1、第39卷第13期2023年7月农业工程学报Transactions of the Chinese Society of Agricultural EngineeringVol.39No.13July 2023249洞庭湖区乡村人居环境质量动态评价及障碍因子诊断周雅萍，赵先超（湖南工业大学城市与环境学院，株洲412 0 0 7）摘要：为探索乡村人居环境质量的演变规律，该研究综合运用遥感影像、兴趣点、统计数据等多源数据，从生产空间、生活空间、生态空间3个维度构建了乡村人居环境质量评价指标体系，采用熵值法、综合指数法和GIS空间分析对2010一2 0 2 0 年洞庭湖区乡村人居环境质量开展了动态评价
2、，并利用障碍度模型诊断了主要障碍因子。结果表明：1）2010一2 0 2 0 年洞庭湖区乡村人居环境建设成效明显，但区域之间仍存在较大差异，其人居环境质量综合指数在空间上呈现西南部相对下降，东北部逐渐上升的演变趋势；2）从乡村人居环境系统内部来看，2 0 10 一2 0 2 0 年生产空间质量指数稳定上升，较高及以上质量等级县域的分布已从洞庭湖区南部转向东部，空间格局发生较大变化；生活空间质量指数明显提高，呈现由市辖区逐渐向外扩张发展的空间演变规律；生态空间质量指数基本保持不变，空间上呈现顺序为西部地区、东部地区、中部地区梯度递减的分布特征；3）影响洞庭湖区乡村人居环境质量的主要障碍因子为乡村
3、经济活动强度、生物丰富度指数、乡村休闲设施密度、农业机械化水平、乡村电力设施水平、医疗情况和水文指数。研究结果一定程度上充实、丰富了乡村人居环境质量理论成果，同时也为推进洞庭湖区乡村人居环境质量提升和乡村振兴状态监测提供了数据与决策支撑。关键词：乡村；人居环境质量；生态；三生 空间；动态演化；障碍度；洞庭湖区doi:10.11975/j.issn.1002-6819.202303208中图分类号：X21；T U 98 2.2 9周雅萍，赵先超.洞庭湖区乡村人居环境质量动态评价及障碍因子诊断J.农业工程学报，2 0 2 3，39（13）：2 49-2 59.doi:10.11975/j.issn
4、.1002-6819.202303208ZHOU Yaping,ZHAO Xianchao.Dynamical evaluation and obstacle factors of rural human settlements quality in the DongtingLake areas of Hubei in China using multi-source dataJ.Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering(Transactions of the CSAE),2023,39(13):249-25
5、9.(in Chinese with English abstract)doi:10.11975/j.issn.1002-6819.202303208http:/www.tcsae.org0引言乡村人居环境是指农村居民聚居生活的主要地域空间，由社会文化环境、生产生活环境和自然生态环境等共同组成的物质和非物质的有机结合体，它是一个动态的复杂巨系统1-2 。改革开放以来，随着工业化和城镇化进程的推进，中国社会经济发展取得了举世瞩目的巨大成就，但长期城乡二元发展格局和粗放而无序的发展模式使得农业农村发展出现衰退问题，乡村基础设施建设薄弱、土地资源利用低效、生态环境遭到破坏、聚落空心化问题加剧等一系列
6、乡村人居环境“负效应”凸显，并成为中国乡村人地关系危机的真实缩影3。党的二十大报告明确提出了“改善农村人居环境，建设宜居宜业和美乡村，是实施乡村振兴战略的一项重要任务”。因此，如何科学评价并揭示区域乡村人居环境质量的动态变化，找寻并识别影响乡村人居环境质量提升的障碍因子，已成为当前推进乡村振兴发展的重要现实需求。收稿日期：2 0 2 3-0 3-2 99修订日期：2 0 2 3-0 5-12基金项目：国家重点研发计划项目（2 0 19YFD1101301-2）；湖南省自然科学基金项目（2 0 2 1J50057）；湖南省教育厅重点项目（2 2 A0419）；湖南工业大学研究生科研创新项目（CX
