乡村聚落作为乡村地区的基本空间组织单元，是乡村居民生产和生活活动的空间载体，其空间分布是区域历史文化、社会经济与自然地理环境共同叠加后的结果^[1]。我国乡村聚落主要分布在山区，相比于平原地区，山区乡村聚落分布受到山区复杂地形、崎岖道路等多方面因素共同作用^{[2, 3]}，探究山区乡村聚落空间分布形态、厘清山区乡村聚落空间分布特征及其影响因素，是揭示山区乡村人地关系地域系统特征的重要途径和内容，对于乡村规划布局、城乡融合政策制定以及全面推进乡村振兴战略的实施等方面都具有重要参考意义。

长期以来，乡村聚落地理主题作为乡村地理学研究的核心内容之一，受到了学者们的广泛关注。伴随着中国城镇化的快速发展，我国的乡村经历着剧烈转型与重构，学者们对重构背景的乡村土地利用、乡村居民点整理以及乡村社会空间重构等议题开展了系统性研究工作^[8-10]，对于山区乡村聚落分布的研究也取得了较为丰富的成果^[11-16]。相关研究表明，乡村聚落空间分布与自然—社会系统具有密切联系^[11]，乡村居民出行的便利程度影响乡村聚落空间分布，其便利程度可通过可达性反映^[12]，交通可达性对山区乡村性呈现出显著的负向作用^[13]。杨忍等^[14]的研究指出，乡村聚落具有显著的开放型道路空间指向性，特别是到乡镇的道路交通可达性对乡村聚落空间分布的影响最大。随着我国全面脱贫目标的实现，乡村聚落的合理分布成为脱贫地区巩固拓展脱贫攻坚成果和乡村振兴的关键环节^[16]。然而，现有研究成果对脱贫地区乡村聚落空间分布的交通因子探究较浅，多选用与道路的距离进行交通影响因素分析，未将可达性与自然要素以及社会经济要素融合分析。如魏佳轩等^[11]分别从地形、河流、交通、人口等方面分析了巴中市乡村聚落空间分布的影响因素，李珊珊等^[17]等分析了影响宁强县乡村聚落分布的地形、河流、交通、人口等因素，邵婷等^[18]分析了地形、河流、交通等因素对乡村聚落空间分布的影响。总体上，当前从地理学视角结合可达性进行乡村聚落分布与自然—社会影响因素的研究存在不足，可达性作为地理要素的主要表征模式，解释人类活动与地理环境相互作用关系的有效手段与方法，进一步基于可达性深入研究脱贫地区乡村聚落空间分布特征及影响因素可以为解决脱贫地区的发展问题、接续推进脱贫地区经济社会协调发展提供科学依据。

洋县是秦巴山区中典型的脱贫地区，位于秦巴山区中北部，北依秦岭，南靠巴山，汉水从县内穿过，洋县境内地形复杂，乡村人口众多，山区乡村聚落分布甚广，交通条件差距明显，通过道路可达性结合相关指标探讨山区乡村聚落分布的空间指向性，对于丰富山区村镇体系理论基础与支撑山区乡村优化重组都具有重大意义。据此，本文以秦巴山区秦岭南段的陕西省洋县为典型案例区，基于自然地理基础、道路网络以及乡镇分布等多源数据，分析山区乡村聚落的空间分布特征，基于道路可达性解析现状乡村聚落分布的主要影响因素。

洋县位于秦巴山区中北部，境内四季分明，光照充足，年平均降水量839.7 mm，年平均气温14.5℃。洋县隶属陕西省汉中市，面积约3206 km，与太白县、留坝县、城固县、石泉县、佛坪县、西乡县相邻，共有18个乡（镇、街道办），至2019年，全县110个贫困村已全部退出。2019年洋县常住人口为38.71万人，城镇常住人口17.38万人，城镇化率为44.9%，城镇居民人均可支配收入为32588元，农村常住居民可支配收入11066元，城乡收入比为2.94（图 1）。

图 1(Fig. 1)

