[发明专利]一种村镇网络节点辐射域导向的农村居民点整治分区方法

摘要

本发明涉及一种村镇网络节点辐射域导向的农村居民点整治分区方法。本发明提供的整治分区方法首先基于辐射模型构建村镇社会经济网络，然后提取网络中心性，构建面向农村居民点用地需求的网络节点评价指标，通过生成村镇网络加权Voronoi图确定网络节点辐射域，计算网络节点辐射域与农村居民点的空间量化关系，确定村镇体系和分区层次，结合农村居民点用地适宜性评价，形成农村居民点整治分区结果。该方法综合考虑农村居民点整治中的村镇节点实际空间作用范围，将村镇社会经济网络关系融入到加权Voronoi图中，从而打破传统行政区界限的限制，解决当前分区社会关联性与空间指向性的不足，提高农村居民点整治分区的科学性与可操作性。

主权项

一种村镇网络节点辐射域导向的农村居民点整治分区方法，其特征在于融合社会网络分析与空间分析技术进行农村居民点整治分区，包括以下步骤：步骤1、数据处理与分析；从土地利用数据和社会经济数据中提取各行政村单元农村居民点空间特征信息和经济、人口统计信息，分析农村居民点空间数量特征与经济、人口特征之间的关联性，构建农村居民点基础数据库；步骤2、构建村镇社会经济网络，包括：步骤2.1，网络节点定位，将节点设置在各村委会或镇政府所在地；步骤2.2，村镇联系强度矩阵，根据各村总人口、城镇用地规模、农村居民点规模和农村人均收入4项统计数据，标准化后，采用变异系数法确定权重，通过辐射模型构建村镇联系强度矩阵；步骤2.3，村镇网络构建，将村镇强度矩阵可视化为网络连接边；上述子步骤基于定义：定义G是由g1、g2、…gn等n个村/镇节点组成的集合，即g1,g2…,gn∈G，设置各村委会或镇政府所在地为村镇节点，统计各村镇总人口、城镇用地规模、农村居民点规模和农村人均收入4项要素数据，对数据进行标准化，采用变异系数法确定要素权重，计算各村镇综合要素质量，进而应用辐射模型计算村镇联系强度，生成村镇联系强度矩阵，并将其可视化为网络连接边，生成村镇社会经济网络；村镇社会经济网络辐射模型公式如下：式中：Tij为gi村/镇与gj村/镇的联系强度，mi、nj分别为gi村/镇和gj村/镇的要素质量；sij为gi村/镇到gj村/镇之间的影响范围内所有村镇的质量总和，该总和中gi、gj两地除外；步骤3、提取网络中心性；每个节点对于其他节点的影响力和作用范围是不同的，这种差异可以通过个体的中心性得以体现，通过网络特征分析提取各村节点的点度中心度、中间中心度、接近中心度和特征向量中心性；步骤4、构建网络加权Voronoi图；村镇网络加权Voronoi图的构建分为网络中心性测度和空间划分两个部分，网络中心性测度是建立在村镇网络构建与评价的基础上，根据步骤3进行提取；空间划分则以网络加权Voronoi图指标确定的综合影响力为划分依据，生成网络加权Voronoi图，进而确定各村节点辐射域，具体是：评价村镇社会经济网络中心性特征，构建网络加权Voronoi图评价指标体系，该指标体系包括网络中心性、生活通达度、生产便捷度和生态适宜度4项综合指标，其中网络中心性包括点度中心性、中间中心性、接近中心性和特征向量中心性4项子指标，生活通达度包括居民点平均邻近距离、居民点距主干道距离和居民点距城镇距离3项子指标，生产便捷度包括地形地貌、平均耕作半径、耕居面积比和有效灌溉面积4项子指标，生态适宜度包括林地覆盖率和水域面积比例2项子指标，采用特尔菲法确定权重，生成网络加权Voronoi图，确定村镇网络节点辐射域；gi村/镇的Voronoi图节点辐射域为：V(gi)＝{g|d(g,gi)≤d(g,gj),i≠j,i＝1,2,…,m,j＝1,2,…,n}    式二即区域内的任意一点g，距gi的距离比平面中的其它点都近；然而，各村/镇节点对农村居民点的实际空间影响大小并不同，该影响大小可用权重wi衡量，因此，gi村/镇的网络加权Voronoi图节点辐射域可表达为：V(gi)＝{g|d(g,gi)/wi≤d(g,gj)/wj,i≠j,i＝1,2,…,m,j＝1,2,…,n}    式三式中，wi为村镇网络节点gi的影响权重，d(g，gi)为节点g到网络发生元gi的网络路径距离，在本网络加权Voronoi图中，wi等同于上述指标加权后的综合指标值；步骤5、根据现有的土地适宜性评价方法，进行农村居民点用地适宜性评价，采用自然断点法将用地适宜性划分最适宜、高适宜、中适宜、低适宜和不适宜5个等级，将用地适宜性图层与村镇网络节点辐射域进行叠置分析，统计各村镇网络节点辐射域内不同适宜度的农村居民点用地数量特征；步骤6、村镇体系空间重构；将生成的网络加权Voronoi图与农村居民点图斑层进行叠置分析，计算各村节点辐射域内农村居民点规模，在辐射域范围内包含的农村居民点规模越大，其社会经济影响力也越大；以辐射域范围内实际控制的农村居民点规模为衡量指标，结合村镇分布格局确定村镇体系，划分城镇、中心村和基层村3类村镇增长极点，结合农村居民点用地适宜性评价，将农村居民点适宜性评价等级中度及以下的零散农村居民点作为待整治对象，进而明确农村居民点整治优化方向，具体是：根据村镇网络节点辐射域包含的农村居民点规模大小，构建以中心镇、中心村和基层村为主的村镇体系，确定不同辐射域内农村居民点整治模式和优化方向；将农村居民点适宜性评价等级中度及以下的零散农村居民点作为待整治对象，位于中心镇网络节点辐射域内的待整治农村居民点划为城镇化建设区，位于中心村网络节点辐射域内的待整治农村居民点划为迁村并点中心村建设区，位于基层村网络节点辐射域内的待整治农村居民点划为迁村并点村中心建设区，其余农村居民点作为内部改造优化区，形成农村居民点整治分区结果；步骤7、生成农村居民点整治分区；将步骤5所述的村镇体系与整治方向进行可视化表达，得到农村居民点整治分区结果。