尹力,陈霈琛,惠怡安
(西北大学城市与环境学院城乡规划系)
中观空间系统是指介于宏观的县域乡村空间系统和微观的单个村庄空间之间,由多个地理邻近或具有要素流动关系的乡村社区所形成的乡村集群系统。其具有以下三大特征:
①客观存在但易被忽略
不同于具有物质载体的单个村庄系统和具有行政权力管理的县域村庄空间系统,中观空间系统往往是多个乡村社区系统的组合,各系统之间具有的各种要素流动关系既缺乏可被观测的物质载体,又在庞大的村庄数量基数下变得难以采样和度量,易被管理者和研究者忽视。
②系统边界区别行政边界
首先,系统具有明显的边界,是系统内部村庄的分布区域。其次,中观空间系统不是脱离了行政管理单元孤立存在的,但也不是完全依赖于行政单元的,而是在村庄自组织和行政权力他组织的双重作用下形成的空间系统,边界有可能与行政边界不重合。
③系统内部要素协同关联
单个乡村集群内部的村庄具有一定的级别和职能分工,是具有相同特征和问题或同一发展诉求,需要用特定的手段来进行引导使其资源利用率提高、协同发展的村庄集合,多个乡村集群之间也需要进行协同发展。
乡村群落化是对上文提到的“县域村庄的中观空间系统”进行规划的一种理念或策略。其本质就是在乡村发展的过程中,在一定地域范围内,通过对县域乡村系统内不同中观空间系统要素(乡村群)的识别、管理与建设引导,逐渐形成规模不一、类型不同、功能各异的集群式乡村网络结构,使乡村的资源效益发挥到最大值,并使村庄个体以乡村群的形式与城市或城市群之间协同发展,促进城乡融合。实行乡村群落化的首要任务就是识别并建立乡村群。乡村群是生态学中“群落”概念的延伸,对比城镇群的内部关系,乡村群内村庄间重要的不是政治经济的密切分工和联系,而是村庄社区内部“差序格局”向外的松散延伸和扩散[1]。本研究所指的乡村群是指在县域村庄中观空间系统中,基于资源、产业而存在一定关联性的,不同形态规模的村庄所组成的地域综合体。县域中可能会包括一个或者多个在地理上邻接的乡村群,这些乡村群的集合体构成了县域村庄建设规划的中观空间系统。
从我国整个乡村发展趋势来看,城乡融合成为主旋律,乡村之间开始统筹发展,国内已经出现了如广州从化“万花园”等少数乡村群落式发展的案例,而发达国家在这个时期也出现了村村合作、群落发展的共性特点[3],这都显示了乡村群落化发展实现城乡融合的必要性和合理性。在理论研究中,我国长时间忽略了县域乡村规划体系的中观空间系统,缺少分区层面的乡村规划理论,在人文地理学宏观研究和建筑类学科微观研究之间出现了断层,对于城市群研究完整深入、理论成果颇丰而对乡村群却涉及较少[4-6]。在强调城乡融合与乡村振兴的当代,深化对县域村庄中观空间系统的研究,提出符合地区发展的乡村群落化理念与策略,能够加快乡村地区群落联合、规模集约发展。
延川县位于延安市地区东北部,地处黄土丘陵沟壑区。县内共有654个自然村,由于地形原因在空间中分布较为分散,有明显的线性聚集倾向。根据调查结果来看,县内在对村庄居民点整合发展已经有一些初步方案,主要是通过镇内主要旅游景点的开发、配合周边美丽乡村的建设,实现县域乡村部分地区经济发展。在地形分布破碎的黄土丘陵沟壑区如何实现以乡村群的方式进行发展,构建协调的县域中观空间系统,就是本文尝试解决的问题。
本次研究主要用到的数据有:
①延川县所有村庄的居民点斑块,通过SQL从延川县土地利用数据库中获得;
②延川县区域DEM(90m分辨率)数据,从地理空间数据云网站获得;
③区域内所有道路数据,通过对延川县正射影像图矢量化得到;
