DOI:10.12677/gser.2024.133058,PDF,HTML,XML,被引量下载: 29浏览: 65
作者:毛珩琪,黄春华：南华大学松霖建筑与设计艺术学院，湖南 衡阳
关键词:衡阳市；传统村落；选址特征；ArcGIS；自然地理要素；Hengyang City；Traditional Villages；Site Selection Characteristics；ArcGIS；Geographical Natural Elements

文章引用：毛珩琪, 黄春华. 衡阳市传统村落选址特征研究[J]. 地理科学研究, 2024, 13(3): 610-628. https://doi.org/10.12677/gser.2024.133058

1. 引言

衡阳市以其厚重的历史文化、复杂的民族构成、多样的地形地貌、纵横交错的对外交通、坚实的产业基础成为我国一颗闪闪发光的明珠，以此也沉淀出了独特的传统村落风貌[1]。研究衡阳市的传统村落，最基础的就是研究村落所在的区位，研究区位的自然地理要素与社会要素对其选址的影响，能够揭示最初村落先贤们建村时的反复考量，也为后面更深入的研究传统村落的演变乃至内部各要素空间形态打下基础[2]。

1.1. 国外研究评述

国外对乡村聚落形态的研究有三个阶段。第一阶段在19世纪，这一阶段初步开始研究乡村聚落发展的历史沿革，提出了部分相关的基础理论。第二阶段从20世纪初到50年代，这一阶段，各类外国学者开始从定性角度来研究乡村聚落的自然地理环境、自身用地形态、村域边界形态等多尺度的空间形态类型。第三阶段在20世纪60年代以后，由于这一时期，计算机技术的发展带动相关算力的提升，诸多数学模型如空间句法、GIS等软件开始被开发出来，诸多学者开始将这些软件应用到乡村聚落空间形态研究中。

1.2. 国内研究评述

国内相关研究则重点关注了三个方面：第一，在湖南省内的相关研究进展围绕湖南省独特的丘陵地形、复杂的多民族聚居情况、特殊的宗族文化等方面进行了探索，但是发现对于衡阳市域传统村落空间形态方面的研究处于空白阶段。第二，来自地理学、建筑学、景观园林学和社会管理学背景下的学者，从定量或者定性的角度对传统村落进行了研究，但发现地理学背景的学者多以定量为主但对结论的定性概括不足，而建筑学、景观园林学和社会管理学等背景的学者则多以定性为主导致研究结果主观性太强而科学性不足。第三，诸多学者对传统村落空间形态的自然地理环境和社会文化环境进行了研究，并分别研究其空间形态特征受该地区这些因素的影响程度。

2. 研究范围与研究对象

2.1. 研究范围

研究范围为湖南省衡阳市域范围。衡阳市位于湖南省中南部，是湖南省辖地级市、湖南省域副中心城市[3]。衡阳市传统村落不仅有其独有的特色，还能从一定程度上反应湘南传统村落乃至湖南传统村落的特征，因此选择衡阳市传统村落对其空间形态进行的研究，对研究整个湘南乃是湖南地区传统村落空间形态具有重要的意义[4]。

2.2. 研究对象

在梳理清楚现存资料并结合实地调研到的现状条件的基础上，本研究确立了11个样本村落，具体详细情况如表1。

Table 1.Details of research subjects

表1.研究对象详情

村落名称	所属乡镇	所属县市	区划类型
沙井老屋村	风石堰镇	祁东县	县级行政区
高田村	高塘乡	衡东县
杨林村	杨林镇	衡东县
夏浦村	甘溪镇	衡东县
宝盖村	宝盖镇	衡南县
草市村	草市镇	衡南县
南湾村	荣桓镇	衡南县
六图村	西岭镇	常宁市	代管县级市
中田村	庙前镇	常宁市
珊钿村	上架乡	耒阳市
寿州村	太平圩乡	耒阳市

