居民点的空间分布GIS研究应用.doc

居民点空间分布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核心功能，运用ARCGIS软件提取了研究区DEM高程、坡度、坡向信息与国家1：25万基本地理地理信息数据提供居民点、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空间分布与高程、坡度、坡向、水源定量关系，揭示了自然因素对本区居民影响限度，为人们更好地理解拉祜族所处独特地理环境提供了根据，也为政府做好本区民族工作提供了根据。

1 引言
居民地，又称“聚落”，是聚落地理学重要研究对象，作为人类从事生产和生活需要而集聚定居各种形式居住场合，占有一定空间，且具备一定空间分布规律［1］。人类在不同自然环境中获取生存所需物质资料，发展与特定地理环境相适应生产方式和文化类型。不同区域类型因自然环境和地理区位差别，往往会形成不同形式和特点居民点。本文选用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技术空间分析办法，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关系，揭示拉祜族居民点空间分布规律，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关系，以便人们更好地理解拉祜族生活环境，也有助于拉祜族逐渐建立一种人地和谐生态环境。
2 研究区简介  
  拉祜族是云南独有民族之一，据1990年第四次人口普查，国内拉祜族人口为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，别的分布在西双版纳、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3.18%。据云南省第五次人口普查记录,拉祜族有447631万人.云南省澜沧县是全国惟一拉祜族单一民族自治县，共有拉祜族19万人，占全县总人口42%。澜沧县地处横断山脉怒山山系南段，大某些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)，她称倮黑、锅铁、苦聪、目舍等。拉祜语属汉藏语系藏缅语族彝语支。拉祜族源于国内古代氐羌族系［2］。
    拉祜族民俗文化丰富多彩。老式服饰有着别具一格民族特色，且因支系、居住地不同而有所差别。拉祜族老式住房为干栏式木桩斜顶楼房，某些为土掌房和竹木构造草房。拉祜族恋爱社交自由，婚姻普通为族内婚，普遍实行从妻居。拉祜族宗教信奉重要有原始宗教、大乘佛教、基督教和天主教，以原始宗教信奉最为广泛。拉祜族老式节日有春节(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。拉祜族民间文学《牡帕密帕》是集政治、经济、文化、历史于一体拉祜族文化“百科全书”，是拉祜族民间文学珍品。拉祜族是一种能歌善舞民族，老式乐器有葫芦笙、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、模仿动物动作，欢庆丰收，共同娱乐［3］。
     党和政府在拉祜族重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·1 Schematic map of the studying area
3 数据来源与研究办法
本研究所采用数据重要有从Astern GDEM 下载30米辨别率云南省DEM和国家1：25万基本地理信息数据库最新数字化信息，其中后者提供了居民点、水系等数据层。
研究办法重要是采用GIS空间分析法。依照聚落地理学研究办法,结合独龙江流域区域地理特点,并充分考虑到数据采集可行性和定量分析可操作性,拟定在居民点空间分布定量分析中采用如下某些主导因素: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·2 The DEM of the studying area
4技术流程：
从Astern GDEM 下载30米辨别率DEM后，运用GIS软件拼接，再运用云南省省级行政区进行裁剪，得到云南省DEM,然后运用独龙族分布区进行裁剪，得到研究区DEM（图2）后运用GIS空间分析功能对DEM进行高程、坡度、坡向分析，得到具有高程、坡度、坡向信息GRID数据层,再分类后与居民点分布转化成GRID信息数据层进行空间叠置分析，居民点与水系关系则通过对水系进行缓冲区别析来完毕。重要技术路线图如下（图3）
坡 度

度
坡 向
向
向
缓冲区别析
栅格转化
海 拔
云南省DEM
研究区DEM
国家1：25万基本地理
地理信息数据库
空间叠置分析
居民点分布关系数据库
居民点空间分布规律
水系分布
居民点分布
起 伏 度

图3 技术路线
Fig·3 Flow chart of the studying process
5居民点分布影响因素量化分析
5.1海拔与居民地分布关系定量分析
在众多自然因素中，海拔对居民地分布具备十分重要影响。人类必要在一定气温和气压条件下才干健康生存，而随着海拔高度上升，气压和气温都逐渐下降，直接制约着人体生理机能。普通来说,越是海拔高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限度，随着高程增长,农业生产也会受到限制。
运用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登记表(表1)

图4 高程再分级图
Fig·4　The reclassification map of elevation
表1　研究区地势高程分级及与居民点分布关系记录
Table 1　The relationship between the elevation and human settlement
distribution in the studying area
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比例=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比例（%）
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～
4131528
51.4771
299
52.09
0.080412
4
～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

共计
8025953
　100
574
100
0
从上表可以看出拉祜族普遍居住在海拔在1000米以上山区或半山区，海拔1000米如下无人居住，海拔1500～2500米高度，占研究区面积84.2767%土地上个居住了94.08%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，越不适于人类居住关于。
5.2 坡度、坡向与居民点分布关系定量分析
运用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登记表（表2、表3）
5．2．1坡度与居民点分布关系定量分析
随着坡度增长,土地变更加细碎,可供人类居住和农业耕作大片成块土地变局限性,水土流失限度增长,生存环境变恶劣,对农业耕作和人类居住导致一定难度与限制。

