錢琮暉, 張永福,3, 徐華君,3

(1. 新疆大學(xué) 地理與遙感科學(xué)學(xué)院, 新疆 烏魯木齊 830046;2. 新疆大學(xué) 綠洲生態(tài)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 新疆 烏魯木齊 830046;3. 新疆大學(xué) 智慧城市與環(huán)境建模自治區(qū)普通高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 新疆 烏魯木齊 830046)

農(nóng)村居民點(diǎn)作為農(nóng)民生產(chǎn)、生活的主要空間,其空間分布及演變不是孤立的,是人與自然環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境和文化環(huán)境相互作用的結(jié)果,也是農(nóng)村人地關(guān)系的核心內(nèi)涵[1-2].農(nóng)村居民點(diǎn)兼具農(nóng)村居民的生產(chǎn)、生活、文化活動(dòng)等多重功能,其數(shù)量、空間分布是一個(gè)地區(qū)國(guó)土空間格局的直觀反映,也是該地區(qū)自然生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的直接映射[3].中國(guó)的農(nóng)村居民點(diǎn)分布通常存在數(shù)量多但分布零散,缺乏精準(zhǔn)規(guī)劃,用地結(jié)構(gòu)、功能單一和亂占耕地、林地等問(wèn)題[4].改革開(kāi)放以來(lái),農(nóng)村居民點(diǎn)不斷增加,使用地結(jié)構(gòu)性矛盾、環(huán)境污染等問(wèn)題日益嚴(yán)峻[5-6].

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)的研究方向涉及居民點(diǎn)布局優(yōu)化[7]、時(shí)空演變[8]、驅(qū)動(dòng)機(jī)制定量歸因[9]、適宜性評(píng)價(jià)[10]和可達(dá)性研究[11]等;研究區(qū)域涉及喀斯特山區(qū)[12]、高山貧困區(qū)[13]、巖溶槽谷區(qū)[14]、長(zhǎng)江流域[15]、青藏高原[16]和內(nèi)蒙古高原牧區(qū)[17]等;研究尺度覆蓋國(guó)家層面[18]、省級(jí)層面[19]、市級(jí)層面[20]和縣級(jí)層面[21]等全部國(guó)家行政區(qū)劃;研究數(shù)據(jù)包括SPOT影像[22]、高分影像[23]、第2次全國(guó)土地調(diào)查數(shù)據(jù)[2]和農(nóng)村集體土地調(diào)查數(shù)據(jù)[13]等;研究方法涉及核密度、重心遷移、空間分布“熱點(diǎn)”探測(cè)[24]和景觀格局指數(shù)[12]等,從而進(jìn)行定性、定量研究.近年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)布局驅(qū)動(dòng)機(jī)制進(jìn)行研究,選取的驅(qū)動(dòng)因子有高程、坡度、坡向等自然地理因子[14],以及人均國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)、路網(wǎng)、人口數(shù)量、國(guó)家政策等社會(huì)經(jīng)濟(jì)因子[13].國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)的研究雖建樹(shù)頗豐,但針對(duì)南疆地區(qū)、“一帶一路”重點(diǎn)區(qū)域的農(nóng)村居民點(diǎn)的研究相當(dāng)匱乏.基于此,本文采用地理探測(cè)器和地理加權(quán)回歸(GWR)模型對(duì)喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)的時(shí)空演變及影響因素進(jìn)行分析.

1 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究區(qū)概況

研究區(qū)為喀什地區(qū),其示意圖,如圖1所示.圖1中:H為海拔.

圖1 研究區(qū)示意圖

喀什地區(qū)地處亞歐大陸中部,中國(guó)西北部,新疆維吾爾自治區(qū)西南部,位于71.39°E～79.52°E,35.28°N～40.16°N,其轄區(qū)包括喀什市、疏附縣、疏勒縣、巴楚縣、莎車縣、英吉沙縣、葉城縣、岳普湖縣、澤普縣、伽師縣、麥蓋提縣、塔什庫(kù)爾干塔吉克自治縣,土地面積為1.62×105km2.2019年底,喀什地區(qū)的戶籍人口總戶數(shù)120.51萬(wàn)戶,總?cè)丝?62.40萬(wàn)人,農(nóng)業(yè)人口354.92萬(wàn)人(占喀什地區(qū)總?cè)丝诘?6.8%),農(nóng)村居民人均可支配收入9 385元.喀什地區(qū)三面環(huán)山,北部坐落于天山南脈,西部坐落于帕米爾高原,南部坐落于喀喇昆侖山,東部面向塔克拉瑪干沙漠,內(nèi)部有葉爾羌河沖積平原、喀什噶爾河沖積平原.喀什地區(qū)的氣候?qū)倥瘻貛Т箨懶愿珊禋夂?四季分明,日照時(shí)間長(zhǎng),氣溫日較差、年較差很大,降水稀少且蒸發(fā)旺盛.夏季炎熱,冬低溫期長(zhǎng),春季多大風(fēng)、沙暴和浮塵天氣.