3. 定性视角下的衡阳市传统村落选址特征

在传统村落空间形态形成与发展的经年累月种，传统村落所处的自然环境扮演的独特的角色，从而使当地的传统村落形成了不同的选址缘由、平面布局、空间结构、经济模式乃至景观系统等[5]。衡阳市域范围你地形地貌众多，有着山地、盆地、丘陵、河谷等诸多地带，不同的地理环境不仅在传统错落的选址带来的诸多的空间形态发展限制也同样伴随着机遇而形成的独特风貌[6]，如图1、图2。

Figure 1.Image of Hengyang city

图1.衡阳市影像图

Figure 2.Distribution of basic elements in Hengyang city

图2.衡阳市基本要素分布图

基于衡阳当地的地理环境物质空间特征，根据地理条件要素如水文、海拔、地形等要素，把衡阳市传统村落划分成山地型、盆地型、滩涂型、丘陵型四大类。

3.1. 山地型村落空间形态特征

山地型传统村落是指平均海拔在500米以上的位于山体旁的村落，衡阳市的山地型传统村落只有衡东县甘溪镇境内的夏浦村这一个村落，如表2。

Table 2.The morphological characteristics of mountainous villages

表2.山地型村落的形态特征

村落名称	平面影像	空间类型
夏浦村
全市	共1处	山地型

3.2. 丘陵型村落空间形态特征

丘陵型传统村落是指平均海拔在200米以上、500米以下的位于丘陵旁的村落，衡阳市的丘陵型传统村落有衡南县宝盖镇宝盖村和耒阳市太平圩乡寿州村这两个村落。丘陵型村落因其地处丘陵小山丘起伏地带，错落选址受丘陵环境限制明显，村落形态特征也呈现出离散形成的状态，如表3。

Table 3.The Morphological characteristics of hilly villages

表3.丘陵型村落的形态特征

村落名称	平面影像	空间类型
宝盖村
寿州村
全市	共2处	丘陵型

3.3. 盆地型村落空间形态特征

盆地型传统村落是指平均海拔在100米以上、200米以下的位于盆地旁的村落，衡阳市的盆地型传统村落有常宁市庙前镇中田村、常宁市西岭镇六图村、衡东县荣桓镇南湾村、耒阳市上架乡珊钿村、祁东县风石堰镇沙井老屋村这五个村落。盆地型村落因其地处丘陵、河流水体夹杂的平坦台地地带，盆地型村落的选址受盆地地形的影响，也存在多种布局形态，如表4。

Table 4.The morphological characteristics of basin villages

表4.盆地型村落的形态特征

村落名称	平面影像	空间类型
中田村

续表

六图村
南湾村
珊钿村
沙井老屋村
全市	共5处	盆地型

3.4. 滩涂型村落空间形态特征

滩涂型传统村落是指平均海拔在100米以下的位于滩涂旁的村落，衡阳市的滩涂型传统村落有衡东县高塘乡高田村、衡东县杨林镇杨林村和衡东县草市镇草市村这三个村落，均位于衡东县境内。滩涂型村落因其地处河流滩涂旁的地势低平地带，滩涂型村落的选址受河流走势的影响，沿河流带状分布，如表5。

Table 5.The morphological characteristics of mudflat villages

表5.滩涂型村落的形态特征

村落名称	平面影像	空间类型
高田村
杨林村
草市村
全市	共3处	滩涂型

4. 定量视角下的衡阳市传统村落选址特征

衡阳市域内的传统村落的空间形态不同于其他地区，有其自己的独特的表征，传统村落的空间形态因其类型间的不同，有着确定的但必须通过分析才能揭示的逻辑规律[7]。本章并分别采用最小临近系数、核密度分析以及标准差椭圆分析等GIS空间分析方法衡阳市传统村落的村落选址特征进行量化分析。

4.1. 衡阳市传统村落选址特征

4.1.1. 衡阳市传统村落空间选址的现状特征

目前，衡阳市传统村落空间选址呈现不均衡的状态，如表6。

Table 6.Distribution of traditional Chinese villages in various districts and counties of Hengyang city

