汾河流域小城镇空间分布格局及影响因素

郑泽文，张 昱，郭文炯

（太原师范学院，山西 晋中 030619）

小城镇作为连城带乡的纽带，其健康发展与否直接影响着城市与乡村的协调发展，在实施乡村振兴战略和实现城乡融合发展的过程中是重要的着力点和支撑点。关于小城镇的研究一直以来就是国内学术界关注的热点。近年来研究的热点主要包括小城镇发展模式[1-2]、影响因素[3-4]、产业发展[5-8]、人口规模分布及结构演化[9-11]、农业转移人口[12-13]、公共服务设施供给与布局[14-16]和特色小镇发展[17-20]等方面。从研究主题来看，小城镇发展的研究呈现出了多样化的趋势，对小城镇的研究越来越细化，但对小城镇空间分布格局的研究较少，已有研究主要是从全国层面对特色小城镇空间分布特征的探讨[21-22]。从研究区域来看，区域发展不平衡是我国小城镇研究的基本特征，大多数关于小城镇的研究主要集中在东部地区，研究区域集中体现在全国、省域、县域、镇域等行政区域的角度。而以流域为单元对小城镇空间格局的研究很少，一些研究更多的是侧重乡村居民点的研究[23]，或侧重整体的城镇化空间演进的研究[24-25]。

流域为一条河流的集水区域，是一个从源头到河口完整、独立、自成系统的自然单元，又是解读各种社会现象、探索社会发展规律和组织管理国民经济，进行以水资源为核心综合开发利用的重要地域单元。与其他地域相比，流域小城镇的城乡聚落分布具有不同的特征和演变规律，以流域为区域研究小城镇，揭示其空间分布格局及区位特征，对认识城乡空间演变总体特征无疑是一个新的视角。汾河流域具有悠久的开发历史，是山西省城镇化发展的核心区域，其城镇化和城镇发展对山西具有极其重要的意义。通过对汾河流域小城镇的研究有利于对小城镇建设和发展提供科学性与可行性的政策建议，对山西省的城镇空间格局、城镇群的发展提供一些有价值的依据，对汾河流域的综合治理工程提供参考。

一、研究区概况、数据来源与研究方法

（一）研究区概况

汾河流域地跨山西省中部和西南部，地处110°30′E-113°32′E，35°20′N-39°00′N。汾河是山西天然径流量最大的河流，干流全长716 km，流域面积39 471 km2，约占全省面积的四分之一。涉及忻州、太原、晋中、吕梁、临汾、运城、长治、晋城8个地级市，40多个县（市、区），是山西省经济和社会发展的核心区域。通过统计，汾河流域小城镇数量为183个，占全省的32.4%。以汾河流域小城镇作为研究样本，能够挖掘出流域小城镇的空间分布的共有特征。

（二）数据来源

汾河流域DEM数据（分辨率30米）来源于中国科学院地理空间数据云网站，并提取高程、坡度；2016年LandSat8影像（分辨率30米）来源于中国科学院地理空间数据云网站并利用ArcGIS10.2软件从中提取汾河流域小城镇斑块；小城镇、河流、道路、景区、工业园区等空间信息通过数字矢量化得到。

（三）研究方法

1.最邻近点指数法。最邻近点指数可以用来计算点状要素的空间分布类型，最邻近点指数（R）为实际最邻近距离（ri）与理论最邻近距离（rj）之比，其公式为：R=ri/rj[21]。当R=1时，说明小城镇分布为随机型；当R>1时，小城镇分布为均匀型；当R<1时，小城镇分布为集聚型。利用ArcGIS空间统计工具中的平均最近邻进行分析，通过最近邻指数来判断小城镇的分布类型特征。

2.核密度估计法。核密度估计是用来估计未知的密度函数的一种非参数检验方法，X1，X2，…，Xn为独立同分布F的n个样本点，设其概率密度函数为f，核密度估计表达式如下：