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

采用的主要數(shù)據(jù)有2009年、2014年和2019年的村莊、農(nóng)村宅基地圖斑,來(lái)源于第2次全國(guó)土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)、第3次全國(guó)土地調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù);喀什地區(qū)30 m×30 m分辨率數(shù)字高程模型(DEM)數(shù)據(jù),來(lái)源于中國(guó)科學(xué)院計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)信息中心地理空間數(shù)據(jù)云平臺(tái)(http:∥www.gscloud.cn);《喀什地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》,來(lái)源于喀什政府信息網(wǎng)(http:∥www.kashi.gov.cn);《2009-2019年新疆統(tǒng)計(jì)年鑒》,來(lái)源于中國(guó)知網(wǎng).

提取村莊、農(nóng)村宅基地圖斑,取中心點(diǎn),轉(zhuǎn)換為點(diǎn)矢量數(shù)據(jù);提取河流水面、公路用地、耕地等土地利用數(shù)據(jù);提取喀什地區(qū)的高程數(shù)據(jù),通過(guò)空間分析,獲得喀什地區(qū)的坡度、地形起伏度數(shù)據(jù).由于以上數(shù)據(jù)的空間參考不同,故將其進(jìn)行變換后統(tǒng)一為相同的地理坐標(biāo)(CGCS2000),再利用研究區(qū)的矢量邊界對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行掩膜提取等預(yù)處理.

2 研究方法

2.1 核密度估計(jì)

核密度估計(jì)是1種非參數(shù)的、用于估計(jì)未知密度的空間分析方法.核密度估計(jì)廣泛地應(yīng)用于點(diǎn)狀地理要素空間分布的研究中,相較于傳統(tǒng)的點(diǎn)密度估計(jì),核密度估計(jì)具有較強(qiáng)的連續(xù)性[25].采用核密度估計(jì)測(cè)算喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)的核密度,以研究喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)的空間分布特征.估計(jì)點(diǎn)x的核密度函數(shù)f(x)為

(1)

式(1)中:k為核函數(shù);h為核密度估計(jì)的帶寬;x-xi為估計(jì)點(diǎn)x到樣本點(diǎn)xi的距離;n為帶寬范圍內(nèi)樣本點(diǎn)數(shù)量.

由于喀什地區(qū)土地面積較大,搜索半徑設(shè)置過(guò)小無(wú)法反映農(nóng)村居民點(diǎn)的集聚情況,經(jīng)多次實(shí)驗(yàn),將搜索半徑設(shè)置為10 km.

2.2 網(wǎng)格分析法

單一分析農(nóng)村居民點(diǎn)的變化難以揭示其演變過(guò)程和規(guī)律,借助地理信息系統(tǒng)(GIS)技術(shù)可以清晰地表現(xiàn)地理現(xiàn)象的時(shí)空變化過(guò)程與特征.由于喀什地區(qū)土地面積過(guò)大,最終選擇建立2 km×2 km的網(wǎng)格單元,對(duì)2009-2019年喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)的分散度(di)和動(dòng)態(tài)度(dy)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析.農(nóng)村居民點(diǎn)的分散度為每個(gè)網(wǎng)格單元內(nèi)農(nóng)村居民點(diǎn)的數(shù)量;動(dòng)態(tài)度為一段時(shí)間內(nèi)每個(gè)網(wǎng)格單元農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量和面積的變化程度,動(dòng)態(tài)度能夠反映居民點(diǎn)合并、新生和消亡的演化過(guò)程[14].

