基于GIS的山西阳泉传统村落空间分布及旅游开发研究

王倩,宋立中*,杨秀成,宋璟

1.福建师范大学旅游学院，福建 福州，350117；2.(澳)新南威尔士大学商学院，澳大利亚 悉尼，2032

0 引言

传统村落，亦称古村落，指村落形成较早，拥有较为丰富的传统资源，具有一定历史、文化、科学、艺术、社会和经济价值，应予保护的村落[1，2].传统村落是我国数千年来农耕文明史最重要的历史文化遗存，不仅有着深厚的历史价值、文化价值、科研价值及经济价值，同时保持着活态的文化传承和内涵[3，4].然而，随着城市化的高速推进和工业化的快速发展，我国众多传统村落遭到前所未有的破坏[5，6]，已引起了政府和学术界的广泛关注.自2013年我国建立传统村落保护名录体系以来，截至2019年已有6819个村落被纳入保护名录，这一名录将我国具有典型文化内涵的村落纳入遗产保护体系，对传统村落的保护发展具有重要的现实意义.在我国“乡村振兴”战略背景下，乡村旅游作为乡村发展的新业态[7，8]，为乡村振兴提供了新方向和新思路，严峻的现实压力和积极的政府推动使得传统村落资源保护与开发利用等问题逐渐受到社会各界关注和重视.

1 传统村落研究概述

近年来，国内学术界对传统村落这一主题的研究逐渐深入.首先，在传统村落的理论研究方面，传统村落景观脆弱性概念的提出[9]，完善和发展了传统聚落景观基因理论[10]，有助于旅游地环境评价指标的构建[11]以及其他相关评价方法和体系[12，13]的探讨等；其次，在传统村落的保护与旅游开发研究方面，研究方法视角多样，研究内容丰富，如对三家子村[14]、张谷英村[15]、枣庄石板房[16]等传统古村落的旅游开发再利用问题进行了案例分析；如从旅游管理视角[17]、新农村建设视角[18]、乡村旅游视角等研究传统古村落文化保护与资源利用开发平衡机制，以期促进传统古村落的可持续发展.再次，现代信息技术的普及，计量地理学、GIS空间分析法、SPSS、AHP、系统分析法等定量分析[19～23]与传统定性描述相结合的方法不断应用，完善并拓展了传统古村落的空间分布特征、影响因素及保护和综合价值开发等研究.然而，运用上述研究视角及方法对传统村落研究的区域尺度上存在着明显的不平衡性，全国范围[24]或全省范围[25～27]的较大尺度区域的研究较多，地级市等小尺度空间传统古村落研究相对较少.因此，本文在借鉴前人研究成果的基础上，利用最邻近距离[28，29]、规模度分析[30]、GIS地理信息系统[31～34]、空间分析等方法，探讨山西省阳泉市传统村落的空间分布状况和影响因素以及保护利用方式，以期能为阳泉市传统村落的保护和文化旅游开发提供一定理论依据，同时为较小区域传统村落保护利用提供借鉴.

2 研究对象及方法

2.1 阳泉市地理区位与传统村落资源构成

阳泉市是山西省下辖的设区市，是山西省的东大门.阳泉市下辖三区两县，即城区、郊区、矿区、平定县与盂县，而三区又可以称为阳泉市辖区.在区县行政区划之下包括34个乡镇单位，阳泉市乡镇行政区划分布图(图1).

图1 阳泉市乡镇行政区划分布图Fig.1 Distribution of township administrative districts in Yangquan

阳泉市地处黄土高原东缘，境内以山地丘陵为主，地理单元具有相对封闭性，这种地理空间的相对封闭性，成为阳泉市对外的自然屏障；位于温带半湿润大陆性季风气候区，气候较干燥.经有关出土文物考证，早在旧石器时代，此地就有人类在此繁衍生息，人们根据自然地理环境特征，形成了各具特色的农业聚落.得益于其独特的地理气候条件，加上元末之后较少受到大规模战乱的影响，使得阳泉市古村落保存相对完整[35].阳泉历史悠久，文化底蕴深厚，分布有众多具有鲜明特色的传统村落和传统建筑，如古书院、古寺庙、古长城、古墓葬等.经过统计整理，得到阳泉市45个入选国家级传统村落保护名单(表1).

