居民点的空间分布GIS研究.docx
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居民点的空间分布GIS研究
居民点的空间分布GIS研究
----云南省拉祜族为例
摘要空间分析功能是地理信息系统的核心功能，利用ARCGIS软件提取了研究区DEM的高程、坡度、坡向信息与国家1：
25万基础地理地理信息数据提供的居民点、水源信息进行空间叠加分析，得出云南特有民族之一拉祜族居民点的空间分布与高程、坡度、坡向、水源的定量关系，揭示了自然因素对本区居民的影响程度，为人们更好地了解拉祜族所处的独特地理环境提供了依据，也为政府做好本区的民族工作提供了依据。
1引言
居民地，又称“聚落”，是聚落地理学的主要研究对象，作为人类从事生产和生活的需要而集聚定居的各种形式的居住场所，占有一定的空间，且具有一定的空间分布规律［1］。
人类在不同的自然环境中获取生存所需的物质资料，发展与特定地理环境相适应的生产方式和文化类型。
不同的区域类型因自然环境和地理区位的差异，往往会形成不同形式和特点的居民点。
本文选取云南省特有少数民族拉祜族居民点分布作为研究对象，运用GIS技术的空间分析方法，基于数字高程模型提取各地形因子，进行定量分析，通过量化研究区居民点分布与其影响因素的关系，揭示拉祜族居民点的空间分布规律，以此来探讨云南省拉祜族自身发展与其所处地理环境之间的关系，以便人们更好地了解拉祜族的生活环境，也有利于拉祜族逐步建立一个人地和谐的生态环境。
2研究区介绍
拉祜族是云南的独有民族之一，据1990年第四次人口普查，我国拉祜族人口为41.15万人，其中云南省为40.83万人，80%分布于思茅、临沧两个地区，其余分布在西双版纳、红河、玉溪等地州。
1998年全省拉祜族有42.13万人，占云南少数民族的3.18%。
据2000年云南省第五次人口普查统计,拉祜族有447631万人.云南省澜沧县是全国惟一的拉祜族单一民族自治县，共有拉祜族19万人，占全县总人口的42%。
澜沧县地处横断山脉怒山山系南段，大部分地区属亚热带山地季风气候，动植物种类繁多。
拉祜族自称拉祜、拉祜纳（汉族称黑拉祜）、拉祜西（黄拉祜）、拉祜普（白拉祜），他称倮黑、锅铁、苦聪、目舍等。
拉祜语属汉藏语系藏缅语族彝语支。
拉祜族源于我国古代氐羌族系［2］。
拉祜族的民俗文化丰富多彩。
传统服饰有着别具一格的民族特色，且因支系、居住地不同而有所差别。
拉祜族传统的住房为干栏式木桩斜顶楼房，部分为土掌房和竹木结构草房。
拉祜族恋爱社交自由，婚姻一般为族内婚，普遍实行从妻居。
拉祜族的宗教信仰主要有原始宗教、大乘佛教、基督教和天主教，以原始宗教的信仰最为广泛。
拉祜族的传统节日有春节（扩塔节）、火把节、尝新节、月亮节、祭祖节、清明节、二月八、圣诞节、洗手节等。
拉祜族的民间文学《牡帕密帕》是集政治、经济、文化、历史于一体的拉祜族文化“百科全书”，是拉祜族民间文学的珍品。
拉祜族是一个能歌善舞的民族，传统的乐器有葫芦笙、小三弦、竹弦、口弦等，尤以葫芦笙最为普及。
舞蹈种类繁多，其舞蹈形式多为大型集体舞，男女老少齐上场，用舞蹈再现劳动场面、模仿动物的动作，欢庆丰收，共同娱乐［3］。
党和政府在拉祜族主要聚居地区先后成立澜沧拉祜族自治县、孟连傣族拉祜族佤族自治县、双江拉祜族佤族布朗族傣族自治县和镇沅彝族哈尼族拉祜族自治县。
研究区位置如图（图1）：
图1研究区位置示意图
Fig·1Schematicmapofthestudyingarea
3数据来源与研究方法
本研究所采用的数据主要有从AsternGDEM下载的30米分辨率的云南省DEM和国家1：
25万基础地理信息数据库的最新数字化信息，其中后者提供了居民点、水系等数据层。
研究方法主要是采用GIS空间分析法。
根据聚落地理学的研究方法,结合独龙江流域的区域地理特点,并充分考虑到数据采集的可行性和定量分析的可操作性,确定在居民点空间分布的定量分析中采用以下一些主导因素:
1）海拔高度;2）坡度;3）坡向;4）水源条件;5）起伏度
图2研究区DEM
Fig·2TheDEMofthestudyingarea
4技术流程：
从AsternGDEM下载的30米分辨率的DEM后，利用GIS软件拼接，再利用云南省省级行政区进行裁剪，得到云南省的DEM,然后利用独龙族分布区进行裁剪，得到研究区DEM（图2）后利用GIS的空间分析功能对DEM进行高程、坡度、坡向分析，得到含有高程、坡度、坡向信息的GRID数据层,再分类后与居民点分布转化成的GRID信息的数据层进行空间叠置分析，居民点与水系的关系则通过对水系进行缓冲区分析来完成。
