發(fā)布時間：2017-12-26 06:42

  本文關(guān)鍵詞：重慶山地丘陵區(qū)農(nóng)村居民點分形特征及空間布局優(yōu)化研究　出處：《西南大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：城鎮(zhèn)化是人類發(fā)展的必由之路,我國城鎮(zhèn)化建設(shè)正處于快速發(fā)展階段,為了更好的解決農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民問題,在推進城鎮(zhèn)化的過程中提出“城鄉(xiāng)發(fā)展一體化”概念,要將新農(nóng)村建設(shè)與城鎮(zhèn)化建設(shè)緊密結(jié)合,從而推動區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展,實現(xiàn)全面建成小康社會。新農(nóng)村建設(shè)要實現(xiàn)把農(nóng)村建設(shè)成為經(jīng)濟繁榮、設(shè)施完善、環(huán)境優(yōu)美、文明和諧的社會主義新農(nóng)村的目標。農(nóng)村居民點是農(nóng)村人口的載體,是農(nóng)村人地關(guān)系的核心,農(nóng)村居民點建設(shè)在新農(nóng)村建設(shè)中占有不可或缺的地位。我國農(nóng)村居民點具有單個規(guī)模小,分布零散、缺乏規(guī)劃等諸多缺陷,但農(nóng)村居民點總規(guī)模較大,全國農(nóng)村居民點用地達到24798萬畝,人均農(nóng)村居民點用地214m2,在地形復(fù)雜的丘陵山區(qū)表現(xiàn)得更加突出。主要是因為山區(qū)地形復(fù)雜、地勢起伏大,區(qū)域間海拔差異顯著,使得居民點分布更加零散、受地形條件限制,居民點的建設(shè)規(guī)模更加大小不一,且區(qū)間經(jīng)濟發(fā)展、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、生產(chǎn)環(huán)境差異大,使得居民點空間布局十分不合理。目前已有學(xué)者針對丘陵山區(qū)居民點布局優(yōu)化開展了大量研究,但研究的尺度比較單一,區(qū)域代表性不顯著,普適性不高。因此,針對丘陵山區(qū)開展不同生態(tài)類型區(qū)、不同尺度農(nóng)村居民點空間分形特征、居民點變化驅(qū)動力分析及居民點優(yōu)化布局研究,以期提高土地節(jié)約集約利用程度,同時改善農(nóng)村人居環(huán)境,對丘陵山區(qū)耕地保護、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展及生態(tài)文明建設(shè)具有重要的現(xiàn)實意義。本研究以重慶丘陵山區(qū)為研究對象,利用分形理論在不同生態(tài)類型區(qū)縣域、鎮(zhèn)域尺度開展農(nóng)村居民點分形特征研究,得出了農(nóng)村居民點分形規(guī)律。采用邏輯回歸模型,在Clue-S的支持下,對不同生態(tài)類型區(qū)鎮(zhèn)域尺度居民點變化驅(qū)動因子進行量化分析,揭示不同驅(qū)動因子對居民點變化的貢獻程度。借助引力模型、潛能模型,在地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,GIS)的支持下實現(xiàn)了不同生態(tài)類型區(qū)鎮(zhèn)級農(nóng)村居民點優(yōu)化布局,主要結(jié)論如下:(1)重慶市不同生態(tài)類型區(qū)農(nóng)村居民點分形特征農(nóng)村居民點空間分布隨高程變化而變化,在不同生態(tài)類型區(qū)的其分布規(guī)律不一致。淺丘平壩區(qū)80%以上的農(nóng)村居民點都分布在海拔300m以下區(qū)域。