表1 阳泉市入选国家传统村落保护名录的村落名单Tab.1 List of villages selected for national traditional village protection list in Yangquan

2.2 研究方法

2.2.1 最邻近距离法

传统村落在宏观的空间分析中可以抽象表达为点状要素，而点状要素又呈凝聚型、离散型和随机型三种空间分布类型.本文选用最邻近距离法，通过对最邻近点指数的计算来判定其空间分布类型.其计算公式为

(1)

(2)

式(2)中n为传统村落的数目，A为山西省阳泉市的面积.当R>1时,表明阳泉市传统村落呈离散型分布；当R=1时，表明呈随机型分布；当R<1时，表明呈凝聚型分布.2.2.2 规模度分析

为直观地反映阳泉市传统村落在各区县的规模差异，本文选用规模度来分析其在空间分布上的差异性.规模度分析法是通过规模度指数即单位面积内分布的传统村落数量的计算，来探讨其空间分布的差异性.其计算公式为

(3)

式(3)中ni为第i个区县中传统村落的数量，si为第i个区县的面积.2.2.3 GIS空间分析

ArcGIS软件是地理学研究的重要技术手段，也是把抽象的空间思维形象化表达的工具，近年来被广泛应用于自然科学研究领域.本文运用 ArcGIS 软件中核密度分析、表面分析、缓冲区分析等空间分析功能对阳泉市传统村落的地理区位、高程、河流及交通等量化信息进行可视化处理和空间分析，使得研究结果更加形象直观.

3 阳泉传统村落空间分布特征分析

利用谷歌地图的地名搜索功能将阳泉市45个传统村落的地理坐标进行标定[36],面积较大的村落取其质点坐标作为其传统村落的坐标[3]，利用ArcGIS 10.3在地图上进行可视化处理，得到阳泉传统村落分布图(图2)，由图2可知，阳泉传统村落数量在空间分布上呈东南向西北依次递减的趋势，在行政区划上表现为平定县颜色最深，数量最多，共有34个，约占全市传统村落总数的75.6 %；阳泉市市辖区次之，共6个，约占13.3 %；盂县数量最少，仅有5个，约占11.1 %.基于此，探讨阳泉传统村落的空间分布特征及其影响因素.

图2 阳泉市传统村落分布图Fig.2 Distribution of traditional villages in Yangquan

3.1 空间分布密集性分析

利用ArcGIS 10.3中的核密度分析法，绘制出阳泉市传统村落核密度图(图3).从图3中可看出阳泉市传统村落总体分布不均匀，呈现出南部密集、北部稀疏的分布特征，并在局部地区出现高度密集的现象，如平定县的南部(张庄镇)和中部(巨城镇).由于两地山脉众多，如张庄镇境内有莲花山、药林山、浮山等；巨城镇境内有神子山、南景山等，地理环境相对封闭，两地经济、科技不发达，与外界交流受阻，限制了其经济发展，这在一定程度上利于传统村落的保护.除此之外，在盂县的北部(梁家寨乡)形成了明显的次高密集区.

图3 阳泉市传统村落密度图Fig.3 Density map of traditional villages in Yangquan

3.2 空间分布集聚性分析

3.3 空间分布差异性分析

为进一步分析阳泉市传统村落空间分布的差异性，本文选用规模度分析方法，计算其规模度指数，得出阳泉市各区县传统村落的空间分布规模度指数(表2).

表2 阳泉市传统村落规模度指数Tab.2 Scale index of traditional villages in Yangquan

从表2可知，平定县的传统村落规模度指数最高；其次是郊区和盂县；而城区矿区均无传统村落分布故其规模度指数为零.可见，阳泉市传统村落的空间分布规模差异性相对较大.

4 阳泉市传统村落空间分布的影响因素分析

4.1 自然因素分析

4.1.1 地形

为了直观地反映阳泉市传统村落在地形地势上的空间分布特征，本文基于地理空间数据云中阳泉市的SRTM90米数据[37]，借助ArcGIS 10.3将阳泉传统村落空间分布图与阳泉市的DEM高程图叠加起来绘制成阳泉市传统村落高程分布图(图4).根据所处海拔高度的不同，把地形、地貌分为平原(<500米)，低山、丘陵(500米～1 000米)，中山(1 000米～2 000米)，高山、高原(>2 000米).对图3按照500米、1 000米、2 000米进行重分类，统计各个范围内的传统村落数量.结果发现，阳泉市绝大部分传统村落分布在高程约1 000米左右的山地丘陵地区.其中，9个村落分布在小于500米的平原地区，约占总村落数量的20 %；35个村落分布在低山、丘陵地区，约占总村落数量的77.8 %；仅有1个村落分布在中等山区，约占总村落数量的2.2 %.

