１数据来源与研究方法
本文中所需要的农村居民点及相关数据主要来源于：①仙桃市２０１０年土地利用现状图（１∶１０００００）；②仙桃市道路交通等级图；③仙桃市各乡镇行政界线图与行政村、自然村分布现状图．研究所涉及的社会经济数据来自《仙桃市统计年鉴》（２０１０）．以农村聚落地理学和人居环境理论为指导，借助ＧＩＳ技术，实现仙桃市空间属性数据的处理工作，并在此基础上，对该地区农村居民点分布现状与农村人居环境现状进行分析，主要步骤：第一，利用ｓｐｓｓ软件分析影响仙桃市农村居民点分布的因素；第二，从２０１０年仙桃市土地利用图上提取相关信息，主要包括城镇、农村居民点用地、河流、耕地信息，将其与仙桃市交通数据信息叠加，结合农村统计年鉴相关数据，建立仙桃市农村居民点属性数据库；第三，利用ＧＩＳ空间分析、统计分析等方法，归纳总结仙桃市农村居民点分布特征；第四，运用熵值法分析仙桃市农村居民点人居环境现状．
２居民点现状特征
２．１规模特征
从农村居民点用地规模来看（图１），各乡镇差异明显，农村居民点用地面积最大为西流河镇（２９．８３ｋｍ２），最小为沔城回族镇（４．８４ｋｍ２）；而人均农村居民点用地面积除西流河镇（１．９１ｋｍ２）最大外，各乡镇人均农村居民点用地面积差异不大，均在０．０７～０．２１ｋｍ２之间．
２．２斑块数量与规模
从农村居民点景观特征来看（表１），仙桃市农村居民点规模小、数量多，且各乡镇的农村居民点居住用地相似性较低．２０１０年仙桃市农村居民点斑块有９３２个，平均面积约为０．３１ｋｍ２，低于平均面积的斑块数量有７２８个，农村居民点斑块面积差异较大，最大农村居民点斑块面积５．３４ｋｍ２，最小农村居民点斑块面积为０．０２ｋｍ２．农村居民点斑块数量最多的是剅河镇，有９６个，农村居民点斑块数量最少的是龙华山街道，有２２个；斑块面积最大的是西流河镇，约有２９．３８ｋｍ２，斑块面积最小的是沔城镇，仅为４．８４ｋｍ２．
２．３斑块特征
仙桃市各镇农村居民点斑块分离度指数、破裂化指数均较高，而斑块密度偏低，表明农村居民点分布的集散程度具有很大的不均衡性；各镇农村居民点斑块的面缘比均小于１，表明农村居民点斑块形状复杂，边界效应明显．
３农村居民点影响因素分析
３．１影响农村居民点特征的因素
农村居民点用地面积的制约因素可以分为内部驱动力和外部驱动力．内部驱动力也称自然驱动力，影响相对恒定，如气候、地形、土壤、区位条件等；外部驱动力即社会经济驱动力，在一定时间尺度内影响农村居民点用地面积和分布特征，如经济发展、技术进步、风俗习惯及相关发展政策等［７］．因此，本文中在定量分析时，选取自然与社会经济因素两方面指标：耕地面积（Ｘ１）、河流水系面积（Ｘ２）、斑块密度（Ｘ３）、有效灌溉面积（Ｘ４）、公路里程（Ｘ５）、中小学数量（Ｘ６）、万人高中生人数（Ｘ７）、农林牧渔业劳动力（Ｘ８）、迁出人口（Ｘ９）农林牧渔业产值（Ｘ１０）、工业产值（Ｘ１１）、固定资产投资（Ｘ１２）．利用ｓｐｓｓ１６．０软件对选取出来的１２个指标的原始值进行相关分和主成分分析，得出仙桃市农村居民点用地面积与各指标的相关性系数和主成分载荷（表２）．结果表明仙桃市农村居民点用地与耕地面积（Ｘ１）、河流水系面积（Ｘ２）、有效灌溉面积（Ｘ４）、公路里程（Ｘ５）、中小学数量（Ｘ６）、农林牧渔业劳动力（Ｘ８）、固定资产投资（Ｘ１２）这７个因子相关性较为显著，相关系数均在０．７以上．第一主成分在耕地面积（Ｘ１）、河流水系面积（Ｘ２）、农林牧渔业劳动力（Ｘ８）上有较大载荷，可称为农业生产环境因子；第二主成分在有效灌溉面积（Ｘ４）、公路里程（Ｘ５）上有较大载荷，可称为基础设施因子；第三主成分在中小学数量（Ｘ６）上有较大载荷，可称为公共服务因子．