主要技术路线图如下（图3）
图3技术路线
Fig·3Flowchartofthestudyingprocess
5居民点分布影响因素的量化分析
5.1海拔与居民地分布关系的定量分析
在众多自然因素中，海拔对居民地的分布具有十分重要的影响。
人类必须在一定的气温和气压条件下才能健康的生存，而随着海拔高度的上升，气压和气温都逐渐下降，直接制约着人体的生理机能。
一般来说,越是海拔高的地区居民地分布密度越小，人口也越少。
地势高低格局影响着土地资源开发难易程度,随着高程的增加,农业生产也会受到限制。
利用ARCGIS空间分析中重分类工具，对究区DEM进行高程再划分，得到高程再分级图（图4），再把居民点数据层与其叠加，便可得到高程与居民点空间关系的统计表（表1）
图4高程再分级图
Fig·4 Thereclassificationmapofelevation
表1 研究区地势高程分级及与居民点分布关系统计
Table1 Therelationshipbetweentheelevationandhumansettlement
distributioninthestudyingarea
居民点密度=各高程居民点个数／各高程分带面积
各高程带土地面积比重=各高程分带面积／研究区面积
各高程居民个数占居民点总个数百分比=各高程带居民点个数／研究区居民点总个数
分级号
高程划分（m）
栅格数
各高程带土地面积比重（
各高程居民地个数
各高程居民地个数占总个数百分比（%）
居民点密度（个／
%）
km2）
1
200～1000
1
0.00001246
0
0
0
2
1000～1500
621926
7.748937
28
4.88
0.05004
3
1500～2000
4131528
51.4771
299
52.09
0.080412
4
2000～2500
2632484
32.79964
240
41.99
0.101721
5
2500～3000
609965
7.599907
7
1.22
0.012751
6
3000～3500
30047
0.374373
0
0
0
7
3500～4000
2
0.0000249
0
0
0
8
4000～4500
0
0
0
0
0
9
4500～5607
0
0
0
0
0
合计
8025953
100
574
100
0
从上表可以看出拉祜族普遍居住在海拔在1000米以上的山区或半山区，海拔1000米以下无人居住，海拔1500～2500米的高度，占研究区面积84.2767%的土地上个居住了94.08%的居民，而3000米以上几乎无人居住，这与海拔越高越高气候坏境越恶劣，越不适于人类居住有关。
5.2坡度、坡向与居民点分布关系的定量分析
利用ARCGIS空间分析工具，对研究区DEM进行坡度分析，得到坡度、坡向数据集，然后再重分类坡度、坡向数据集得到坡度重分级图（图5）和坡向重分级图（6），再把居民点数据层与其叠加，便可得到坡度、坡向与居民点空间关系的统计表（表2、表3）
5．2．1坡度与居民点分布关系的定量分析
随着坡度的增加,土地变的愈加细碎,可供人类居住和农业耕作的大片成块土地变的不足,水土流失程度增加,生存环境变的恶劣,对农业耕作和人类居住造成一定难度与限制。
图5坡度再分级图
Fig·5 Thereclassificationmapofslope
表2 研究区坡度分级及与居民点分布关系统计
Table2 Therelationshipbetweentheslopeandhumansettlement
distributioninthestudyingarea
居民点密度=各坡度居民点个数／各坡度分带面积
坡度带土地面积比重=各坡度分带面积／研究区面积
各坡度带居民个数占居民点总个数百分比=各坡度带居民点个数／研究区居民点总个数
分级号
坡度划分（°）
栅格数
坡度带土地面积比重（%）
各坡度带居民点个数
各坡度带居民点个数占居民点总个数百分比（%）
居民点密度（个／km2）
1
0～2
71569
0.9644542
11
1.91
0.1707754
2
2～7
696473
9.385576
88
15.33
0.1403899
3
7～15
2312197
31.15885
217
37.80
0.1042779
4
15～25
2927990
39.4572
201
35.02
0.0762753
5
25～35
1154614
15.55942
