《ISPRS International Journal of Geo-Information》：A GIS-Based Analysis of the Spatiotemporal Evolution and Driving Mechanisms of Rural Settlements in an Ethnic Minority Region: Evidence from Fuxin Mongolian Autonomous County, China
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理解少数民族地区乡村聚落时空演变对协调乡村发展、文化景观保护与乡村振兴至关重要。研究人员以中国东北阜新蒙古族自治县为案例，利用基于GIS的空间分析、景观格局指标及最优参数地理探测器（Optimal Parameter-based Geographical De
理解少数民族地区乡村聚落时空演变对协调乡村发展、文化景观保护与乡村振兴至关重要。研究人员以中国东北阜新蒙古族自治县为案例，利用基于GIS的空间分析、景观格局指标及最优参数地理探测器（Optimal Parameter-based Geographical Detector, OPGD）模型，考察了2000年至2024年乡村聚落模式及其驱动机制。研究人员从自然环境、生产资源环境、民族文化环境和社会经济环境四个维度构建了多维指标体系。结果表明，乡村聚落保持显著集聚特征，但集聚度逐渐减弱，平均最近邻比率从2000年的0.7729增至2024年的0.8370。高集聚区主要集中在南部和东南部，低集聚区位于西部和西北部。年平均气温解释力最强（q = 0.2492），其次为路网密度（q = 0.1786）和海拔（q = 0.1716），表明热量条件、交通可达性与地形约束是主导驱动力。所有双因子交互均表现为增强效应，暗示其为耦合而非单因子机制。民族文化变量q值相对较低，但对解读文化延续、遗产保护价值及差异化乡村发展仍具重要性。
该研究发表于《ISPRS International Journal of Geo-Information》。研究背景方面，乡村聚落是乡村生产、生活、社会组织与文化延续的基本空间单元，在城市化、人口流动、农业重组与全球化共同作用下正经历深刻转型，不仅表现为用地转换与聚落扩张收缩，也涉及功能重组与社会文化景观变迁。现有乡村聚落研究多聚焦普通农区、平原农区、快速城镇化区或山区，对具有独特文化景观的少数民族地区在综合定量驱动因子框架下的考察尚显不足。少数民族地区聚落不仅是生产生活空间，也是民族文化、历史记忆、宗教空间与非物质文化遗产的载体，其在自然约束、社会经济转型与民族文化延续耦合下的演变机制亟待厘清，因此研究人员选取东北唯一蒙古族自治县阜新蒙古族自治县（以下简称Fumeng County）开展研究，旨在表征聚落时空演变、识别多维驱动因子及其交互效应，为差异化治理与文化保护提供依据。
为开展研究，研究人员主要采用以下关键技术方法：研究区涵盖Fumeng County（41°44′–42°34′ N，121°07′–122°14′ E，面积约6246.2 km2），使用2000、2008、2016、2024年多源数据，包括遥感土地利用数据提取聚落斑块，Copernicus 数字高程模型（Digital Elevation Model, DEM）获取海拔与坡度，中科院资源环境科学数据中心提供地貌、土壤、气温、降水、耕地、草地、区域GDP数据，LandScan全球人口数据集获取人口密度，OpenStreetMap路网计算路网密度，高德地图兴趣点（Point of Interest, POI）核密度估算文化活动强度，百度地图API编码文化遗产点并通过欧氏距离量化文化资源丰度；所有数据重采样至统一分辨率并投影至WGS 1984 UTM Zone 50N，采用网格采样（测试500–4000 m八种尺寸，最终选定3500 m为最优尺度）构建分析单元，以网格内聚落面积占比为因变量，14个自变量分四类（自然环境、生产资源环境、民族文化环境、社会经济环境），运用平均最近邻（Average Nearest Neighbor, ANN）指数、区位熵（Location Quotient, LQ）、热点分析（Getis-Ord Gi*）进行空间格局测量，并采用最优参数地理探测器（Optimal Parameter-based Geographical Detector, OPGD）进行因子探测与交互探测，连续变量经最优离散化（自然断点、分位数、标准差分类，类别数多为5–7类）处理。
研究结果部分，研究人员依次得出如下结论：
3.1 乡村聚落空间格局演变（Evolution of the Spatial Pattern of Rural Settlements）。3.1.1 聚类特征演变（Evolution of Clustering Characteristics）：通过平均最近邻分析发现，2000、2008、2016、2024年最近邻比率分别为0.7729、0.8021、0.8245、0.8370，均显著小于1且Z得分显著（p < 0.001），表明聚落始终呈集聚分布但集聚度渐弱，反映环境条件、历史延续与社会经济转型的共同影响。3.1.2 基于区位熵的空间分异（Spatial Differentiation Based on Location Quotient）：区位熵分析显示高值集中于南部、东南部及东部（如Xinmin、Dongliang、Zhaoshugou等乡镇），低值主要在西部及西北部，2000–2024年高低值边界变化小，呈现稳定空间梯度与路径依赖。3.1.3 热点分异特征（Hotspot Differentiation Characteristics）：以1000 m × 1000 m网格进行Getis-Ord Gi*热点分析，南部为最稳定连续高值集群（热点），东部与东北部为破碎局部热点；时序上热点由局部扩张转为核心集中，呈现稳定核心、边缘收缩、局部持续与显著空间分异。
