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2021 , Vol. 40 >Issue 8: 2235 - 2251

DOI: https://doi.org/10.11821/dlyj020200859

研究论文

鲁西南地区村镇聚落空间分异特征及类型划分——以菏泽市为例

  • 王林 ,
  • 曾坚
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  • 天津大学建筑学院,天津 300072
曾坚（1957-）,男,广东平远人,教授,博士生导师,主要从事村镇聚落、生态安全与韧性城市研究。E-mail:

王林（1991-）,男,山东单县人,博士研究生,主要研究方向为村镇聚落、乡村规划与建设。E-mail:

收稿日期: 2020-09-09

  录用日期: 2021-03-02

  网络出版日期: 2021-10-10

基金资助

国家“十三五”重点研发计划重点专项(2018YFD1100305)

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Spatial differentiation characteristics and types classification of rural settlements in southwest Shandong: A case study of Heze city

  • WANG Lin ,
  • ZENG Jian
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  • School of Architecture, Tianjin University, Tianjin 300072, China

Received date: 2020-09-09

  Accepted date: 2021-03-02

  Online published: 2021-10-10

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Copyright reserved © 2021.
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摘要

村镇聚落空间格局系统认知与分类研究是乡村地域国土空间有效治理和差异化管控的基础,对乡村振兴和新型城镇化战略实施具有支撑作用,鲁西南地区相关研究时代和现实价值凸显。基于菏泽市2018年遥感影像解译数据,综合统计分析和探索性空间数据分析方法,多尺度多维度系统探测村镇聚落空间分异特征,并通过多维特征耦合划分村镇聚落类型。结论如下：① 菏泽市村镇聚落总体表现为点位密度较高、规模普遍偏小、形状普遍规整,国土空间集约整治潜力巨大。② 村镇聚落“三维”（点位、规模、形态）空间格局特征存在尺度差异性。市域尺度“三维”分布特征均存在一定空间异质性,但分异程度不明显;县域尺度“三维”特征空间分异规律多元复杂,表现出以乡镇为单元的局域多样性;乡镇尺度“三维”特征均趋向统一均衡,呈现单中心结构和“同质性”特征。③ 以乡镇为划分单元,基于“三维”特征耦合形成八种村镇聚落类型,并尝试分类提出空间优化和治理建议。

关键词： 村镇聚落; 空间格局; 类型划分; 鲁西南地区; 菏泽市; 北方传统平原农区

本文引用格式

王林 , 曾坚 . 鲁西南地区村镇聚落空间分异特征及类型划分——以菏泽市为例[J]. 地理研究, 2021 , 40(8) : 2235 -2251 . DOI: 10.11821/dlyj020200859

Abstract

The systematic cognition and classification research on the spatial pattern of rural settlements is the basis of effective governance and differential arrangements of rural space, which plays a leading role in the implementation of rural revitalization and new-type urbanization strategy. Based on the remote sensing interpretation data of Heze city in 2018, the multi-dimensional spatial differentiation of rural settlements is systematically identified from multi-scale perspective through statistical analysis and exploratory spatial data analysis methods. And, the coupling types of rural settlements are classified based on multi-dimensional characteristics. Some conclusions can be drawn as follows: (1) The overall characteristics of rural settlements in Heze city are high density, small scale, regular shape, and great potential for intensive land consolidation. (2) There are scale differences in the three-dimensional (density, scale, shape) spatial pattern characteristics of rural settlements. On the prefecture-level city scale, three-dimensional spatial pattern characteristics have spatial heterogeneity, but the degree of differentiation is not obvious; on the county scale, three-dimensional spatial pattern characteristics are diverse and complex, showing small-scale local diversity with towns as the unit; on the town scale, three-dimensional spatial pattern characteristics tend to be uniform, showing the characteristics of single center structure and "homogeneity". (3) Eight coupling types of rural settlements are classified based on three-dimensional characteristics of each town unit, and some spatial optimization and governance suggestions are put forward.

Key words： rural settlements; spatial pattern; types classification; southwest Shandong; Heze city; farming area of traditional plain in northern China

