū)耕作半徑進(jìn)行了研究，并提出了該區(qū)域農(nóng)村居民點(diǎn)整治策略；葉琴麗等[27]以重慶市沙坪壩區(qū)白林村為例，結(jié)合地形位指數(shù)與分布指數(shù)來分析優(yōu)勢(shì)地形位上的純農(nóng)型農(nóng)戶集聚區(qū)，并借助于耕作半徑和適度人口數(shù)確定農(nóng)村居民點(diǎn)規(guī)模。

目前將耕作半徑分析應(yīng)用于山區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化的研究相對(duì)較少，并且借助GIS緩沖區(qū)分析工具計(jì)算耕作半徑是最常采用的耕作半徑分析方法，該方法只能對(duì)研究區(qū)域耕作半徑進(jìn)行估算，無法分析每塊農(nóng)田到最近農(nóng)村居民點(diǎn)的精確直線距離與路徑距離。本文以四川省西昌市為例，重點(diǎn)探討了山地區(qū)“如何在促進(jìn)小微型農(nóng)村居民點(diǎn)向大中型農(nóng)村居民點(diǎn)聚集的同時(shí)，滿足村民對(duì)耕作半徑的要求”，從而推進(jìn)農(nóng)村居民點(diǎn)用地的集約化，使農(nóng)民向交通條件好，基礎(chǔ)設(shè)施完善的區(qū)域遷移。首先對(duì)西昌市高山陡坡區(qū)、低山緩坡區(qū)、河谷平原區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)特征進(jìn)行分析，而后借助GIS歐氏距離分析工具及網(wǎng)絡(luò)分析模塊來分析3個(gè)區(qū)域適宜的耕作半徑（相對(duì)于緩沖區(qū)分析，計(jì)算結(jié)果更精確），以及西昌農(nóng)村居民點(diǎn)向“＞ 0.5、＞ 1、＞ 2、＞ 3、＞ 4、＞ 5 hm2”農(nóng)村居民點(diǎn)聚集后3個(gè)區(qū)域耕作半徑的變化，最后為西昌市高山陡坡區(qū)，低山緩坡區(qū)，河谷平原區(qū)提出差異化的“合村并居”策略。

1 研究區(qū)域簡(jiǎn)介與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究區(qū)域簡(jiǎn)介

西昌市位于四川西南部，面積2655 km2（27°32'～28°10'E，101°46'～102°25'N），地形特征為“兩山一海一平原”，“兩山”為安寧河谷西岸的磨盤山與牦牛山，安寧河谷東岸的螺髻山；“一?！睘橼龊?，四川省第二大淡水湖，屬于典型的斷陷湖；“一平原”為安寧河谷平原，為四川省第二大平原。本文利用GIS點(diǎn)密度分析工具對(duì)西昌市農(nóng)用地與農(nóng)村居民點(diǎn)用地密度進(jìn)行分析。首先將農(nóng)田及農(nóng)村居民點(diǎn)斑塊利用面轉(zhuǎn)柵格工具轉(zhuǎn)為10 m×10 m柵格，然后利用柵格轉(zhuǎn)點(diǎn)工具將柵格轉(zhuǎn)為點(diǎn)，最后利用點(diǎn)密度分析工具分析每個(gè)輸出柵格一定搜索半徑（本研究搜索半徑為1000 m）范圍內(nèi)點(diǎn)的密度（單位：個(gè)/m2）。結(jié)果表明：西昌農(nóng)田與農(nóng)村居民點(diǎn)主要位于安寧河谷地區(qū)區(qū)（圖1）。

圖1 西昌市農(nóng)田密度與農(nóng)村居民點(diǎn)密度分布Fig.1 Distribution of farmland and rural settlements density of Xichang City

1.2 數(shù)據(jù)來源

本研究所采用的數(shù)據(jù)庫為西昌市國土資源局提供的西昌市2015年土地利用變更數(shù)據(jù)庫，土地利用分類與全國第二次土地調(diào)查土地分類相一致，坐標(biāo)系采用西安80坐標(biāo)系，并通過了矢量數(shù)據(jù)的拓?fù)錂z查；高程數(shù)據(jù)精度為10 m×10 m。