低山丘陵區(qū)45%以上的居民點都分布在300-500m之間。中山丘陵區(qū)農(nóng)村居民點主要分布在300-500、500-800m之間,兩個高程段居民點個數(shù)比例均在35%左右。高海拔山區(qū)居民點主要分布在300~800m之間,研究時段內(nèi)的個數(shù)比例均在42.5%左右,其次是800-1200m之間的農(nóng)村居民點,個數(shù)比例均在30.5%左右。坡度對農(nóng)村居民點空間分布的影響具是有規(guī)律的,不同生態(tài)類型區(qū)其變化規(guī)律是一致的。淺丘平壩區(qū)35%以上的居民點分布在6~15°坡度段,低山丘陵區(qū)35%以上的居民點分布在15~25°,中山丘陵區(qū)25%以上的居民點分布在6~15°,33%左右的居民點分布在15~25°,高海拔山區(qū)37%以上的居民點分布在15~25°,6~15°上面的居民點個數(shù)比例在30%左右。不同生態(tài)類型區(qū)的農(nóng)村居民點主要分布在6~15°、15~25°這個兩個坡度上。農(nóng)村居民點的分形特征體現(xiàn)了顯著的區(qū)域差異性和內(nèi)部差異性,揭示了不同生態(tài)類型區(qū)居民點空間占據(jù)能力的強弱程度,從側(cè)面反映了各生態(tài)類型區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和自然條件的差異,經(jīng)濟越發(fā)達、自然環(huán)境越好,其分維數(shù)值越高。其中淺丘平壩區(qū)潼南縣的居民點分形維數(shù)值最高,均在1.6以上,高海拔山區(qū)彭水縣的居民點分形維數(shù)值最低,均不到1.47。低山丘陵區(qū)巴南的分維數(shù)值均在1.58左右,中山丘陵區(qū)涪陵的居民點分維數(shù)值均在1.59左右。各鎮(zhèn)居民點分形特征:淺丘平壩區(qū)最高1.563,最低1.41,各鎮(zhèn)的分形特征差別較小。低山丘陵區(qū)各鎮(zhèn)最高1.579,最低1.213,各鎮(zhèn)的分形特征差距較大。中山丘陵區(qū)各鎮(zhèn)最高1.552,最低1.152,高海拔山區(qū)各鎮(zhèn)最高1.409,最低1.110。農(nóng)村交通分維數(shù)值亦存在區(qū)間差異和區(qū)內(nèi)差異,但分維數(shù)值低于農(nóng)村居民點分維數(shù)值,交通分維值的年際變化程度也低于居民點,表明所有生態(tài)類型區(qū)各鎮(zhèn)的交通發(fā)展都不均衡,不能滿足農(nóng)村居民點的實際需求。其中中山丘陵區(qū)交通分維數(shù)值最高1.3742,最低1.3538,分維數(shù)值逐年增加。低山丘陵區(qū)最低1.3282,最高1.3444。高海拔山區(qū)分維數(shù)值1.2643。淺丘平壩區(qū)最低1.2583,最高1.2613,逐年增加。各鎮(zhèn)交通分形特征:淺丘平壩區(qū)分維數(shù)值介于0.881-1.999之間,低山丘陵區(qū)介于0.166-1.317,中山丘陵區(qū)介于1.063-1.322之間,高海拔山區(qū)介于0.869-1.22之間。與居民點、交通相比,農(nóng)村水系分維數(shù)值的區(qū)間差異和區(qū)內(nèi)差異最大的,從側(cè)面反映了不同生態(tài)類型區(qū)水資源的豐富程度。其中最好的中山丘陵區(qū),其分維數(shù)值均在1.4537以上。淺丘平壩區(qū)的水系分維數(shù)值均為1.3983。低山丘陵區(qū)介于1.3484-1.3602之間,高海拔山區(qū)最小1.2579。各鎮(zhèn)的水系分形特征:淺丘平壩區(qū)最高1.366,最低0.778,低山丘陵區(qū)最高1.498,最低0.797,中山丘陵區(qū)最高1.536,最低0.588,高海拔山區(qū)最高1.252,最低0.728,水系分維數(shù)值與研究區(qū)的水資源豐富程度基本一致。