1 引言

村镇聚落作为乡村地域系统中自然、经济、社会、文化等众多要素交互作用下产生的空间实体,存在规模、形态、结构、功能等多维属性和差异化特征。受快速城镇化和工业化影响,乡村地域生产非农化、生活贫困化、生态污损化、主体老弱化和用地空废化等“五化”问题突出,村镇聚落功能分化与空间解构是为必然[1,2]。随着中国城镇化进程进入后半段（2011年城镇化率超过50%,2019年突破60%）,国家深入推行高水平的新型城镇化、乡村振兴、国土空间规划及治理体系改革等一系列战略举措,推动全国城乡建设进入新的历史时期,更加强调以人为核心和城乡融合发展,更加聚焦“三农”短板和乡村可持续发展,更加注重国土空间开发保护平衡和精细化高品质发展。时代变革促使乡村地域经济社会转型及功能调整加快,村镇聚落空间重构诉求迫切。科学识别村镇聚落空间格局特征及其类型,合理构建村镇聚落空间优化和治理的差异化路径,有助于指导新时期乡村地域国土空间规划实践,对破解“五化”顽疾[1],实现乡村振兴和新型城镇化战略具有重要支撑作用[2,3]。
相关研究在乡村地理学、城乡规划学、景观生态学等学科领域始终保持极高的研究热度,尤其是当下RS、GIS等定量空间分析方法的广泛应用,各种数理模型的不断成熟以及基础数据的渐续开源革新,极大推动了该领域研究进程,形成一定研究基础[3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19]。然而,研究热点区多集中在经济和城镇化活跃的东部沿海发达地区[4,5,6,7,8,9],惠农政策较多的中西部贫困地区和少数民族地区[10,11],区位优势明显、土地变化剧烈的环城郊区[12],地形地质条件特殊的山地[10]、丘陵[13,14]和生态脆弱区[15]等典型地域。对于我国广袤的传统平原农区,覆盖地域局限于苏豫两省[16,17,18,19],其他地区关注较少[3];且多从宏观（区域、省域、市域、县域）或微观（乡镇、村域）单一空间视角探讨乡村聚落地域分布特征、演变规律、影响因素、类型划分及优化调控等内容[3,16-19],较少涉及一定地域范围多尺度村镇聚落空间分异规律及对比分析,难以全面把握村镇聚落空间特征尺度性差异和内在关系;另外,在村镇聚落空间认知及类型划分基础上进行空间优化及治理方面的探讨仍需加强[20]。
鲁西南地区位于北方最大的传统平原农区黄淮海平原中部（图1a）,是华夏农耕文明发祥地之一,村镇聚落产生历史悠久,经过漫长的发展演变其空间特征呈现出一定的地域典型性。不同于山地丘陵地区,这一地域村镇聚落空间格局发展受地形限制较小,点位分布较密集、形状较为规则;耕地资源丰富,农业具有突出优势,但工业和城镇化发展相对滞后,与省内经济发达平原地区相比,广大乡村非农产业薄弱,“人多地少”、长期以小农经济为主,聚落发展动力不足、规模较小[6]。在快速城镇化过程中,由于该地区缺少较发达的区域中心城市,农村剩余劳动力往一线、二线城市流动,农民常年在外务工导致村镇聚落“空心化”严重;伴随青壮年劳动力的外流,乡村主体老弱化,乡村产业低迷不振,聚落空间不断衰败甚至走向消亡,人居环境持续恶化。另一方面,面对日益扩大的南北差距、区域差距和城乡差距,鲁西南地区仍然具有工业化、城镇化和乡村大发展的强烈诉求,土地仍是驱动其发展的关键要素;而作为粮食主产区,承担着保障国家粮食安全有效供给的重大使命,土地开发受到极大限制。因此,在近些年新型城镇化过程中,鲁西南地区对耕地采取严格保护制度,通常利用城乡建设用地“增减挂钩”手段解决土地供需矛盾,通过村镇聚落集体土地挖潜来保障国土空间开发和保护的平衡;并通过建设新型小城镇、新型农村社区等,提升村镇聚落人居环境,实现了乡村人口的就地城镇化。但却也造成了村镇聚落传统空间的快速解构和异化[1,2],无法适应村民的生产生活方式;一些地区甚至还出现了“被城镇化”等的社会问题①(① 多年来,以“合村并居”为主要手段的村镇聚落空间重组引发强征农民土地,强拆农民房子,强迫农民上楼等各种问题,群众反映和专家质疑不断,媒体舆论持续关注。2019年山东各地新一轮“合村并居”更是引起广泛争议,并在2020年6月27日由政府宣布一律叫停,重新甄别。),有悖于“以人为核心”的价值遵循,未能实现村镇聚落空间合理转型和乡村社会的健康可持续发展。
图1 研究区地理位置和基础空间数据

Fig. 1 Geographical location and basic spatial data of the study area

鉴于此,文章以鲁西南地区菏泽市为例,采用统计分析和探索性空间数据分析相结合的方法,在市域-县域-乡镇多尺度空间视域下统筹探讨村镇聚落“三维”（点位、规模和形态三个维度）空间格局特征及分异规律,并以乡镇为单元划分村镇聚落类型,分类提出空间优化和治理建议。希望从广阔多元视野丰富传统平原农区村镇聚落研究内容,为菏泽市、鲁西南地区乃至北方传统平原农区村镇聚落空间转型发展提供科学依据和决策参考。

2 研究区概况与数据来源

2.1 研究区概况

菏泽市是山东省最西南部的地级市,位于鲁苏豫皖四省交界（图1a）,北依黄河,南邻黄河故道,国土面积1.22万km²。境内除巨野县有10 km²的低山残丘外,其余均为黄河下游冲击平原,地势平坦、山水资源匮乏。截至2018年末,常住人口876.5万（户籍人口1025.40万）,城镇化率50.25%,人均可支配收入18858元,城镇化和经济发展水平较低,外出务工人口较多;耕地面积82.69万hm2,人均耕地0.08 hm2,第一产业占地方生产总值比例接近10%,农耕文明历史悠久,农业生产条件优越;下辖2区7县,136个乡镇,5533个村民委员会,乡村地域广阔,村镇聚落数量众多。
实证案例地的选取基于以下考虑：① 广义的鲁西南地区包括菏泽、济宁、枣庄三地市和聊城南部,菏泽市常被认为是狭义的鲁西南地区（图1a）,其村镇聚落能够体现该地区的典型特征。② 菏泽市长期处在山东省经济洼地,存在大面积的乡村贫困地区,是帮扶脱贫的重点地域,常被确定为乡村改革发展和建设试点,其村镇聚落的良性发展关系到当前全省美丽村居和乡村振兴建设大局,村镇聚落空间特征的系统认知及类型划分作为重要前置基础,全面深入探讨的现实意义重大。③ 菏泽市历经多次乡村规划、建设和整治运动,在推进乡村发展总体向好的同时,村镇聚落传统空间受到较大冲击,滋生出农民生产不便、生活不惯等诸多问题,亟需探寻科学的村镇聚落空间优化和转型路径。