2 研究方法

基于耕作半徑分析的山區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化方法分為4步：1）對(duì)不同坡度區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)特征進(jìn)行評(píng)估，作為開展農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化的基礎(chǔ)；2）確定不同坡度區(qū)適宜的耕作半徑；3）模擬不同坡度區(qū)小微型農(nóng)村居民點(diǎn)向大中型農(nóng)村居民點(diǎn)遷并后耕作半徑的變化；4）根據(jù)不同坡度區(qū)適宜耕作半徑，以及不同坡度區(qū)小微型農(nóng)村居民點(diǎn)向大中型農(nóng)村居民點(diǎn)遷并后耕作半徑的變化，確定不同坡度區(qū)“合村并居”策略。以四川省西昌市為例，介紹基于耕作半徑分析的山區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化方法的具體步驟。

2.1 西昌市農(nóng)村居民點(diǎn)特征評(píng)估

2.1.1 西昌市農(nóng)村居民點(diǎn)基本狀況分析

本研究以ArcGIS 10.2為分析平臺(tái)，選取農(nóng)村居民點(diǎn)總面積、斑塊數(shù)量、平均斑塊面積、農(nóng)村居民點(diǎn)面積占西昌市總面積的百分比和人均農(nóng)村居民點(diǎn)面積5個(gè)指標(biāo)來反應(yīng)西昌市農(nóng)村居民點(diǎn)的整體狀況。另外，地形因素是影響西昌市農(nóng)村居民點(diǎn)與農(nóng)田分布的主要因素，例如，高質(zhì)量的農(nóng)田通常位于河谷平原地區(qū)，中低質(zhì)量的農(nóng)田通常位于低山緩坡區(qū)與高山陡坡區(qū)；水田多位于河谷平原區(qū)，旱田多位于低山緩坡區(qū)及高山陡坡區(qū)；所以為方便研究，將西昌市劃分為河谷平原區(qū)（0～6°）、低山緩坡區(qū)（6°～25°）、高山陡坡區(qū)（＞25°）3個(gè)區(qū)域，并對(duì)3個(gè)區(qū)域農(nóng)村居民點(diǎn)總面積、斑塊數(shù)量、平均斑塊面積和各分區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)面積占西昌市農(nóng)村居民點(diǎn)面積的百分比分別進(jìn)行分析。

2.1.2 西昌市農(nóng)村居民點(diǎn)規(guī)模特征評(píng)估

根據(jù)調(diào)查西昌市農(nóng)村居民點(diǎn)斑塊可以分為3種：1）獨(dú)戶或者兩三戶構(gòu)成的農(nóng)村居民點(diǎn)，面積通常在0.1 hm2以下；2）幾戶或者十幾戶構(gòu)成的小型居民點(diǎn)斑塊，面積通常在0.1～1 hm2，該類斑塊通常圍繞大型農(nóng)村居民點(diǎn)斑塊分布，為村莊中的小型居民點(diǎn)組團(tuán)；3）十幾戶，幾十戶，甚至上百戶構(gòu)成的大型農(nóng)村居民點(diǎn)斑塊，面積通常在1 hm2以上，該類斑塊為村莊中核心組團(tuán)。所以將西昌市農(nóng)村居民點(diǎn)劃分為0.1 hm2以下（微型農(nóng)村居民點(diǎn)）、0.1～1 hm2（小型農(nóng)村居民點(diǎn)）、1 hm2以上（大中型農(nóng)村居民點(diǎn)）3個(gè)級(jí)別。然后計(jì)算西昌市、河谷平原區(qū)、低山緩坡區(qū)、高山陡坡區(qū)內(nèi)不同級(jí)別農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量占該區(qū)域農(nóng)村居民點(diǎn)總數(shù)量的百分比，以及不同級(jí)別農(nóng)村居民點(diǎn)面積之和占該區(qū)域農(nóng)村居民點(diǎn)總面積的百分比。