49
8.54
0.0471538
6
﹥35
257831
3.474496
8
1.39
0.0344756
合计
7420674
100
574
100
从上表可以看出，（<2°）的平坦地只有0.96%，最适于农耕和人类居住的倾斜地和平缓地只占40.544%，部分适于农业生产的缓坡地（15°～25°）占39.4572%，所以拉祜族居住地区的坡度大部分较小，适宜农业耕作，但仍有9.93%的居民居住和耕作在陡坡和急陡坡地（>25°）,地理条件比较恶劣。
5.2.2坡向与居民点分布关系的定量分析
坡向直接影响光照强度，而光照强度又是影响农作物生长的重要指标，分布在阳坡上的房屋采光性也会更好。
图6坡向再分级图
Fig·6 Thereclassificationmapofaspect
表3 研究区坡向分级及与居民点分布关系统计
Table3 Therelationshipbetweentheaspectandhumansettlement
distributioninthestudyingarea
居民点密度=各坡向居民点／各坡向分带面积
各坡向所占百分比=各坡向分带面积／研究区面积
各坡向居民点个数占居民点总数百分比=各坡向带居民点个数／研究区居民点总个数
分级号
坡向分级
栅格数
各坡向所占百分比（%）
各坡向居民点个数
各坡向居民点个数占居民地总数百分比（%）
居民点密度（个／km2）
1
缓坡地
27935
0.3764483
5
0.87
0.1988744
2
北坡
522803
7.045223
49
8.54
0.104140
3
东北坡
1038150
13.98997
63
10.98
0.067428
4
东坡
921975
12.42441
91
15.85
0.109668
5
东南坡
805340
10.85265
65
11.32
0.089679
6
南坡
991174
13.35693
58
10.10
0.065018
7
西南坡
999725
13.47216
73
12.72
0.081133
8
西坡
865284
11.66045
69
12.02
0.088603
9
西北坡
794204
10.70259
68
11.85
0.095134
10
北坡
454084
6.119174
33
5.75
0.080749
合计
7420674
100%
574
100%
从上表可以看出阳坡（包括西南坡、南坡、东南坡、东西坡的各一半）占研究区面积的49.72%，居民点个数为276个，阴坡（包括西北坡、北坡、东北坡、东西坡的各一半）占49.90%，居民点个数为293个。
阴坡的面积要略大于阳坡的面积，住在阴坡的居民点要多于住于阳坡的居民点。
因此从坡向角度来看，居民点的分布不是太合理，这可能与研究区复杂的地形条件使得拉祜族的住所不得不依山而建依地势而建有关。
5.3水源与居民点分布关系的定量分析
水是生命之源，有了足够的水，才能够养活大量的人口和发展工农业生产，“有水才有田，有民才有官”的谚语说的也是这个道理。
在此利用ARCGIS软件提取了研究区的水系分布，首先计算本区水系密度，然后进行缓冲区分析。
水系密度计算方法为打开水系矢量属性表，利用Statistics命令统计计算得到本区主要河流总长度是：
∑L=104.172km水系密度，利用栅格总数乘以栅格大小可计算出研究区的面积:
A=6722.262km2，这样可求出研究区水系密度为：
Ｄ＝∑L／A=0.015497km／km2。
可见本区河网密度大，水资源极其丰富，这与这里雨量大和雨期长有关。
对研究区河流以100米为间隔分六级进行缓冲区分析后，发现水源与居民点分布的定量关系如下表（表4）
图7研究区居民地与水系分布图
Fig·7 Thehumansettlementsandwaterdistributionofthestudyingarea
表4 研究区水系缓冲区与居民点分布关系统计
Table4 Therelationshipbetweenthebufferofwaterandhumansettlement
distributioninthestudyingarea
居民点与水系距离（m）
居民点个数
（个）
居民点个数占居民点总数比例（%）
居民点与水系距离（米）
居民点个数
（个）
居民点个数占居民点总数比例（%）
0～100
54
9.41
300～400
48
8.36
100～200
46
8.01
400～500
47
8.19
200～300
43
7.49