式中，K（.）为核函数；h为带宽。该分析方法可计算出点状要素在周围领域的密度，显示出空间上要素集中的地区。利用ArcGIS空间分析工具中的核密度分析功能，可对小城镇的聚集区域进行分析。

3.叠置分析法。叠置分析是在统一空间参考系统下，通过对两个图层数据进行的一系列集合运算，产生新要素层数据的分析方法。本文将汾河流域小城镇的地理位置信息与地形、水系、道路、景区及工业园区等空间数据在ArcGIS中进行叠加分析，用于分析小城镇分布与地形、水系、道路、景区及工业园区等等要素之间的相互关系，以揭示影响小城镇分布的区位性特征。

二、汾河流域小城镇空间格局特征分析

（一）空间分布类型

汾河流域小城镇总体上呈集聚型分布。从宏观上看，小城镇在空间上属于点状要素，本文利用ArcGIS软件，提取汾河流域小城镇斑块的中心点，生成小城镇空间分布的点要素数据集，以此作为空间分析的基础。通过最邻近点分析可知，汾河流域小城镇空间分布的最近邻距离R指数为0.85，其值小于1，说明汾河流域小城镇在宏观空间上整体呈现集聚型分布模式。

汾河流域小城镇在空间上分布的差异明显。从县级角度看，县域小城镇分布密度集中在流域中下游地区，小城镇高密度主要分布在汾河中游晋中地区的介休市（10.41个/10-3km2）以及汾河下游运城市新绛县（14.15个/10-3km2）、曲沃县（12.19个/10-3km2）。为了进一步分析汾河流域小城镇斑块的空间分布特征，利用ArcGIS软件，采用Density工具对汾河流域小城镇进行核密度分析，生成不同宽度带下的核密度分布图（见图1）。由图1可知，汾河流域小城镇在上中下游的空间差异性明显，小城镇在流域中下游地区集聚，其分布明显存在2个核心集聚区，分别为晋中盆地南部和临汾-运城盆地区域。在流域中游的晋中盆地小城镇呈环状分布态势，在流域下游的临汾-运城地区小城镇围绕临汾市等呈中心地分布趋势。晋中盆地和临汾-运城盆地位于汾河流域中下游，交通便利，经济发展好，城镇化水平高，在自然环境、交通和经济发展的影响下形成了小城镇的高密度分布区。

图1 不同宽度带下汾河流域小城镇核密度等级图

（二）汾河流域小城镇规模分布特征

根据2016年LandSat8遥感影像提取并生成汾河流域小城镇斑块分布矢量图（见图2），并统计出斑块数（NP）、斑块总面积（CA）、最大斑块面积（MAXP）、最小斑块面积（MINP）、斑块平均面积（MPS）等小城镇景观指数。统计结果为，2016年汾河流域小城镇斑块数量为182个，小城镇总面积为26 866.02 hm2，最大斑块面积为1 196.23 hm2，最小斑块面积为10.96 hm2，小城镇斑块平均面积为147.62 hm2，小城镇斑块最大和最小面积之间相差悬殊，平均斑块面积较小，汾河流域小城镇斑块的规模分异明显。从总数看，用地规模较大的小城镇数量较少，大部分小城镇是中小规模的。

由图2可知，汾河流域小城镇斑块的规模分布的差异性明显。从流域角度看，汾河可分为上、中、下游三段，汾河流域小城镇斑块分布的空间差异明显，流域上游地区面积小且小城镇分布少；中游地区范围最大且小城镇数量最多；下游地区的小城镇分布的数量较多且密度最大。从规模分布看，规模较大小城镇在空间上分布在海拔较低、坡度较小的中下游地区，主要分布在晋中盆地和临汾-运城盆地的平川区域内部，且这些小城镇大多位于中下游地区的城镇密集区；中小规模的小城镇除了在中下游地区的平原和台地区集中分布外，还在上游地区零散分布于河谷地区，在流域东西两侧的支流部分也是主要沿谷地分布。