图4 阳泉市传统村落高程分布图Fig.4 Elevation distribution of traditional villages in Yangquan

地形地貌是影响村落分布的重要因素之一.传统村落是在某一历史时期人类“顺应自然，为我所用”的基础上形成的人类聚居空间[38]，而阳泉市处于“千沟万壑”的黄土高原之上，这一重要的地理区位决定了其传统村落的选址是在山地丘陵之间选择地势相对平坦的地区.

4.1.2 坡向

坡向是指地表面上一点的切平面的法线矢量在水平面的投影与过该点的正北方向的夹角[39]，其在广义上可以分为阳坡(正东、东南、正南、西南坡)与阴坡(正北、东北、正西、西北坡)两大类.坡向对于村落能够接收太阳辐射量的多少具有非常重要的影响，一般而言，阳坡能够接收到更为充足的太阳辐射，具有更

好的热量条件，充足的热量条件对于人们的生产生活具有重要影响.利用GIS坡向工具对DEM高程数据进行坡向分析，以正北方向(0°)为起点，45°为间隔，按照顺时针方向进行八个方向的划分，包括正北、东北、正东、东南、正南、西南、正西、西北.通过统计分布于各坡向区的传统村落数量，制作阳泉市传统村落在不同坡向的数量分布图(图5).

从图5可知，阳泉市传统村落总体在各坡向上呈不均匀分布的特征，集中分布在东坡、东南坡、南坡，共有23村落，约占总村落的51.1 %.在阳坡、阴坡分布的村落数量分别为29和16，阳坡的传统村落数量约为阴坡的1.81倍，故阳泉市传统村落具有向阳性的分布特征.阳坡区的传统村落光热资源更丰富，为人们的生产生活提供了便利；阴坡区的传统村落虽然光热资源相对较少，但因其地形、地貌、水源等条件较好，能够满足人们生产生活的基本条件，较差的光热资源条件通过人为手段和方式加以克服，进而满足人们正常的生产生活.

图5 阳泉市传统村落在不同坡向的数量分布图Fig.5 The quantity distribution of traditional villages in Yangquan in different directions

4.1.3 河流

阳泉市境内的主要河流有7条：桃河、滹沱河、乌河、龙华河、绵河、温河和南川河.从河流的水质状况来看，河流上游水质较好，棉河、滹沱河、乌河的水质状况可以达到III级及以上水质[40]，而下游由于人类活动密集，农业污水、工业废水以及生活用水的排放使得水质严重下降，桃河、南川河、温河、秀水河多为V类和劣V类水质.本文借助Arcgis 10.3将阳泉市地图中的河流进行矢量化，并对河流分别作2千米、4千米的缓冲区[19]，与阳泉传统村落分布图进行叠加并统计，结果发现，处于2千米缓冲区内有26个传统村落，约占总村落数量的57.8 %；处于2千米～4千米缓冲区内有7个村落，约占总村落数量的15.6 %.可见，阳泉市传统村落约有83.6 %位于4千米缓冲区内，故大部分沿水系分布，且坐落于中上游地区，水质状况良好. 4.1.4 矿产资源

阳泉市传统村落众多，与其区域内矿产资源丰度具有内在联系.阳泉市的煤炭开发历史悠久，改革开放之后，煤炭开采力度加大，优质的无烟煤销往省外各地，促进当地经济发展.通过查找阳泉市矿产资源分布图，利用Arcgis 10.3对正在开发的矿产资源区进行矢量化，并完成5千米、10千米的缓冲区分析，与阳泉传统村落图叠加绘制正在开采区影响范围图(图6，数据来源：山西省阳泉市矿产资源分布图).如图6所示，位于5千米缓冲区内的传统村落有23个，约占总村落个数的51.1 %；位于10千米缓冲区内的传统村落有13个，约占总村落个数的28.9 %，可见，约有80 %的传统村落处于正在开发的矿产资源10千米缓冲区范围内，矿产资源的开发为临近地区传统村落的保护与修缮提供了雄厚的经济支撑.如矿区附近的大阳泉村、小河村以及平定县南部的传统村落群等.

图6 正在开采的矿区影响范围图Fig.6 Map of the affected districts of the mining area

4.2 社会因素分析

4.2.1 交通条件

交通的通达性已经成为衡量地区经济发展水平的重要指标之一，也成为影响阳泉市传统村落空间分布的重要因素之一，且对于传统村落的保护、利用和开发具有重要作用.阳泉市主要交通干线有太原—石家庄铁路客运专线等铁路干线；G5京昆高速、S45天黎高速、G20青银高速三条主要高速线路；G207、G307两条国道；还有省道、县道、乡道等交通干线.本文通过ArcGIS 10.3对阳泉市主要道路进行矢量化，并对不同等级道路的影响范围和通达度进行缓冲区分析，绘制出阳泉市道路影响范围图(图7)，图中道路按照等级的差异用不同粗细的线条表示，从而直观地展现阳泉市传统村落的道路交通状况.由图7可知，阳泉市有42个村落在主要干线的影响范围之内，约占总村落数量的93.3 %，剩下的3个村落则随着乡村基础设施的加快推进，通过乡村道路等的建设促进了与其他地区的交流与联系.总体而言，阳泉市传统村落沿交通干线分布，位于交通干线缓冲区范围内，其道路交通较为便利，道路基础设施较为完善.

