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农村公共服务设施空间布局优化研究

——以北京市顺义区为例

【摘要】合理布局农村公共服务设施是改善农民生产和生活环境的重要手段之一，也是农村土地综合整治和新农村规划中的重要组成部分。

以北京市顺义区为例，首先结合《土地利用现状分类》对公共服务设施的归并特征和实地调查，对顺义区公共服务设施进行级别划分；其次对农村居民点发展实力与乡镇和区（县）级别公共服务设施的通达性进行分析，并确定未来农村居民点发展模式，作为农村公共服务设施空间布局优化的空间依据；最后，以农村医卫慈善用地为例进行公共服务设施空间布局优化的方法探讨，研究成果可为编制城乡统筹和区域均衡发展的土地利用总体规划与土地综合整治规划提供参考。

【关键词】农村公共服务设施；通达性；布局优化；顺义区

0引言

公共服务设施有助于提高人们的生产生活水平，同时对人口流动和土地利用方式改变有一定的驱动作用[1]。

Aaberge认为公共服务设施的不均衡发展是造成城市内部压力过大、城市不断扩张和农村区域落后的重要原因，仅利用经济指标进行测算和评价不能够全面反映城乡、区域发展的差异程度[2]。

城市区域的公共服务设施的建立和完善有利于劳动力、资本不断集中。

但是过度的劳动力集中容易造成城市内部发展压力增大，加上城市功能的溢出效应促使城乡结合部土地利用方式转变的加剧，造成城市不断扩张。

而农村区域由于公共服务设施不完善和比较收益低下所造成的劳动力不断流失，不仅不利于农业生产，而且导致农村建设用地的粗放利用。

Fingleton认为发展不仅要着眼于自身社会经济实力，更要加强与周围资源和环境的互动，否则会陷入“自我增强”的怪圈，难以实现统筹发展[3]。

十七届三中全会审议并通过的《中共中央关于推进农村改革发展若干重大问题的决定》为促进城乡基本公共服务均衡发展、完善农村社区化管理体系指明了方向。

这不仅有利于农村区域承接城市区域产业转移和功能分散，而且可以缓解城市内部资源紧张、发展空间受限的压力。

公共服务设施的均衡分布包括两个方面：

数量和质量的均衡，以保证为居民提供高质量、高效率服务；空间分布的均衡，即公共服务设施的通达性，表示为居民到达公共服务设施的路程和时间[4]。

这两种均衡共同决定公共服务设施的服务功效，而且都与未来发展模式和区域社会经济实力紧密相关。

其中，空间分布的均衡是数量和质量均衡的基础和先决条件，通达性分析是目前评价公共服务设施空间布局合理性的重要手段[5-6]。

本研究在对顺义区公共服务设施分级的基础上，结合农村居民点发展实力、不同级别的公共服务设施通达度这两类背景因素，以农村医卫慈善用地为例对未来农村公共服务设施空间格局进行优化，以期为编制农村土地综合整治规划提供借鉴，为开展新农村建设提供科学依据。

1研究区概况和数据来源

1．1研究区概况

顺义区位于北京市东部区域，地理位置介于北纬40°01′～40°18′，东经116°28′～116°59′之间，总面积为101953hm2，下辖19个乡镇和426个行政村。

顺义区地势平坦，长期以来缺乏村级规划和基础设施建设投入，多数农村居民点为历史形成的自然村，分布散乱，公共服务设施不完善，不利于新农村建设和土地集约节约利用。

2006年该区生产总值293．8亿元，三次产业比例调整到6．2：

55．6：

38．2，当地农民的生产生活方式发生了巨大变化，这对顺义农村土地综合整治、新农村建设的开展提出了新的契机和要求。

1．2数据来源与数据处理

农村居民点和公共服务设施数据来源于2006年顺义区集体土地调查数据；城市规划和道路规划数据来源于顺义区城市规划（2005—2020）；社会经济数据来源于2005年北京市农村居民点用地调查和统计年鉴。

利用ArcGIS9．2对各空间数据进行格式转换和栅格化处理（25m×25m），并通过空间配准对各空间数据进行统一坐标系处理，最终建立综合属性数据库。

2公共服务设施的级别划分

长期以来，我国土地管理部门采用的土地分类体系对于城镇和农村居民点内部用地的划分细化程度不够，过于侧重用地规模，难以反映它们内部用地类型的空间布局和数量特征[7-8]。