表6.衡阳市各区县中国传统村落分布数量

区县名称	数量(个)	占比(%)
蒸湘区	0	0
石鼓区	0	0
雁峰区	0	0
珠晖区	0	0
南岳区	0	0
衡阳县	0	0
衡山县	0	0
祁东县	1	3.5
衡东县	3	10.7
耒阳市	7	25.0
衡南县	5	17.9
常宁市	12	42.9
全市	28	100

本研究在我国住建部和财政部等五部门的官方网站上披露的公开信息中，找到了前五批传统村落的名录，共计收集到衡阳市内的传统村落资料达11个。接着，本人将这些村落的地理坐标在创维地图中一一进行核实，并将核实过的地理坐标信息保存至Excel表格内，用ArcGIS10.5软件进行地理校准和坐标系投影变换，结合衡阳市行政区划边界，得到这11个衡阳市内的传统村落的地理位置矢量坐标点，如图3。

4.1.2. 衡阳市市传统村落空间选址类型

目前在地图上呈现出的衡阳市传统村落的点要素就是传统村落具体分布地点。分析点状要素的空间分布特点一般采用最邻近指数[8]，该指数可以定量统计点状要素的位置相互间的邻近程度，根据其测算结果可将点状要素的空间分布分成三类：均匀分布、凝聚分布和随机分布，该指数的表达公式为：

$R=\frac{\overline{r1}}{\overline{rE}}=2\sqrt{r1D}$(1)

其中，公式中的R指的就是最邻近点指数，公式中的 $\overline{r1}$指的就是实际最邻近距离，这个实际最邻近距离是指每个点状要素到距离它最邻近的点状要素之间相差的距离，最后将其统计并取平均值，公式中的 $\overline{rE}$指的就是理论最邻近距离，这个实际最邻近距离是指点状要素在理论上呈现随机分布时的最邻近距离，此距离的表达公式为：

$\overline{rE}=\frac{\sqrt{A}}{2\sqrt{n}}=\frac{1}{2\sqrt{D}}$(2)

Figure 3.Eleven traditional villages in Hengyang city geographical location vector coordinate points

图3.衡阳市11个传统村落地理位置矢量坐标点

其中，公式中的 $\overline{rE}$指的就是理论最邻近距离，公式中的n指的就是点状要素的数量，公式中的A指的就是研究区域的面积，公式中的D指的就是点状要素在该研究区域的分布密度。

根据公式表达可知，当最邻近点指数大于1时(即当R > 1时)，点状要素的分布状态呈现均匀分布；当最邻近点指数小于1时(即当R < 1时)，点状要素的分布状态呈现凝聚分布；当最邻近点指数等于1时(即当R = 1时)，点状要素的分布状态呈现随机分布。

利用ArcGIS中的Spatial Statistics Tools的Average Nearest Neighbor空间分析工具对衡阳市域范围内传统村落要素点做最邻近分析，计算出最邻近指数结果，如图4。

根据分析测算出的最邻近指数结果可知，衡阳市传统村落的点状要素的实际最邻近距离 $\overline{r1}$= 5497.5071 m (即图4中的平均观测距离：5497.5071 m)，衡阳市传统村落的点状要素的理论最邻近距离 $\overline{rE}$= 5497.5071 m (即图4中的预期观测距离：5497.5071 m)，衡阳市传统村落的点状要素的最邻近指数 $R=\frac{\overline{r1}}{\overline{rE}}=\text{1}.\text{148367}$(即图4中的最邻近比率：1.148367)，所得的最邻近点指数1.148367大于1 (即R = 1.148367 > 1)，因此得出衡阳市传统村落的分布类型为均匀分布。

Figure 4.Analysis of the nearest neighborhood of 11 traditional villages in Hengyang city

图4.衡阳市11个传统村落最邻近分析结果

4.1.3. 衡阳市传统村落空间选址格局

由上述分析可知，衡阳市的11个传统村落在空间分布出现了均衡分布的特征，为了更加深入的探讨这11个传统村落的空间集聚程度，本研究使用ArcGIS软件中的Spatial Analyst工具栏下的核密度(kernel density)分析工具对上述11个传统村落进行核密度测算。