3.2 乡村聚落空间格局驱动机制（Driving Mechanisms of the Spatial Pattern of Rural Settlements）。3.2.1 最优参数选择（Optimal Parameter Selection）：尺度探索表明3500 m网格在q值第90百分位、显著因子数与均值q值上表现最优，定为OPGD分析尺度；离散化探索中12个连续变量经三种方法测试，最优分类数多集中在五至七类，部分变量三类亦佳。3.2.2 单因子驱动探测（Single-Factor Detection of Driving Factors）：单因子q值排序为年平均气温X5（0.2492）> 路网密度X12（0.1786）> 海拔X1（0.1716）> 地貌类型X3（0.1174）> 人口密度X13（0.1122）> 土壤类型X4（0.1105）> 区域GDP X14（0.0805）> 坡度X2（0.0664）> 文化资源丰度X11（0.0481）> 文化活动强度X10（0.0454）> 年降水量X6（0.0399）> 距草地距离X9（0.0230）> 距河流距离X7（0.0207）> 距耕地距离X8（0.0109）。年平均气温解释力最强，反映半干旱气候下热量条件对农业适宜性与选址的主导作用；路网密度次之，表明交通可达性成为现代聚落集聚重要因子；海拔第三，说明地形约束仍具基础性。民族文化变量q值较低，但不意味着不重要，其更关联传统聚落存续、文化认同维护与景观保护识别，影响较间接且依情境而定。3.2.3 双因子交互探测（Two-Factor Interaction Detection of Driving Factors）：所有两两组合均呈增强效应，无非线性减弱或独立，以双因子增强为主，少数为非线性增强。年平均气温与路网密度、海拔与人口密度、距耕地距离与区域GDP等组合解释力较强，表明自然本底与社会经济发展共同塑造格局；民族文化因子虽单因子解释力不高，但与经济社会及可达性因子交互有助于解释差异化发展与保护价值，应理解为与自然、社会因子耦合的背景因素而非孤立决定因子，整体证实聚落演变是自然适宜性、生产资源可达性、民族文化延续与社会经济转型耦合过程。
讨论部分总结：研究人员指出Fumeng County聚落2000–2024年显著集聚但集聚减弱，高集聚区在南东南部、低集聚区在西西北部，结构具强路径依赖，除物理与社会经济因子外，历史延续与区域惯性亦起作用，解读此类地区不能仅限用地效率与密度，需考量文化延续与场所认同。OPGD结果确认年平均气温（q = 0.2492）、路网密度（q = 0.1786）、海拔（q = 0.1716）为主导驱动，热量条件、交通可达性与地形约束联合塑造聚落；所有双因子交互增强表明非单因子驱动而为多因子耦合，自然提供基础约束，社会经济重塑集聚强度与方向。民族文化变量单因子解释力较低但具间接、背景性与保护导向意义，关乎特定聚落存续、认同维护与景观保护价值识别。耦合机制为自然条件提供基本空间约束，生产资源条件支撑乡村生计，社会经济因子重塑发展强度，民族文化因子影响文化延续与差异化治理。规划启示上，南东南部高集聚区应控无序扩张、提用地效率与公共服务；西西北部低集聚区应优先生态保护、闲置宅基地整理与基本服务供给；文化资源丰富区应优先保护民族文化和遗产景观并协调振兴利用。局限包括数据与历史驱动因子受可用性与一致性限制，文化变量为空间代理未能完全代表认同与社区网络，OPGD可识关联与交互但未能完全揭示因果；未来应结合空间建模与田野调查、村级问卷、参与式制图与定性访谈，并开展跨少数民族地区比较以提升框架迁移性与治理证据。
结论部分原文翻译：本研究通过整合基于GIS的空间分析与最优参数地理探测器（Optimal Parameter-based Geographical Detector, OPGD）模型，考察了2000年至2024年阜新蒙古族自治县乡村聚落的时空演变及驱动机制。研究人员从自然环境、生产资源环境、民族文化环境和社会经济环境四个维度构建了多维驱动因子体系。结果表明，研究期内Fumeng County乡村聚落保持显著集聚，但集聚度逐渐减弱，平均最近邻比率从2000年的0.7729增至2024年的0.8370。空间上，高集聚区主要集中于县南部和东南部，低集聚区主要位于西部和西北部。OPGD结果显示年平均气温解释力最强（q = 0.2492），其次为路网密度（q = 0.1786）和海拔（q = 0.1716）。所有双因子交互均显示增强效应，证实乡村聚落演变由多因子耦合驱动而非单一决定因子。尽管民族文化变量单因子解释力相对较低，但其对理解少数民族地区文化延续、遗产保护价值与差异化乡村发展仍具重要性。上述发现表明Fumeng County乡村聚落治理应协调用地效率、生态保护、基础设施改善与民族文化景观保护。未来研究应进一步结合空间建模与村级田野调查，以更好揭示乡村聚落演变背后的社会文化机制。