相比之间，城市规划部门则强调城镇内部各类用地在城市规划和管理中的空间配置，以实现城镇用地布局的最优化。

为实现土地管理从数量管理到质量管理的转变，协调部门之间的管理职能，我国的土地利用分类体系也不断改良和优化。

尤其是顺义区集体土地调查采用的《土地利用现状分类》体系对城镇和农村居民点内部用地的划分，为城乡土地统筹管理和部门衔接建立了统一平台。

该分类体系对公共服务设施用地进行了细分，包括科教用地、医卫慈善用地、文体娱乐用地、公园与绿地等二级地类。

这种划分方式以土地用途为划分依据，并结合所在区域的建制特征和发展类型进行归并，以便于土地管理。

从城乡统筹管理以及公共服务设施功能和服务范围差异化的角度出发，结合公共服务设施的归并特征和实地调查，在此把顺义区集体土地调查确定的公共服务设施划分为3个级别：

村庄级别（农村）、乡镇级别和区（县）级别。

村庄级别指的是农村居民点层次的公共服务设施，如农村文体中心、开放空间等。

从缩短行程、节约资源的角度考虑，村庄级别的公共服务设施通达半径为1000m，即步行适宜距离（walkabledistance）[9]。

乡镇级别指乡镇级的医院、农业技术服务站、学校等，服务范围涵盖整个乡镇辖区。

区（县）级别指位于顺义主城区内的区（县）级公园、绿地、图书馆、医院等，服务范围涵盖整个顺义区。

3背景因素分析

农村土地综合整治是实现城乡统筹、改善农村环境的龙头，农村公共服务设施服务空间布局优化必须在农村土地综合整治的基础上开展。

农村居民点发展实力是整治模式的选择和公共服务设施建立的重要基础，决定未来农村居民点的发展方向。

城区和镇区内部公共服务设施的完善是城市发展的重要标志，其规模和功能优势对于广大农村区域同样具有辐射作用。

为综合分析乡镇和区（县）级别公共服务设施、农村居民点发展实力对于农村公共服务设施空间布局优化的影响，从城市规划中乡镇和区（县）级别公共服务设施建设、农村居民点发展实力两个层面，选取指标进行农村公共服务设施优化分析（表1，表2）。

各指标根据自身的特征，选取不同的模型进行量化。

最后进行空间叠加确定农村居民点的发展类型。

3．1乡镇和区（县）级别公共服务设施通达度分析

结合城区和镇区的规划范围，计算乡镇和区（县）级别的公共服务设施对于农村区域公共服务设施的影响程度。

为衔接城市规划，选取城市规划中公共设施用地、公共绿地、广场用地、市政公用设施用地的规划用地规模和人口控制规模5个指标进行乡镇和区（县）级别公共服务设施通达度分析。

根据层次分析法确定指标权重（表1），利用式

（1）计算乡镇和区（县）级别公共服务设施完善度，并与城市规划区的图形文件相关联。

乡镇和区（县）级别公共服务设施通达度由式（2～4）计算得出。

其公式如下

式中：

T为综合分值；n为评价指标的数量；Xk为评价指标k的权重；Yk为指标k的分值。

乡镇级别的公共服务设施的服务范围涵盖对应的乡镇辖区，区（县）级别公共服务设施的服务范围涵盖整个顺义区。

每个栅格距规划城区和镇区的距离利用式

（2）计算得出

式中：

r为相对距离；di为在乡镇或区（县）级别公共服务设施i的通达半径内，特定栅格距规划城区或镇区的距离；d为乡镇或区（县）级别公共服务设施i的通达半径，取城区距顺义区最远行政界的距离，镇区取距离本辖区的最远行政界距离。

乡镇和区（县）级别公共服务设施通达度计算公式如下

式中：

Eij为乡镇或区（县）级别公共服务设施i对栅格j的通达度；Pi，max为i级乡镇和区（县）级别公共服务设施完善度，由式

（1）计算得出；r为栅格j到i级城区或镇区的相对距离。

乡镇和区（县）级别的公共服务设施的通达度会存在空间重叠，取其中最高的通达度分值。

利用ArcGIS中的RasterCalculator模块进行计算，公式如下

式中：

Zij为特定栅格j受到乡镇和区（县）级别的公共服务设施i的通达度的最高分值；Eij为特定栅格j受到i级乡镇和区（县）级别的公共服务设施的通达度的分值。

3．2农村居民点发展实力分析

农村居民点发展实力主要反映在公共服务设施、人口规模、二三产业、收人情况和居民点用地情况，以及与道路建设的耦合程度[2]。

结合数据的可获取性，选取人口规模、人均年收入、就业率、二三产业用地比例、农村公共服务设施通达性（公共服务设施种类和公共服务设施累计覆盖率）、道路规划导向度作为评价指标。