图5 坡度再分级图
Fig·5　The reclassification map of slope
表2　研究区坡度分级及与居民点分布关系记录
Table 2　The relationship between the slope and human settlement
distribution in the studying area
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比例=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比例（%）
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

共计
7420674
100
574
100

从上表可以看出，（<2°）平坦地只有0.96%，最适于农耕和人类居住倾斜地和平缓地只占40.544%，某些适于农业生产缓坡地（15°～25°）占39.4572%，因此拉祜族居住地区坡度大某些较小，适当农业耕作，但仍有9.93%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重要指标，分布在阳坡上房屋采光性也会更好。

图6 坡向再分级图
Fig·6　The reclassification map of aspect
表3　研究区坡向分级及与居民点分布关系记录
Table 3　The relationship between the aspect and human settlement
distribution in the studying area
居民点密度=各坡向居民点／各坡向分带面积
各坡向所占比例=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比例=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
各坡向所占比例（%）
各坡向居民点个数
各坡向居民点个数占居民地总数比例（%）
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
共计

7420674
100%
574
100%

从上表可以看出阳坡（涉及西南坡、南坡、东南坡、东西坡各一半）占研究区面积49.72%，居民点个数为276个，阴坡（涉及 西北坡、北坡、东北坡、东西坡各一半）占49.90%，居民点个数为293个。阴坡面积要略不不大于阳坡面积，住在阴坡居民点要多于住于阳坡居民点。因而从坡向角度来看，居民点分布不是太合理，这也许与研究区复杂地形条件使得拉祜族住所不得不依山而建依地势而建关于。
5.3 水源与居民点分布关系定量分析
水是生命之源，有了足够水，才可以养活大量人口和发展工农业生产， “有水才有田，有民才有官”谚语说也是这个道理。
在此运用ARCGIS软件提取了研究区水系分布，一方面计算本区水系密度，然后进行缓冲区别析。
水系密度计算办法为打开水系矢量属性表，运用Statistics命令记录计算得到本区重要河流总长度是：∑L=104.172 km水系密度，运用栅格总数乘以栅格大小可计算出研究区面积: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关于。
对研究区河流以100米为间隔分六级进行缓冲区别析后，发现水源与居民点分布定量关系如下表（表4）

图7 研究区居民地与水系分布图
Fig·7　The human settlements and water distribution of the studying area
表4　研究区水系缓冲区与居民点分布关系记录
Table 4　The relationship between the buffer of water and human settlement
distribution in the studying area
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普通为以便，200～500为较以便，500米以上为不以便，这样以便居民占到17.41%，较以便占到24.06%，而不以便却高达58.53%。如果不修建配套引水灌溉工程，丰富水资源也很难运用于农田灌溉,［4］新中华人民共和国成立后，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，获得了很大成绩，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］，为本地居民生产生活用水提供了极大以便。
5.4 地形起伏度与居民点分布关系定量分析
地形起伏度是指特定区域内，最高点海拔高度与最地点海拔高度差值。它是描述一种区域地形特性宏观指标。［6］
运用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登记表(表5)
图8 起伏度再分级图
Fig·8 The reclassification map of relief amplitude　
Table 5　The relationship between the relief amplitude and human settlement
distribution in the studying area
居民点密度=各起伏度居民点数／各起伏度带面积
各起伏度所占比例=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比例=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比例（%）
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

共计
7452888
　100
574
　100

从上表可以看出，研究区重要以起伏度低于600米地区为主，拉祜族居民选取居住在不大于75米地区（对研究区而言）是符合人类择相对平坦地区居住规律，但居住过于集中会导致人地之间矛盾，进而加剧生态环境破坏。
6结语
通过量化研究独龙族居民点分布与其影响因素关系，发现自然环境对独龙族居民点分布影响非常明显，并且关系密切。约90%以上居民居住在海拔1000～2500米高度，起伏度虽然不大，但坡度较大，在这样海拔和生态环境中，惯于择山颠而居拉祜人，与生活在这里坝区、山区各族兄弟同享丰富植被和地下资源宝藏［7］，但人口集中也加剧了人地之间矛盾，这样既破坏生态环境，又不利于拉祜族挣脱贫困。
对政府而言，为了本地区可持续发展，一方面可以采用勉励、补贴等形式及时和恰本地调节本地居民点宏观布局。另一方面加强当代教诲科学文化知识普及变化当前不少村寨或多或少存在旧观念、旧习俗、旧知识体系和不发达经济状态。三、加大宣传力度，以本区神秘多姿自然景观、异彩纷呈动植物种类和奇异民族风情为依托发展旅游业。使拉祜族迅速走向致富道路。
研究表白，运用ARCGIS软件定量分析聚落地理中问题和民族形成与环境关系问题是可行也是十分有效，同步为进一步提高聚落地理和民族地理研究水平提供了较好平台。
参照文献：
[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]·云南教诲出版社,: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] ·云南教诲出版社,: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,:347·
[7]郭净等·云南少数民族概览[M]·云南人民出版社,1999:349·