2.2 西昌市不同區(qū)域適宜耕作半徑分析

不同區(qū)域適宜的耕作半徑受到農(nóng)民可接受的通勤時(shí)間，農(nóng)民所使用的交通工具，以及該區(qū)域耕作直線距離與耕作路徑距離轉(zhuǎn)換系數(shù)的影響，其計(jì)算公式為：

式中R為適宜的耕作半徑，m；V為農(nóng)民所使用的交通工具速度，m/min；T為農(nóng)民可接受的最長通勤時(shí)間，min；k為耕作路徑距離/耕作直線距離（無量綱）。為確定西昌市不同區(qū)域適宜的耕作半徑，分別對(duì)西昌市高山陡坡區(qū)，低山緩坡區(qū)，河谷平原區(qū)農(nóng)民的出行方式進(jìn)行調(diào)查，并借助ArcGIS中的網(wǎng)絡(luò)分析模塊及歐氏距離分析工具計(jì)算不同區(qū)域的耕作路徑距離與耕作直線距離；關(guān)于農(nóng)民可接受的最長通勤時(shí)間的研究相對(duì)較多，并且地區(qū)間差異不大，所以采用文獻(xiàn)調(diào)查法確定。

1）耕作路徑距離分析方法：網(wǎng)絡(luò)分析

ArcGIS網(wǎng)絡(luò)分析模塊可以精確模擬現(xiàn)實(shí)的交通網(wǎng)絡(luò)[28-30]，并通過構(gòu)建位置分配模型來分析不同農(nóng)田斑塊到最近農(nóng)村居民點(diǎn)之間的路徑距離以及每個(gè)農(nóng)村居民點(diǎn)的服務(wù)范圍。

2）耕作直線距離分析方法：歐氏距離分析

ArcGIS中歐氏距離分析工具可以精確計(jì)算研究區(qū)域內(nèi)不同農(nóng)田斑塊到最近農(nóng)村居民點(diǎn)的直線距離。歐氏距離（Euclidean distance）又稱歐幾里得距離，是指n緯空間中兩點(diǎn)的真實(shí)距離；耕作距離分析中所采用的歐氏距離是指二緯空間中兩點(diǎn)的直線距離，計(jì)算公式為

式中d為兩點(diǎn)間歐氏距離，x1與y1為點(diǎn)1橫縱坐標(biāo)，x2與y2為點(diǎn)2橫縱坐標(biāo)。ArcGIS歐氏距離分析工具通過計(jì)算每個(gè)源像元中心與周圍每個(gè)像元中心的歐氏距離，來確定每個(gè)周圍像元到最近源像元的直線距離；在耕作距離分析中，源像元為農(nóng)村居民點(diǎn)，周圍像元為耕地。

西昌市農(nóng)村居民點(diǎn)及農(nóng)田主要分布在安寧河谷地區(qū)，所以分別在安寧河谷地區(qū)的北部、中部、南部取3個(gè)樣點(diǎn)（圖1a中的P1、P2、P3），每個(gè)樣點(diǎn)面積為5km×5 km；高山陡坡區(qū)及低山緩坡區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)及農(nóng)田面積較少，所以共取3個(gè)樣點(diǎn)（圖1a中的S1、S2、S3），另外西側(cè)山體面積較大，取2個(gè)樣點(diǎn)，東側(cè)山體面積小，取1個(gè)樣點(diǎn)。首先對(duì)每個(gè)樣點(diǎn)內(nèi)道路網(wǎng)絡(luò)、農(nóng)村居民點(diǎn)斑塊、農(nóng)用地斑塊進(jìn)行提取，然后利用ArcGIS網(wǎng)絡(luò)分析模塊及歐氏距離分析工具對(duì)每個(gè)研究區(qū)域內(nèi)的耕作路徑距離與耕作直線距離進(jìn)行計(jì)算，作為分析西昌市不同區(qū)域適宜耕作半徑的基礎(chǔ)。

