广东省中国传统村落空间可达性时空演化及影响因素研究*

2021-07-03 05:16宋嘉隽
南方建筑 2021年3期
关键词:路网高程村落

孙 莹,宋嘉隽

引言

自2012年12月至2019年6月,住房和城乡建设部、文化和旅游部等部门共评选出五批6819个中国传统村落,其中广东省263个(下文简称广东省传统村落)。广东省传统村落主要由广府、客家、潮汕三大汉语民系村落构成,约占总数的88%,这是中原文化与岭南文化深度融合的体现;除此之外,在清远连州等地有部分少数民族村落。

我国对传统村落的研究始于典型建筑、民间习俗、组织制度等内容。近年来,文化人类学、文化地理学、文化生态学、空间社会学等领域研究理论、方法的运用,促使传统村落空间研究内容不断拓展与深化,主要聚焦在[1-15]:传统村落的空间形态与地域重构(席建超等,2014;李红波等,2015)、空间分布与驱动机制(冯亚芬等,2017;康璟瑶等,2016)、空间生产与社会变迁(张京祥等,2014;郭文等,2015;杨贵庆等,2016)、三生空间与人居环境(王云才等,2011;李伯华等,2018)、空间记忆与文化复兴(吕龙等,2018;钱莉莉等,2015;胡最等,2015)等方面,村落空间研究的整体性越来越突出;但对某一类空间特征的深入分析与解释还有待补充。研究方法方面,趋向于运用定性与定量相结合的方法来呈现与解释空间中复杂的现象与机制;其中,空间句法、ArcGIS表面统计分析被较多的用于传统村落研究(陶伟等,2013;李伯华等,2015),但是这对于人地多元空间耦合的解释并不充分;而地理加权回归模型(GWR模型)作为空间统计学的工具,适用于空间相关关系的定量研究(宋伟轩等,2017;张耀军等,2012),对空间的解释力较强。在此研究现状与趋势下,文章选取可达性这一空间特征,借用ArcGIS、网络爬虫技术等现代地理学的分析工具与方法,对广东省263个中国传统村落的空间可达性时空演变特征、过程与影响因素进行深入分析,并运用GWR模型探究空间可达性水平影响因子的局部效应与空间溢出。一方面,可以提供一种新的广东省传统村落的观察视角,深化传统村落空间特征研究内容;另一方面,可达性对传统村落的形成、传统性留存与未来保护策略制定等都至关重要,可达性的研究可以为传统村落的分类保护与振兴提供重要依据。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

通过中华人民共和国住房和城乡建设部网站,获取第一至五批,共263个分布于广东省的中国传统村落名录,传统村落的经纬度坐标通过百度地图搜索村落名称定点获取,并经过纠偏处理;历史道路数据来源于《广东历史地图集》[16];河网及路网空间数据源于国家基础地理信息中心所提供的最新矢量数据。现状可达性数据来源于百度地图实时获取的最短行车时间。通过ArcGIS10.2软件的栅格镶嵌、链接和提取等空间处理工具量化与分析文中的主要数据。

1.2 研究方法

对广东省传统村落进行定量化分析,其中,采用核密度估计法、最邻近距离法及地理集中指数法,分析广东省传统村落的空间分布特征。利用成本距离工具、栅格叠加计算等方法分析历史可达性的时空演化特征;通过百度地图实时监测及可达性测度模型衡量各个传统村落的现状可进入性水平。在空间可达性影响因素分析中,引入线密度呈现可达性与河流密度、路网密度的关系,运用栅格赋值法分析与山体高程及坡度的关系;最后,采用GWR模型深入剖析影响传统村落空间可达性水平的重要因子及其影响程度。

2 广东省传统村落空间分布特征

2.1 传统村落空间分布密度

将广东省263个中国传统村落抽象成点要素,采用核密度估计法对其进行可视化表达。核密度估计法可测算地理事件在区域上的发生概率。经过多次调试,最终选取带宽180km,生成传统村落核密度分析图(图1)。分析可知:广东省传统村落空间分布并不均匀,存在两个高度集聚区——梅州东北部区域与广州、佛山交界区域,两个次级集聚区——潮州、汕头交界区域与清远西北部区域;而茂名、阳江、云浮等地只有少数传统村落稀疏零星分布;整体来说,广东省传统村落呈现珠江三角洲中部区域与粤东北区域哑铃状集中分布特征。