图 1 研究区位置 Fig.1 Location of Yangxian County

本研究所用到的数据包括土地利用数据、路网数据、POI数据、DEM数据、社会经济统计数据。其中，30m精度的2018年土地利用数据、DEM数据来源于中国科学院资源环境科学与数据中心（https://www.resdc.cn/），2020年路网数据和学校、医院的POI数据通过谷歌地图获取，2019年洋县县城、乡镇、村庄等空间数据来源于洋县人民政府，社会经济数据来源于历年的洋县统计年鉴以及国民经济和社会发展统计公报。

核密度分析是估计乡村聚落空间分布模式的常用方法。假设X₁，X₂，…，X_n为从分布密度函数f的总体中抽取的独立同分布样本，进而估计f在任意一点x处的值f(x)，通常选取Rosenblatt-Parzen核估计：

(1)

式中：为核函数，h为以x为原点的曲面在空间上延展的宽度，即带宽，h > 0；n为研究区域乡村聚落的点数，（x-X）_i是核密度估值点x到事件X_i之间的距离^[19]。

平均最近邻指数（average nearest neighbor, ANN）主要以各乡村聚落中心与其最邻近聚落中心之间的平均距离计算所得，亦是判断乡村聚落空间分布模式的常用方法，具体计算公式为：

(2)

式中：ANN为平均最近邻指数；γ_α为乡村点的最近邻平均距离；γ_β为乡村点空间随机分布下的理论平均值；d_min为任一乡村聚落点与最近邻近乡村聚落的距离；n为研究区域乡村聚落数量；A为区域单元总面积；λ为乡村聚落空间分布密度^[19]。

通过可达性计算区域内一点到最近的乡镇及县城所花费的时间，表征区域内乡村聚落到乡镇及县城的便利程度。考虑到研究区域小尺度特征，为精细化揭示乡村聚落可达性，本文选取已广泛应用的栅格可达性计算方法。具体步骤为：对县域内部陆地、道路和水域等地理要素进行栅格化处理并设定时间成本值。考虑到本文的研究尺度并参照相关研究的处理方法^[19]，选定栅格大小为100 m×100 m。其中道路分为铁路、高速公路、国道、省道、乡道。参考相关文献 ^{[20, 21]}，各类型赋值标准如表 1所示。

表 1(Tab. 1

表 1 可达性赋值标准 Tab.1 Assignment of Accessibility Calculation

表 1 可达性赋值标准 Tab.1 Assignment of Accessibility Calculation

根据成本值，从基础数据库中提取各类土地利用空间要素。分别建立不同等级道路、陆地类型和水域等31个矢量要素层，赋予成本属性并转换为栅格数据。在此基础上，对各层时间成本值栅格数据进行空间叠加得到时间成本栅格图层。分别以洋县县城和15个乡镇为具体位置点，建立Point图层，进而利用在ArcMap中运行Cost Distance命令，计算得到各个乡村聚落分别到县城和乡镇的成本加权距离。

地理探测器是揭示地理事物空间分异及其驱动力的常用方法^[22]。本文亦选取该方法开展洋县乡村聚落空间分布格局影响因子探测，其公式为：

(3)

式中：n和σ²分别为样本总量和总方差，n_i和σ_i²分别为i的层样本量和方差；i为变量x的数量，m为因子的分层数。根据自然断裂法将各变量从大到小分为5层。q的取值区间为[0, 1]，q值越大，说明该因子对山区乡村聚落空间分布的影响越大。

参考相关研究^{[14, 23, 25]}，选取的山区乡村聚落空间分布解释变量如表 2所示。以是否为山区乡村聚落为因变量，若样本点为乡村聚落则赋值为1，其他情况则赋值为0。已有研究表明，乡村聚落空间分布是自然地理要素与社会经济要素共同作用的结果。其中，以地形地貌、水热条件等自然地理要素是乡村聚落形成与分布的前提基础，交通以及社会经济条件则在自然地理基础上进一步引起乡村聚落格局集聚与扩散。据此，本文解释变量选取海拔（x₁）、坡度（x₂）、降水（x₃）、湿润指数（x₄）、气温（x₅）、积温（x₆）、土壤侵蚀强度（x₇）、到县城可达性（x₈）和到乡镇可达性（x₉）等12个影响因子（表 3）。将乡村居民点矢量数据转换为100 m×100 m的二值栅格数据，采用随机抽样方式各提取300个居民点和非居民点二值栅格点样本及对应样本点位置的解释变量因子栅格数据。