2.3 西昌市不同區(qū)域合村并居后耕作半徑變化模擬

本研究從推進(jìn)農(nóng)村居民點(diǎn)集約利用的角度出發(fā)，借助ArcGIS中歐氏距離分析工具，模擬了高山陡坡區(qū)、低山緩坡區(qū)、河谷平原區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)分別向“＞0.5 hm2、＞1、＞2、＞3、＞4、＞5 hm2”農(nóng)村居民點(diǎn)聚集后耕作半徑的變化。

2.4 西昌市不同區(qū)域合村并居策略分析

根據(jù)不同區(qū)域適宜耕作半徑，以及不同區(qū)域小微型農(nóng)村居民點(diǎn)向大中型農(nóng)村居民點(diǎn)遷并后耕作半徑的變化，確定不同區(qū)域“合村并居”策略?！昂洗宀⒕印本唧w原則為：“在促進(jìn)小微型農(nóng)村居民點(diǎn)向基礎(chǔ)設(shè)施完善，交通便利的大中型農(nóng)村居民點(diǎn)聚集的同時(shí)，使得新搬入農(nóng)民的耕作半徑在可接受的范圍之內(nèi)”。

3 結(jié)果與分析

3.1 西昌市農(nóng)村居民點(diǎn)基本狀況與規(guī)模特征

西昌市農(nóng)村居民點(diǎn)斑塊數(shù)目為24 334，總面積為 7 782 hm2，占西昌市總面積的2.9%，平均斑塊面積3,198 m2，人均農(nóng)村居民點(diǎn)面積178 m2/人，3個(gè)區(qū)域農(nóng)村居民點(diǎn)狀況如表1所示。西昌市微型與小型農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量占總數(shù)量的94.8%，占總面積的71.1%，所以西昌市以微型與小型農(nóng)村居民點(diǎn)為主；其中微型與小型農(nóng)村居民點(diǎn)比例：高山陡坡區(qū)>低山緩坡區(qū)>河谷平原區(qū)（圖2）。地形因素是導(dǎo)致西昌市不同區(qū)域農(nóng)村居民點(diǎn)規(guī)模差異的主要原因。河谷平原區(qū)地勢(shì)平坦，有利于形成較大規(guī)模的農(nóng)村居民點(diǎn)，所以河谷平原區(qū)小型與微型農(nóng)村居民點(diǎn)比例為90.4%（圖2b），在3個(gè)區(qū)域中最小；高山陡坡區(qū)與低山緩坡區(qū)由于受到地形的限制，難以形成大中型農(nóng)村居民點(diǎn)，使得高山陡坡區(qū)與低山緩坡區(qū)小型與微型農(nóng)村居民點(diǎn)比例高達(dá)99.5%與98%（圖2b），遠(yuǎn)高于河谷平原區(qū)。

3.2 西昌市不同區(qū)域適宜的耕作半徑

相關(guān)研究結(jié)果表明，80%的農(nóng)民可以接受的耕作出行時(shí)間在20 min以下[31]；安寧河谷地區(qū)耕作出行方式以自行車與電動(dòng)車為主，速度按15～20 km/h計(jì)算[23，31]（根據(jù)當(dāng)?shù)芈窙r適當(dāng)降低）；高山陡坡區(qū)和低山緩坡區(qū)由于受到地形限制，農(nóng)民耕作出行方式仍以步行為主，預(yù)期短時(shí)間內(nèi)無法改變，速度分別按照3～4與4～5 km/h計(jì)算[24]；則安寧河谷平原區(qū)最大耕作路徑距離為5000～6667 m，低山緩坡區(qū)最大耕作路徑距離為1333～1667 m，高山陡坡區(qū)最大耕作路徑距離為1000～1333 m。高山陡坡區(qū)、低山緩坡區(qū)、河谷平原區(qū)耕作路徑距離與耕作直線距離轉(zhuǎn)換系數(shù)分別為1.79、1.76、1.66（表2）；則安寧河谷平原區(qū)適宜耕作半徑為3000～4000 m，低山緩坡區(qū)適宜耕作半徑為750～950 m，高山陡坡區(qū)適宜耕作半徑為550～750 m。