图1 广东省传统村落核密度分析图

2.2 传统村落空间分布类型与集中程度

采用最邻近距离计算广东省传统村落的空间分布类型。最邻近距离是表示点状要素在地理空间中相互邻近程度的地理指标。计算得出,广东省传统村落的理论最邻近距离为18.66km,实际最邻近距离为16.97km,最邻近点指数R=0.90,说明其空间分布类型为凝聚型。

对广东省传统村落进行市域统计分析(图2)。传统村落总数T=263,市总数n=21,计算出传统村落的地理集中指数G=35.94;而假设平均分布于各市的集中指数G0=10.45,G>G0,说明从市域尺度来看,传统村落的分布较为集中,主要集中在梅州、清远和佛山三市。

图2 广东省传统村落市域统计图

3 广东省传统村落空间可达性时空演化分析

传统村落可达性研究可以衡量村落的可进入程度。一方面,通过历史空间分析,了解可达性与村落选址建设的关系。另一方面,可达性影响着村落的经济社会发展与传统文化的留存,可达性高的村落容易受到城镇化、工业化的冲击;而交通较闭塞的村落,受外界影响较少,便于传统文化的保存与延续;通过现状空间分析,对广东省传统村落现状可达性进行整体把握、对263个村落可进入程度进行排名,有助于对现今传统村落的保护与振兴提出分类策略。

3.1 历史空间可达性演变分析

根据各传统村落的建村年代,考察广东省传统村落的历史可达性时空演化特征。对于村落空间可达性的衡量,有学者认为“道路、河岸、水域、用地类型”是影响村落可达性通行成本的重要因素[17],文章结合研究区域特征,采用历史时期村落与道路(包括陆路与水路)越临近可达性越高、地势越平坦可达性越高的观点,选取“历史陆/水路、地形高程、地形坡度”三项评价因子对传统村落进行历史可达性分析。历史道路所反映的交通可达性根据传统村落栅格点距离历史道路的远近来确定,在ArcGIS10.2设置5km、10km、20km、40km、100km多环缓冲区,并进行重分类,按可达性的高低赋予5至1的评分;地形高程与地形坡度两项因子采用相似的评分方法(表1)。为了便于比较,将可达性归一化并分类为五级,一至五级依次递减。

表1 广东省传统村落历史空间可达性评价因子、分类及评分

分析显示,从宋代到清代,历史可达性与历史道路的点轴渐进发展模式非常明显,大体上沿六轴以广州为中心向外围延伸(图3),分别是:广州—东莞—惠州—潮州轴、广州—惠州—河源—梅州轴、广州—韶关轴、广州—清远轴、广州—佛山—肇庆—云浮轴、广州—佛山—江门—湛江轴。可达性沿六轴逐代扩展,同时伴随着可达性圈层中核心高可达性区域的不断扩张,一级可达性区域从宋代到清代大面积扩张,由带状区域逐渐扩展形成面状区域,至明代可达性一级区域已经覆盖了广州、佛山、东莞、中山的大部分地区,低可达性区域也在不断退缩。广州、佛山历史道路较密集,自古以来均是商贾要道,村落可达性较高。在宋代,低可达性区域主要分布在清远、河源、惠州的山区地带,到了清代该区域的低可达特性几近消失,大部分地区已经被一到三级可达性区域覆盖。然而,受制于地形阻碍,河源市的青云山、九连山一带,清远市的起微山、罗壳山一带,云浮市的云雾山一带形成了连片的低可达性区域且传统村落分布稀少。

图3 广东省传统村落空间可达性六轴拓展演进示意图

研究还发现,历史可达性对于传统村落的建设具有一定的领先效应。从宋代到清代,可达性持续性提高,而广东省传统村落的建设爆发期是在明代,区域可达性的提高对于村落的选址建设具有一定的吸引作用。领先效应在梅州、河源与清远部分区域的客家传统村落中较为明显(图4)。

图4 历史可达性与传统村落建设

3.2 现状空间可达性测度分析

通过网络爬虫技术“八爪鱼网页数据采集器”,实时获取百度地图中传统村落到达各个地级市的最短时间,衡量广东省传统村落的现状空间可达性。考虑到行车过程中的实时路况、道路基础设施影响、交通信号灯的等待时间、道路拥堵情况等现实因素,采用实时测度的方法更加准确真实的得出目标村落的可达性水平[18]。