图7 阳泉市道路影响范围图Fig.7 Map of road impact area in Yangquan

4.2.2 人口规模

人口因素是影响传统村落分布的重要因素之一，人们的思想意识、文化水平等对于传统村落的保护与开发、传统文化的传承与发扬具有重要作用.根据《阳泉统计年鉴2019》中查找阳泉市各个乡镇的人口数量并结合收集到的各乡镇的面积计算出人口密度(人/平方公里)，在ArcGIS 10.3中按照密度大小利用灰度分级呈现出来，同时叠加上阳泉传统村落分布图绘制阳泉市人口密度分布图(图8).由图8可知，阳泉市城区、矿区、秀水镇、冠山镇为市、县政府单位所在地，人口分布较为密集，传统村落分布相对较少.在一定程度上，人口密度大表明该区域经济发展速度较快，故有富足的经济实力去保护和修缮分布在其附近和外围的传统村落，并且人们受教育程度、文化水平较高，能够意识到传统村落的保护与文化传承的重要性.如分布在城区附近的大阳泉村、小河村，分布在冠山镇外围的宋家庄村、西锁簧村以及三都村、辛庄村等传统村落凭借有利的经济支撑、较合理的地区规划和历史文化遗产发展文化旅游，传统村落发展前景较好.而在人口密度较低的地区，传统村落分布则较多，并且能够较为完整的保留传统村落原始风貌和生活习惯，如大前村、冯家峪村、骆驼道村和石家塔村等.但是人口稀少，经济发展落后，村落的发展前景堪忧.

图8 阳泉市人口密度分布图Fig.8 Distribution of population density in Yangquan

4.2.3 经济发展水平

国内生产总值(GDP)和全体居民可支配收入是国民经济核算的核心指标，在衡量一个国家或者地区经济状况和发展水平的重要数据.故本文选用2018年阳泉市各区县GDP以及全体居民可支配收入，绘制2018年阳泉市各区县GDP及居民收入数据表(表3).由表3可知，经济发展速度与传统村落分布数量呈反比.在经济发展较快的城区、矿区并没有分布传统村落，而在经济发展总体上靠后的平定县却有众多的传统村落分布.随着城市建设的推进与矿产资源的开发利用，阳泉市城区、矿区经济发展迅速，同时现代化、工业化元素增多，不利于传统村落的完整保留，但是城区、矿区经济的快速发展又为其周围郊区传统村落的开发与保护提供了强大的经济支撑，比如小河村、大阳泉村等.经济发展较慢的地区则传统村落的原始风貌与传统习俗保存较为完整，如平定县桃叶坡村、马山村、土岭头村和西岭村等.

表3 2018年阳泉市各区县GDP以及居民收入Tab.3 GDP and residents' income of various districts and counties in Yangquan City in 2018

5 阳泉市传统村落旅游开发模式

基于山西省阳泉市传统村落的空间分布特征以及形成这种空间分布状况的自然、社会因素等，阳泉传统村落应采取多元化的保护与旅游发展策略，故本文提出人口推动型、交通驱动型、产业依托型、“原生自然”、文化依托型等五种类型的旅游发展模式.

5.1 人口推动型模式

人口推动型模式指作为内在推动因素的本土居民与外在因素的游客共同对传统村落发展起推动作用的模式.村落中本土居民的思想意识、文化水平和素质修养等对传统村落的保护开发与精神文化传承具有重要意义.通过定期地方性精神文化教育、主题性文化宣传活动和文化旅游相关知识普及等在思想意识领域和文化素质水平方面增强本土居民的主人翁意识、旅游开发意识，从而积极推动本土居民积极投身本土文化旅游发展之中.本土居民作为内因对传统村落发展起着重要作用，而游客作为外因同样起着重要作用.在传统村落的空间分布中，处于或邻近人口密集区的传统村落拥有良好的客源市场，对于刚发展起来的村落应该抓住人口数量优势，积极发展短途乡村游；对于发展相对成熟的村落应该探索多形式、多类型、多样化的发展模式，以满足不同消费群体的旅游需求.而位于人口稀疏区的传统村落，应该加强与高校、科研院所等的合作，充分挖掘本土旅游资源，设计独具特色的古村落旅游产品，积极发展特色长途乡村游.