>500
336
58.53
从上表可以看出，100米以内没有居民居住，不易因暴雨而发生洪水灾害，在山区距河流100～200一般为方便，200～500为较方便，500米以上为不方便，这样方便的居民占到17.41%，较方便的占到24.06%，而不方便的却高达58.53%。
如果不修建配套的引水灌溉工程，丰富的水资源也很难利用于农田灌溉,［4］新中国成立后，国家在拉祜族地区大抓农田水利建设，以治水改土为中心，自力更生，因地制宜挖塘筑库蓄水，开沟引灌，筑堤排涝等工程，取得了很大成绩，仅澜沧拉祜族自治县已建成水库，坝塘近百座，兴修沟渠近万条，其中库容百万立方以上水库有三座［5］，为当地居民生产生活用水提供了极大方便。
5.4地形起伏度与居民点分布关系的定量分析
地形起伏度是指特定的区域内，最高点海拔高度与最地点海拔高度的差值。
它是描述一个区域地形特征的宏观指标。
［6］
利用ARCGIS空间分析中重分类工具，对究区DEM进行地形起伏度再划分，得到地形起伏度再分级图（图8），再把居民点数据层与其叠加，便可得到地形起伏度与居民点空间关系的统计表（表5）
图8起伏度再分级图
Fig·8Thereclassificationmapofreliefamplitude
Table5 Therelationshipbetweenthereliefamplitudeandhumansettlement
distributioninthestudyingarea
居民点密度=各起伏度居民点数／各起伏度带面积
各起伏度所占百分比=各起伏度带面积／研究区面积
各起伏度居民点个数占居民点总数百分比=各起伏度带居起伏度民点个数／研究区居民点总个数
分级号
起伏度划分（m）
栅格数
起伏度带土地面积比重（%）
各起伏度带居民点个数
各起伏度带居民点个数占总个数百分比（%）
居民点密度（个／km2）
1
<20
3003186
40.2956
315
54.88
0.116543
2
20～75
4419098
59.29377
259
45.12
0.065121
3
75～200
30599
0.4105657
0
0
0
4
200～600
5
0.000067
0
0
0
5
600～900
0
0
0
0
0
6
﹥900
0
0
0
0
0
合计
7452888
100
574
100
从上表可以看出，研究区主要以起伏度低于600米地区为主，拉祜族居民选择居住在小于75米的地区（对研究区而言）是符合人类择相对平坦地区居住的规律的，但居住过于集中会造成人地之间的矛盾，进而加剧生态环境的破坏。
6结语
通过量化研究独龙族居民点分布与其影响因素的关系，发现自然环境对独龙族居民点分布影响非常显著，而且关系密切。
约90%以上的居民居住在海拔1000～2500米的高度，起伏度虽然不大，但坡度较大，在这样的海拔和生态环境中，惯于择山颠而居的拉祜人，与生活在这里的坝区、山区的各族兄弟同享丰富的植被和地下资源宝藏［7］，但人口集中也加剧了人地之间的矛盾，这样既破坏生态环境，又不利于拉祜族摆脱贫困。
对政府而言，为了本地区可持续发展，一方面可以采取鼓励、补贴等形式及时和适当地调整当地居民点的宏观布局。
另一方面加强现代教育科学文化知识的普及改变目前不少村寨或多或少存在的旧观念、旧习俗、旧知识体系和不发达的经济状态。
三、加大宣传力度，以本区神秘多姿的自然景观、异彩纷呈的动植物种类和奇异的民族风情为依托发展旅游业。
使拉祜族快速走向致富道路。
研究表明，利用ARCGIS软件定量分析聚落地理中的问题和民族形成与环境的关系问题是可行的也是十分有效的，同时为进一步提高聚落地理和民族地理的研究水平提供了很好的平台。
参考文献：
[1]金其铭·农村聚落地理[M]·北京:
科学出版社,1988:
3-25
[2]郭大烈，董建中·中华民族知识通览[M]·云南教育出版社,2000:
73·
[3]云南省民族事务委员会·拉祜族文化大观[M]·云南民族出版社,1999:
210·
[4]王东昕·衣食之源——云南民族农耕[M]·云南教育出版社,2000:
123·
[5]云南省民族事务委员会·拉祜族文化大观[M]·云南民族出版社,1999:
293·
[6]汤国安等.ARCGIS地理信息系统空间分析实验教程[M].科学出版社,2006:
347·
[7]郭净等·云南少数民族概览[M]·云南人民出版社,1999:
349·
（注：
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