山东省美丽乡村空间分布特征及地理影响因素_李洁.pdf
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1、收稿日期:2022 06 17作者简介:李洁(1994),女,山东省菏泽市人,理学硕士,商丘师范学院测绘与规划学院助教,主要从事大数据轨迹挖掘研究山东省美丽乡村空间分布特征及地理影响因素李洁(商丘师范学院 测绘与规划学院,河南 商丘 476000)摘要:基于 20142021 年山东省美丽乡村数据,进行空间分布特征分析,探究地形、河流、交通、人口和经济五个因素对空间分布格局的影响,通过计算综合影响因素得分的方式分析美丽乡村的地理影响 结果表明:1)美丽乡村多分布于鲁东、鲁中等区域,其中烟台市拥有 7 个美丽乡村,数量最多;2)美丽乡村空间分布具有部分聚集特征,聚集区域主要集中在临沂市、枣庄市、
2、淄博市、泰安市、济南市、济宁市,以及烟台市沿海区域,呈线状分布状态;3)地形和河流构成了美丽乡村发展的基础动因,交通条件是影响美丽乡村建设的正向因素,人口和经济是带动美丽乡村发展的重要因素;4)青岛市、潍坊市、烟台市、泰安市、菏泽市等受综合因素影响很强,更适合建设美丽乡村关键词:山东省;美丽乡村;空间分布;评估体系;影响因素中图分类号:TU982 29文献标识码:A文章编号:1673 1670(2023)02 0065 060引言自“美丽乡村”提出后,全国各地乡村振兴的步伐越来越快,乡村人民的生活质量越来越高,评审出许多国家级、省部级美丽乡村 美丽乡村建设既是美丽中国建设的基础和前提,也是推进
3、生态文明建设和提升社会主义新农村建设的新工程、新载体1 在美丽乡村建设过程中,不仅要注重乡村的外部面貌改善,更要注重乡村的内涵发展近年来,国内外学者围绕乡村进行了大量研究 国外学者研究了乡村工业集群、乡村集群发展所需的社会经济条件和地方适宜性问题2 3 国内学者从美丽乡村的创新探索4、空间分布特征及影响因素分析5 6、评价指标体系构建7 等方面进行了相关研究 但对于乡村集群和美丽乡村格局成因等研究仍处于初级阶段,需要进一步探索 本文以山东省为研究区域,基于 20142021 年的国家级美丽乡村数据,研究地形、人口、经济、交通、河流等五个因素对美丽乡村产生的影响,根据不同因素的影响大小进行打分,
4、对美丽乡村形成的综合因素进行分析,为促进我国美丽乡村建设提供参考1研究区域概况山东省(N34229 38241,E114475 122423)是中国华东地区的一个沿海人口大省,自北向南与河北省、河南省、安徽省、江苏省 4 省接壤,全省陆域面积 15 58 万 km2 最高点为泰山主峰,海拔1 532 7 m,陆地最低处为黄河三角洲,一般海拔 2 m 10 m,地形以丘陵和平原为主,地跨黄河、淮河、海河、小清河和胶东五大水系 属温带季风气候,年均气温 11 14,年均降雨量一般在 550mm 950 mm 山东省经济发达,交通便利,截至2021 年,共有美丽乡村 50 个2数据来源与研究方法2
5、1数据来源文中数据涉及山东省 16 个地级市,共 57 个市辖区、27 个县级市、53 个县,合计 137 个县级行政区 20142021 年山东省国家级美丽乡村数据来源于中华人民共和国农业农村部网站(http:/www moa gov cn/),行政区划地图来源于山东省自然资源厅标准地图服务网站下载的标准地图,美丽乡村的具体分布情况如图 1 所示2 2研究方法2 2 1平均最邻近距离法平均最邻近距离法是指利用最为邻近点的分布特征来体现点状要素的空间分布,是邻近程度的地理指标,主要有集聚分布、离散分布和均匀分布三种模式 平均最邻近距离指数由观测的平均距离第 38 卷第 2 期2023 年 4