2.3 地理探測(cè)器

地理探測(cè)器是研究地理要素空間分異性及揭示背后驅(qū)動(dòng)力的一組統(tǒng)計(jì)學(xué)方法,有分異及因子探測(cè)器、交互作用探測(cè)器、風(fēng)險(xiǎn)探測(cè)器和生態(tài)探測(cè)器4個(gè)模塊.采用因子探測(cè)器,研究通過(guò)顯著性檢驗(yàn)的某個(gè)自變量對(duì)因變量的影響力[26].自變量對(duì)因變量影響力q[27]的計(jì)算公式為

(2)

2.4 地理加權(quán)回歸模型

地理加權(quán)回歸是一種空間回歸模型,既能有效地估計(jì)數(shù)據(jù)的空間自相關(guān)性,又能反映變量在不同區(qū)域的空間異質(zhì)性[28].樣本點(diǎn)I的因變量值yI為

(3)

式(3)中:β0(uI,vI)為模型在樣本點(diǎn)I的常數(shù)項(xiàng);βK(uI,vI)為樣本點(diǎn)I的第K個(gè)自變量的回歸系數(shù);xI,K為樣本點(diǎn)I的第K個(gè)自變量;εI為樣本點(diǎn)I的隨機(jī)誤差項(xiàng).

采用高斯核和Akaike信息準(zhǔn)則進(jìn)行地理加權(quán)回歸分析.地理加權(quán)回歸結(jié)果中,校正R2用于檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷男阅?條件數(shù)小于0或大于30表明模型的變量間存在局部多重共線性,模型結(jié)果不可靠[29].

3 研究結(jié)果與分析

3.1 喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)核密度分布特征

通過(guò)核密度分析可得2009-2019年喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)核密度(f)分布,如圖2所示.由圖2可得以下2個(gè)結(jié)論.

1) 2009年的核密度峰值為22.99 個(gè)·網(wǎng)格-1,2014年的核密度峰值為25.32 個(gè)·網(wǎng)格-1,2019年的核密度峰值為26.35 個(gè)·網(wǎng)格-1,農(nóng)村居民點(diǎn)不斷集聚,并出現(xiàn)新的核密度高值區(qū)域.2019年,核密度高值區(qū)持續(xù)增加,主要分布在喀什地區(qū)中部、北部和西北部,具有明顯的集中連片特征,而喀什地區(qū)東部、東北部和南部農(nóng)村居民點(diǎn)零星分布,是核密度低值區(qū).喀什地區(qū)中部、北部和西北部居民點(diǎn)的集聚分布特征愈加明顯,呈環(huán)狀特征分布.

2) 喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)空間分布差異性與相似性共存.農(nóng)村居民點(diǎn)集中分布在喀什地區(qū)中部、北部和西北部,而喀什地區(qū)東部、東北部和南部農(nóng)村居民點(diǎn)的分布較為零星,全局呈現(xiàn)集聚中部、西密東疏的分布模式.農(nóng)村居民點(diǎn)呈現(xiàn)帶狀延伸分布且大規(guī)模集聚的演化趨勢(shì).

3.2 喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)用地的時(shí)空變化特征

2009-2019年喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)分散度空間分布,如圖3所示.

(a) 2009年 (b) 2014年 (c) 2019年

由圖3可知:農(nóng)村居民點(diǎn)分散度的空間分異特征顯著,集中分布于葉爾羌河沖積平原和喀什噶爾河沖積平原.喀什地區(qū)南部高原、東北部平原居民點(diǎn)分散度幾乎為0,基本無(wú)居民點(diǎn)分布;葉爾羌河沖積平原和喀什噶爾河沖積平原之間東北-西南方向延伸的狹長(zhǎng)帶狀區(qū)域的農(nóng)村居民點(diǎn)分散度低;中部和西北部沖積平原地區(qū)分散度高,且分散度峰值逐年增加,而中部、西北部沖積平原也是農(nóng)村居民點(diǎn)分布的核密度高值區(qū).

2009-2019年喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)的數(shù)量和面積,如表1所示.表1中:e為居民點(diǎn)數(shù)量;S為居民點(diǎn)面積.

表1 2009-2019年喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)的數(shù)量和面積

由表1可知:2009-2019年農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量由106 359個(gè)增加至129 796個(gè),而農(nóng)村居民點(diǎn)面積由1 168.333 3 km2增加至1 384.936 7 km2.就變化率而言,喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)的數(shù)量、面積的變化率分別為22.04%,18.54%,但10 a來(lái)喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)平均面積逐漸減小,這是由于我國(guó)堅(jiān)持最嚴(yán)格的耕地保護(hù)制度、節(jié)約用地制度,著力加強(qiáng)耕地?cái)?shù)量、質(zhì)量、生態(tài)“三位一體”保護(hù),控制宅基地規(guī)模,防止亂占耕地,從而導(dǎo)致喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)平均面積由0.011 0 km2減少至0.010 7 km2.2009-2019年喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量及面積動(dòng)態(tài)變化空間分布,如圖4,5所示.圖4,5中:dy,n為數(shù)量動(dòng)態(tài)度;dy,a為面積動(dòng)態(tài)度.