④延川县城镇用地情况,通过使用ENVI建立ROI进行非监督分类得到。除了以上数据外还有辅助判断的延川县规划图、旅游发展规划图、土地利用规划图等(见图1)。
划分乡村群的首要任务就是通过一定的判断方法将县域内所有的乡村划分为不同的群组。本次主要是通过多因素综合确定村庄联系带动潜力,再基于交通网络进行统类别统计得到不同的乡村群。主要的操作方法如下:
①乡村社区规模决定了村庄自身发展的潜力,本次使用村庄的土地规模来代表村庄规模,在Arcgis中通过对乡村居民点斑块计算几何得到。
②村庄之间的距离也影响了村庄是否能成为组群,因为研究区处于黄土丘陵沟壑区,应该避免使用欧式距离进行距离分析,本次使用Arcgis平台上的“cost weighted”方法对村庄与村庄之间的最短距离进行分析,综合得到所有村庄在县域内的可达性。其中将河流、坡度大于60%的地区均设置为绝对障碍。
③村庄自身的服务范围也影响了是否能够成为组群,本次将延川县所有道路矢量化之后生产网络数据集,依据道路网络对每个村庄进行服务范围的判别,分别按照步行20min和步行30min两个阈值在Arcgis的“Networl Analyst”工具中创建服务区。
④一定地区内所有的道路密度决定了两个地区的可通达性,对于村庄之间发生关联也是有一定影响的,本次对矢量化后的数据使用“核密度分析”工具以得到道路密度。
⑤村庄与公路的距离也能够决定村庄的带动潜力,使用Arcgis平台下的“距离分析”工具得到村庄与公路之间的距离关系。
图1 识别乡村群技术路线图
⑥村庄在空间中的聚集程度是识别乡村群的一个重要指标,使用Arcgis中的要素转点工具,得到具有属性的村庄空间点,再使用“核密度分析”工具对其空间聚集程度进行测算。
然后再将得到的6项维度数据,使用Arcgis中的“栅格计算器”进行赋予权重进行运算分析,本次对于这六项数据的权重取值如表1。接着使用Arcgis中空间统计工具箱的“分类工具”,以提取的栅格属性字段给村庄点基于地理位置进行分类,从而得到分类好的村庄点情况。不同类别的点就可以被看作一个乡村群,其包含着周围的乡村腹地。至此,使用模型法初步建立乡村群的工作就已经完成。
根据分析所得到的结构,初步可以将延川县所有乡村划分为9个乡村群。识别出的乡村群在空间中沿着中部的河谷分别以沟道为范围形成乡村群组,划分的乡村群中每个群落村庄的数量大致相等,没有出现孤立村庄的现象。按照模型算出的村庄综合得分进行统计发现是具有正态分布现象的,在复杂系统研究中,一般自然而形成的现象符合幂度分布,而人工干预系统一般符合正态分布,这也说明了模型是较为合理的。将村庄的行政界限叠置于划分的乡村群之后,发现只有极少部分的村庄在行政上可能会出现问题,对于这些村庄基于地形等因素进行了微调,但是并不影响整体乡村群的划分结果(见图2、图3)。
模型法初步建立乡村群只是第一步,接下来还要对于划分的乡村群内部关键村庄进行实证抽样核检,本文在这里没有进行这一步,但是不妨碍对方法的说明。在抽样检查之前,需要对划分乡村群的内部村庄联系结构进行预先的判断,通过其规模、所处的区位条件等,可以判别出哪些村庄处于核心位置,肯定是集群内部的,而对于集群边缘处而又有向外联系道路的村庄,就比较模糊,需要在实证中进行重点调查,在根据实证得到的数据,判别此村庄是否划分正确,若不正确,可以对其单独进行调整。乡村群直接指导乡村建设发展,有很强的实践作用,现实中政府的调控作用、重大项目的建设、村庄之间已有的发展基础等均可能会影响乡村群的划分,单单只靠数理统计是不够的,实际中还需要规划师和管理者在这一步仔细的思考协调,划分出更合适地区发展的乡村群。