6、月平顶山学院学报Journal of Pingdingshan UniversityVol 38 No 2Apr 2023图 1山东省美丽乡村分布图除以随机分布的平均距离得出,公式为=dode,do=ni=1din,de=12n/A(1)式中,表示平均最邻近距离指数,do表示观测到的各要素与最邻近要素之间的平均距离,de表示研究区域内随机分布的平均距离,di表示要素 i 和其最邻近要素之间的距离,n 表示点状要素的总数量,A 表示可以包括所有要素的最小外接多边形的面积,n/A 表示点密度 当 =1 时,表示点状要素呈现均匀分布;当 1 时,表示点状要素呈现集聚分布;当 1 时,表示点状要素呈现
7、离散分布标准分数 Z 值由公式(2)计算得出Z=do de,=0 261 36n2/A(2)式中:表示标准差 当Z 1 96 或Z 1 96 时,表示 观 测 数 据 具 有 显 著 性 的 空 间 结 构;当 1 96 Z 1 96 时,表示观测数据很可能是随机空间过程产生的结果2 2 2核密度估计法核密度估计(Kernel Density Estimation,KDE)是一种点密度计算方法,广泛应用于集聚类的实证分析 以某中心点为圆心,作一个半径为 r 的圆,计算圆内所有点要素与圆面积的比值,得到点要素的核密度 利用此方法来分析山东省美丽乡村的空间分布特征 计算公式为fn(x)=1nhni
8、=1Kx Xi()h(3)式中:fn(x)表示点 x 处的核密度估计值;n 表示点要素总数;h 表示带宽;x Xi表示点 x 到样本点 Xi处的距离;Kx Xi()h表示核函数,可计算点要素在邻域内的核密度,将点要素较为集中的地方在图中显示出来2 2 3线密度分析法线密度分析用于计算每个栅格像元邻域内线状要素的密度,以每个网格像素的中心为圆心绘制圆,将落入圆中线段的长度乘以该线段指定字段中对应的属性值,计算出这些值的和,再除以圆的面积,得到线状要素的密度 笔者使用此方法计算山东省主要道路和主要河流的疏密程度 其计算公式为D=(l1 v1)+(l2 v2)/S(4)式中,D 表示线密度,l1和
9、l2表示各条线上落入圆内部分的长度,相应的属性字段值分别为v1和v2,S表示缓冲圆的面积2 2 4重分类方法重分类方法是指将像原值重新分类或更改为替代值的一个过程 基于 GIS 重分类方法将各影响因素按影响程度从高到低重分为多个等级,以便对影响因子进行打分3结果与分析3 1美丽乡村空间分布特征3 1 1整体分布特征通过图 1 和表 1 可知,山东省的美丽乡村大多分布在鲁东地区和鲁中地区,且分布相对均匀,所占比例分别为 30%和 26%,鲁北和鲁西南地区分66平顶山学院学报2023 年布最少,所占比例均为 6%从各市分布情况来看,烟台市的美丽乡村数量最多,占总数的 14%;济南市次之,占总数的
10、10%;淄博市、泰安市、枣庄市、临沂市、德州市各占总数的 8%;其他城市美丽乡村数量相对较少,其中青岛市没有入选为美丽乡村的村庄表 1山东省美丽乡村空间分布统计信息表地区城市美丽乡村数量/个 地区占比/%鲁东烟台市730潍坊市3威海市3日照市2青岛市0鲁中淄博市426泰安市4济南市5鲁南枣庄市414济宁市3鲁东南临沂市48鲁北东营市26滨州市1鲁西北德州市410聊城市1鲁西南菏泽市363 1 2集聚分布特征基于平均最邻近距离指数获得山东省美丽乡村空间分布格局的总体特征(表 2)平均最邻近距离指数 =0 96(1),表明山东省美丽乡村在空间上呈现集聚分布;Z=0 56,表明未通过0 05 显著性
11、水平检验 可判断山东省美丽乡村空间分布存在不显著的集聚特征表 2山东省美丽乡村平均最邻近距离计算结果观测最邻近距离/km理论最邻近距离/km最邻近指数 PZ空间分布类型31 6733 030 960 580 56不显著集聚分布基于核密度估计法针对美丽乡村进行分析,利用等间距法将美丽乡村的聚集程度分为四个等级:0 006 fn(x)/(个/km2)0 009 为高密度区,0 003 fn(x)/(个/km2)0 006 为中高密度区,0 001 fn(x)/(个/km2)0 003 为中低密度区,0fn(x)/(个/km2)0 001 为低密度区,结果见表 3山东省美丽乡村在 20142021