表1 西昌市農(nóng)村居民點(diǎn)基本狀況Table 1 Basic situation of rural settlements in Xichang City

圖2 西昌市農(nóng)村居民點(diǎn)規(guī)模特征分析結(jié)果Fig.2 Size characterisitic of rural settlements in Xichang City

表2 西昌市不同區(qū)域耕作直線距離與耕作路徑距離Table 2 Farming straight-line distance and farming path-distance in different regions of Xichang City

從研究結(jié)果來看，農(nóng)民可接受的通勤時(shí)間通常差別不大，所以農(nóng)民可接受的耕作半徑主要受到其所在區(qū)域的交通狀況及交通方式的影響。西昌市高山陡坡區(qū)，低山緩坡區(qū)及河谷平原區(qū)之間的交通狀況及交通方式存在顯著的差異（平均耕作路徑距離/平均耕作直線距離的比值分別為1.66，1.76，17.9），所以3個(gè)區(qū)域之間適宜的耕作半徑存在較大差異；而3個(gè)區(qū)域內(nèi)的各鄉(xiāng)鎮(zhèn)交通狀況及農(nóng)民出行方式差異不大（例如，河谷平原區(qū)平均耕作路徑距離/平均耕作直線距離的比值分別為1.64，1.67，1.67），所以可以采用統(tǒng)一的耕作半徑標(biāo)準(zhǔn)。另外農(nóng)民可接受的耕作半徑通常為某一范圍值，而非一個(gè)確定的數(shù)值，使得適宜耕作半徑的確定具有一定彈性。

3.3 不同合村并居情景對(duì)西昌市耕作直線距離的影響

西昌市現(xiàn)狀平均耕作直線距離為147 m，且平均耕作直線距離：高山陡坡區(qū)>低山緩坡區(qū)>河谷平原區(qū)；3個(gè)區(qū)域平均耕作直線距離均隨著微型與小型農(nóng)村居民點(diǎn)的數(shù)量的減少呈線性增長，并且微型與小型農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量的減少，對(duì)高山陡坡區(qū)耕作距離的影響最大（斜率最高），其次是低山緩坡區(qū)，對(duì)河谷平原區(qū)耕作距離的影響最?。▓D3a）。3個(gè)區(qū)域最大耕作直線距離（耕作半徑）同樣隨著微型與小型農(nóng)村居民點(diǎn)的數(shù)量的減少呈線性增長，但微型與小型農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量的減少，對(duì)河谷平原區(qū)最大耕作直線距離的影響較小，對(duì)低山緩坡區(qū)和高山緩坡區(qū)耕作直線距離的影響較大（圖3b）。

圖3 不同合村并居情景對(duì)西昌市耕作直線距離的影響Fig.3 Influence of different rural settlements consolidation scenarios on farming straight-line distance of Xichang City

高山陡坡區(qū)與低山緩坡區(qū)農(nóng)田分散分布，且農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量相對(duì)較少，使得現(xiàn)狀耕作半徑相對(duì)較大，分別為180與146 m（圖3a）。另外小微型農(nóng)村居民點(diǎn)比例越高，小微型農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量的減少，對(duì)耕作直線距離的影響越大；由于微型與小型農(nóng)村居民點(diǎn)比例：高山陡坡區(qū)>低山緩坡區(qū)>河谷平原區(qū)，所以小微型農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量的減少，對(duì)高山陡坡區(qū)耕作距離的影響最大，其次是低山緩坡區(qū)，對(duì)河谷平原區(qū)耕作距離的影響最小（圖3a，3b）。