３．２不同影响因素的作用效应
根据上述分析结果，参考相关学者对平原地区农村居民点用地影响因素的研究，本文中以仙桃市１８个乡镇街道的水系（代表农业生产环境）、交通干线（代表基础设施）、公共服务村（小学所在村，代表公共服务）为中心，以６００ｍ为半径建立缓冲区（经过笔者的多次拟合分析，结合后文研究的需要，６００ｍ缓冲区内易归纳出明显的对应关系）．首先假定各因素对仙桃市农村居民点用地面积的影响同等重要，然后分别统计在上述因素的影响下，仙桃市各乡镇农村居民点的用地面积（如图２、表３），其中ａ图表示受水资源面积和水运条件的影响下的农村居民点面积，ｂ图表示受道路交通条件的影响下的农村居民点面积，ｃ图表示受公共服务村的影响下的农村居民点面积．在上述条件基础上，对各影响因素赋予权重：水系（０．３３）、交通干线（０．３５）、服务村（０．３２），据此计算３种因素对农村居民点用地面积的综合影响：Ｓ＝ｖ水系＊０．３３＋ｖ交通干线＊０．３５＋ｖ服务村＊０．３２，其中ｖ表示各乡镇在各影响因素下的得分，Ｓ值越大，表示受各因素的综合作用更强，结果如图２ｄ所示．１）水资源丰富地区如长埫口镇、胡场镇、郑场镇、毛嘴镇、三伏潭镇、陈场镇和通海口镇农村居民点用地面积比重较高（０．５１～０．５２）；水运条件不发达区如张沟镇、杨林尾镇和水资源面积比重较低地区干河街道（０．１４）农村居民点用地面积比重较低（低于０．２５）．２）受汉宜高速和随岳高速的干扰，干河街道、龙华山街道、胡场镇、三伏潭镇、郭河镇、沔城回族镇农村居民点用地面积比重低（低于０．５０）；交通道路网密集区郭河镇（０．７８）、沙湖镇（０．５４）、沙嘴街道（０．６）农村居民点用地面积比重高（０．７６～０．９６）．３）乡村小学数量多的乡镇为张沟镇（６所）和干河街道（３所）其农村居民点用地面积比重高（０．３１～０．５１）居全市之首；乡村小学数量少的乡镇有杨林尾镇（１所）、西流河镇（１所）、龙华山街道（１所）和胡场镇（１所），其农村居民点用地面积比重低（低于０．１０）．４）仙桃市各乡镇农村居民点用地受各因素的综合效应差异较大．仙桃市各乡镇中，周围农村服务的中心镇（郑场镇）、仙桃西部的中心城镇（毛嘴镇）、仙桃西南部的中心城镇（陈场镇）、南部城镇发展带（张沟镇、彭场镇、沙湖镇、杨林尾镇）和水资源丰富区（长埫口镇、沔城回族镇）受各因素的综合效应作用明显；排湖开发据点镇（郭河镇）、汉江分洪区（西流河镇）和市工业开发区（龙华山街道）受各因素的综合效应作用不显著．
４农村人居环境现状