分别按照公式1、2[19]测算出263个传统村落的空间可达性数值并将其进行标准化处理,使其数值规整至0~1之间(表2)。分析得出:各传统村落的空间可达性均值为256.18min,整体水平较低且市际差异较大;传统村落空间可达性排序表明,位于前十位的村落均处于广州市与佛山市,如佛山市朗锦村、广州市钟楼村、佛山市大旗头村,广佛地区村落的空间可达性最高;位于湛江市的传统村落可达性普遍较差,其次是梅州市,排名后六位的传统村落均处于湛江市,如周家村、调铭村、青桐村等。

表2 广东省传统村落现状可达性排名

进一步采用克里金插值法分析广东省传统村落现状空间可达性的整体分布态势(图5)。现状空间可达性呈现由珠三角区域向外围圈层式、阶梯状递减的趋势,广州、佛山、东莞、中山、惠州等中部区域的可达性较高,而湛江、梅州、清远和韶关等省际边缘区域可达性较低。现状空间可达性与历史空间可达性相似度较高。

图5 广东省传统村落现状空间可达性克里金插值空间分布图

其中,Kj代表传统村落j的可达性,n是指地级市的数量,Eij是指传统村落j到城市i的最短距离,Kj代表村落可达性的标准化数值。

4 传统村落空间可达性影响因素分析

4.1 村落选址与空间可达

4.1.1 山水格局因素

对于传统村落而言,人居环境与山水格局是选址中的重要考虑因素,不仅在聚居风水上有所影响,在居民生产、生活、防御以及自然灾害的规避等方面都起着决定性的作用。在广东省占绝对优势的广府人、客家人、潮汕人均是中原汉族南迁而来,中原汉族在饱尝战争之苦后,籍寄遐荒,荜路蓝缕辗转来到广东省,利用地域自然条件选择一个安稳的生产、生活环境是他们的首要目的。“山水相伴”的微观地理单元是广东省传统村落共通的择居理念。因而,山水格局是影响传统村落空间可达性的首要因素,分别选取山体高程、山体坡度、河流密度三项因子进行空间可达性影响肌理初探。

首先,以山体高程(图6)作为衡量地形地貌影响的切入点,分析可知,粤北、粤东区域地势较高,村落隐于山间,受外界干扰较小,空间可达性较低;而位于珠江三角洲区域的传统村落地势相对较低,空间可达性普遍较高。运用栅格提取技术获知各村落的地势高程值,最高地势属清远市连南瑶族自治县大坪镇大掌村,高程值高达753.98m;湛江市雷州南兴镇东林村最低,高程值只有-12.22m,极值间差异颇大。其次,提取各传统村落的选址坡度值,传统村落坡度在0~21°之间,平均坡度为2.30°,坡度值最高的依然是上述大掌村,坡度值最低的是汕头市潮南区陇田镇华瑶社区。对照各村落可达性数值,高程值与坡度值较高的村落大多可达性排名偏后,高程值与坡度值一定程度上影响着进入村落的难易程度[20]。

图6 广东省传统村落与山体高程叠加图

广东省传统村落的选址与河流水系的依附关系显著,对主要水系进行线密度分析(图7),发现传统村落分布密集的地方往往也是河流密度较高的地方,佛山、中山、梅州、清远、汕头区域犹为明显。其中,中山潭江流域,梅州梅江流域,汕头榕江流域,清远连江流域的传统村落与水系的耦合程度较高。结合上文可达性插值分布分析,村落周边水系的数量及临近程度影响着各传统村落的可达性水平。

图7 广东省传统村落与水系密度叠加图

4.1.2 交通商贸因素

随着时间的推移尤其是明清以降广东省各区域经济不断发展,水陆交通运输不断完善,一些位于重要道路两侧的市镇逐渐繁兴,形成了一系列交通商贸型的村落。珠江三角洲区域路网密集,传统村落空间可达性普遍较高;另外,粤北、粤东山区地带,山多田少,在重要驿道、乡道的两侧,借助交通条件的便利,形成了很多“得田不易”而“贾于四方”的村落,对照上文传统村落与历史道路的空间关系即可知。