核密度分析法指的是假设任意一个点可以在某个时间出现在研究范围内，但却是出现在不同的地理空间位置上，那么其在这个空间出现的概率则不相同。点状要素密集聚集的地区，该要素出现的概率就偏高，在点状要素聚集稀疏的地区，该要素出现的概率就骗偏低。核密度的计算公式为：

$f\left(x\right)=\frac{n}{nh}{\displaystyle \underset{n=1}{\overset{n}{\sum }}\left(\frac{x-x_i}{h}\right)}$(3)

其中， $x_i$中的 $i\left(i=1,2,\cdots ,n\right)$指的是该点状要素的坐标位置；n指的是点状要素为的数量；h指的是计算的搜索带宽值；核函数 $f\left(x\right)$指的是一个权函数，该函数x的值指的是在研究区域形状和数值范围控制内，该点状要素利用的程度和出现的数量[9]。通过对衡阳市11个点状要素进行核密度分析，结果如图5。

衡阳市传统村落出现了明显集聚中心，主要的集聚中心县市为长宁市，次要的集聚县市为耒阳市。凸显出当前衡阳市传统村落在选址上的多层次性和阶梯性的特性，也从侧面印证了前文对衡阳市空间地理环境分析得出的多样性、复杂性的地域特征，因此接下来需要对影响衡阳市传统村落的地形地貌、水文条件、社会人口经济交通发展水平因素进行更深入分析。

Figure 5.Analysis of the kernel density of 11 traditional villages in Hengyang city

图5.衡阳市11个传统村落的核密度分析结果

为了进一步分析衡阳市传统村落在选址上的方向偏好和离散程度，运用ArcGIS软件里的标准差椭圆工具来计算衡阳市11个传统村落点状要素的集散和方向偏好程度，所计算的地理要素指标只要为一下四个：短轴、长轴、中心和方位角。中心指标指的是传统村落点状要素分布的中心位置(即CenterX、CenterY)表示，长轴指标指的是传统村落点状要素分布的主要方向(即YStdDist)，短轴指标指的是传统村落点状要素数量分布较少的方向(即XStdDist)，方位角指标指的是长轴从顶点按顺时针方向旋转而测量出的旋转角度(即Rotation)[10]。对衡阳市传统村落点状要素进行标准差椭圆分析所得出的结果，如图6和表7。

面积表示的是传统村落的分布范围，大小为5400 km²，衡阳市域面积为36,400 km²，大约占到衡阳市域面积的14.8%。扁率反应了村落选址的方向性，数值越大，方向趋势也就越明显衡阳市全部传统村落的扁率为0.42，数值较小，传统村落选址方向性和向心性不明显，衡阳市传统村落分布重心主要是向西南—东北方向发展。

Figure 6.Analysis of the standard deviation ellipse of 11 traditional villages in Hengyang city

图6.衡阳市11个传统村落的标准差椭圆分析结果

Table 7.Analysis of the standard deviation ellipse of 11 traditional villages in Hengyang city

表7.衡阳市11个传统村落的标准差椭圆分析结果

数值	CenterX	CenterY	XStdDist	YStdDist	Rotation(˚)
传统村落椭圆	670739.79	2932229.42	34898.03	54513.90	33.99

4.2. 传统村落在自然环境中的选址特征

4.2.1. 村落选址的地形地貌特征

传统村落选址所在地的地形地貌条件对村落建设的影响贯穿始终，是在选址过程中村落首要考虑的

Figure 7.Analysis of traditional village terrain and altitude

图7.传统村落地形海拔分析图

Figure 8.Analysis of traditional village terrain and slope

图8.传统村落地形坡度分析图

一个必要因素。运用ArcGIS软件将衡阳市11个样板传统村落的高程点(DEM数据)与传统村落点状坐标数据相叠加，如图7、图8。从图中可很直接看出衡阳市传统村落主要在海拔较低的地区呈均匀分布，主要选址于常宁市和耒阳市，而选址在其他地区分布则较少。