表 2(Tab. 2

表 2 解释变量选取 Tab.2 Variable Selection for the Binary Logistic Regression

表 2 解释变量选取 Tab.2 Variable Selection for the Binary Logistic Regression

表 3(Tab. 3

表 3 到县城、乡镇不同可达性值范围内的村庄数量 Tab.3 Number of Rural Settlements Within Different Accessibility Values to Counties and Towns

表 3 到县城、乡镇不同可达性值范围内的村庄数量 Tab.3 Number of Rural Settlements Within Different Accessibility Values to Counties and Towns

可达性直接表征了地域空间格局，本文亦利用此指标揭示山区乡村聚落空间分布格局。利用基于栅格的可达性方法分别计算了县城可达性和乡镇可达性，结果如图 2所示。结果表明，洋县可达性的空间分布格局并不均衡。

图 2(Fig. 2)

图 2 洋县县城、乡镇可达性空间分布 Fig.2 The Spatial Pattern of Accessibility Values to Counties and Towns

从空间分布来看，县城与乡镇可达性有一定相似性，均具有明显空间差异，呈现出沿交通干线延伸的带状分布特征，即交通沿线为可达性优值区域，向外围逐渐递减。具体来看，县城可达性在空间上呈现从洋州办事处沿公路网向外延伸的态势，洋县中南部基本处于县城半小时辐射范围内。华阳镇—洋州街道沿线地区的县城可达性良好。洋县北部秦岭地区距洋县县城及周边太白、佛坪、城固等县城较远，加之路网稀疏，县城可达性较差。乡镇可达性总体格局与县城可达性相似，且因北部华阳镇的存在，乡镇半小时可达性辐射范围相较于县城更广，总体来看洋县农村居民出行条件基础较为便捷。洋县县城、乡镇可达性的高低水平区均呈现出明显的块状分布，高可达性水平团块均位于汉江河谷附近，低可达性水平团块则集中在北部地区（图 3）。综合来看，区域的整体可达性水平与地形、与相邻县的交通联系状况、镇区地理位置具有直接关系。

图 3(Fig. 3)

图 3 洋县乡镇行政单元平均可达性水平空间分布 Fig.3 The Spatial Pattern of Average Accessibility Level of Township Administrative Units

受自然地理、历史基础、区域与社会经济发展等因素的影响，洋县乡村聚落呈现出了明显的南北地域分异特征，呈现出中南部高，东部以及中部稀疏分布的空间格局（图 4）。具体来看，2019年，全县村庄共计1839个，村庄密度为0.58个/km², 高于全国村庄密度水平（0.35个/km²）^[26]。其中，黄金峡镇村庄密度最高，为1.00个/km²，马畅镇、磨子桥镇以及黄安镇的村庄密度也较高，分别为0.94个/km²、0.93个/km²和0.89个/km²，这些村庄集中分布在县城附近及汉中盆地。与此相对应，5个乡镇的村庄密度低于全县平均值，包括华阳镇、茅坪镇、八里关镇、关帝镇、和溢水镇，均分布在靠近北部秦岭的地区。

图 4(Fig. 4)

图 4 村庄核密度空间分布特征 Fig.4 The Spatial Pattern of Rural Settlements Kernel Density

从山区乡村聚落集聚性来看，山区乡村平均最近邻分析结果显示，平均观测距离为711.35 m，预期平均距离为849.11 m，最邻近比率R为0.84，表明山区乡村聚落空间分布趋向于集聚分布特征，Z得分为-12.24，显著性水平P＜0.01，表明这种空间分布模式是随机产生的可能性仅为1%。洋县地处秦巴山区汉中盆地边缘，北依秦岭，南屏巴山，县境内最高海拔3701 m，最低389 m，具有东北高陡，南部低缓，中部低平的地势特征。在此自然地理框架下，人类活动的低成本“趋平性”使得乡村聚落多分布在南部低缓地带和中部低平地带，呈现集聚分布态势。