其中，公共服务设施种类、公共服务设施累计覆盖率是通过农村居民点公共服务设施通达性评价得出。

在对各类指标分别量化的基础上，根据熵权法确定指标权重（表2），利用式

（1）进行整合，获取各居民点发展实力综合分值[10]。

最后把综合分值与对应居民点矢量图斑关联，并根据分值的频率直方图进行等级划分，用于农村居民点发展实力分析。

划分标准为：

高度实力（>79．17）、中度实力（61．13～79．17）、低度实力（<61．13）。

另外，对各人口规模、人均年收入、就业率、二三产业用地比例这些社会经济指标利用式（5）进行归一化处理。

其公式如下

式中：

Qi为评价指标i的量化分值；Mi为评价指标i的实际分值；Mmax为评价指标i的最大实际分值；Mmin为评价指标i的最小实际分值。

3．2．1农村公共服务设施通达性分析。

结合顺义实际情况，以村庄级别的科教用地、医卫慈善用地、文体娱乐用地、公共设施用地、公园与绿地作为通达性评价指标，探讨公共服务设施通达性评价方法。

村庄级别的公共服务设施建设原则是路程节约、时间节约、资源节约，以1000m的步行适宜距离作为此级别公共服务设施的通达半径，进行农村居民点公共服务设施通达性分析，包括覆盖农村居民点的公共服务设施种类、公共服务设施累计覆盖率。

公共服务设施种类指农村居民点在通达半径内所触及公共服务设施的种类数；公共服务设施累计覆盖率指农村居民点受到各类公共服务设施覆盖面积比例的累加值。

在此利用布尔模型进行农村居民点公共服务设施通达性评价，公式如下

式中：

S为农村居民点公共服务设施通达性分值；r为农村居民点公共服务设施服务的通达半径，在此取1000m为通达性评价的阀值。

3．2．2道路规划导向度分析。

道路建设有助于农村区域人们便捷、快速的触及乡镇和区（县）级别的公共服务设施，促进“区（县）级别—乡镇级别—村庄级别”三级公共服务设施体系的建立。

道路体系的完善有利于城镇与农村区域之间的联系，促进公共服务设施的区域共享，实现区域协调发展，尤其是距非封闭式的主干道的距离应作为农村居民点整治中的重要因素进行考虑，以承接道路的外溢效应[11]。

在此，结合《城镇土地分等定级规程》，分别采用式（7）和式（8）确定顺义现状及规划主干道导向度的影响距离和变化趋势。

其公式如下

d=s／2l。

（7）

式中：

d为道路规划导向度影响距离；s为顺义区面积（1019．53km2）；l为全区现状及规划主干道总长度（1670km）。

式中：

Hij为道路i对栅格j的导向度作用分值；rij为栅格j距离道路i的空间距离；d为道路i的最远影响距离，由式（7）计算得出。

4结果与分析

4．1乡镇和区（县）级别公共服务设施通达度分级

根据通达度频率直方图变化趋势，以65．26和83．52这两个拐点进行乡镇和区（县）级别公共服务设施的通达度级别的划分：

高度通达度（>83．52）、中度通达度（65．26～83．52）、低度通达度（<65．26）（图1）。

其中，具有高度通达度区域的面积为37189．03hm2，占全区总面积的36．48％，主要分布于马坡和仁和地区等位于顺义城区和近郊的乡镇。

具有中度通达性的区域面积为37558．22hm2，位于顺义城区的远郊区域，主要包括木林镇、高丽营镇等区域。

具有低度通达性区域的面积为27205．75hm2，所占比例最小，为26．68％，集中分布于龙湾屯镇和张镇的镇区以外部分。

另外，在北石槽镇和赵全营镇西部区域也有零星分布。

这些区域距离顺义城区空间距离远，内部乡镇级别的公共服务设施不完善，服务功能较弱。

4．2农村居民点发展实力分级

具有高度发展实力的农村居民点主要分布在顺义区中部城市区域，以北小营镇、李遂镇最为集中，总面积为2987．45hm2，占整个顺义区农村居民点总面积的32．57％（图2）。

该类农村居民点距规划和现状主干道距离近，村庄级别公共服务设施的种类和累计覆盖率高，二三产业比例较大，农村居民年人均收入和就业水平都位于全区较高水平。

中度发展实力的农村居民点分布在顺义区远郊区域，如木林镇、北石槽镇等乡镇，面积为5019．79hm2，占全区农村居民点的54．73％。

低度发展实力的农村居民点主要分布于大孙各庄镇、张镇等偏远乡镇，总面积为1164．89hm2，产业类型以农业为主。

4．3农村居民点发展类型划分

通过对农村居民点发展实力与乡镇和区（县）级别公共服务设施通达度分析结果相叠加，形成不同的组合类型（图3）。

其中，乡镇和区（县）级别公共服务设施通达度和发展实力均在中度水平以上的农村居民点面积为6478．87hm2，占全区农村居民点总面积的70．64％，以南彩镇、李遂镇最为集中。

