喀斯特山地县域农村居民点用地空间结构特征
——以贵州省开阳县为例

孙耀鹏，方敏

1.贵州省第三测绘院；2.贵州水利水电职业技术学院

乡村振兴战略的实施是决胜全面建成小康社会的重大历史任务，是新时代解决“三农”问题、全面激活农村发展新活力的重要战略举措和总抓手。然而，长期以来我国城乡发展存在不平衡、不充分等问题，尤其是农村居民点布局混乱、用地结构分散、用地方式粗放。乡村振兴战略的实施为农村居民点用地空间布局重构带来了新的契机，快速城镇化背景下，农村人口大规模涌向城市，但农村居民点用地规模却在逐年增加[1]。由于乡村转型发展升级、农村土地的非农转变等因子的影响，造成农村居民点用地大量闲置、废弃。“空心化”问题日益加剧，土地资源被严重浪费[2]。整治优化农村建设用地，可有效调整和重构农村地域空间以及人地关系，促进城乡建设合理发展[3]，新农村建设、乡村振兴、城乡融合等政策制度的出台旨在优化农村居民点用地数量结构和空间布局[4]。因此，研究农村居民点用地空间结构有助于开阳县农村居民点用地实现集约高效利用和合理配置。

一、研究区域与数据来源

（一）研究区概况

开阳县位于贵州中部，地处乌江南岸，云贵高原东侧梯状斜坡地带，地势西南高东北低。地跨 106 ° 45´E ～ 107 ° 17´E，26 °48´～27 °22´， 南 北长64km，东西宽53km。海拔512～1679 m。全县国土总面积2023.79km2，其中农村居民点用地面积5797.77hm2，占国土面积的2.86%，其研究区示意图如图1所示。

图1 开阳县区位、行政区划与地形分布

（二）数据来源与处理

本文农村居民点用地数据由贵州省第三测绘院提供，按照《土地利用现状分类》（GB/T21010-2007）归类划分。地形地貌数据来自地理空间数据云（http：//www.gscloud.cn/），空间分辨率为30m。研究统计数据来源于开阳县2017年统计年鉴，将其数字化后汇总统计分析。利用ArcGIS空间数据处理软件对数据进行拓扑关系处理、坐标系统转换及数据可视化。

二、研究方法

（一）空间布局模式

在县域尺度上，把居民点当作点状目标，分布格局有均匀、集聚和随机分布。采用最邻近指数识别空间结构，利用Voronoi图变异系数进行验证。其数学表达式为[5]：

式中n表示居民点总数，min(dij)表示最邻近点的欧氏距离，R表示最邻近距离指数，A表示研究区面积。

（二）核密度估计

核密度估计法（Kernel Density Estimation，KDE）是根据离散的点来插值邻近要素，具有样本圆心、搜索半径等属性共同构成圆形的插值区域，离圆心较远的区域权重值低，越近的区域权重值越高[6]。本文主要用于对农村居民点用地的概率密度进行估计，能够反映农村居民点空间布局整体形态特征，其数学函数表达如下[7]：

式2中，n表示样本数据观测值的个数，是一种加权形式表达的核函数。h表示带宽，h越大，密度函数的计算结果就越平滑，但可能会出现偏差比较大的现象，h如果选较小值，密度函数的密度曲线和样本拟合较好，但可能很不光滑。为了获得与实际情况相符的密度曲面图，在运用核密度估计时需要结合具体情况反复测试来调整带宽h。

（三）ESDA空间关联

空间关联模型ESDA中主要通过Getis-Ord Gi*值的大小来定义研究对象之间的空间结构关联度，用于识别不同空间位置的高值簇和低值簇，其计算公式如下：

为便于解释和比较，Gi*(d)的正负值探测用地规模的冷热点区分布，wij(d)是空间权重，xj为空间要素。

三、结果分析

（一）空间结构类型与集聚特征

通过地理信息软件的融合处理，开阳县农村居民点用地图斑共有12341个，总面积5797.77hm2。其中最大的图斑面积为29.31hm2，平均值0.47hm2，人均210.83m2，明显高于国家规定的150m2/人的上限标准。Voronoi多边形面积变异系数为108.73%，最邻近指数R为0.7223，小于1。整体上看，农村居民点空间分布呈现“大散居、小聚居”的空间格局，呈现“北密南疏”的阶梯状递减格局趋势，属于高集聚分布类型（图2）。

图2 开阳县农村居民用地空间分布特征

开阳县乡村建设用地面积较大、空间零星分散，从侧面反映出研究区乡村人口“空心化”较为严重。究其原因，乡村人口流失伴随着外出务工收入回流建房、家庭结构变迁伴随村民分家建房等因素导致乡村建设用地出现“一户多宅”“人走房空”“建新不拆旧”等非理性扩张现象。虽然住房还在，但其使用效率十分低，村民多处建房目的在于方便以后养老或为子孙后代留下更多的财产，使得农村居民点用地面积快速增长。因此，乡村空间发展过程中，土地集约利用更值得我们关注，一方面是为了更合理高效地利用土地资源，另一方面通过合理高效地利用土地资源，为城区的发展腾出更多的空间，在城镇建设扩张的同时减少对“耕地红线”的触碰。

因此，开阳县要解决乡村“一户多宅”“空心村”等问题，土地主管部门必须通过增存挂钩复垦、转让、置换等方式统筹安排农村闲置宅基地，同时建立健全土地合理开发法律法规，加强监管，严惩违法占用耕地建房行为，减少农村闲置土地存量，充分挖掘用地潜力，缓解用地压力，如此循环。闲置宅基地的复垦补充了开阳县占补平衡指标，有力支撑区域重点项目的落地，也使得农村居民点用地结构更加趋于合理，提高农村居民点用地开发利用效率。

（二）用地规模分布空间关联

图3是研究区农村居民点用地规模空间分异图，可以看出热点区零散分布，在空间上呈现出连续变化的特点。通过测算，开阳县用地规模的Moran’s I估计值为0.0737，该结果检验显示较为显著，说明开阳县农村居民点用地规模存在较强的自相关性，呈集聚格局。综上所述，农村居民点用地冷热点分布不集中，可以从开阳县城市、乡镇、农村等全域安排城乡空间扩展的布局，整理、统计、复垦、再开发利用乡村区域低效的、荒废的建设用地，合理指引乡村地区的发展，支持人口规模较大的村镇积极发展产业，这样农村才能够存留下部分年轻的劳动力，提高农村地区的活力。

图3 开阳县农村居民点用地规模空间分异

四、研究结论

通过测度，开阳县农村居民点用地空间分布总体上呈现较强的集聚态势，密度分布呈现“北密南疏”的阶梯状递减格局趋势，高密度区集中于北部的水龙乡—花梨镇—冯三镇—楠木渡镇弧形河谷地带，以及在南部城关镇、双流镇、永温镇等经济较为发达的乡镇沿交通干道集中分布。同时，研究发现开阳县农村居民点用地规模存在正相关性，呈较强集聚格局，空间关联的集聚程度更为明显，热点区域由乡镇驻地附近沿交通干道向四周梯度衰减，用地规模分布具有较高的地形、交通和经济指向。