5.2 交通驱动型模式

交通驱动型模式主要指沿主要交通干线分布，并且传统村落集群状况较好的区域.通过上文交通因素和传统村落密集性、集聚性分析，表明村落的空间地域组合状况较好.利用这一优势，通过区域整体性发展规划，打造传统村落文化旅游线路，加强区域间旅游协作.在上文分析中，有两个高密集聚区，区1为分布在平定县中部(巨城镇)的移穰村、岩会村、上盘石村、下盘石村.区2为分布在平定县的南部(张庄镇)的宁艾村、张庄村、土岭头村、桃叶坡村和下马郡头村；区1村落群拥有明清时期大型宅院、庙宇、特色民居等，该区域文化旅游线可以主推家院文化；区2村落群拥有丰富的文化遗产和独特的自然地理风光，该文化旅游线则可以主推遗产旅游.村落群依托有利的区位和交通条件及区域整体规划和旅游协作，实现旅游资源整合，以特色主题旅游的形式向游客展示丰富的旅游资源，从而促进村落经济文化等方面的发展.

5.3 产业依托型模式

产业依托型模式主要分布在依靠第一、二产业发展的村落或者易受到第二产业影响的村落.一方面，分布在地势较低、坡度方面呈现明显向阳性分布、经济发展依靠第一产业发展的村落，在传统种植业、养殖业发展的过程中，可以推出“休闲+农业”板块，通过整体规划，将这一板块变成集农业生产、生态观光采摘、农村生活体验、乡土情趣于一体的新兴农业发展模式，从而增强游客的旅游体验.另一方面，依靠矿产资源开发利用来发展的传统村落可以打造“旅游+工业”板块，通过仿造模拟矿产资源开发场景、建设矿产资源展出区等主题区域，使游客体验矿产资源的巨大魅力、重要作用以及不同历史时期开采矿产资源方式的变革.这种发展策略使传统村落在传统产业发展过程中产生新的经济增长点，也为游客提供更为丰富的旅游内容，从而获得更高的旅游体验.

5.4 “原生自然”模式

“原生自然”模式主要分布于地理位置偏远，自然条件差，人口密度小，经济发展差的村落，比如大前村、骆驼道村、石家塔村等.这类村落目前经济发展主要依靠传统农业，经济发展较差，但其传统民居建筑、传统生活习俗、生活生产方式保存完整，可以采取“原生自然”模式.该模式是对传统村落除了做必要的基础设施建设之外，对村落保留原生自然状态，以“特色乡村体验游”为主要旅游内容，旨在让游客真实自然地与村民交流，亲自体验乡村劳作，感受本土居民“日出而作、日落而息”的传统生产生活方式和积极向上的生活态度.

5.5 文化依托型模式

文化依托型模式指深入挖掘传统村落的文化内涵与乡土色彩，积极开发民俗文化、美食文化、历史文化等，将文化融入乡村旅游项目开发中，使之成为旅游发展的一大看点与亮点.一方面要注重民间手工艺品、民俗活动、传统特色小吃等有形资源的利用，如东锁簧村传统花灯表演及民间剪纸、小河村打铁火、下董寨村跑马排表演和娘子关村特色小吃——压饼等可形成体验式文化旅游产品；另一方面要注重历史人物故事、传统思维方式与观念等无形资源的利用，如小河村才女石评梅的故事、娘子关村平阳公主守疆卫土精神、百团大战革命精神等可形成教育式文化旅游.各传统村落应积极挖掘自身文化优势，开发带有乡土文化元素的文创产品，将文化旅游打造成旅游发展的新亮点，通过对乡土文化的开发利用来共同讲好阳泉故事，弘扬传统精神文化.

6 结论

本文以阳泉市45个国家级传统村落作为研究对象，主要利用GIS的空间分析方法对阳泉市传统村落的空间分布状况以及影响因素进行分析，在基础上提出传统村落的旅游发展模式.结果表明：阳泉市传统村落在空间分布结构上表现为总体分布不均匀，局部集聚的特征；其空间分布类型表现为凝聚型.造成这种空间分布特征的影响因素：在自然因素方面，受到高程、坡向、河流、矿产资源等的影响；在社会因素方面，受交通、人口、经济等的影响.基于此，文章提出阳泉传统村落的五种发展模式.在传统村落的发展过程中，要注重结合各自村落实际情况采取不同的旅游发展模式，反过来促进传统村落更好的保护利用与开发.