再利用ArcGIS软件里的数据分析工具(Spatial Analyst Tools)下的表面分析工具(Surface)内的坡度工具(Slope)对衡阳市的地形高程数据(DEM数据)与11个样板传统村落的高程点(DEM数据)相叠加进行坡度分析，得到传统村落选址位置的坡度现状，如图8。然后再统计分析得到的村落选址地坡度值并将其划分为5个区间：[0˚,3˚]、(3˚,5˚]、(5˚,15˚]、(15˚,25˚]和(25˚,90˚]这五个区间。分析得出这11个样板传统村落主要处在[0˚,3˚]和(3˚,5˚]坡度区间的地形中，而没有任何村落选址于坡度大于25˚的地形上。这说明了衡阳市传统村落在选址上倾向于地势起伏较为平缓的地带，这可能是由于平整的地形条件是村落在农业生产中的先决条件，低坡度的土地方便进行开垦和种植作物。另外，低坡度的土地范围也更有利于村民用水，相对而言建造房屋也会容易一些。

4.2.2. 村落选址的水文特征

水也是传统村落在选址时的考虑的第一要素，河流流经的地区不仅地势较低，地形平缓开阔，衡阳市水资源丰富，市域域范围内多条水系合纵交叉水网密布，其中五级以上的河流即可被算作主要水系，有湘江、耒水、蒸水、洣水、舂陵江、栗水等河流水系。使用ArcGIS软件将五级以上水系与衡阳市高程分析图(即DEM图)和11个样板传统村落的坐标点要素相叠加，如图9。按照以下五个区间划定缓冲区范围：0~2000 m、2000~4000 m、4000~8000 m、8000~12,000 m、12,000~17,000 m，对衡阳市内所有五级以上水系做缓冲区分析(Geoprocessing-Buffer)，如图10。

Figure 9.Distribution of water systems above the fifth level in Hengyang city

图9.衡阳市五级以上水系分布图

Figure 10.Buffer zones of water systems above the fifth level in Hengyang city

图10.衡阳市各五级以上水系缓冲区

衡阳市11个样本传统村落中，位于距离河流2000 m范围内的村落有5个，距离河流2000~4000 m范围内的村落有1个，距离河流4000~8000 m的村落有1个，距离河流8000~12,000 m范围内的村落有1个，距离河流12,000~17,000 m范围的村落有2个，距离河流17,000 m以上的村落有1个。可以得出，河流相当大程度上对传统村落的选址产生了空间指向性，衡阳市绝大部分村落在选址时考虑贴近河流，也体现了河流在村落长期发展过程中的稳定奠定作用。

4.3. 村落选址的水文特征

4.3.1. 村落选址的人口特征

人口密度就是一个地区人口分布最直观的反应，对传统村落在选址上的考虑有重要影响，所以用衡阳市内各区县的人口密度来表示当地的人口水平，通过全国第七次人口普查结果公布的衡阳市内各县区的行政区划面积大小以及当地常住人口数量，计算出衡阳市内各个区县的人口密度。使用ArcGIS软件，分析衡阳市各区县的人口密度，再将其与11个样板传统村落点状数据相叠加，得出衡阳市11个样板传统村落选址与衡阳市人口密度的关系，如图11。衡阳市内五区石鼓区、蒸湘区、珠晖区、雁峰区和南岳区人口密度较大，但是未有任何一个样板传统村落分布于这五个区。而衡东县、衡南县、耒阳市和常宁市的人口密度相对较小，但是分布于此的样板传统村落竟达到10个之多，占比达91.1%，可见传统村落选址倾向与县区人口密度呈负相关。这个结论与固有认知相吻合，传统村落总是分布于人口密度较小的县里，在这样的低密度环境中，外界干扰对传统村落原有的物质环境影响较小，也庆幸于此，诸多的传统村落沿存至今并保留相对完整。而人口密度比较大的市区或靠近市区的县区，较为发达的经济吸引大量的人口汇集于此，也需要更多的非建设用地转化为建设用地以满足需求，因此城镇化对村落内部的物质空间造成了不可逆的破坏。

Figure 11.Population density distribution of the seventh population census in Hengyang city

图11.衡阳市七普人口密度分布图

Figure 12.GDP Distribution of various districts and counties in Hengyang city in 2022