将洋县乡村聚落空间分布与可达性计算结果相结合，将可达性按照小于30 min、30—60 min、61—90 min、91— 120 min和大于120 min进行分级，将乡村聚落按照农村居民点面积结合实地调研情况划分为较大规模和较小规模乡村聚落，统计各等级范围内的乡村聚落数量，以此揭示乡村聚落的交通指向特征（表 3）。山区乡村聚落到达县城与各自所属乡镇的可达性均值分别为53.29 min和34.99 min。288个较大规模乡村中，178个的县城可达性高于平均水平，占比达到61.81%。县城可达性高于100 min中的较大规模乡村有6个，主要包括位于华阳镇的天星村、岩丰村等。183个较大规模乡村乡镇可达性高于平均水平，占比达到63.54%，乡镇可达性高于60 min的较大规模乡村有20个，主要集中在可达性水平较差的华阳镇和溢水镇，包括天星村、岩丰村，以及窑坪村等。1555个较小规模村庄中，县城可达性高于平均水平的有895个，乡镇可达性高于平均水平的有937个，分别占比为57.56% 和60.26%，表明研究区域乡村的县城可达性和乡镇可达性总体处于较高水平。进一步，从可达性空间均衡性来看，县城可达性和乡镇可达性的变异系数分别为0.66和0.83，乡镇可达性不均衡性更高，在乡镇作为村域发展主要带动点的背景下，这点尤其需要关注。

乡村绝对数量和相对比重均随着可达性水平的提升呈逐渐增加态势，表明山区乡村聚落具有显著的交通可达性空间指向性。从县城可达性来看，163个较大规模乡村和360个较小规模乡村分布在30 min以内，占比分别为56.60% 和23.15%；78个较大规模乡村和578个较小规模乡村分布在31—60 min之间，占比为27.08%和37.17%；37个较大规模乡村和415个较小规模乡村分布在61—90 min之内，占比为12.85% 和26.69%。分布在>90 min范围的较大规模村庄仅有10个，较小规模村庄为197个，占比仅为3.47% 和12.67%。从乡镇可达性来看，乡村数量的可达性空间指向性更为显著。215个较大规模乡村和769个较小规模乡村分布在30 min以内，占比达74.65% 和49.45%，60 min以内的较大规模乡村共计265个，较小规模乡村为1304个，占比分别为85.48% 和83.86%。县城可达性与乡镇可达性30 min内的区域分别聚集了56.60%和74.65%的较大规模村庄，而较小规模村庄则分别聚集了23.15% 和49.45%，不难理解，由于乡镇在村镇体系结构中的承上启下的作用，乡镇空间集聚作用更为突出，县城和乡镇对于较大规模村庄的聚集更为明显。

利用地理探测器分析山区乡村聚落空间分布的影响因素结果如表 4所示。不难看出，洋县乡村聚落空间分布格局的形成是该区域多地理因素综合作用的结果。除土壤侵蚀强度外，其余各变量均显著。具体来看，各影响因子对山区乡村聚落空间分布影响解释力从大到小依次为：x₂＞x₁₂＞x₄ >x₁₁＞x₅＞x₁＞x₆＞x₈＞x₃＞x₉＞x₁₀，这就表明，由海拔和坡度组成的地形条件、降水和气温等组成的气候条件是影响研究区乡村聚落空间分布的关键因素。教育、医疗等社会经济因素同样对洋县乡村聚落的空间分布产生了重要影响。2019年洋县城镇化率（44.9%）明显低于全国平均水平（60.6%），城镇化发展较为滞后，县城和乡镇中心对乡村的辐射能力和带动能力相对较弱，因此县城和乡镇可达性虽然亦是重要解释因素，但其影响力低于其他自然地理因素和社会经济因素。从可达性因素来看，县城可达性解释力高于乡镇可达性，这就表明虽然乡镇在村域体系中具有重要作用，但县城可达性对脱贫乡村聚落空间分布的影响作用更为明显。因此，完善乡镇—县城、村域—县城的道路交通对于优化脱贫乡村聚落空间分布意义重大。