2.2 基础数据

研究数据包括三方面。① 以2018年Landsat8 OLI遥感影像（30 m空间分辨率）为数据源,在ENVI 5.3.1软件中经过拼接与图像增强等处理后,基于743波段组合对聚落和水体进行监督分类,采用人机交互的方式实现目视解译,并利用高分辨率影像进行反复校验,得到较为科学准确的聚落建设用地和水体图斑;进而,经ArcGIS矢量化处理,提取城区、村镇聚落用地和水域边界。道路交通矢量数据来自于OSM（OpenStreetMap）开源地图,借助QGIS获取并进行整理。最后,在ArcGIS中进一步参照谷歌高清卫图,对以上矢量数据再次比对和修正,并与菏泽市、各区县及乡镇行政边界进行空间匹配,形成研究区基础空间数据（图1b）。② DEM数字高程数据选用ASTER GDEM V2的30 m数字高程。③ 人口、产业等社会经济数据主要源于《菏泽统计年鉴》（2019年）、《中国县域统计年鉴（乡镇卷）》（2019年）及重点区县、乡镇总体规划等数据库。

3 研究方法

基于村镇聚落用地斑块数据,在ArcGIS 10.2软件环境下,参考Fragstats软件中景观指数的计算方法统计村镇聚落斑块聚散性指数、面积指数、形状指数等典型指标数据。与菏泽市及各区县行政区划做叠置分析,计算相应指标值,初步判读市、县层面村镇聚落总体特征。进而,基于村镇聚落图斑点状属性（数量、面积和形状）及空间关系角度,运用散点分布图、核密度分析、空间热点探测等方法（一些方法可相互验证）,尝试从市域-县域-乡镇3个空间层面识别村镇聚落“三维”空间格局特征。最后,以乡镇为单元基于多维特征耦合划分村镇聚落类型,并针对各类型村镇聚落存在的主要问题,提出空间优化和治理建议（图2）。
图2 研究技术路线

Fig. 2 The research method route

3.1 统计分析

3.1.1 景观指数测度 景观指数源自景观生态学,其通过高度浓缩的景观格局信息来反映地物景观的空间配置和结构特征。村镇聚落在一定空间范围可看作不同大小、形状等几何属性和人文属性共同构成的斑块镶嵌体,具有规模、形态等多维度复杂的空间特征,可通过景观指数的定量测度来挖掘其中规律[21]。文中主要引入聚散性指数中的斑块数量（NP）、斑块密度（PD）指标,面积指数中的斑块面积（PA）、平均斑块面积（PA_MN）指标和形状指数中的斑块形状指数（PSI）、平均斑块形状指数（PSI_MN）、斑块分维数（FRAC）、平均斑块分维数（FRAC_MN）等典型指标,相应表征村镇聚落的点位、规模和形态特征。各指标含义、计算方法详见Fragstats软件和邬建国[22]。
3.1.2 “位序-指数”散点图 参考Sonis 和Grossman乡村“位序-规模”法则思想[23],基于村镇聚落斑块景观格局指数,借助SPSS软件平台统计并生成简单的“位序-指数”（主要选取斑块用地规模PA、斑块形状指数PSI和斑块分维数FRAC 3项聚落单体指数）散点分布图,真实直接地反映聚落斑块用地规模、形状指数和位序之间的定量关系,能够衡量一定地域村镇聚落规模结构和形态数理分布特征。

3.2 探索性空间数据分析

探索性空间数据分析（ESDA）是一系列空间数据统计测算、方法模型和可视化技术的集合,基于研究对象大量属性数据的空间特性,利用相关性分析等探测模型揭示其空间关联模式及分布特征,使空间数据潜在规律直觉最大化[24]。近年来在村镇聚落空间格局研究领域得到广泛应用,涉及方法包括平均最邻近指数（ANN）、核密度分析（KDE）、莫兰指数（Moran's I/Local Moran's I）、空间高低值聚类（Getis-Ord General）及空间热点分析（Getis-Ord Gi*）等。文中主要选取核密度分析和空间热点分析两种方法,计算公式及表征含义在ArcGIS软件和相关文献中有具体说明[7,12]。

3.3 基于多维特征耦合的村镇聚落类型划分

在对村镇聚落点位、规模和形态多维特征多尺度综合分析的基础上,选择合适的空间尺度,将表征各维度特征的景观指数合理划分等级;进而,基于景观指数分级结果,通过空间叠加实现分级组合,形成不同的耦合类型。如后文将PD分为2级,PA_MN分为3级,PSI_MN分为2级,根据组合关系,理论上可形成2×3×2=12种耦合类型。该方法不会掩盖各维度特征的差异性,有助于清晰综合地概括和揭示一定尺度村镇聚落空间格局特征和规律,可以避免综合评价法的主观性和随意性,也可避免系统聚类法众多复杂变量间的交叉重复,操作更加简单、类型更易区分[25]。需要注意的是,各维度特征间存在一定相关性是进行耦合分类的内在逻辑基础;选取村镇聚落代表性景观指数尤其是均值性指数叠加耦合在空间格局特征均质稳定、区域差异小的平原农区适用性较强、结果更科学。

4 村镇聚落空间分异特征

4.1 市域尺度

4.1.1 点位特征：密度较大,密集区“靴”形分布 2018年菏泽市村镇聚落（包括乡镇驻地、行政村、自然村）数量（NP值）约为1.28万个,密度（PD值）为1.05个/km²,远高于山东省的平均水平0.65个/km²,呈现村镇聚落数量多、密度大的总体特征（表1）。通过核密度分析能够测度聚落点状要素空间密度差异及局域聚散程度,经多次比对将搜索半径设为4.5 km,像元大小设为100 m×100 m,生成村镇聚落核密度图（图3）,可反映各空间尺度点位分布特征。在市域尺度上存在一定的空间异质性,但分异程度不明显。总体呈现中部和南部密度高、西部和东北部密度较低的点位空间集散格局,叠加DEM数据未发现与菏泽市自西南向东北逐渐降低的地形特征的显著相关性,说明平原地区村镇聚落点位空间分布受地形影响较小。而与主要交通线路空间叠加不难发现,中部“靴”形村镇聚落密集区交通线路同样密集,日兰高速、德上高速和济广高速均贯穿于村镇聚落密集地带,高效的道路交通促进了沿线聚落的形成和发展。
表1 菏泽市及各区县典型景观指数统计