7、2306）作者简介：周雅萍，研究方向为乡村地理与区域可持续发展。Email:通信作者：赵先超，博士，教授，博士生导师，研究方向为乡村振兴与乡村规划。Email：z h a o x i a n c h a o h u t.e d u.c n文献标志码：A8http:/www.tcsae.org文章编号：10 0 2-6 8 19(2 0 2 3)-13-0 2 49-11人居环境科学始于希腊学者DOXIADIS提出的“人类聚居学”理论，强调将乡村、城镇、城市等所有人类聚居空间应作为一个整体来研究，国外学者对人居环境的研究视角首先聚焦于城市，之后又逐渐转向乡村4。近年来，学界主要聚焦于从单一村落的
8、微观尺度5 或住房条件6 、空气质量7 和景观设施8 等乡村人居环境的某一方面开展研究。相比之下，国内学者关于乡村人居环境的研究则相对较晚，近年来随着乡村地域内社会经济形态和空间结构的变革，乡村人居环境的研究逐渐增多，研究内容围绕乡村人居环境质量评价体系构建9、综合评价与优化策略10 、乡村人居环境时空演变与影响因素4、乡村空间转型与重构 等方面。在乡村人居环境质量评价领域的研究中，主要涉及了自然灾害12 、生态环境13、社会经济14 和土地利用15 等单一系统的质量研究以及人类与环境复合系统的质量研究。在研究方法上，多采用GIS空间分析、BP神经网络16 、情景模拟17 、数理统计分析模型1
9、8 等以量化为主的多方法综合研究，形成了涵盖沿海发达城市、湖泊河流、干旱地区、贫困山区等多种典型地区的省19、市2 0 、县10 、乡镇18 等多尺度的研究。综合来看，上述研究成果对当前乡村人居环境研究具有重要的参考价值，但也存在一些不足，研究大多偏重于乡村人居环境质量的静态格局分析，而关于不同时期乡村人居环境质量的动态格局演化规律的研究较少；针对乡村人居环境质量研究的评价指标数据250来源多从统计数据入手，随着研究尺度缩小，指标获取难度加大，刻画相关乡村发展的指标难免不足。现代大数据相较于传统数据具有海量性、持续性等特点，能够有效弥补中、微观尺度上统计数据不全的缺陷，在城镇体系与区域联系、城
10、市空间结构与功能分区、公共服务设施布局等国土空间规划方面已有着广泛应用2 1。但现有成果对于运用综合反映空间及社会经济属性的多源数据开展乡村人居环境质量评价的深入研究比较缺乏。据此，借助多源大数据构建乡村人居环境质量评价体系，将有助于丰富中、微观尺度乡村人居环境的深化研究。快速城市化进程中，洞庭湖周边工农业活动日益频繁，生态环境的承载压力逐渐增大，社会经济发展与生态环境不协调程度加剧，其乡村人居环境正在发生着显著的变化。因此，本文以洞庭湖区为研究实例，尝试结合多源大数据从生产空间、生活空间、生态空间3个维度构建洞庭湖区乡村人居环境质量评价指标体系，以县域作为研究尺度，运用熵值法、综合指数法、G
11、IS空间分析、障碍度模型等方法测度2 0 10 一2 0 2 0 年研究区乡村人居环境质量的演变规律，识别影响乡村人居环境质量提升的障碍因子，找寻提升洞庭湖区乡村人居环境发展的着力点和发力点，以期为提升区域乡村人居环境质量提供一定的理论与数据参考。1理论框架及指标体系构建1.1基于“三生”空间的乡村人居环境质量评价理论框架乡村人居环境作为动态的复杂人地关系地域系统，外源驱动乡村人地关系理论工业化生产水平农村经济产业发展动力来源提供服务城镇化农业现代化信息化政策变化Fig.1 Theoretical framework for evaluating the quality of rural hu
12、man settlements based on production-living-ecological space1.2乡村人居环境质量指标体系构建参考现有研究乡村人居环境质量指标体系成果9-112 3,并结合对“三生”空间特征的认知，在充分考虑洞庭湖区乡村人居环境情况的基础上，遵循系统性、区域性和动态性原则，从生产空间、生活空间、生态空间3个维度构建乡村人居环境质量评价指标体系，并借助熵值法确定各项指标权重（表1）2 6 。1）生产空间维度。乡村农业工程学报（http:/www.tcsae.org)提供服务物质基础生产空间要个素生产环境互相互影响空间乡村人居承载环境系统生活生活环境保障生
13、活空间福利保障图1基于“三生”空间的乡村人居环境质量评价理论框架2023年是与乡村居民活动和用地发展密切相关的地域空间。国土是乡村人居环境的空间承载，有关学者对国土空间依据不同土地利用功能划定为生产空间、生活空间和生态空间（简称“三生”空间）3个基本类型，每种类型空间分别对应着生产功能、生活功能和生态功能2 2 ，物质、能量、信息等要素不断在乡村人居环境系统中进行流动与交换，与“三生”空间功能的充分利用和有机整合相契合，乡村人居环境相应也可以划定为生产空间、生活空间、生态空间3个子系统2 0.2 3-2 4。随着改革深入与“四化”推进，一定程度上驱动了乡村生产、生活、生态空间的发展，“三生”空