(2)重慶不同生態(tài)類型區(qū)農(nóng)村居民點變化驅(qū)動力分析構(gòu)建了重慶市不同生態(tài)類型區(qū)鎮(zhèn)級農(nóng)村居民點基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,含農(nóng)村居民點、土地利用現(xiàn)狀、土壤、基本農(nóng)田、耕地級別、基礎(chǔ)設(shè)施、地形等,對數(shù)據(jù)庫屬性進行了補充完善,對數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)格式進行了統(tǒng)一。通過分析鎮(zhèn)級尺度農(nóng)村居民點基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,發(fā)現(xiàn)不同生態(tài)類型區(qū)的基礎(chǔ)條件各不相同。如淺丘平壩區(qū)、中山丘陵區(qū)的農(nóng)村居民點平均面積最大,其單個居民點面積最大的為7.96hm2,最小的不足0.001hm2。淺丘平壩區(qū)、中山丘陵區(qū)地類面積最多的是耕地,低山丘陵區(qū)和高海拔山區(qū)地類面積最多的是林地。4種生態(tài)類型區(qū)的土壤質(zhì)地差別大,淺丘平壩區(qū)以紅石骨夾泥土、夾泥田、半沙半泥土為主,低山丘陵區(qū)棕紫色水稻土、棕紫泥為主,中山丘陵區(qū)以夾沙土、沙田、大眼泥田為主,淺丘平壩區(qū)以礦子黃泥為主。中山丘陵區(qū)基本農(nóng)田最多5065.75hm2,高海拔山區(qū)最少2524.08hm2。淺丘平壩區(qū)耕地等別最多的是7級,低山丘陵區(qū)耕地等別最多的是6級,中山丘陵區(qū)耕地等別最多的是4級,高海拔山區(qū)耕地等別最多的是10級。中山丘陵區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施最好,高海拔山區(qū)最差。農(nóng)村居民點綜合變化、增加、減少均是內(nèi)部因子和外部因子共同驅(qū)動的結(jié)果,但內(nèi)部因子的wald貢獻值高于外部因子,不同生態(tài)類型居民點的變化均遵循這一規(guī)律。如淺丘平壩區(qū)其綜合變化的驅(qū)動因子有高程、地均第二產(chǎn)業(yè)值、有效灌溉面積、糧食總量、距離道路距離、距離城鎮(zhèn)距離、距離水系距離7個,其中有4個是內(nèi)部因子,距離道路距離wald統(tǒng)計達到了1496.450,中山丘陵區(qū)農(nóng)村居民點增加受高程、距離道路距離、距離城鎮(zhèn)距離、距離水系距離、地均第二產(chǎn)業(yè)值、有效灌溉面積6個因子的影響,其中有4個內(nèi)部因子,高海拔山區(qū)農(nóng)村居民點的減少受坡度、距離道路距離、距離城鎮(zhèn)距離、有效灌溉面積4個因子影響,內(nèi)部因子有3個。不同生態(tài)類型區(qū)農(nóng)村居民點變化驅(qū)動因子的個數(shù)不一致,隨著生態(tài)類型區(qū)的變化呈單一變化。從居民點綜合變化、增加、減少三種變化來看,淺丘平壩區(qū)居民點變化的驅(qū)動因子個數(shù)是最多的,其次是低山丘陵區(qū)、再次是中山丘陵區(qū),最少的是高海拔山區(qū),說明經(jīng)濟發(fā)展條件越差、自然條件越不好的生態(tài)類型區(qū),引起居民點變化的驅(qū)動因子越單純。此外,同一驅(qū)動因子對不同生態(tài)類型區(qū)農(nóng)村居民點變化驅(qū)動的wald貢獻值不一致。如距離道路距離在淺丘平壩區(qū)的居民點綜合變化中的貢獻值為1496.450,而在中山丘陵區(qū)、高海拔山區(qū)居民點其貢獻值分別為107.407、40.081。農(nóng)村居民點變化影響因子分析受尺度影響。在縣域?qū)用骐S著高程、坡度的變化居民點的空間分布有規(guī)律的變化著。