Tab. 1 Statistics of typical landscape pattern indices in Heze city and its counties

行政
单元		 聚散性指数 面积指数 形状指数
斑块数量NP(个) 斑块密度
PD(个/km²)		 斑块面积
PA(km²)		 国土占比
(%)		 平均斑块面积
PA_MN(hm²)		 平均斑块形状指数PSI_MN 平均斑块分维数FRAC_MN
菏泽市 12863 1.05 1567.65 12.81 12.19 1.207 1.028
牡丹区 1576 1.11 169.83 11.91 10.78 1.190 1.027
定陶区 953 1.13 114.14 13.49 11.98 1.240 1.033
曹县 2625 1.34 272.13 13.84 10.37 1.289 1.039
单县 2231 1.34 267.89 16.08 12.01 1.154 1.021
成武县 1253 1.27 133.60 13.52 10.66 1.155 1.022
巨野县 1020 0.78 175.95 13.51 17.25 1.153 1.020
郓城县 1276 0.76 174.15 10.60 13.65 1.189 1.027
鄄城县 1063 1.03 121.04 11.73 11.39 1.146 1.022
东明县 866 0.63 138.92 10.14 16.04 1.349 1.046
图3 研究区村镇聚落核密度图

Fig. 3 Kernel density of rural settlements in the study area

4.1.2 规模特征：小型聚落众多、南北向“Z”形集聚,大型聚落成散点状集簇 由村镇聚落面积指数PA和PA_MN值可知（表1）,2018年菏泽市村镇聚落总用地约1567.65 km2,占市域国土面积的12.81%,比例较大。人均村镇居民点用地面积高达309.09 m²/人,超过最新版《城乡用地分类与规划建设用地标准》规定的200 m²/人的标准,更是远超《山东省建设用地控制标准（2019年版）》规定的平原地区新建及改扩建农村居民点人均建设用地100 m²/人的控制标准,土地整理潜力巨大。由“位序-规模”散点分布图可以看出（图4）,研究区村镇聚落最大斑块②(② 菏泽市用地规模最大的镇区,隶属庄寨镇。该镇先后获全国文明村镇、全国重点镇、山东省中心镇、山东省小城镇建设示范镇等称号,2018年入选山东省第三批经济发达镇行政管理体制改革试点名单。)面积高达15.6 km²,而最小斑块面积不及1 hm²,呈大跨度散点分布,村镇聚落单体用地规模差距悬殊;偏态系数高达24.01,拟合直线截距Y值为42.5 hm²,25 hm²以下村镇聚落超过全域村镇数量的80%,高值数据“尖顶离散”特征及低值数据“肥尾集簇”特征极其明显,说明大型中心聚落数量较少且极化特征明显,小型基层聚落众多。利用ArcGIS热点分析（Getis-Ord Gi*）制图进一步直观地反映村镇聚落规模空间分异规律（图5）：① 菏泽市村镇聚落规模低值集聚空间特征较为明显、分布广泛,大致呈现南北向“Z”形结构。虽然平原农区村镇聚落的扩展较少受到地形条件限制,但由于这些地域道路交通条件薄弱,尤其是承担对外交通功能的高速、国省道等线路较少,不利于乡村地域经济发展;加之长期以来的小农经济,导致聚落形成和发育的动力不足,而呈现显著的小规模集聚分布特征。② 村镇聚落规模高值集聚区相对分散,点状散布在市域东部、西部和南部边缘地区。③ 与核密度图的叠置比对发现,聚落规模和密度分布具有局域负相关性,存在小规模高密度集聚与大规模低密度集聚并存的空间格局特征。
图4 菏泽市村镇聚落“位序-规模”散点图

注：缺省规模排在前2位的村镇聚落,用地面积分别为15.6km2和6.8km2,极化特征极其明显。

Fig. 4 Rank-scale scatter plot of rural settlements in Heze city

图5 研究区村镇聚落用地规模空间热点分析图

Fig. 5 Land use scale hotspots analysis of rural settlements in the study area

4.1.3 形态特征：普遍较规则,冷、热点区斑块化散布,不明显区连片 村镇聚落形态空间分异特征可选取斑块形状指数（PSI）及分维数（FRAC）两个代表性景观指数进行探讨[16]。基于PSI、FRAC两项指数生成研究区“位序-形状指数/分维数”散点分布图（图6）,并求得菏泽市及各区县均值PSI_MN和FRAC_MN（表1）。可以看出：全市及各区县PSI_MN和FRAC_MN值差距均较小;PSI、FRAC两项指数的散点分布呈现出高度一致性,变化幅度缓和,“肥尾”特征明显,88.5%的聚落形状指数在1.5以下,所有聚落分维数在1.2以下。主要因为菏泽市村镇聚落受平原地形制约较小,地势平坦为聚落用地有序舒展提供了基础条件,促使边界形状与山地或丘陵型聚落相比普遍较规则。经SPSS双变量相关分析,两指数的Person相关系数高达0.956,且在0.01水平上显著,具有强相关性。因此,热点分析和后文县域、乡镇尺度形态特征的探讨均只选取PSI单一指数。基于菏泽市1.28万个村镇聚落PSI值,进行热点分析可以发现（图7）：热点区主要位于研究区西部和西南部,其他冷、热点区斑块化散布于局部地域,呈现小范围高值集聚或低值集聚空间分布特征;不明显区出现连片分布现象,覆盖市域绝大部分地区,这些地域村镇聚落形态分布格局并未形成显著规律。小范围冷热点区和连片不明显区也促使研究尺度下沉,在县域和乡镇尺度做进一步探讨。
图6 菏泽市村镇聚落“位序-形状指数/分维数”散点图