(a) 2009-2014年 (b) 2014-2019年 (c) 2009-2019年

由圖4(c)、圖5(c)可知:2009-2019年農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量、面積整體上呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì),在局部區(qū)域喀什市、麥蓋提縣、英吉沙縣和塔什庫(kù)爾干自治縣有小規(guī)模減少,減少的數(shù)量、面積峰值為10 個(gè)·網(wǎng)格-1,0.504 5 km2·網(wǎng)格-1.由圖4(a)、圖5(a)可知:2009-2014年農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量、面積的增長(zhǎng)幅度最為顯著,增長(zhǎng)數(shù)量、面積峰值為46 個(gè)·網(wǎng)格-1和0.865 3 km2·網(wǎng)格-1,主要集中于喀什地區(qū)中部和西北部的葉爾羌河、喀什噶爾河沖積平原.由圖4(b)、圖5(b)可知:2014-2019年農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量、面積整體呈現(xiàn)小幅增長(zhǎng),增長(zhǎng)數(shù)量、面積峰值為24 個(gè)·網(wǎng)格-1,0.789 2 km2·網(wǎng)格-1,主要集中于喀什地區(qū)中部沖積平原.

(a) 2009-2014年 (b) 2014-2019年 (c) 2009-2019年

2009-2019年農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量、面積變化表現(xiàn)出協(xié)同性.農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量變化、面積變化存在耦合關(guān)系[30],故將圖4(c)、圖5(c)定義為自身擴(kuò)展、新生/合并、消亡3種演變方式.1) 在同一區(qū)域內(nèi),農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量變化高值和面積變化高值組合,說(shuō)明變化以自身擴(kuò)展為主,葉城縣、塔什庫(kù)爾干自治縣和岳普湖縣為此種演變方式;2) 在同一區(qū)域內(nèi),農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量變化高值和面積變化低值組合,說(shuō)明變化以新生為主,澤普縣、莎車縣、巴楚縣、伽師縣、疏勒縣、疏附縣、喀什市為此種演變方式.在同一區(qū)域內(nèi),農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量變化低值和面積變化高值組合,說(shuō)明變化以合并為主,英吉沙縣為此種演變方式;3) 在同一區(qū)域內(nèi),農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量變化低值和面積變化低值組合,說(shuō)明變化以消亡為主,麥蓋提縣居民點(diǎn)集聚區(qū)東北部為此種演變方式.

3.3 喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)空間分布影響因素

3.3.1 影響因子的地理探測(cè)器結(jié)果 已有研究指出,農(nóng)村居民點(diǎn)的演變是由區(qū)域本底因素(地形起伏度、坡度、海拔等)和外部驅(qū)動(dòng)因素(人口、GDP、政策等)共同作用的結(jié)果[31].喀什地區(qū)以農(nóng)業(yè)為支柱產(chǎn)業(yè),耕地規(guī)模較大,加之針對(duì)南疆的城鄉(xiāng)建設(shè)用地增減掛鉤政策,文中從自然地理、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、區(qū)位和政策宏觀維度選取10個(gè)因子.自然地理維度選取地形起伏度、海拔和坡度3個(gè)因子,海拔、坡度對(duì)居民點(diǎn)的分布存在負(fù)向作用[13];社會(huì)經(jīng)濟(jì)維度選取耕地面積、人口密度2個(gè)因子,耕地是農(nóng)村的主要生產(chǎn)資料和經(jīng)濟(jì)來(lái)源,也是農(nóng)民賴以生存的基礎(chǔ),故耕地面積也與農(nóng)村居民點(diǎn)的空間分布密不可分,人口密度對(duì)居民點(diǎn)的布局存在正向作用,相關(guān)成果表明人口密度的增大,是居民點(diǎn)規(guī)模擴(kuò)張的主要驅(qū)動(dòng)力[13];區(qū)位維度選取距河流距離、距道路距離、距城鎮(zhèn)中心距離和距最近耕地距離4個(gè)因子,道路、河流是影響農(nóng)村居民點(diǎn)空間分布的重要影響因子,距道路距離、距河流距離對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)的布局存在負(fù)向作用[18];政策維度選取增減掛鉤政策為指標(biāo),城鄉(xiāng)建設(shè)用地增減掛鉤政策是通過(guò)擬整理復(fù)墾為耕地的農(nóng)村建設(shè)用地地塊(拆舊區(qū))和擬用于鄉(xiāng)村振興和安居富民的地塊(安置建新區(qū))來(lái)影響農(nóng)村居民點(diǎn)的空間布局,是國(guó)家用于保障耕地?cái)?shù)量不減少、質(zhì)量不降低,盤(pán)活存量建設(shè)用地,使建設(shè)用地布局更合理,實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興的政策.目前,尚無(wú)研究涉及增減掛鉤政策對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)布局的影響,預(yù)測(cè)增減掛鉤政策對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)布局起負(fù)作用.