结合上述分析，根据农村居住环境分散、基础设施落后、公共服务效率低下、生态环境安全遭破坏的现状，遵循以下原则构建农村人居环境的评价体系：１）全面性．乡村人居环境复杂、动态变化，并且涵盖社会、经济、自然的各个层面，指标体系不仅要反映局部的、当前的和单项的特征，更要反映全局的、长远的和综合的特征．２）科学性．指标的选取须客观真实地反映农村人居环境的本质特征．３）可操作性．指标的选取不仅要具有客观性，还要充分考虑资料的可获得性和可测性，以保证数据来源的真实可靠．根据以上原则，将乡村人居环境的总体目标进行细化、量化和表转化，主要从居住环境、基础设施、公共服务及生态环境４个子系统方面展开评价，其中居住环境子系统是指实现人与自然和谐、持续发展的人居环境目标；基础设施子系统是为满足村民生产和生活需要的交通、给排水两项指标；公共服务子系统是指乡村社区的社会环境，主要是指村民受教育的机会、医疗服务水平和农村行政服务水平；生态环境子系统是指农业生产对环境的作用并对农业的可持续发展产生影响的指标．在上述前提下，选取了１６个单项指标对仙桃市的农村人居环境进行综合评价，以真实、全面地反映该地区的农村人居环境现状.４．１农村人居环境质量系统分析根据熵值法的计算方法［１８］，首先对仙桃市２０１０年１８个乡镇、街道办事处的１６指标原始数据进行标准化；其次，依据标准化的数据，采用熵值法的计算公式ｅｊ＝（－１／ｌｎｍ）∑ｙｉｊｌｎｙｉ，计算出每个单项指标的熵值ｅｊ；再次，分别计算各项指标的差异性系数ｇｊ＝１－ｅｊ，进而计算各项指标的权重ｗｊ＝ｇｊ∑ｇｊ（表４）；最后计算仙桃市各镇农村人居环境综合评价值，以分析各乡镇的农村人居环境质量．从人居环境系统的权重看，居住环境子系统（０．５０００２０）得分最高，其次为公共服务子系统（０．２２６９７４），说明仙桃市人居环境差异的影响因素主要为居住环境和公共服务．从居住环境指标层的权重看，分离度指数权重最大（０．１２７４７１），表明农村居民点的离散程度是影响仙桃市人居环境的最主要要素；在校学生与专任教师比重权重居于其次（０．１２２９９７），表明农村教育条件对农村人居环境影响较强；而卫生技术人员数权重偏低，表明医卫生条件对人居环境的影响较弱．４．２农村人居环境质量的空间差异按照人居环境最终赋值的高低，运用ＡｒｃＧＩＳ中的Ｊｅｎｋｓ自然最佳断裂点分级方法将仙桃市农村人居环境及各子系统得分分为３类［１９］（图３、图４）．从总体来看，仙桃市人居环境得分在０．４７～０．６９之间，整体差异不大．工业发展重镇（毛嘴镇、陈场镇）、水资源开发镇（郭河镇）和农业产业发达区（沙湖镇）为极低值区（０．４７～０．５２），表明发展农村工业和应用农业机械对农村人居环境存在负面影响；主城区（干河街道办事处、沙嘴街道办事处）、旅游发展重镇（沔城回族镇）、农村服务中心（通海口镇）、中心镇（张沟镇）和毗邻武汉市的乡镇（长埫口镇）为极高值区（０．５９～０．６９），表明乡镇职能对人居环境的正面影响．从各子系统得分来看（图４）：居住环境得分整体较高，其中郑场镇、毛嘴镇、三伏潭镇、长埫口镇、张沟镇、彭场镇、陈场镇和沔城回族镇居住环境良好，说明上述乡镇农业基础好，农业生产效率高，农村居民点用地分布集中，而剅河镇、干河街道办事处、龙华山街道办事处、郭河镇和沙湖镇居住环境质量有待提高；基础设施得分整体偏低且差异较小，沙湖镇、龙华山街道办事处、干河街道办事处、沙嘴街道办事处、张沟镇、西流河镇、陈场镇、通海口镇基础设施完备，说明上述乡镇自来水普及率高、农田水利设施发达，沔城回族镇、长埫口镇和毛嘴镇基础设施亟待完善；同样，公共服务设施得分整体偏低且差异较小，长埫口镇、干河街道和张沟镇公共服务能力较强，说明上述乡镇教育、医疗等公共服务能力强，而郑场镇、毛嘴镇、三伏潭镇、沔城回族镇、陈场镇、通海口镇、沙嘴街道、龙华山街道和沙湖镇公共服务设施水平最低；生态环境得分整体较低，沙嘴街道、龙华山街道和通海口镇生态环境优越，说明该地区农业生态环境容量高，而毛嘴镇等７个乡镇需要推进村容治理、村庄绿化等工作．