图2 2016年汾河流域小城镇斑块分布图

三、汾河流域小城镇空间分布的影响因素分析

（一）小城镇与地形因素

流域是一个相对完整的自然单元，其地形因素在区域空间的分布对城镇的选择及其发展过程中具有重要的影响，对交通联系、社会经济发展和文化交流等产生一定的抑制作用，制约着小城镇的分布和演化。根据汾河流域地形特征，将汾河流域海拔高程划分为500 m以下、500～1 000 m、1 000～1 500 m、1 500～2 000 m、2 000～2 500 m 及2 500 m以上六个等级范围，坡度划分为5°以下、5°～10°、10°～15°、15°～25°及 25°以上五个等级范围，通过与汾河流域的小城镇分布图的叠加分析，定量地揭示出汾河流域小城镇空间分布与地形之间的内在关系。从表1可知，在海拔高度1 000 m范围内，小城镇分布的数量最多，所占的比重最大，且随着高程的增加小城镇分布所占的比重逐渐下降，汾河流域小城镇主要集中分布在汾河流域中下游地区的河谷和台地区域。在地形坡度方面，流域内小城镇分布在5°以下的坡度地区共有91个，所占比重最大，且随着坡度的增加小城镇分布所占的比重逐渐下降。通过上述分析表明汾河流域小城镇的选址具有典型的低海拔、低坡度指向的规律。

表1 汾河流域小城镇斑块在不同等级高程和坡度分布统计表

（二）小城镇与水系因素

河流是汾河流域内小城镇分布的又一重要区位因素，对小城镇的发展有着十分重要的作用。本文以汾河流域为基础，探讨流域内小城镇分布与水系的空间耦合关系。研究利用ArcGIS软件，将距离最近河流干流划分为五个近水距离等级，分别是1.5 km以下，1.5～3.0 km，3.0～6.0 km，6.0～10.0 km及10.0 km以上，并通过缓冲区分析，统计出河流与小城镇之间不同距离级别内的小城镇斑块数量百分比来分析小城镇空间格局与水系分布的关系，结果表明：汾河流域183个小城镇中，距离河流1.5 km以内的小城镇的数量为59个，比重达32.42%，小城镇数量随着与河流距离的不断增大呈现出递减趋势。汾河流域小城镇的空间分布具有明显的“亲水性”特征。

（三）小城镇与交通条件的可达性

交通区位是影响小城镇空间发展的重要因素，既可以加强小城镇与周边的联系，又可以影响小城镇的空间发展方向。汾河流域内国道、省道是其交通空间的主要干道系统。研究利用ArcGIS软件，将小城镇距离最近公路（国道、省道）划分为五个距离等级，分别为0.5 km以下，0.5～1.5 km，1.5～3.0 km，3.0～6.0 km及6.0 km以上。通过分析可知，在汾河流域的183个小城镇中，距离道路1.5 km以内的小城镇有115个，比重达63.19%，交通的可达性好，其中在108、307国道附近的小城镇分布较多。随着与小城镇距离的增加，小城镇的斑块数量逐渐减少，空间分布密度逐渐降低。通过上述分析可知，汾河流域的小城镇沿道路分布的空间分布特征明显，小城镇的布局趋向于交通可达性较好的区域。

（四）小城镇与中心城市的可接近性

小城镇作为城乡之间的纽带在区域发展中占有重要的地位，其与中心城市的空间关系，特别是与中心城市的距离大小直接影响着小城镇区域发展潜力和方向，可为小城镇的空间发展的优化布局提供有用信息。中心城市，是指在区域空间内具有较强辐射力和吸引力具有中心地职能的大中小城市。选取汾河流域内3个地级市、7个县级市及23个县城作为小城镇可接近性分析的对象，探究中心城市与小城镇之间的空间关系。研究利用ArcGIS软件，将汾河流域159个小城镇距离各级城市（地级市、县级市、县城）划分为<5 km，5～10 km，10～15 km…40～50 km、50～55 km 这 10个等级，通过缓冲区分析可知，距离各级城市在10～15 km范围之间的小城镇最多，有62个，比重达39%，随着距离的增加，小城镇的分布密度越来越小。总体来看，小城镇与中心城市的可接近性较好。