在地理探測(cè)器結(jié)果上,進(jìn)行地理加權(quán)回歸分析,故需要進(jìn)行共線性檢查.對(duì)10個(gè)因子進(jìn)行相關(guān)性分析,海拔與坡度、距城鎮(zhèn)中心距離與距最近耕地距離的相關(guān)系數(shù)分別為0.9,0.8,因子間存在嚴(yán)重共線性,故將海拔和距城鎮(zhèn)中心距離刪除.

喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)空間分布影響因子,如表2所示.

表2 喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)空間分布影響因子

地理探測(cè)器輸入因變量為網(wǎng)格單元內(nèi)農(nóng)村居民點(diǎn)平均面積,自變量數(shù)值按照網(wǎng)格單元進(jìn)行分區(qū)統(tǒng)計(jì)取平均數(shù),運(yùn)用自然斷裂點(diǎn)分類進(jìn)行重分類,數(shù)值由小到大分別賦值1～5.

喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)空間分布影響因子地理探測(cè)器結(jié)果,如表3所示.

由表3可得以下5個(gè)結(jié)論.

表3 喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)空間分布影響因子地理探測(cè)器結(jié)果

1) 喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)的空間分布受到自然地理、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、區(qū)位和政策影響,且影響因子具有顯著差異.

2) 在自然地理維度方面,坡度的影響力排名第1,地形起伏度的影響力排名第2,坡度、地形起伏度是影響居民點(diǎn)空間分布的本底要素,決定居民點(diǎn)的空間位置和發(fā)展方向,而農(nóng)村居民點(diǎn)的空間分布是對(duì)自然地理因子不斷適應(yīng)的結(jié)果.

3) 在社會(huì)經(jīng)濟(jì)維度方面,人口密度的影響力排名第3,耕地面積影響力排名第6,人口密度和耕地面積是影響農(nóng)村居民點(diǎn)空間分布的重要因子,2009-2019年喀什地區(qū)農(nóng)村人口由293.06萬(wàn)人增加至354.92萬(wàn)人,人口密度的增加直接導(dǎo)致農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量、面積的擴(kuò)張.

4) 在區(qū)位維度方面,距最近耕地距離的影響力排名第4,距道路距離的影響力排名第5,距河流距離的影響力排名第7,距最近耕地距離、距道路距離、距河流距離也是影響農(nóng)村居民點(diǎn)分布的重要因子.根據(jù)最小耕作半徑理論,為方便農(nóng)民進(jìn)行農(nóng)業(yè)活動(dòng),必須根據(jù)不同情形(低山緩坡、高山陡坡、平原等)在耕地周圍適當(dāng)?shù)木嚯x設(shè)立居民點(diǎn)[32];農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量、面積與距道路距離呈負(fù)相關(guān)[13],表明農(nóng)民考慮交通通達(dá)度等因素,選擇在公路附近建房;農(nóng)村居民點(diǎn)布局與距河流距離也呈現(xiàn)負(fù)相關(guān),在葉爾羌河與喀什噶爾河尤為明顯,距河流越近,農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量越多,農(nóng)村居民點(diǎn)分布呈現(xiàn)親水性.