12、年出现了部分区域的集聚情况 高密度区域主要分布在临沂市、枣庄市、淄博市、泰安市、济南市、济宁市,以及烟台市沿海区域,并呈线状分布状态 以淄博市为例,由于行政区间狭长,占地面积小,高密度区域占比大,因此成为山东省美丽乡村高密度中心地区 菏泽市、聊城市、滨州市、潍坊市、青岛市及烟台市等绝大部分区域处于中低密度区及低密度区,多具有城市面积大的特点,除滨州市和聊城市外,其他城市面积均在 10 000 km2以上表 3山东省各市美丽乡村核密度区间占比统计结果单位:%城市高密度区 中高密度区 中低密度区 低密度区烟台市0 431 781 894 91潍坊市0 151 852 995 25威海市0 001
13、340 881 46日照市0 000 541 561 25青岛市0 000 131 125 84淄博市0 581 841 090 33泰安市0 342 271 570 76济南市0 222 372 111 91枣庄市0 760 920 510 63济宁市0 282 592 042 11临沂市0 832 902 534 48东营市0 000 651 102 99滨州市0 210 661 433 68德州市0 002 781 522 50聊城市0 000 761 323 49菏泽市0 000 951 395 223 2美丽乡村空间分布的影响因素分析3 2 1地形地貌影响地形地貌作为一种重要的自然地
14、理因子,影响着美丽乡村的分布和建设 山东省约 90%的地面在海拔 50 m 以下,这片平原由历史上形成的黄河冲积扇、三角洲和漫滩组成,把中国中南部山脉的南北两侧围成一个弧形 基于重分类方法将高程分为四个等级:平原为 h/m100,丘陵为 100 h/m200,低山为 200 h/m500,中山为 h/m 500,统计每个高程等级美丽乡村的数量,具体情况如表 4所示 可知,山东省高程在 100 m 以下的平原地区,美丽乡村有 25 个,占比最大;低山地区美丽乡村个数次之;丘陵地区有 9 个美丽乡村,比重相对较少;而高程在 500 m 以上的中山地区,因乡村缺乏特色且地理区位较弱,美丽乡村的比重较
15、少 与核密度分析结果基本一致,平原和低山地区是山东省美丽乡村的高密度区,充分说明地形地貌是山东省美丽乡村空间分布格局的重要影响因素之一 这些地形情况决定了该省更有利于美丽乡村的规划和建设76第 2 期李洁:山东省美丽乡村空间分布特征及地理影响因素表 4山东省美丽乡村高程分类统计高程美丽乡村数量/个占比/%h/m1002550100 h/m200918200 h/m5001326h/m 500363 2 2交通区位影响山东省美丽乡村大多分布在高速公路、铁路、国道及省道沿线,通过对 2021 年山东省各市主要道路数据进行线密度分析(搜索半径为 50 km),由表 5 可知,在 0 01 Da/(m
16、/km2)0 02 范围内分布有 21 个美丽乡村,0 02 Da/(m/km2)0 03范围内有 16 个美丽乡村,而 Da/(m/km2)0 01和 Da/(m/km2)0 03 范围内,有13 个美丽乡村,相对占比较少 总的来说,道路密度主要集中在0 01 m/km20 03 m/km2 因为交通发达地区主要是城市所在地,乡村分布较少;而道路密度过小的地区,由于交通不发达,不便于资源要素的流动和交换,因此美丽乡村少表 5山东省美丽乡村主要道路密度分类统计道路密度美丽乡村数量/个 占比/%Da/(m/km2)0 0111220 01 Da/(m/km2)0 0221420 02 Da/(m
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