14、间之间相互作用、相互影响的互动关系对乡村人居环境的发展与演化有着重要的影响。在一定空间尺度上，生产空间为乡村人居环境可持续发展提供基础服务，是乡村居民开展生产活动、获取产品、增加社会财富、促进产业发展的空间场所。生活空间是推动乡村人居环境可持续发展的主要驱动力，为乡村居民提供居住、消费和休闲等日常生活活动需求的空间聚合体，凸显乡村居住条件的适宜和社会福利保障的完善2 5。生态空间作为承载乡村生产空间和生活空间的物质基础平台，为乡村居民提供生存和发展的自然条件和自然基础，具有一定的生态维持、承载和修护能力。在此基础上，本研究从系统论的视角综合生产空间、生活空间、生态空间对乡村人居环境质量开展评价
15、，并采用障碍度模型识别影响其发展的主要障碍因素，以改善乡村人居环境、促进乡村人居环境系统的科学有序发展(图1)。生态维持生态环境生态相互影响生态承载相互作用空间物质基础生态推动发展保护生产空间与产业有关，是指为乡村居民提供农业生产或非农生产活动的地域3，根据中共中央国务院关于全面推进乡村振兴加快农业农村现代化的意见，未来将重点强化农业农村产业的现代化经营体系建设以及现代科技与物质装备支撑，以提升农业农村产业生产效率、促进乡村经济增长和产业发展，因此从生产水平、农村经济和产业发展三方面来表征乡村生产空间质量2 7 。选乡村人居环境质量动态评价及障碍因子诊断生产空间生活空间生态空间障碍度模型促进乡
16、村人居环境系统科学有序发展乡村人居环境综合质量评价乡村人居环境子系统质量评价各子系统质量障碍度诊断各指标因子质量障碍度诊断第13期取农业机械化水平、粮食生产率、有效灌溉率、复种指数表征生产水平；选取人均农林牧渔业产值、城乡居民人均可支配收入比、乡村经济活动强度表征乡村经济增长情况；选取乡村从业人员率、乡村经济多样性表征乡村产业发展情况。2）生活空间维度。结合文献2 2 以及乡村建设行动实施方案可知，生活的宜居适度是乡村生活空间发展的首要目标，涉及空间承载、生活保障和福利保障等子功能。空间承载通过城镇化水平和农村家庭规模表征，可有效反映乡村聚落空间形态变化的总体趋势；生活保障主要反映人们的物质生
17、活条件和精神生活条件，前者体现在乡村居民的居住质量、消费水平等物质资料方面，所以选取乡村电力设施水平、农村居民消费水平表征，后者体现在生活中为愉悦身心、满足精神需要的文化、娱乐、旅游等方面的配套设施和服目标层系统层Goal levelSystem level生产空间农村经济产业发展空间承载生活保障洞庭湖区乡村人居环境生活空间质量评价指标体系福利保障生态维持生态空间生态承载生态保护农业面源污染指数Eg/（t khm）空气质量E/（ug:m3万元-l）2石研究方法与数据2.1研究区概况洞庭湖区位于湖北省与湖南省交界地带（2 7 98 N30 6 6 N，110 49E1140 9 E），是中国重要
18、的湿地生态屏障和农产品生产基地，下辖湖北省荆州市，湖南省岳阳、常德、益阳及长沙市望城区等4市1区，共33个县域单元（市辖区、县级市及县），总面积约6.0 5万km（图2)。2020年末，湖区常住人口2 0 30 万人，其中乡村人口10 7 5万人，占总人口的52.96%。城镇居民、农村居周雅萍等：洞庭湖区乡村人居环境质量动态评价及障碍因子诊断气质量表征生态保护水平。表1乡村人居环境质量评价指标体系Table 1 Evaluation index system of rural human settlements quality因素层指标说明FactorlevelIndicator level农
19、业机械化水平P/（k W hm）粮食生产率P/%生产水平有效灌溉率P,/%复种指数P./%人均农林牧渔业产值Ps/元城乡居民可支配收入比P/%乡村经济活动强度P7乡村从业人员率Ps/%乡村经济多样性P。城镇化水平L,/%农村家庭规模L/（人户-）农村居民消费水平L/元乡村休闲设施密度L4乡村电力设施水平Ls/（k W h人-1）师生比L/%医疗情况L/人距医院便捷程度Lg/m人均财政支出L/元植被指数E,水文指数E2温湿指数E;地形起伏度E4生物丰富度指数E，生活污水处理率E/%生活垃圾无害化处理率E/%民人均可支配收入分别为350 8 4、2 0 16 2 元，城乡发展存在较大差距。近年来，