５农村居民点用地面积与人居环境关系
人居环境空间分异与不同影响因素下农村居民点用地的空间分异具有一致性（图２、图４）．临水分布的农村居民点用地比重较高的长埫口镇、胡场镇、张沟镇、彭场镇和陈场镇居住环境质量高，临水分布的农村居民点用地比重较低的干河街道和西流河镇居住环境质量低；而沿交通干线分布的农村居民点用地比重较高的沙湖镇、张沟镇和沙嘴街道，其基础设施相对完善，沿交通干线分布的农村居民点用地比重偏低的沔城回族镇，其基础设施则亟待完善；距服务村近且居民点用地比重高的干河街道、张沟镇和距服务村近且居民点用地比重低的沙嘴街道，公共服务设施不够健全．分别以距水系、交通干线和公共服务村６００ｍ的农村居民点面积为横坐标，对应的以居住环境子系统、基础设施子系统和公共服务子系统的得分为纵坐标，通过添加趋势线的方法，进行曲线拟合，其中Ｒ２为相关系数，值越大，表明ｘ与ｙ的函数关系越显著．最后得到拟合结果如下：１）距水系６００ｍ内农村居民点用地面积越大，农村居住环境子系统得分越高，二者呈对数函数关系，具体关系式为：ｙ＝０．０５９３ｌｎ（ｘ）＋０．３１８（图５），表明水资源的丰富程度影响土地资源承载的能力，并制约农业生产规模与居住用地面积，干扰该地区居住环境得分；２）距交通干线６００ｍ内农村居民点用地面积与农村基础设施子系统得分相关性显著，二者呈幂函数关系，具体关系式为ｙ＝０．１３７８ｘ０．４０８６５（图６），表明交通条件通过影响农村居民点分布与用地规模，进一步影响政府对地区的基础设施投资；３）距服务村６００ｍ内农村居民点用地面积与公共服务子系统得分呈线性函数关系，具体关系式为ｙ＝２．９３３７ｘ－０．１０３７（图７），农村小学所在地多为农村人口集中、可达性程度较高的地区，并为周边农村公共服务的中心，因而体现出公共服务能力对农村居民点选址的影响．
６结论
本文中以仙桃市农村居民点为研究对象，利用ＧＩＳ与统计分析方法，探讨了影响仙桃市农村居民点分布的因素、空间分异现状和农村人居环境现状．主要研究结论如下：１）农村居民点用地布局的影响因素符合一般规律，即主要受河流水系、交通干线、耕地面积和农村公共服务设施的影响．各影响因素综合作用效应分析表明仙桃市中心城镇、重点城镇受上述条件作用较为强烈．２）农村居民点影响因素对各乡镇农村居民点用地作用效应差异显著．仙桃市农村服务的中心镇、重点镇和水资源丰富区受各因素的综合效应作用明显；资源和产业开发区和汉江分洪区受各因素的综合效应作用小．３）农村人居环境系统层中居住环境的权重和子系统层中分离度指数权重最大，表明仙桃市人居环境改善需首先从优化农村居住环境和促进农村居民点集中分布这两方面入手．４）仙桃市各乡镇农村居民点分布与人居环境不仅呈现各自空间分布的差异性，而且二者具有一定的相关性．距河流湖泊、交通干线及服务村６００ｍ范围内，农村居民点用地面积与居住环境、基础设施和公共服务均呈正相关关系．
作者：鲁含情 朱丽霞 王宏志 李仁东 刘承良 单位：华中师范大学城市与环境科学学院 中国科学院测量与地球物理研究所