5) 在政策維度方面,增減掛鉤政策未通過(guò)顯著性檢驗(yàn),雖然增減掛鉤政策的影響力較低,但是也在一定程度上對(duì)居民點(diǎn)布局產(chǎn)生了影響,通過(guò)實(shí)地調(diào)研,拆舊區(qū)大多位于海拔高、坡度大的偏僻地區(qū)及鄉(xiāng)鎮(zhèn)村邊緣的零星農(nóng)房,安置建新區(qū)大多選在海拔較低,地勢(shì)平坦且已形成一定規(guī)模的居住區(qū).

3.3.2 影響因子作用的空間差異性 運(yùn)用GWR模型,進(jìn)一步研究影響因子的作用方向和強(qiáng)度.將影響因子指標(biāo)中通過(guò)顯著性檢驗(yàn)的7個(gè)影響因子代入GWR模型進(jìn)行分析.其中,人口密度和耕地面積的模型校正R2分別為0.066,0.052,模型擬合度低,效果不佳;坡度、地形起伏度、據(jù)河流距離、據(jù)道路距離和距最近耕地距離的校正R2分別為0.537,0.553,0.381,0.407和0.352,條件數(shù)為1.12～14.86,模型通過(guò)了共線性檢驗(yàn),擬合度高,預(yù)測(cè)結(jié)果較為可信.喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)布局影響因子作用的空間差異,如圖6所示.圖6中:r為回歸系數(shù).由圖6可得以下6個(gè)主要結(jié)論.

(a) 坡度

1) 各影響因子都存在空間異質(zhì)性.

2) 坡度的回歸系數(shù)為-32.359～33.505,回歸系數(shù)波動(dòng)較大,空間差異顯著,在葉爾羌河沖積平原和喀什噶爾河沖積平原為正向作用,在喀什市、疏附縣、疏勒縣和莎車縣尤為顯著,這是因?yàn)檫@些縣市已在該區(qū)域形成較大規(guī)模的居民點(diǎn);在喀什地區(qū)南部的塔什庫(kù)爾干隆起地帶、東部的塔克拉瑪干沙漠荒漠地帶、北部和東北部的低山丘陵地帶為負(fù)向作用.

3) 地形起伏度的回歸系數(shù)為-4.766～8.174,回歸系數(shù)空間差異較大,對(duì)因變量主要起到負(fù)向作用,表現(xiàn)為回歸系數(shù)小于0的區(qū)域占喀什地區(qū)的90%左右.原因是負(fù)向作用的區(qū)域地形起伏度小于18 m,地勢(shì)平坦開(kāi)闊,易于道路及各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施的配置,因此,農(nóng)民多選擇在此區(qū)域建房;起正向作用的區(qū)域集中在葉爾羌河和喀什噶爾河沖積平原,因靠近河流居民點(diǎn)分布密集,故地形起伏度在此區(qū)域起到正向作用.

4) 距河流距離的回歸系數(shù)為-228.590～189.587,回歸系數(shù)波動(dòng)巨大,空間異質(zhì)性顯著.距河流距離對(duì)因變量起負(fù)向作用,表現(xiàn)為回歸系數(shù)小于0的區(qū)域占喀什地區(qū)的80%左右,且負(fù)向作用強(qiáng)度巨大;僅在巴楚縣西部、喀什市、疏勒縣、莎車縣和葉城北部少數(shù)區(qū)域起到正向作用,對(duì)因變量的影響程度也十分顯著.這是因?yàn)檗r(nóng)民的農(nóng)業(yè)活動(dòng)和日常生活與水息息相關(guān),建房呈現(xiàn)親水特點(diǎn),所以距河流距離和居民點(diǎn)布局呈負(fù)相關(guān).

5) 距道路距離的回歸系數(shù)為-869.171～0.077,回歸系數(shù)波動(dòng)最大,空間異質(zhì)性最強(qiáng),空間差異最顯著.距道路距離對(duì)因變量主要起負(fù)向作用,且影響強(qiáng)度較大,喀什市、疏勒縣、莎車縣、澤普縣尤為突出,影響強(qiáng)度以喀什市、疏勒縣為中心和以莎車縣、澤普縣為中心向四周呈環(huán)狀逐漸減弱,主要原因是喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)具有明顯沿道路分布的特點(diǎn),喀什地區(qū)道路主要沿東北-西南方向分布在回歸系數(shù)高值區(qū),距離道路越近,影響強(qiáng)度越大,交通通達(dá)性好,農(nóng)村居民點(diǎn)分布越聚集.