20、湖区城镇化和工业化进程快速推进，在经济快速发展的同时，自然资源约束趋紧，湖泊萎缩、湖水污染、湿地生态功能减弱、生物多样性面临威胁等一系列生态问题随之产生。区域内社会经济发展的差异性和生态环境的复杂性导致人居环境的多样性，各地区的乡村人居环境质量存在明显的地域分异，函待乡村人居环境科学领域的系统求解。2.2数据来源与研究方法研究数据主要涉及2 0 10 一2 0 2 0 年遥感影像数据、行政区划数据、兴趣点（pointof interest，PO I）数据和统251务的供给，以乡村休闲设施密度表征10 ，福利保障是乡村生活活动有序开展的基础，体现在教育、医疗等社会福利保障项目，以师生比、医疗情况
21、、距医院便捷程度、人均财政支出表征。3）生态空间维度。生态空间即涉及自然环境直接的生态供给又涵盖人为因素对生态破坏和环境污染状况的维护，故从生态维持、生态承载和生态保护三方面表征。选取植被指数（normalizeddifferencevegetation index，ND VI)、水文指数（hydrology index,HI）、温湿指数（temperature and humidity index，T H I)、地形起伏度（relief degree of land surface，RD LS）表征生态维持现状；选取生物丰富度指数（biologicalrichnessindex，BRI）表征
22、区域生态承载能力，选取生活污水处理率、生活垃圾无害化处理率、农业面源污染指数、空指标层权重IndicatordescriptionAttributeWeight农业机械总动力/播种面积+0.081 4粮食总产量/播种面积+0.034 7有效灌溉面积/耕地面积+0.011播种面积/耕地面积一反映农林牧渔生产能力反映城乡差距采用平均夜间灯光强度反映农村经济发展情况乡村从业人员/乡村人口Shannon-Wiener多样性指数反映乡村形态变化乡村人口/乡村户数农村居民人均消费支出各县域乡镇休闲娱乐业态核密度反映生活质量的重要指标反映地区教育水平每万人拥有卫生技术人员乡镇中心至医院的最近欧式距离政府调控
23、反映植被覆盖程度反映水资源的稀缺程度衡量气候适宜度反映地形特征反映生物物种的种类数量污水处理量/污水排污量表征生态文明建设水平（农药使用量十化肥施用量）/耕地面积单位GDPPM2.5、PM 1o 浓度总和属性0.004 70.036 1一0.006 1+0.185 2+0.003 30.0299+0.0268+0.0171+0.041 2+0.095 3+0.071 8+0.02050.0566一0.0125+0.049+0.028 2+0.040 9+0.0113二0.0175+0.0989+0.004.90.005 9一0.005 2一0.004 0252计数据等。1）遥感影像数据：包括数
24、字高程模型（d ig it a l e le v a t io n m o d e l，D EM）、夜间灯光数据、MODIS(moderate resolution imaging spectroradiometer,MODIS）数据、土地覆盖数据、气象数据、空气质量数据等；2）行政区划数据：包括洞庭湖区县域以及乡镇区划矢量底图，为避免行政区划调整的影响，统一采用2021版行政区划图；3）POI数据：基于高德开放地图端口爬取研究期间各年份11月餐饮、住宿、购物、休闲娱乐、生活服务、综合医院和金融保险服务等7 类业态数据（依据高德开放地图POI分类标准进行业态分类匹配），并对抓取的原始数据通过清
25、洗、合并和火星坐标转换整理后获得所需POI数据。详细说明如表2 所示。名称Name数字高程模型Digital elevationmodel(DEM)夜间灯光数据Nighttime light data兴趣点Pointof interest中分辨率成像光谱仪数据Moderate resolution imaging spectroradiometer data土地覆盖数据landcoverdata气象数据Meteorologist data空气质量数据Airqualitydata行政区划数据Administrativedivisiondata统计数据Statistical data1）Sh a