3.4 西昌市不同區(qū)域農(nóng)村居民點(diǎn)遷并策略

1）安寧河谷地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)遷并策略：根據(jù)7種情景下耕作直線距離分析，當(dāng)農(nóng)村居民點(diǎn)向大于3 hm2農(nóng)村居民點(diǎn)聚集時(shí)，西昌市安寧河谷地區(qū)平均耕作直線距離為734 m（圖3a），最大耕作直線距離為3 603 m（圖3b），并且85.6%的農(nóng)田到最近農(nóng)村居民點(diǎn)的距離不超過1,000 m（圖4a），而河谷平原區(qū)適宜的耕作半徑為3 000～4 000 m；所以安寧河谷地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)向3 hm2以上農(nóng)村居民點(diǎn)聚集可形成具有一定規(guī)模的村莊，并滿足耕作半徑要求可以滿足耕作半徑要求。

2）低山緩坡區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)遷并策略：根據(jù)7種情景下耕作直線距離分析，當(dāng)微型與小型農(nóng)村居民點(diǎn)向大于1 hm2農(nóng)村居民點(diǎn)聚集時(shí)，平均耕作直線距離為1,610 m（圖3-a），最大耕作直線距離為15 964 m（圖3b），48.5%的農(nóng)用地到最近農(nóng)村居民點(diǎn)的距離小于950 m（圖4b），而低山緩坡區(qū)適宜的耕作半徑為750～950 m；所以低山緩坡區(qū)部分微型與小型農(nóng)村居民點(diǎn)可以向大于1 hm2，且交通便捷的農(nóng)村居民點(diǎn)集中，從而形成具有一定規(guī)模的農(nóng)村居民點(diǎn)；但位置較為偏遠(yuǎn)，可達(dá)性差的小型與微型農(nóng)村居民點(diǎn)向大于1 hm2農(nóng)村居民點(diǎn)聚集后，無法滿足耕作半徑的需求，所以不適宜進(jìn)行遷并。

圖4 西昌市3個(gè)區(qū)域7種情景下隨耕作直線距離的增加農(nóng)田面積累計(jì)百分比Fig.4 Cumulative percentage of farmland area with increase of farming straight-line distance of Xichang City in three regions and seven scenarios

3）高山陡坡區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)遷并策略：根據(jù)7種情景下耕作直線距離分析，當(dāng)農(nóng)村居民點(diǎn)向大于0.5hm2農(nóng)村居民點(diǎn)集中時(shí)，西昌市高山陡坡區(qū)平均耕作直線距離為1433m（圖3a），最大耕作直線距離為8 781 m（圖3b），僅有13%的農(nóng)用地到最近農(nóng)村居民點(diǎn)的直線距離低于750 m（圖4c），所以高山陡坡區(qū)散碎農(nóng)村居民點(diǎn)就地遷并價(jià)值不高。另外西昌市高山陡坡區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量小，僅占西昌市農(nóng)村居民點(diǎn)總面積的2.6%（表1），但是對(duì)西昌市生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞；所以高山陡坡區(qū)除部分少數(shù)民族居民點(diǎn)以外，其他農(nóng)村居民點(diǎn)遷并工程應(yīng)與退耕還林還草，異地扶貧搬遷，山地保護(hù)與修復(fù)等各類工程協(xié)同推進(jìn)，逐漸向低山緩坡區(qū)與河谷平原區(qū)遷移。

4 結(jié)論

1）西昌市微型與小型農(nóng)村居民點(diǎn)比例高（94.8%），耕作半徑?。?47 m）；且微型與小型農(nóng)村居民點(diǎn)比例：高山陡坡區(qū)>低山緩坡區(qū)>河谷平原區(qū)，所以微型與小型農(nóng)村居民點(diǎn)的遷并對(duì)高山陡坡區(qū)耕作距離的影響最大，其次是低山緩坡區(qū)，對(duì)河谷平原區(qū)耕作距離的影響相對(duì)較小。

2）安寧河谷平原區(qū)適宜耕作半徑為3 000～4 000 m，當(dāng)安寧河谷地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)向3 hm2以上農(nóng)村居民點(diǎn)聚集時(shí)可以形成具有一定規(guī)模的村莊，并滿足耕作半徑要求。