图2 综合得分分析图
中观空间系统的根本目的就是协调不同乡村群、协调乡村群系统与城市系统之间的关系,在这里首先说明一下笔者对于延川县乡村群如何和城镇协调的解决思路。城市作为区域的中心,来自乡村腹地的要素不断在这里汇集、转化,同时也给乡村提供着更高等级的公共服务设施。所以准确识别并判断城镇的辐射和影响范围,再建范围内的乡村群与城市协同起来进行发展是较为科学的。在这一步骤的时候笔者使用了一些空间分析手段来帮助做出决定。首先是城镇服务范围的判断。可以利用县域内的道路网络数据集,对不同等级的道路设置不同的行进阻力,再使用Arcgis中“Network Anaylst”模块下的“构建服务区”工具对其进行精确服务范围的测量,就可以得到城镇的地区的服务范围,这个范围内的乡村群就可以和最邻近的城市之间进行协同发展,而对于一些城镇覆盖的空白区域,就使用相同的方法对乡村群进行服务区分析,通过观察未覆盖地区乡村群形态、发展方向就可以对这一地块的乡村群进行调整,若空白区较大时,可以将未覆盖的区域整合为一个更大的乡村群进行规划。
图3 综合识别乡村群结果图
图4 延川县乡村群系统识别构建图
图5 系统概化图和拓扑示意图
县域中的城镇也是具有等级和联系的,若能将乡村群系统和县域的城镇系统进行协同组合,就可以带动整个地区的发展。对于地形破碎的黄土丘陵沟壑区来说,城镇之间的联系最重要的是要素流动的路径最短,最节约资本,若能在城镇与城镇之间联系的空间加入乡村群,使得要素通过乡村群流动,缩短原来的路径,不仅对于城镇有益,对于乡村群也是一个发展机会。在这个思路下,笔者使用了Arcgis中“Path”工具,将县域中包括农村道路在内的所有道路构成网络数据集,求算延川县城镇之间的最短联系路径,不同于以往要素只能在公路中流通,这里也包含了乡村内部道路,这就意味着乡村群也可以作为要素流通的中转站或者是要素的提供方和接收方,这对乡村群的发展是有莫大益处的。
通过对乡村群与城镇之间最短服务路径求解,并结合其他空间分析,初步在延川县村庄中观空间系统层面使得乡村集群系统呈现“多中心-混合式”的空间结构。这一方面是由于黄土丘陵沟壑区破碎地形的先天条件造成的,还有一部分是由于其现有的城镇空间布局造成的。从其空间拓扑模式来看,延川县的乡村群沿着“T”形道路在其周围进行布置,而各个关键节点均被城镇所占据,这就造成了乡村群与乡村群之间进行联系是比较困难的,必须要通过关键节点处的城镇,而城镇作为区域中心很大程度上截留了要素流动,所以我们在规划时要考虑各个关键节点处的城镇对乡村群的发展带动作用,而对于连接着同一城镇的乡村群要注意差异化发展,避免同质化竞争(见图4、图5)。
本文的结论可以从两个维度来说明,在理论框架上来说,以群落化的理念构建县域村庄中观空间系统不仅具有研究价值,而且可以通过“识别乡村群-构建中观系统”两大步骤,多种方法在现实操作中实现。虽然本文没有进行具体核验,但“宏观模型划分-微观实证检验-中观政府协调”识别全覆盖的乡村群方法论是具有可操作性的,能够大大降低乡村群的划分难度。在例证分析上来看,延川县乡村受制于地形原因形成了多个分散的乡村群,群落之间进行互动必须通过城镇,形成了“城镇-乡村群”两个等级的中观空间系统内部结构。在乡村群内部,村庄之间多以鱼骨状分布,也有部分村庄以带形分布,在构建乡村群的时候处于关键节点处的乡村先天具有绝对优势。另外如果将划分好的乡村群与地形图叠置起来观察,乡村群的分布与划分呈现很强的流域性,这与当地的实际情况也是比较符合的。