26、n n o n-W i e n e r 多样性指数香农多样性指数可以同时考虑要素的均匀度和丰富度2 8 。一般地，多样性指数越高，说明该地域范围内商业设施在种类和数量上相对较优，计算式为6nt=1i=1式中p,为给定地域范围内第t类商业设施比重；n,为第t类商业设施的数量；N为总设施数。这里的给定地域范围为各县域乡镇区划空间尺度；参考文献2 9，商业设施POI数据选取餐饮、住宿、购物、休闲娱乐、生活服务和金融保险等6 类业态。2）遥感影像处理研究使用的植被指数采用MOD13Q1数据20102020年逐年1一12 月份7 2 6 景的影像，利用MRT（M o d i s Re p r o j e
27、 c t i o n T o o l）软件对影像做镶嵌、投影、转换格式等预处理，再使用ENVI5.3软件对每年2 2 期影像进行去负、并采用最大值合成法处理，以降低噪声，消除云、大气、太阳高度角的干扰，使得NDVI更接近地表植被覆盖状况30 。本文采用夜间灯光影像提取乡村经济活动强度指标。以洞庭湖区各县域乡镇行政边界矢量数据为掩膜来裁剪影像，并借助分区统计工具计算各县域乡镇范围内夜间灯光总量，由于总量值会受到区域面积干扰，故用总量值除以像元总数的比值得到平均夜间灯光强度来衡量乡村经济活动强度。农业工程学报（http:/www.tcsae.org）湖南图例Legend省级界Provincial
28、levelo县级界Countylevel洞庭湖区Dongting Lakearea图2 研究区行政区划及地形图Fig.2 Administrative division and topographic map of thestudy area表2 数据来源及描述Table 2Data source and description数据描述Datadescription90m空间分辨率DEM数据1km空间分辨率逐年夜间灯光遥感影像各类业态在空间中的具体地理位置250m空间分辨率16 d周期的MOD13Q1遥感影像30m空间分辨率逐年土地覆盖遥感影像1km空间分辨率逐月降水、温度、湿度遥感影像1 k
29、m 空间分辨率逐年 PMa.、PM i o C h i n a H i g h A i r Pl l u t a n t s 数据集(htps/ejing-rs.gihubio/producthtml)遥感影像用于提取研究区边界包含人口、经济、农业等社会统计中国县域统计年鉴、中国县城建设统计年鉴、湖南、湖北以及数据利用ArcGIS的窗口分析法、建立渔网法、重分类法、栅格计算等方法对遥感影像数据进行处理，获取地形起伏度、水文指数、温湿指数、生物丰富度指数等指标。地形起伏度R是对区域高程和地表切割程度的综合描述，计算式为6(1)2023年N公滋市湖北公安县一监利县洪湖市漕县石首市洋市市华容县山区漕
30、县安乡县南县鼎城区武区桃源县鼎城区汉寿县资阳区湘阳县阳罗市赫山区50100km数据来源Data source地理空间数据云（https:/ 000式中M为某一10 km10km网格窗口内的平均海拔高度，m；ma x(H)和min(H)分别为窗口内的最高和最低高度，m；50 0 m 作为中国基准山体的高度；P(A)为窗口内的平地面积，km，本文将坡度小于5的区域定义为平地；A为窗口面积，10 0 km23。水文指数H是反应区域自然水资源有效储备的重要指标，计算式为H=K+Wa式中K为归一化降雨量；W。为归一化水域面积比重；为R的权重，取0.2；为W。的权重，取0.8 32 。温湿指数T可直接反映
31、不同气候条件下人类居住环境的体感舒适程度，计算式为3T=(1.8t+32)-0.55(1-f)(1.8t+32)-58式中t为月平均气温，f为相对湿度，%。生物丰富度指数B是反映物种丰贫的程度，指数值越大，表示生物物种越丰富，生态调节能力越好，计算式为云溪区临湘闵楼区岳阳县玩江市高程Elevation/m2.0731-145S水系Riversystem500(2)A(3)(4)第13期B=Abio(0.35Sv+0.21 Sg+0.28 Su+0.11 S。+0.0 4S c o n +0.0 1 Sq)/Sr式中Abio为生境质量指数的归一化系数，依据生态环境状况评价技术规范（HJ192-2