（五）小城镇与景区、工业园区的融合性

汾河流域4A景区38个，5A景区3个，工业园区42个，具体空间分布如图3、图4所示。研究利用ArcGIS软件，以景区、工业园区为中心，以10 km为缓冲距离，建立11个缓冲距离等级。通过分析可知，汾河流域内183个小城镇与4A级以上景区的距离在10～20 km之间的小城镇最多，为62个，占比33.9%，与景区的融合性较好，其4A级以上景区以人文景观为主，旅游资源在空间上的分布与小城镇的关联性较强，两者存在明显的耦合关系，有利于借助旅游资源，充分发挥资源优势，发展旅游业，为特色小城镇的建设发展提供了良好的区位条件；而汾河流域内的小城镇与各工业园区的距离在0～10 km范围内小城镇数量最多，为80个，占比43.7%，说明小城镇与工业园区的融合性很好，有利于依托工业园区，通过工业园区进行引导，发展特色产业，推动特色小城镇的建设。总体来看，汾河流域小城镇与景区、工业园区的融合性好。

图3 汾河流域小城镇与 景区分布图

图4 汾河流域小城镇与 工业园区分布图

四、结论与讨论

本文以汾河流域183个小城镇为例，基于GIS空间分析方法，对汾河流域小城镇的空间分布特征进行研究，探究小城镇分布的影响因素。结果表明：汾河流域小城镇在宏观空间上整体呈现集聚型分布特征，成凝聚型分布格局，集中分布在中下游地区，在空间上形成2个核心集聚区，为临汾-运城盆地和晋中盆地南部区域；汾河流域小城镇规模分布的空间分异明显，在空间上存在上中下游的差异性特征，中游地区小城镇数量最多，下游地区的小城镇密度最大。汾河流域小城镇空间分布区位特征明显，从自然因素看，汾河流域小城镇分布具有低海拔、低坡度指向和“亲水性”特征；从人文因素看，汾河流域的小城镇与公路的交通可达性，与各级城市可接近性，与景区、工业园区的融合性好，区位因素对小城镇的建设和发展具有重要的作用。

近年来，随着美丽乡村、特色小镇等模式的逐渐盛行，小城镇特色化发展和乡村振兴成为新时代下实施国家战略的新路径。在实现乡村振兴、城乡融合发展的过程中，小城镇发展与建设起到了重要的支撑作用。基于此，本文根据汾河流域小城镇的空间分布特征及区位影响因素，提出汾河流域小城镇的发展建议：

第一，加强培育重点中心镇，建设小城镇生活圈。汾河流域小城镇在等级规模结构方面不尽合理，汾河流域小城镇数量偏多，规模较小，发育不完善。因此，未来要根据小城镇的发展潜力及有利区位，从质量、功能上提升小城镇的发展水平，完善其基本公共服务功能，提升其人口集聚能力，加快建设小城镇县域经济、服务、文化副中心，有重点地发展小城镇，加强以小城镇为中心的生活圈建设，促进城乡融合发展。

第二，加强特色小城镇的建设。根据汾河流域小城镇与交通、景区工业园区的优势区位条件，立足于区域特色文化或产业基础，强化小城镇特色产业配套基础设施，建设和做强一批资源主导型、交通枢纽型、旅游休闲型、文化创意型等特色小城镇，形成星罗棋布的特色小城镇布局，带动农村地区走上依附小城镇的共生发展之路，实现乡村振兴。

第三，促进小城镇与城市群发展相融合。汾河流域小城镇涉及到山西省太原盆地城镇密集区、晋南中部城市群，以晋中、晋南城市群发展为核心，依托太原、临汾等核心城市，借助区域交通优势，通过加强城镇群空间内各个城镇的联系，共同发展大中小城镇发展集合体，推动汾河流域城镇化进程的快速发展，使流域城镇体系进一步得到优化。