3）低山緩坡區(qū)適宜耕作半徑為750～950 m，當(dāng)農(nóng)村居民點(diǎn)向大于1 hm2農(nóng)村居民點(diǎn)集中時(shí)，48.5%的農(nóng)用地到最近農(nóng)村居民點(diǎn)的距離小于950 m，所以低山緩坡區(qū)部分微型與小型農(nóng)村居民點(diǎn)可以向大于1 hm2，且交通便捷的農(nóng)村居民點(diǎn)集中，從而形成具有一定規(guī)模的農(nóng)村居民點(diǎn)；但位置較為偏遠(yuǎn)，可達(dá)性差的小型與微型農(nóng)村居民點(diǎn)向大于1 hm2農(nóng)村居民點(diǎn)聚集后，無法滿足耕作半徑的需求，不適宜進(jìn)行遷并。

4）高山陡坡區(qū)適宜耕作半徑為550～750 m，當(dāng)高山陡坡區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)向大于0.5 hm2農(nóng)村居民點(diǎn)集中時(shí)，僅有13%的農(nóng)用地到最近農(nóng)村居民點(diǎn)的直線距離低于750 m，所以高山陡坡區(qū)小微型農(nóng)村居民點(diǎn)就地遷并價(jià)值不高。高山陡坡區(qū)除部分少數(shù)民族聚居點(diǎn)以外，其他農(nóng)村居民點(diǎn)遷并工程應(yīng)與退耕還林還草，異地扶貧搬遷，山地保護(hù)與修復(fù)等各類工程協(xié)同推進(jìn)，逐漸向低山緩坡區(qū)與河谷平原區(qū)遷移。

該方法可用于計(jì)算不同區(qū)域適宜的耕作半徑，及不同合村并居情景對(duì)耕作半徑的影響，從而提高合村并居規(guī)劃的合理性。但存在以下不足：1）利用GIS歐氏距離分析工具及網(wǎng)絡(luò)分析模塊來對(duì)研究區(qū)域耕作直線距離與耕作路徑距離進(jìn)行分析雖然能夠提高計(jì)算結(jié)果的精確度，但相對(duì)于緩沖區(qū)分析法，計(jì)算時(shí)間更長；3種耕作距

離計(jì)算方法均有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，使用者可根據(jù)項(xiàng)目對(duì)計(jì)算精度和計(jì)算時(shí)間的要求，選擇相應(yīng)的計(jì)算方法。2）該研究在計(jì)算不同區(qū)域適宜耕作半徑時(shí)，并未對(duì)西昌市不同區(qū)域農(nóng)民可接受的最長通勤時(shí)間進(jìn)行調(diào)研，而是根據(jù)相關(guān)研究結(jié)論，統(tǒng)一取20 min，從而降低了計(jì)算精度。3）農(nóng)村居民點(diǎn)布局優(yōu)化需要綜合考慮地形地貌、交通狀況、農(nóng)田分布、行政區(qū)劃、地區(qū)經(jīng)濟(jì)文化差異等多種因素，該文只從耕作半徑的角度，探討了“如何在促進(jìn)山區(qū)小微型農(nóng)村居民點(diǎn)向大中型農(nóng)村居民點(diǎn)聚集的同時(shí)，滿足村民對(duì)耕作半徑的要求”，并未考慮其他因素，后續(xù)研究中需進(jìn)一步探討其他因素的影響。4）安寧河谷平原區(qū)各村鎮(zhèn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況差異明顯，統(tǒng)一采用相同的耕作半徑，是否合適仍需進(jìn)一步研究。5）地形因素通常是影響山區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)分布、農(nóng)田分布、交通狀況、社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況差異的主要因素，原文按照坡度進(jìn)行研究區(qū)域劃分是為了將問題簡(jiǎn)化，方便研究；但單純以坡度進(jìn)行分區(qū)，忽略了其他因素的影響，是否合適有待進(jìn)一步研究。

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