32、015），参考值为511.264；S、S、Su、S、Se o n、Sa、S分别为林地、草地、水域、耕地、建设用地、未利用地以及区域土地总面积，km219。3）综合指数计算对指标数据进行无量纲处理，根据熵值法确定的指标权重，分别计算生产空间质量指数、生活空间质量指数、生态空间质量指数以及乡村人居环境质量综合指数，计算式如下：P:=Zi,X.W,L=Zi,.W,F;=P;+L;+E;式中F为第i个研究单元的乡村人居环境质量综合指数；P、Li、E,分别为第i个研究单元的生产、生活、生态空间质量指数；i为第i个研究单元；j为第j项评价指标；X,为指标的标准化值；W,为第j项指标的权重。4）障碍度模型通
33、过障碍度模型分析阻碍当前洞庭湖区乡村人居环境质量提升的主要障碍因子，计算式为I,=1-Z;24,=W,/Z1 W,100%j=1V;=Zo,式中为第j项指标的偏离度，Z,为通过极差标准化得到的各项指标的标准化值；O,为单项指标对乡村人居环境质量总体水平的障碍度，障碍度值越大，表明该指标ZZ周雅萍等：洞庭湖区乡村人居环境质量动态评价及障碍因子诊断-岳阳Yueyang-常德Changde0.40-益阳Yiyang0.35-荆州Jingzhou0.300.250.20(10)图32 0 10 2 0 2 0 年洞庭湖区各地市乡村人居环境质量时间演(11)Fig.3 Time evolution tr
34、end of rural human settlements quality in(12)为进一步探析洞庭湖区乡村人居环境质量在空间上的分布规律与变化趋势，利用ArcGIS10.8软件的统计分析中趋势分析工具，绘制2 0 10 2 0 2 0 年洞庭湖区乡村人居环境质量三维趋势分析图（图4）。Z253因子对乡村人居环境质量提升的制约作用越大，阻碍发(5)展的程度越强；V为各子系统层对乡村人居环境质量的障碍度。3结果与分析3.1乡村人居环境质量总体趋势分析通过构建的乡村人居环境质量评价指标体系测度2010一2 0 2 0 年洞庭湖区乡村人居环境质量综合指数（图3）。由图3可知，2 0 10 年以
35、来洞庭湖区乡村人居环境建设整体成效明显，乡村人居环境质量综合指数从2010年的0.2 2 5上升到2 0 2 0 年的0.354，近10 a乡村人居环境质量综合指数提升57.54%。具体来看，各地市乡村人居环境得到较大改善，乡村人居环境质量综合指数(6)呈现出不同水平、不同速率的上升趋势。其中，长沙市望城区乡村人居环境综合质量指数从2 0 10 年的0.2 7 0 增(7)加到2 0 2 0 年的0.492，乡村人居环境质量综合指数增速(8)最高，提升8 2.15%；而常德、荆州、岳阳和益阳乡村人居环境质量综合指数分别增长6 3.34%、55.7 4%、54.42%(9)和51.0 1%。Do
36、ngting Lake area from 2010 to 2020洞庭湖区Dongting Lake area0.50-长沙Changsha0.45变超势年份YearXXa.2010年南北方向趋势变化Trend changes in the north-sourthdirection东西方向趋势变化Trend changes in the east-west direction一乡村人居环境质量综合指数Comprehensive indexof rural human settlements quality注：X代表东；Y代表北；Z值代表乡村人居环境质量测度值。Note:X represen
37、ts north;Y represents east;Z value represents the measurement value of rural human settlements quality.Fig.4 Spatial change trend of rural human settlements quality in Dongting Lake area from 2010 to 2020由图4可以看出，研究期间洞庭湖区乡村人居环境质量综合指数空间发展均衡程度逐渐提升，但区域之间b.2015年图42 0 10 2 0 2 0 年洞庭湖区乡村人居环境质量空间变化趋势差异较为明显，
38、在东西方向上，呈现由西部略高于东部、整体呈向下凹陷的“U”型空间趋势特征逐渐向东西部c.2020年254基本持平的“I”型空间趋势特征演变。即研究区中部乡村人居环境质量综合指数快速提升，乡村人居环境系统内部互动强度中部逐渐增强；在南北方向上，呈现南高北低、曲率逐渐减小的空间趋势特征演变，表明洞庭湖区北部乡村人居环境质量逐步改善，南北向之间乡村人居环境系统内部互动强度差距逐渐缩小。总体来看，洞庭湖区乡村人居环境质量综合指数呈现西南部相对下降，东北部逐渐上升的演变趋势。3.2乡村人居环境子系统质量趋势分析结合表1测算洞庭湖区各县域2 0 10 2 0 2 0 年乡村人N2010年农业工程学报（ht