对主要道路进行线密度分析,将道路密度按自然断点分类法分为五级,密度最大的为一级,密度最小的为五级,统计村落的的分布情况得出如下特征:五级路网密度区域仅存在7个村落、四级13个、三级38个、二级77个、一级128个(占比48.67%);也就是说接近一半的传统村落位于一级路网密度区域。对比传统村落可达性分布图,发现路网密度与村落可达性水平相契合,交通便利程度较高区域的村落具有较好的空间可达性水平。

4.2 基于GWR模型的空间可达性影响因子剖析

4.2.1 OLS经典线性回归

首先,选取各个传统村落可达性水平Y作为被解释变量,以村落所在地域的高程值X1、河流密度X2、近水体最短距离X3、路网密度X4以及坡度值X5作为解释变量,构建OLS回归模型(表3),回归模型各参数的VIF均远小于7.5,同时Jarque-Bera检验结果不显著。分析得到:高程值、河流密度及路网密度对传统村落可达性均有显著影响,且高程值与路网密度通过了0.01的显著性水平。为了探求山体、水网、路网各因素对空间可达性的影响程度,下文进一步选取GWR模型分析村落空间可达性水平影响因子的局部效应与空间溢出。

表3 广东省传统村落可达性水平OLS回归结果

4.2.2 GWR模型参数回归

(1)GWR基本模型

GWR模型即地理加权回归模型,是对一般OLS线性回归的一种改进,突出考虑了回归系数在地理空间上的差异性和变异性,具有扎实的理论基础和支撑系统,是对一般线性回归全局概念的突破,重点测度因子在局部空间上的滞后与溢出效应[19],基本模型为:

式中:Yi为空间位置i处传统村落的空间可达性数值, Xim为空间位置i上第m个解释变量的值,空间位置i的投影坐标为(ui,vi),β0(ui,vi)表示回归方程的截距,βm(ui,vi)表示空间位置i处第m个解释变量的回归值,m代表模型自变量数目,εi为i处的随机误差。

对于有空间自相关效应的数据而言,与OLS经典线性回归模型相比,GWR模型能够获得更小的残差,参数估计和假设检验的效果更为显著,一个样本空间对应一个系数,在ArcGIS地图展示中GWR模型更能够获得空间变异的局部特性。

(2)GWR模型参数回归分析

分析得出:GWR模型的AICC值为-318.552(表4),明显优于一般OLS回归产生的AICC值-59.816;GWR模型的总体拟合优度R较OLS模型有显著提升,从0.295995提升到0.759459,增加了近46%,该空间可达性分析中GWR模型的优越性与必要性可见一斑。

表4 广东省传统村落可达性水平GWR模型参数值回归结果

对广东省传统村落空间可达性影响程度的局部回归分析显示(表5),高程值、河流密度与路网密度局部回归系数的中位数与平均数符号均相同,且数值相差不大,三个因素对空间可达性的影响效果趋于一致;平均值反应了对空间可达性的平均边际贡献程度,按贡献程度排序分别为:路网密度>河流密度>高程值;但不同空间条件下各因子的边际效应存在方向差异性,将回归结果可视化表现(图8)。

表5 广东省传统村落可达性水平GWR模型五分位观察表

图8 高程值、河流密度、路网密度回归系数空间分布图

① 高程值对空间可达性水平的影响

高程值对广东省传统村落空间可达性水平的影响基本呈现由珠江三角洲区域向外围圈层状减弱的特点,这与由三角洲区域往粤东、粤西、粤北逐渐升高的地势条件呈现反向耦合现象。除了粤北、粤东边缘区域,高程值与可达性水平基本均为负相关关系,即在广东省绝大部分区域传统村落的空间可达性受到山地高程的阻碍;但从影响水平来看,这一空间响应程度普遍较弱。广州、佛山、东莞、中山四市,单位高程值刺激可达性数值边际增量相对高一些,而在清远市西北部、韶关市北部、梅州市东北部,回归系数趋近于零甚至出现正值。结合传统村落的密度分布特征,在传统村落密集分布的珠江三角洲地区与梅州地区,高程值对可达性的影响出现方向性差异,并显示出很强的内部均质性与空间自相关性,下文路网密度的影响情况也有类似特征。高程对传统村落空间可达性水平的影响情况并不均等。