表 4(Tab. 4

表 4 不同要素单影响因子的解释力q值 Tab.4 The Single Impact Factor Q Value of Different Elements

表 4 不同要素单影响因子的解释力q值 Tab.4 The Single Impact Factor Q Value of Different Elements

因子交互探测结果显示，不同因子间相互作用对山区乡村聚落空间分布产生的影响均大于单一因子的作用值，并呈现出双因子增强与非线性增强的关系，表明因子交互共同作用增加了对山区乡村聚落空间分布的解释力。具体来看，教育（x₁₁）医疗（x₁₂）与除土壤侵蚀强度（x₇）外的其他自然因子的交互力均高于0.4，说明社会经济要素与自然要素的共同作用对乡村聚落分布起到决定性作用。坡度（x₂）与湿润指数（x₄）、海拔（x₁）与坡度（x₂）的交互力也达到了0.39，而海拔（x₁）与降水（x₃）、坡度（x₂）与降水（x₃）、海拔（x₁）与湿润指数（x₄）、降水（x₃）与湿润指数（x₄）的交互值均高于0.3（表 5），说明地形和水热条件等自然因子对于乡村聚落分布起到关键性作用。交通方面的因子与其它影响因子叠加后，虽相较于单一因子能产生更强的解释力，但仍低于自然因子和社会经济因子的解释水平，说明在秦巴山区地域，交通可达性对聚落分布能产生一定影响，但地域自然地理和社会经济仍是主要的影响因素。此外，对于影响乡村聚落分布较弱的土壤侵蚀强度因子，与其他因子叠加后影响也有较大增强，土壤侵蚀也影响到了乡村聚落分布。

表 5(Tab. 5

表 5 交互探测分析结果 Tab.5 Interactive Detection Rusults

表 5 交互探测分析结果 Tab.5 Interactive Detection Rusults

乡村聚落分布是特定地域人地关系的重要表现，探究山区乡村聚落空间分布形态就成为揭示山区乡村人地关系系统地域特征传统但重要的基础工作。本文以秦巴山区秦岭南段的陕西省洋县为典型案例区，系统分析了洋县山区乡村聚落空间分布特征及影响因素，得到的主要结论有：

洋县县城和乡镇可达性存在明显空间差异，呈现出沿交通干线延伸的条带状分布特征，即在交通沿线为可达性优值区域，向外围逐渐递减，北部秦岭地区可达性条件最差。总体来看洋县中南部地区基本处于县城半小时辐射范围内，大部分地区处于乡镇半小时辐射范围内，可达性较差的地区主要位于北部不得进行与生态保护、科学研究无关活动的秦岭核心区内，可达性总体格局较为合理。

受自然地理、历史基础、交通可达性等因素的影响，洋县乡村聚落呈现出了明显的南北地域分异特征，呈现出中南部高，东部以及中部稀疏分布的空间格局。全县村庄共计1839个，村庄密度为0.58个/km², 高于全国村庄密度水平（0.35个/km²）。在县域内自然地理框架大背景下，乡村聚落多分布在南部低缓地带和中部低平地带，呈现集聚分布态势。

从空间分布来看，山区乡村聚落具有显著的交通可达性空间指向性，乡村绝对数量和相对比重均随着可达性水平的提升呈增加态势，县城和乡镇对于较大规模村庄的聚集更为明显。县城可达性和乡镇可达性的变异系数分别为0.66和0.83，乡镇可达性不均衡性更高，在乡镇作为村域发展主要带动点的背景下，这点尤其需要关注。

从影响因素来看，洋县乡村聚落集中在低海拔、水热条件好、教育医疗较为便利、可达性较好的地区，其分布与教育医疗等社会经济条件以及水热等自然条件高度耦合。可达性影响到了乡村聚落分布，但影响力不及其他自然因素和社会经济因素。究其原因，这与当地城镇化发展较为滞后，县城和乡镇中心对乡村的辐射能力和带动能力相对较弱具有直接关系，一些地区的交通支撑带动作用有限。其次，当地交通水平尤其是村与镇之间的交通状况仍有很大提升空间。随着我国新型城镇化的深入推进，脱贫地区城镇化存在巨大的发展需求与潜力，县城和乡镇可达性对脱贫地区乡村聚落空间分布的影响作用将逐渐显现，因此，针对脱贫地区，一方面要补齐县城和镇区城镇化的短板弱项，同时另一方面，也需要注意完善乡镇—县城、村域—县城的道路交通。县城可达性解释力高于乡镇可达性还说明了当前脱贫地区县城与乡村聚落的联系更为紧密，在县城即将成为城镇化主战场的背景下，发挥县城在新型城镇化中的重要作用，加强县城的宜居、宜业建设，实现县城的高质量发展的同时促进城乡协同发展，对未来脱贫地区以县域城镇化的发展推动乡村振兴具有重要意义。