39、tp:/www.tcsae.org）Table 3(Classification of rural human settlements quality质量等级生产空间Quality levelProduction space低Lower(0.047,0.070)较低Low(0.070,0.087)较高 High(0.087,0.125)高Higher(0.125,0.323)0.50100km050100km2015年a.生产空间质量a.Productionspacequality2023年居环境子系统质量指数，采用平均值分区法将研究区域内乡村人居环境质量划分为“低、较低、较高、高”4个等级2
40、 （表3），并绘制洞庭湖区乡村人居环境子系统质量时空分异图（图5）。表3乡村人居环境质量等级划分生活空间Living space(0.033,0.078)(0.078,0.108)(0.108,0.143)(0.143,0.264)质量等级Qualitylevel(0.047,0.070)低Lower(0.070,0.087)较低Low(0.087,0.125)较高High050100km(0.125,0.323高Higher2020年生态空间Ecological space(0.058,0.073)(0.073,0.089)(0.089,0.117)(0.117,0.152)质量等级Qual
41、itylevel(0.033,0.078低Lower1(0.078,0.108)较低Low(0.108,0.143)较高High050100km050100km2010年2015年b.生活空间质量b.Living spacequality050100km2020年(0.143,0.264)高Higher质量等级Qualitylevel1(0.058,0.073)低Lower(0.073,0.089)较低LoW0.50100km2010年图52 0 10 2 0 2 0 年洞庭湖区各县域乡村人居环境生产空间、生活空间、生态空间质量发展水平空间差异Fig.5Spatial difference o
42、f the quality development level of production space,living space and ecological space of rural human settlements1）乡村人居环境生产空间质量（图5a）：时间维这一时期，随着2 0 16 年国务院批复促进中部地区崛起度上看，2 0 10 一2 0 2 0 年，洞庭湖区乡村人居环境生产空“十三五”规划，支持岳阳建设区域性中心城市的重间质量指数呈现稳定上升的态势，生产空间质量指数平大战略决策指引下，有力推动了湖区东部的经济发展、均值从0.0 7 4上升到0.10 5。2 0 10 年，7
43、8.7 9%的县域乡农业现代化建设、城乡一体化进程，形成了洞庭湖区县村人居环境生产空间质量处于低质量等级和较低质量等域尺度乡村人居环境生产空间质量指数高值区。级，较高及以上质量等级主要出现在洞庭湖区南部的武2）乡村人居环境生活空间质量（图5b）：时间维陵、赫山、望城、汨罗、资阳、湘阴以及北部的沙市等度上看，2 0 10 一2 0 2 0 年，洞庭湖区乡村人居环境生活空地区。2 0 15年，生产空间质量较2 0 10 年有所缓解，但间质量指数明显提升，研究期间生活空间质量指数平均质量指数提升缓慢，低质量等级的县域仅下降了3个，值从0.0 6 0 上升到0.158，增长高达16 1.8 7%。2
44、0 10 年，主要出现在湖区北部荆州市的公安县、监利县以及常德洞庭湖区乡村人居环境生活空间质量指数整体较低，只市的鼎城区。2 0 2 0 年，生产空间质量指数进一步提升，有1个处于较高质量等级，其余县域均处于较低或低质低质量等级的县域下降至2 个，48.48%的县域处于较高量等级，乡村人居生活环境有待改善。2 0 15年，生活空和高质量等级，较高及以上质量等级县域主要集中出现间质量指数较2 0 10 年有所提升，低质量等级县域减至在湖区东部岳阳市的部分县域及周边区域。空间上看，1个，48.48%的县域处于较高及以上质量等级，主要出研究期间洞庭湖区生产空间质量空间分布具有明显的差现在常德、荆州、