Fig. 6 Rank-PSI/FRAC scatter plot of rural settlements in Heze city

图7 研究区村镇聚落形状指数空间热点分析图

Fig. 7 PSI hotspots analysis of rural settlements in the study area

4.2 县域尺度

4.2.1 点位特征：各区县聚散程度和结构不一,存在近城集群和临河疏散特征 由各区县PD值对比来看（表1）,区县间村镇聚落密度差异明显,聚散程度不一。单县、曹县、成武县村镇聚落密度较大,PD值在1.30个/km²左右;而东明县、郓城县、巨野县PD值小于0.80个/km²,聚落分布较为稀疏。如前所述,核密度图像元大小为100 m×100 m,搜索半径4.5 km,能够在较微观尺度上反映聚落点位分布特征及局域差异。因此,基于图3进一步从区县视角探究发现,各区县内部聚落聚散结构不同,呈现如牡丹区“单核”、成武县“均衡双核”、单县“主次双核”、曹县“双核多点”等多种形式集聚分布结构特征。南部三县及牡丹区城区周边地域出现密度大于1.35个/km²的村镇聚落密集区,尤其在单县李田楼镇、孙溜镇、莱河镇,曹县普连集镇、大集镇以及成武县孙寺镇形成密度高于1.7个/km²的高密集区。在快速城镇化背景下,城区活跃的产业经济带动近郊地域大量的土地开发,以及由此带来的土地补偿收益,诱使厂区厂房、住宅、临时设施等的无序建设和蔓延,形成近城地域散乱复杂的村镇聚落集群特征。在北部和南部区县临河地域,历史上为防止黄河洪泛灾害,农民筑起高大的防洪堤并将住宅建于远离河流的高地之上;加之近些年,随着山东省易地扶贫搬迁规划和黄河滩区居民迁建规划的实施,一些贫困村被整体搬出滩区,导致沿河地域村镇聚落密度较低,形成低于0.45个/km²的狭长低密集带。
4.2.2 规模特征：等级结构多不稳定,特大村现象普遍,邻县城或县界出现局域异常特征 由表1面积指数可知,各区县村镇聚落总用地规模差距较大,但平均用地规模差距较小,除巨野县、东明县分别为17.25 hm²、16.04 hm²,其他区县大致在10~13 hm²之间。各区县人均村镇居民点用地面积除牡丹区和郓城县约在240m²/人,其他县区均已突破300 m²/人,普遍大幅超标。由“位序-规模”散点分布图来看（图8）,县域聚落规模等级结构存在显著差异且多数不均衡,其中曹县、巨野县、单县、东明县存在较多数量PA值超过100 hm²的大型村镇聚落,其大-中-小村镇聚落大致呈现相对稳定的“三角形”等级结构[26];其他区县大型聚落较少,中小聚落在体系中占绝对优势,尚未形成平衡稳定型村镇聚落等级体系。剔除镇区后,进一步分析发现,在各区县普遍存在PA值超千亩的“特大村”现象（如庄寨镇白茅村）,这些村庄资源禀赋和产业特色突出,同时受惠于田园综合体、合村并居、农村新型社区等政府乡建政策和规划干预,建设用地大幅增加,规模甚至超过一些镇区。
图8 各区县村镇聚落“位序-规模/形状指数”散点图

注：曹县和东明县缺省首位规模村镇聚落,用地面积分别为15.6 km2和6.8 km2,极化特征极其明显。

Fig. 8 Rank-scale/PSI scatter plot of rural settlements in each county

通过空间热点分析进一步探究发现（图5）：在巨野县城西南部和东明县城南北形成较大规模聚落集聚的“较热点区”,而在鄄城县、定陶区、曹县、成武县和单县等城区周边出现小规模聚落集聚的“冷点区”。说明在城镇化过程中,村镇聚落发展极易受到城区的影响,在既有辐射带动又存在虹吸效应的正负双向作用博弈下,城区周边形成了村镇聚落大规模集聚或小规模集聚两种不同的空间形态。在县级行政单元边缘的一些乡镇出现“热点区/较热点区”。这些乡镇中心镇区产业基础雄厚,带动周边村落形成产业集群,企业厂房和配套型设施的建设导致聚落用地规模不断扩张,形成较大规模村镇聚落局域集聚现象。
4.2.3 形态特征：不规整聚落于两县水系发达和地形隆起地域集聚 由图8可知,多数区县呈现出和市域整体相似的村镇聚落空间形态特征,多数聚落PSI值较小,表现出普遍规整性,而东明、曹县拟合直线截距较大,PSI往大中值偏离,显现出县域内部复杂的村镇聚落形态特征。结合图7来看,各区县村镇聚落PSI呈现不同程度的高值或低值集聚特征,高值集聚区主要位于东明县西部及南部、曹县中部及南部,主要受黄河、黄河故道、太行堤水库等的影响,村镇聚落沿水系拓展呈现条带状,加之局域隆起地形的微弱影响,致使村镇聚落形态不规则、分布相对破碎。单县北部、鄄城中西部属于低值集聚区,村镇聚落形态规则、破碎度小,得益于雄厚的农业基础和强有力的自组织村建能力。其他仍有一些高值或低值集聚区零星散布于一些乡镇,多由耕地资源条件、道路线路等内部因素造成,自然地理条件和距城远近等外部因素影响较小。

4.3 乡镇尺度：呈现明显的单中心结构和空间“同质性”特征

聚焦乡镇层面,以区位差异为主导,按照距城区近中远原则,分别于各区县选取3个乡镇,组成27个样本（图9）,进而提取各样本乡镇聚落斑块进行统计分析。首先,基于各乡镇位序-规模散点图分析可知,多数乡镇首位聚落相对离散,其他聚落拟合曲线整体较平缓,说明各乡镇普遍存在一大型中心聚落（一般是镇区）和众多规模相近的基层聚落（行政村和自然村）,呈现出明显的单中心规模等级结构;与距城较远的乡镇相比,近城乡镇内部村镇聚落首位度优势较小,城区产业外溢、土地升值促使近城一些聚落无序扩张,而其虹吸效应却在一定程度上抑制了近城乡镇镇区规模的增长（图10）。各乡镇位序-形状指数散点图也基本呈现低值平缓的拟合曲线,村镇聚落单体空间形态特征差异较小且较规整。
图9 27个乡镇样本点位分布