② 河流密度对空间可达性水平的影响

河流密度对广东省传统村落空间可达性水平的影响呈现较为明显的市际正值与负值空间分区的特征,粤北清远、韶关市与粤东梅州、揭阳、汕头市为正相关关系,粤西与珠三角南部临海各市及佛山、河源市出现负相关关系。回归系数的高值区域出现在粤东、粤西、粤北省际边缘区域。

③ 路网密度对空间可达性水平的影响

路网密度对广东省传统村落空间可达性水平的影响市际差异较大,回归系数由广东省中部区域向四周递增。负值区主要位于河源与肇庆两市。正向影响的高值区位于粤西与粤北边缘;其中,在粤北边缘区域出现高程值、河网密度与路网密度正向高值耦合影响的特征,而粤西边缘区域在三个影响因子当中,受路网密度的正向影响显著,每提升1个路网密度水平,其村落的可达性归一化后的数值将增加0.94143,即可达性水平大幅度提高。广州、佛山、江门三市回归系数绝对值较低,在较为完善的现状路网条件下,该区域可达性水平对路网密度的敏感性不强。

5 结论与讨论

5.1 结论

截止到2019年6月,在已公布的传统村落名录中,共有263个分布于广东省。从省域尺度来看,这些传统村落空间分布并不均匀,呈现珠江三角洲中部区域与粤东北区域哑铃状集中分布特征;从市域尺度来看,主要集中在梅州、清远和佛山三市。文章重点借用现代地理学的分析工具与方法,对这263个传统村落空间可达性的时空演变特征、过程与影响因素进行深入分析,并运用GWR模型探究空间可达性水平影响因子的局部效应与空间溢出,分析显示:

(1)从宋代到清代,历史可达性与历史道路的点轴渐进发展模式非常明显,大体上沿六轴以广州为中心向外围延伸;至明代可达性一级区域已经覆盖了广州、佛山、东莞、中山的大部分地区。

(2)测算现状各传统村落到达各个地级市的最短时间,均值为256.18分钟,整体水平较低且市际差异较大;广佛地区村落的空间可达性最高;湛江、梅州两市排在最后。现状空间可达性整体呈现由珠三角区域向外围圈层式、阶梯状递减的趋势,这与历史空间可达性相似度较高。

(3)在空间可达性影响因素分析中,在广东省占绝对优势的广府人、客家人、潮汕人均是中原汉族南迁而来,他们在择居选址中的“山水相伴”理念与“交通商贸”需求成为影响空间可达性的重要因素。运用ArcGIS10.2将相关因子与村落空间分布进行耦合分析,进一步验证了空间可达性与山体高程、山体坡度、河流密度及道路密度的相关关系。

(4)最后,运用GWR模型对各因子进行局部回归分析,高程值、河流密度与路网密度对空间可达性的影响效果趋于一致,按贡献程度排序为:路网密度>河流密度>高程值;但,不同空间条件下各因子的边际效应存在方向差异性。高程值对可达性水平的影响呈现由珠江三角洲区域向外围圈层状减弱的特点;河流密度的影响出现较为明显的市际正值与负值空间分区;路网密度市际影响差异较大,回归系数由广东省中部区域向四周递增。

5.2 讨论

在当前乡村振兴国家战略指引下,传统村落面临着前所未有的机遇与挑战。可达性高的村落,如广佛地区,村落生活便利、社会活力较高,还较容易通过文化旅游等方式进一步带动村落的社会与经济振兴;但传统文化受现代生产、生活方式的威胁较大,保护与发展的矛盾较突出。可达性低的村落,如湛江、梅州地区,村落受城镇化、工业化的影响较小,有利于农耕文化传承与农村生活延续;但闭塞的交通条件、落后的设施配套等使得村落空心化、老龄化严重,活力低下,村落活化与振兴应在保护传统生活景观的同时,首先改善村民的生活环境。可达性的差异,影响着现今传统村落保护与振兴的不同路径。

本研究对现状可达性的研究运用车行交通实时测度的方法,未对新型交通方式如高铁等加以讨论,随着我国交通方式与交通网络的不断完善,传统村落的可达性存在动态改变的特点,这是后续研究应该努力的方向。

图、表来源

文中所有图、表均由作者绘制。

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