隨著農(nóng)民人均純收入的增加,農(nóng)村人均面積亦增加,二者之間呈顯著正相關(guān)關(guān)系。但在鎮(zhèn)域?qū)用娓叱虒r(nóng)村居民點變化驅(qū)動的貢獻值不是最高的,高程在中山丘陵區(qū)農(nóng)村居民點綜合變化中并未作出達到統(tǒng)計尺度的貢獻。說明在不同尺度下,同一因子對居民點變化驅(qū)動作用方式是不一致的。(3)重慶不同生態(tài)類型區(qū)農(nóng)村居民點空間布局優(yōu)化研究不同生態(tài)類型區(qū)農(nóng)村居民點引力值存在差異,隨著生態(tài)類型區(qū)經(jīng)濟條件和自然環(huán)境的變化,表現(xiàn)出一定的規(guī)律性,越是經(jīng)濟發(fā)達,自然條件好的生態(tài)類型區(qū)其居民點被城鎮(zhèn)吸納的引力計算結(jié)果越高。其中淺丘平壩區(qū)的引力值計算結(jié)果聚類介于0.602-1之間的居民點,城鎮(zhèn)對其吸引力較大,劃分為城鎮(zhèn)化型居民點,引力值介于0-0.602之間的居民點則劃分為非城鎮(zhèn)化型。低山丘陵區(qū)居民點引力值標準化結(jié)果在0.540-1閾值范圍內(nèi)的,劃分為城鎮(zhèn)化型,結(jié)果介于0-0.50之間的居民點劃分為非城鎮(zhèn)化類型。高海拔山區(qū)的居民點引力值標準化結(jié)果介于0.490-1之間的居民點歸為城鎮(zhèn)化型,0-0.490閾值范圍內(nèi)的劃分為非城鎮(zhèn)化型。農(nóng)村居民點潛能及其影響因素在布局優(yōu)化的過程中的作用機理較為復(fù)雜,未表現(xiàn)出明顯的規(guī)律,不同生態(tài)類型區(qū)同一潛能因素聚類結(jié)果不同,同一生態(tài)類型區(qū)內(nèi)不同潛能因素聚類結(jié)果不同。潛能因素聚類結(jié)果分為好、一般和較差三個級別,其中淺丘平壩區(qū)發(fā)展基礎(chǔ)的閾值分界點是0.21、0.35,生產(chǎn)條件的分界點是0.23、0.48,生活條件的分界點是0.38、0.45,生態(tài)環(huán)境的分界點是0.18、0.37,綜合潛能分界點是0.26、0.47。低山丘陵區(qū)發(fā)展基分界點是0.45、0.61,生產(chǎn)條件的分界點是0.22、0.64,生活條件的分界點是0.17、0.61,生態(tài)環(huán)境的分界點是0.38、0.58,綜合潛能分界點是0.16、0.35。高海拔山區(qū)發(fā)展基分界點是0.37、0.59,生產(chǎn)條件的分界點是0.43、0.69,生活條件的分界點是0.46、0.73,生態(tài)環(huán)境的分界點是0.42、0.63,綜合潛能分界點是0.16、0.630。根據(jù)引力和潛能分析的結(jié)果,實現(xiàn)了不同生態(tài)類型區(qū)的農(nóng)村居民點布局優(yōu)化。淺丘平壩區(qū)優(yōu)化統(tǒng)計結(jié)果中就地城鎮(zhèn)化型居民點62個,重點發(fā)展型388個,控制擴建型2105個,遷移合并型91個。低山丘陵區(qū)的就地城鎮(zhèn)化型居民點183個,重點發(fā)展型950個,控制擴建型1391,遷移合并型442個。高海拔山區(qū)的就地城鎮(zhèn)化型居民點149個,重點發(fā)展型278個,控制擴建型453個,遷移合并型302個。所有生態(tài)類型區(qū)的計算結(jié)果顯示,控制擴建型的農(nóng)村居民點個數(shù)是最多的,而城鎮(zhèn)化型和遷移合并型均是最少的。
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：F301.2
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本文編號：1336247