Fig. 9 Spatial distribution of 27 sample towns

图10 27个样本中典型乡镇高清卫星影像图示意

Fig. 10 High resolution satellite images of typical towns

由于菏泽市乡镇区划面积普遍较大,研究区核密度图与热点分析图像元大小和搜索半径较小,理论上也能够反映乡镇尺度村镇聚落空间格局特征。因此,结合核密度和热点分析（图3、图5、图7）,并借助每个乡镇的谷歌高清卫图进行目视判别（图10）,证实了上述结论——在乡镇尺度上村镇聚落表现出明显的单中心空间结构（单中心一般为传统大镇区,少数乡镇存在“大村小镇”的双中心或多中心结构）;“三维”特征均具有较强的同质性（空间正相关性）,点位空间聚散特征差异较小,密度值基本处于同一或邻接层级,规模和形态空间格局也呈现出统一均衡的特征。也正是这种“同质性”特征成为下文以乡镇为单元基于平均指数耦合划分聚落类型的可行依据和基本前提。

5 村镇聚落类型划分及空间治理建议

5.1 类型划分

依据上一节研究基础,可基于乡镇尺度选取PD、PA_MN、PSI_MN三项典型均值性指数分别代表村镇聚落点位、规模和形态维度特征,采用前文所述多维特征耦合方法划分村镇聚落类型。而分类研究也是对乡镇尺度村镇聚落空间分异特征的进一步系统探讨;是后续以乡镇行政单元进行村镇聚落空间差异化管控和有效治理的基础前提。类型划分具体步骤如下：
首先,排除完全城镇化的5个城区驻地街道（未完全城镇化的城区驻地街道或城关镇等指标统计需排除城区用地范围）,以146个乡镇行政区划为统计和划分单元,计算PD、PA_MN、PSI_MN三项指数,后两项指数的计算可依据各乡镇“位序-指数”散点图预先剔除一些极值干扰,确保分级结果体现乡镇单元的普遍性特征。进而,利用自然断点法按照数值及其间距大小,将PD划分为高密度和低密度2级,PA_MN划分为大、中等和小规模3级,PSI_MN划分为规整和较规整2级,初步形成基于乡镇尺度的各维度特征指数分级结果;并将其分别对应核密度图、热点分析图进行比对检验（重点比对图3中涵盖多个密度分级的乡镇,图5和图7中处于不明显区域的乡镇）,甄选出出入较大的乡镇,进一步结合各乡镇谷歌高清卫图进行判别修正,保证最终分级结果能够准确真实地映射各乡镇单元村镇聚落三个维度的基本空间特征。最后,利用空间叠加手段实现多维特征耦合,将菏泽市村镇聚落划分为八种类型（图11）。
图11 菏泽市村镇聚落类型划分

Fig. 11 Spatial distribution of coupling types of rural settlements in Heze city

5.2 空间优化及治理建议

通过DEM高程、水系、城区、道路网等空间数据以及人均耕地、三次产业收入占比等经济社会数据叠置分析发现,各类型村镇聚落地形地貌条件差别不大,对类型分化的影响较小,而区位条件（距城远近）、交通条件、产业基础、耕地资源条件等存在一定差异,是类型分化的主要影响因素（表2）。以下具体分析菏泽市村镇聚落类型分布规律与空间特征,并基于各类型村镇聚落禀赋条件差异、影响机制和不同现实问题,尝试以乡镇为管控单元,分类提出村镇聚落空间优化与治理建议。
表2 各类型村镇聚落禀赋条件差异

Tab. 2 Local conditions of different coupling types of rural settlements

耦合
类型		 乡镇
数量		 占比(%) 区位条件 交通
条件		 产业基础/生产方式 耕地资源
Ⅰ类 4 3 距城区较近 优 非农产业雄厚 人均耕地少,非农占用
Ⅱ类 3 2 距城区或大规模镇区较近 优 非农产业雄厚 人均耕地少,非农占用
Ⅲ类 40 28 特征不明显 一般 农业为主 人均耕地较多
Ⅳ类 18 12 特征不明显 一般 农业为主 人均耕地较多
Ⅴ类 15 10 距城区较远 较优 半工半耕,以工为主 人均耕地较少,土壤肥沃
Ⅵ类 36 25 邻接或靠近城区 较优 半工半耕,以农为主 人均耕地较少、土壤肥沃
Ⅶ类 18 12 邻接或靠近城区 优 城乡兼业,以工为主 人均耕地较少、抛荒现象
Ⅷ类 12 8 远离城区 差 农业为主 人均耕地较少、土壤贫瘠

注：Ⅰ类：大规模规整低密度型;Ⅱ类：大规模较规整低密度型;Ⅲ类：中等规模规整低密度型;Ⅳ类：中等规模较规整低密度型;Ⅴ类：中等规模规整高密度型;Ⅵ类：小规模规整高密度型;Ⅶ类：小规模较规整高密度型;Ⅷ类：小规模较规整低密度型。