图12.2022年衡阳市各区县GDP分布图

4.3.2. 村落选址的经济特征

生产总值(GDP)就是一个地区经济发展水平最直观的反应，对传统村落在选址上的考虑有重要影响，所以用衡阳市内各区县的经济发展水平(GDP)来表示当地的经济发展水平，通过2022年湖南省统计年鉴统计结果公布的衡阳市内各县区的经济发展水平(GDP)，使用ArcGIS软件将其与11个样板传统村落点状数据相叠加，得出衡阳市11个样板传统村落选址与衡阳市各县区的经济发展水平(GDP)之间的关系，如图12。衡阳市内五区石鼓区、蒸湘区、珠晖区、雁峰区和南岳区的经济发展水平(GDP)较高，但是未有任何一个样板传统村落分布于这五个区。而衡东县、衡南县、耒阳市和常宁市的经济发展水平(GDP)较低，但是分布于此的样板传统村落竟达到10个之多，占比达91.1%，可见传统村落选址倾向与经济发展水平(GDP)呈负相关。这个结论与固有认知相吻合，传统村落总是分布于经济发展水平(GDP)较低的县里，在这样的低经济发展水平(GDP)的环境中，经济发展对传统村落原有的物质环境刺激较小，也庆幸于此，诸多的传统村落沿存至今并保留相对完整。而经济发展水平(GDP)较高的市区或靠近市区的县区，较为发达的经济吸引大量的人口汇集于此，也需要更多的非建设用地转化为建设用地以满足需求，因此城镇化对村落内部的物质空间造成了不可逆的破坏。

4.3.3. 村落选址的公共交通设施特征

传统村落道路交通网承担了其与外界沟通交流的作用，对传统村落在选址上的考虑有重要影响。传统村落内外相连的道路分为四个级别：国道、省道、县道和乡道，其中国道省道属于高级别交通干道，负责村落与外城市乃至外省的沟通，而县道乡道属于低级别交通道路，虽然等级较低但却是传统村落中使用最频繁的道路了。

运用ArcGIS软件对衡阳市交通主道的国道和省道做4个区间的缓冲区分析：0~2000 m、2000~4000 m、4000~6000 m和6000 m以上。衡阳市传统村落选址在0~2000 m范围内的有且只有1个，2000~4000 m、4000~6000 m范围内均无一个村落，而6000 m以上的范围内的村落却有10个之多，如图13。

Figure 13.Hengyang national and provincial road buffer zone

图13.衡阳市国道省道缓冲区

Figure 14.Hengyang county and township road buffer zone

图14.衡阳市县道乡道缓冲区

运用ArcGIS软件对衡阳市交通道路的县道和乡道同样做4个区间的缓冲区分析：0~1000 m、1000~2000 m、2000~3000 m和3000 m以上。衡阳市传统村落选址在0~1000 m范围内的有6个，衡阳市传统村落选址在1000~2000 m范围内的有4个，而3000 m以上的范围内的村落却只有一个，如图14。

我们发现，衡阳市的传统村落与国道省道的距离较远，但与县道乡道的距离则较近，这体现了衡阳市传统村落既能维持自己的内部封闭性又能与外界保持必要的沟通联系的布局特征。

5. 结论

本文采用定性分析和定量分析视角研究衡阳市传统村落的选址特征。在定性分析视角下，衡阳市11个样板传统村落类型受到的环境条件制约从大到小分别为山地型 > 丘陵型 > 滩涂型 > 盆地型。在定量分析视角下，运用ArcGIS空间分析软件分析衡阳市11个样板传统村落的选址，发现村落呈均匀分布型，存在明显的集聚中心，主集聚中心为长宁市，次集聚中心为耒阳市，发展方向沿西南朝东北方向发展。选址主要受自然环境的影响，多数村落倾向于贴近河流、地势起伏较为平缓的地带，但也同时受社会环境影响，多数村落选址倾向与该村落所处县区的人口密度、经济发展水平(GDP)相背，也不倾向于贴近国道省道而是与县道乡道较近。

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