6) 距最近耕地距離的回歸系數(shù)為-0.005～0.001,回歸系數(shù)波動(dòng)最小,空間差異微弱.距最近耕地距離對(duì)因變量主要起正向作用,但是在葉爾羌河沖積平原和喀什噶爾河沖積平原表現(xiàn)出負(fù)相關(guān),主要原因是喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)主要分布在兩河流域的沖積平原,耕地資源亦主要集中在此.

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

形成科學(xué)有序合理的農(nóng)村居民點(diǎn)布局對(duì)喀什地區(qū)鞏固脫貧攻堅(jiān)成果、扎實(shí)推進(jìn)宜居宜業(yè)和美鄉(xiāng)村建設(shè)具有重要意義.在明晰喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量和面積時(shí)空動(dòng)態(tài)變化的基礎(chǔ)上,運(yùn)用地理探測(cè)器和GWR模型,在縣級(jí)尺度對(duì)喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)布局的影響因素進(jìn)行定量表達(dá)和空間分析.

1) 2009-2019年核密度逐年增加,由22.99 個(gè)·網(wǎng)格-1增加至26.35 個(gè)·網(wǎng)格-1,其分布特征呈帶狀延伸分布并展現(xiàn)出大規(guī)模集聚趨勢(shì),全局呈現(xiàn)集聚中部、西密東疏的特征;2009-2019年農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量、面積也持續(xù)擴(kuò)張,農(nóng)村居民點(diǎn)數(shù)量由106 359個(gè)增加至129 796個(gè),面積由1 168.333 3 km2增加至1 384.936 7 km2,但平均面積由0.011 0 km2減少至0.010 7 km2;農(nóng)村居民點(diǎn)空間分異特征十分顯著,集中分布于葉爾羌河沖積平原和喀什噶爾河沖積平原;10 a來(lái),喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)呈現(xiàn)自身擴(kuò)展、新生/合并和消亡3種演變方式.

2) 由地理探測(cè)器結(jié)果可知,坡度、地形起伏度、人口密度、耕地面積、距河流距離、距道路距離和距最近耕地距離都是影響喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)布局的主導(dǎo)因子,增減掛鉤政策對(duì)喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)布局影響效果并不顯著.

3) 通過(guò)GWR模型準(zhǔn)確反映影響因子的作用方向、強(qiáng)度,結(jié)果表明,坡度、地形起伏度、距道路距離、距河流距離、距最近耕地距離存在明顯的空間差異,對(duì)因變量主要起負(fù)向作用,其中,距道路距離、距河流距離的空間異質(zhì)性和影響強(qiáng)度是最為顯著的,距離河流和道路越近,農(nóng)村居民點(diǎn)的數(shù)量、面積和密度越大.

4.2 討論

選用2009年、2014年和2019年3期土地利用數(shù)據(jù),提取村莊、宅基地分析2009-2019年喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)時(shí)空演變特征,精準(zhǔn)反映喀什地區(qū)農(nóng)村居民點(diǎn)時(shí)空分布特征、集聚趨勢(shì)、數(shù)量和面積的動(dòng)態(tài)變化度,對(duì)鄉(xiāng)村振興和村莊規(guī)劃具有重要的現(xiàn)實(shí)、參考價(jià)值.運(yùn)用地理探測(cè)器對(duì)農(nóng)村居民點(diǎn)影響因子進(jìn)行定量分析,直觀描述各影響因子影響力,是識(shí)別影響因子強(qiáng)弱程度的有效手段;引用GWR模型進(jìn)行建模,刻畫(huà)出坡度、地形起伏度、距道路距離、距河流距離、距最近耕地距離對(duì)因變量產(chǎn)生作用的空間差異,明晰影響因子對(duì)因變量的作用方向、強(qiáng)度.

嘗試以增減掛鉤政策為切入點(diǎn),借助地理探測(cè)器和GWR模型分析其對(duì)喀什地區(qū)居民點(diǎn)布局的驅(qū)動(dòng)機(jī)制,為鄉(xiāng)村振興尋找新的動(dòng)力,但是受限于樣本數(shù)據(jù)量不足,地理探測(cè)器結(jié)果的可信度較低,未能明晰增減掛鉤政策對(duì)居民點(diǎn)布局的驅(qū)動(dòng)機(jī)理.因此,今后將進(jìn)一步收集增減掛鉤政策和富民安居政策的數(shù)據(jù),增加樣本數(shù)量,進(jìn)一步探尋政策對(duì)居民點(diǎn)布局的驅(qū)動(dòng)機(jī)理.