45、益阳的中心城区附近以及岳阳市的岳异，且空间格局发生较大改变，乡村人居环境质量等级阳楼区和云溪区等区域。2 0 2 0 年，生活空间质量得到较较高及以上等级县域的分布已从湖区南部转变为东部。大程度的改善，较低及以下质量等级县域消失，在增长050100km2015年c.生态空间质量c.Ecological spacequalityin Dongting Lake area from 2010 to 2020050100km2020年(0.089,0.117)较高High(0.117,0.152)高Higher第13期极地区“溢出效应”的影响下，各地市主城区毗邻县域生活空间质量指数表现出明显的上升趋
46、势，这也是洞庭湖区乡村人居环境质量得到提升的根本原因。空间上看，研究期间洞庭湖区生活空间高质量等级区沿市辖区向外逐渐扩张，呈现由“散点状”向“西高东低”的演变发展特征，这些地区作为区域的增长极，在地方政府财政的共同支持下，乡村医疗、教育、公共基础设施等社会保障项目与国家强农富农惠农政策紧密结合，使得农村居民的生活居住条件得到了较大程度的改善，形成了县域尺度乡村人居环境生活空间质量指数高值区。3）乡村人居环境生态空间质量（图5c）：时间维度上看，2 0 10 一2 0 2 0 年，生态空间质量指数得到小幅提升，生态空间质量指数平均值从0.0 8 9 上升到0.0 9 0。2010年，6 0.6
47、1%的县域乡村人居环境生态空间质量处于低质量等级或较低质量等级，较高及以上质量等级的县域有13个，主要呈带状集聚在洞庭湖区东、西部边缘的武陵山脉和幕连九山脉所处的区域。2 0 15年、2 0 2 0 年生态空间质量与2 0 10 年基本持平，较低和低质量等级的县域数量未发生改变，主要出现在湖区中部荆州、常德的部分县域。空间上看，洞庭湖区乡村人居环境生态空间质量分布差异同样明显，乡村人居环境生态空间质量的顺序整体呈现为西部地区、东部地区、中部地区梯度递减的分布特征。究其原因，东西部地区山地丘陵较多、植被繁茂，生态调节能力较好，形成了县域尺度乡村人居环境生态空间质量指数高值区；中部地区地势平坦，土
48、地开发建设程度较高，耕地、水域面积紧张、加之农业种植不可避免地需要大量施用农药化肥，区域内农业面源污染、水资源短缺综合治理困难等多重原因导致乡村人居生态环境发展滞缓，一直处于相对恶劣的级别，更需要加大对环境污染的治理和保护等相关方面的整治力度。3.3乡村人居环境质量障碍度诊断根据现有的数据，利用式（10）（12）计算2010一2 0 2 0 年各子系统和各项指标对洞庭湖区乡村人居环境质量演化的障碍程度，基于障碍度排序，展开深度的诊断分析。为了研究便利，根据各指标障碍度大小，筛选出各年份障碍度排在前6 的障碍因子并展开分析。3.3.1子系统层障碍因子从图6 来看，3个子系统对洞庭湖区乡村人居环境
49、质量的障碍度变化有所差异。2 0 10 一2 0 2 0 年生产空间子系统的障碍度持续增加，增长幅度为8.31%；生活空间子系统的障碍度表现出逐渐下降的趋势，下降幅度为15.52%；生态空间子系统的障碍度则呈较明显的增加趋势，增长幅度为19.54%。从具体数值来看，洞庭湖区乡村人居环境子系统层障碍度由大到小排序为生产空间、生活空间、生态空间，障碍度均值分别为42.7 3%、39.38%和17.8 9%，表明乡村人居环境生产空间和生活空间子系统是制约洞庭湖区乡村人居环境质量提升的关键因素。由此可见，实施乡村振兴战略，改善农村人居环境，应重点聚焦生产、生活空间质量，进一步提高农业农村产业的专业化、
50、组织化、社会化程度，提升农村周雅萍等：洞庭湖区乡村人居环境质量动态评价及障碍因子诊断3.3.2指标层障碍因子从表4来看，各指标障碍度大小排名前6 的因子为：乡村经济活动强度（P,）、生物丰富度指数（E）、乡村休闲设施密度（L4）、农业机械化水平（P）、乡村电力设施水平（Ls）、医疗情况（L）和水文指数（E,），是改善洞庭湖区乡村人居环境质量的首要调控对象。表42 0 10 2 0 2 0 年洞庭湖区乡村人居环境质量主要障碍因子Table 4 Main obstacle factors of rural human settlements qualityin Dongting Lake area