5.2.1 大规模-规整-低密度型和大规模-较规整-低密度型 包括7个乡镇,占乡镇总数的5%,主要包括邻近巨野县城的随官屯镇、田桥镇、董官屯镇,邻近东明县城的武胜桥镇、东明集镇和曹县庄寨镇及与其邻接的桃源镇、大黄集镇。这些乡镇村镇聚落斑块规模大,多由非农产业基础雄厚的县城或镇区带动,经济实力强、市场活跃;且往往有国省道穿境而过、交通便捷,基础设施和公共服务设施相对完善,是较理想的“产居融合”型村镇聚落布局模式。但人均耕地资源较少且常被非农活动占用,生产性建筑及配套设施乱建违建、基础性建设频繁等导致聚落形态极不稳定。空间优化重点在于严而有效的空间治理,在土地确权清晰明确的基础上严格把控集体建设用地开发审批程序,对新建区域予以严格的规划控制,鼓励“织补式”开发,盘活存量建设用地[27];盘清现状违规建筑,渐序完成土地权属变更及拆除腾挪工作,逐步形成边界清晰、秩序规整的村镇聚落空间结构形态;对于条件成熟的强镇,可以考虑“撤镇设区”或“撤镇设县”等改革举措来突破体制困境,借助于体制政策和治理模式优势,实现更高效的土地资源配置,引导其空间形态朝规整方向演变,解决大型镇区自身空间低效、功能混乱和发展瓶颈问题。
5.2.2 中等规模-规整-低密度型和中等规模-较规整-低密度型 包括58个乡镇,占乡镇总数的40%,空间分布较广、规模适中、形态稳定,是菏泽市村镇聚落的主要类型。这些乡镇区位特征不明显,受城区辐射影响较小;多由省道或县道穿过,道路通达性条件一般。但人均耕地面积较大,农业资源条件突出,农民生产方式以农业及其加工产业为主,促使形成典型的传统农业型村镇聚落。未来需着重加强交通等基础设施建设,提高对外交通联系和开放程度;物质空间以“微更式”柔性整治为主[28],不搞大拆大建,加强三生空间协调融合,提升人居环境;社会空间着重于结构与秩序重建,综合自治、礼治和法治等手段,提升乡村治理有效性[29]。
5.2.3 中等规模-规整-高密度型村镇聚落 主要涉及单县南部众多乡镇和邻近菏泽市区的吕陵镇、何楼街道及皇镇街道等15个乡镇,这些乡镇对外交通条件尚可,但距离城区较远;土质肥沃、农业生产条件好,村镇聚落密集。而近些年,大量农民外出务工,空心村现象严重,家庭代际分工的“半工半耕”现象尤为突出[30],本土产业丧失转型和升级的积极性。由此,一方面改革基层组织管理体制,针对城镇化导致的乡村人口收缩,探索村组区域调整和重组,适当扩大行政村的管辖范围和管理职权,并加强村组间合作,建构扁平化、网络化的乡村服务管理体系;另一方面,培养提升基层干部的职业水平和治理能力,并充分发挥“城归”和“乡贤”在带头致富和公共生活中的关键作用,提升自治能力[31];在专业型干部和能人带动下,加快产业转型,不断拓展深加工农业、特色农业、生态农业等农业类型,延长农业产业链,增加农业附加值;进而,拓展家门口就业渠道,提升农户本土化就业水平。
5.2.4 小规模-较规整-高密度型和小规模-规整-高密度型 包含乡镇数量分别为18个和36个,也是菏泽市村镇聚落的重要类型。小规模-较规整-高密度型如牡丹区牡丹街道、马岭岗镇,定陶城区驻地（原定陶镇）,曹县普连集镇、大集镇,单县孙溜镇等。这类村镇多邻接城区,区位优势明显,城乡联系紧密,部分地域已规划为城区发展备用地;居民生产生活方式就近趋工趋城性明显,道路等基础设施较完善。复杂的经济社会和建设活动在没有强有力的规划和管控下,导致土地开发遍地开花,众多的小型聚落零散分布,空间零碎、边界复杂,耕地和生态环境遭受严重破坏。建议在这些乡镇优先编制乡镇级国土空间规划或在县级国土空间规划中尽快落实生态红线和耕地保护工作。同时,创新城乡要素平等交换和公平合理配置政策体制,一方面保障进城农民在医疗、教育等重要公服设施方面享受同等待遇,另一方面加强乡村地区生态修复和文化建设,吸引城市人才和生态友好型产业流向近郊,方便村民就地择业和工农兼顾,实现城乡融合发展和共同繁荣。小规模-规整-高密度型村镇聚落同样与城区较近、交通条件优越,由于耕地资源较少,导致村镇聚落规模普遍偏小、分布密集,缺少经济实力雄厚的大规模“中心型”聚落。结合中心地理论③(③ 1933年德国地理学家W.Christaller在《南德的中心地》一书中提出：中心地作为区域功能中心,向其腹地提供各种货物和服务,通过中心职能的辐射带动作用,协同周边地域实现整体发展。),选择资源禀赋、产业基础、区位交通优势比较突出的村镇进行重点培育,发挥中心聚落规模效应和职能作用,带动周边村落发展;同时,加强道路等基础设施建设提高各村镇间交通联系和物资交流,建构网络型村镇聚落空间格局。
5.2.5 小规模-较规整-低密度型 包括郓城县黄集乡、鄄城县什集镇、巨野县核桃园镇等12个乡镇,主要位于北部区县远郊区域,村镇聚落规模小而分散,形状不规则、破碎化程度较高,是最不理想的空间格局形态。聚落建设用地开发低效、功能混乱;道路等基础设施薄弱,生产生活极度不便;生产方式以农业为主,但土地贫瘠,人均收入较低。诸多资源性、基础性问题使这一类型村镇聚落成为政府首要帮扶对象,政府引导下的国土空间重组和优化布局是此类村镇聚落转型发展的主要路径。应结合聚落演变发展趋势,对规模小且极度分散的村落,采取因户施策,通过“个户式”[32]拆迁腾退闲置或低效建设用地,实现“渐进式”移居消村;对规模较大的重点村落加大交通等基础设施建设投入,优化生产空间,提升人居环境,为周围人口流失严重的小散村落的农户并入预留适宜性空间。经由政府指引下的“合村并居”能够盘活乡村闲置土地,提升土地集约利用效率,实现集中化管理和便捷服务,但也可能会造成农民失地、耕作不便、生产生活成本高等一系列问题。在执行过程中切不可急功近利,需顺应村镇发展阶段,科学研判,循序渐进;坚持农民主体地位,保证农民充分知情权,尊重农民意愿;将“增减挂钩”带来的农村土地指标收益和发展红利尽可能的回馈于付出极大代价和面临未知风险的弱势农民。