这些区域的农村居民点人口规模大、社会经济水平高、农村公共服务设施的种类和累计覆盖率较高，现状和规划道路系统发达，属于重点发展型。

区（县）级别公共服务设施通达度为低度且发展潜力在中度水平以上的农村居民点面积为730．32hm2，比例为7．96％，主要分布于高丽营镇、赵全营镇等乡镇。

这些区域的农村居民点社会经济水平较高，乡镇和区（县）级别公共服务设施影响较大，但农村公共服务设施空间布局不合理，通达性较低，属于内部整治型。

具有低度发展实力的农村居民点面积为1962．94hm2，占全部农村居民点面积的21．4％，主要分布于大孙各庄镇、张镇等偏远乡镇，发展实力不强，产业类型单一，人口规模较小，属于整体搬迁型。

4．4农村公共服务设施空间布局优化

以农村公共服务设施空间布局优化背景因素分析确定的重点发展型和内部整治型的农村居民点为依托，进行现状农村公共服务设施空间布局的调整和新增农村公共服务设施的空间选址。

由于本研究是对农村公共服务设施空间布局优化的方法研究，在此仅以村庄级别医卫慈善用地的空间布局为例，进行操作步骤和方法的论述。

4．4．1利用布尔模型（式（6）），以重点发展型和内部整治型的农村居民点为中心、1000m为半径进行缓冲，获取缓冲区内现状医卫慈善用地的数量和空间位置。

在缓冲区外部且不相交的医卫慈善用地则属于服务于整体搬迁型村庄或空间布局不合理的公共服务设施。

通过运算得出，空间布局较为合理的现状农村医卫慈善用地面积为66．48hm2，占整个农村医卫慈善用地面积的69．47％。

4．4．2以筛选后的农村医卫慈善用地为中心、1000m为半径进行缓冲，计算医卫慈善用地对重点发展型和内部整治型的农村居民点的覆盖情况。

以30％和60％为临界值，划分低、中、高三级别的覆盖率。

其中，具有高度医卫慈善用地覆盖率的农村居民点总面积为2388．06hm2；中度覆盖率农村居民点面积为256．88hm2，医卫慈善用地需要向农村居民点中心区域迁移，减少农民行驶距离。

医卫慈善用地覆盖率不足30％的农村居民点面积为2297．44hm2，占重点发展型和内部整治型的农村居民点总面积的46．48％，是未来新增医卫慈善用地的主要区域，需要在空间分析的基础上为新增医卫慈善用地合理选址。

4．4．3进行需调整和新增医卫慈善用地的选址分析。

由于医卫慈善用地服务半径为1000m，利用ArcView的LongestStraightLine模块确定具有中低度覆盖率的农村居民点的斑块内部最长线段的长度。

由于LongestStraightLine模块不能够解决农村居民点图斑的凹多边形特征和剔除公共服务设施用地后存在图斑的“空心”问题，因此，利用ArcGIS的Hawth’SAnalysis模块对农村居民点进行空心填充和凸多边形化处理（图4）。

按照2000m的间距，以垂直于斑块内部最长线段的直线切割图斑。

然后再对切割后的图斑进行内部最长线段的测定，以此类推，保证切割到最后图斑内部最长线段在2000m左右。

最后利用ArcGIS中XTool模块中的Centriod功能计算各图斑的几何中心，作为需调整和新增医卫慈善用地的备选地址。

4．4．4进行备选地址之间的距离检查、备用选址与现有高覆盖率医卫慈善用地服务范围重叠情况和对农村居民点覆盖率的检查。

为使得分析结果符合实际情况，在此以1500m作为备选地址之间的距离检查的标准，利用ArcGIS的Hawth’sAnalysis模块计算各备选地址之间的空间距离。

经统计发现，各点之间的平均距离为14937．23m，最大距离为39137．5m，最小距离为796．15m。

通过叠加可以看出服务范围重叠面积为1501．31hm2。

最后，结合以上三类检查对备选地址进行空间布局优化和重复检查，实现布局的最优化（图5）。

5结论与讨论

以北京市顺义区为例，在公共服务设施分级的基础上，以农村居民点发展实力和城镇公共服务设施的通达性分析确定的未来农村居民点发展模式为依托，对需调整和新增医卫慈善用地进行空间布局规划。

分析结果表明，1000m的通达半径是实现农村公共服务设施空间布局合理、利用高效的重要标准；农村公共服务设施空间布局优化必须以农村居民点的发展模式为导向，同时兼顾各公共服务设施之间的空间距离，避免出现由于服务范围重叠较大形成资源浪费的现象。

该研究对于人口迁移形成农村居民点扩大、农村居民点扩张性发展等动态要素考虑不足，需要进一步结合未来农村土地综合整治和新农村规划编制和实施过程中出现的变化进行公共服务设施空间位置调整，使之空间布局更加合理。

对于其他公共服务设施用地，如文体娱乐用地、公共设施用地需要在各自空间布局优化的基础上进一步整合，提高公共服务设施用地集约度。

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