6 结论与讨论

6.1 结论

（1）菏泽市村镇聚落总体表现为点位密度较高、规模普遍偏小、形态普遍规整,国土空间集约整治潜力巨大。① 市域尺度村镇聚落呈现中部和南部密度高、西部和东北部密度低的点位空间集散格局;小型聚落南北向“Z”形集聚,大型聚落成散点状集簇,存在小规模高密度集聚与大规模低密度集聚并存的空间格局特征;规整聚落或不规整聚落集聚区斑块化散布于局部地域,绝大部分地区村镇聚落形态分异并未形成显著规律。② 县域尺度村镇聚落点位聚散程度和结构不一,显现近城集群和临河疏散特征;规模等级结构多不稳定,存在用地规模超千亩甚至超越镇区的“特大村”现象,县城周边形成大规模聚落集聚或小规模聚落集聚两种不同现象,县域边缘形成较大规模聚落局域集聚现象;不规整聚落于两县水系发达和地形隆起地域集聚,规整聚落于少数农业强镇集聚。③ 乡镇尺度村镇聚落呈现出明显的单中心空间结构,点位、规模和形态均呈现出较强的空间“同质性”特征。
（2）尺度本身对村镇聚落空间分异特征产生较大影响,导致不同尺度村镇聚落“三维”特征具有上下一致性,但又各有其规律和内在机制。① 市域宏观尺度,村镇聚落“三维”特征均存在一定空间异质性（除规模低值分布存在较大范围集聚外,规模高值、点位和形态高值/低值分布均呈现出小范围集聚特征）,但分异程度不明显;受地形地貌制约较小,道路交通、区位条件（距城远近）等经济带动性因素影响力显著。② 随着研究视域缩小,县域中观尺度,村镇聚落“局域”异常特征更加凸显,表现出以乡镇为单元的局域多样性;各区县“三维”特征空间分异规律多样复杂,影响因素及其作用方向存在差异,区位条件、道路交通、产业基础、耕地资源等社会经济因素依然发挥主导作用,水系、地形等自然地理条件在一些区县局域显现出一定的指向性作用。③ 而随研究视域的进一步缩小,所谓的“局域”特征成为乡镇这一微观尺度的主体特征,“三维”特征均趋向统一均衡,影响因素及作用机理更加多元复杂,乡镇也因此成为基于均值耦合划分村镇聚落类型和空间优化治理的合理单元。
（3）以乡镇为多维特征耦合单元,将菏泽市村镇聚落划分成八种类型。中等规模-规整-低密度型和中等规模-较规整-低密度型分布最广;大规模-规整-低密度型和大规模-较规整-低密度型是较理想的“产居融合”布局模式;小规模-较规整-低密度型是优化治理的首要帮扶对象。各类村镇聚落除地形地貌条件差别较小之外,区位交通、产业基础、耕地资源等禀赋条件和影响机制均有不同。针对各类型村镇聚落最重要和最紧迫的现实问题,以乡镇为管控治理单元,秉承顺发展阶段、尊农民意愿的价值遵循[33],围绕国土整治、基础设施建设、产业转型、人才吸引、体制机制改革和组织管理等方面,提出因类制宜、抓重点领全局的空间优化路径和治理建议。

6.2 讨论

文章在前人对村镇聚落空间多维特征研究的基础上[6-17,25],跳出单一空间尺度局限,从多尺度多维度视角揭示了菏泽市村镇聚落空间格局特征,以乡镇为单元划分村镇聚落类型,并尝试提出空间优化和治理建议。文章丰富了乡村地理学在传统平原农区的研究内容;给新时期菏泽市乡镇级国土空间规划和实用性村庄规划编制提供策略参考,对解决该地区村镇聚落空间衰败,提升乡村人居环境,实现乡村振兴和新型城镇化具有指导和借鉴意义;同时也为鲁西南地区乃至北方传统平原农区村镇聚落空间优化和转型发展提供可能思路。
但存在一些不足：① 对乡镇尺度及村镇聚落微观个体具体空间特征和问题的挖掘尚显欠缺;后续可能的补充做法是在分类的基础上,借助以点映面、“典型”把握“类型”的思路[11],进一步选取典型村镇聚落单体样本,深入到更微观的聚落个体内部空间,基于“点-面”结合和系统性特征研究[5,6],提出宏-中-微观传导性的乡村规划和治理策略。② 在村镇聚落空间格局形成驱动机制、经济社会维度特征、时间维度的动态演变规律及影响机制等方面还有待深入。③ 文中多次借助各维度均值数据进行有关分析,具有一定局限性,适用于村镇聚落地域差异较小的平原地区;在村镇聚落数据全面统计、各种方法分析前置和修正校验的基础上,采用基于各维度均值的空间耦合类型划分方法更具合理性。④ 北方传统平原农区更大范围不同地域及南北方传统平原农区村镇聚落对比研究,也可在未来继续跟进。

真诚感谢审稿人、编辑部的专业意见和付出的时间精力,尤其是对文章题目、核心内容行文逻辑、关键方法以及摘要、引言、结论梳理等方面的修改建议,使作者获益良多。辛儒鸿博士、梁晨博士和艾合博士在修改阶段给予了宝贵意见,也在此表示感谢！

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