山西省明长城沿线聚落分布特征及其影响因素

Distribution Characteristics and Influencing Factors of Settlements along the Ming Great Wall in Shanxi Province

摘要

选取山西省明长城沿线142个传统聚落为研究对象，以谭其骧先生历史地图集及相关史料记载为数据来源，运用最近邻指数、地理集中指数、不均衡指数、核密度估计等方法，分析明长城沿线聚落的空间分布特征及影响因素。结果表明：（1）沿线聚落的空间分布类型为集聚型，分布较为集中，主要分布区域围绕长城形成1个高密度核心区和4个次核心区；（2）河流水系、坡度、坡向等自然因素和经济、军事等社会因素对山西省明长城沿线聚落空间分布产生重要影响。

Abstract

Studying the spatial distribution characteristics of traditional settlements along the Ming Great Wall has far-reaching significance for the conservation， development， and utilization of settlements in the vicinity of the Great Wall. This study selected 142 traditional settlements along the Ming Great Wall in Shanxi Province as the research objects， utilizing a historical atlas （a work of Tan Qixiang） and relevant historical records as data sources. Methods such as the nearest neighbor index， geographic concentration index， disequilibrium index， and kernel density estimation were employed to analyze the spatial distribution characteristics and influencing factors of settlements along the Ming Great Wall. The following findings were obtained. （1） The spatial distribution type of settlements along the Ming Great Wall was the aggregation type， and the distribution was relatively concentrated， with a high-density core area and four secondary core areas mainly formed around the Great Wall. （2） Natural factors such as river systems， slope， and aspect， as well as social factors such as economy and military， had a significant impact on the spatial distribution of settlements along the Ming Great Wall in Shanxi Province.

Graphical abstract

关键词

明长城山西段 / 传统聚落 / 空间分布 / 影响因素

Key words

Ming Great Wall in Shanxi Province / traditional settlements / spatial distribution / influencing factors

明长城修建至今约有五百年，是历史上保存最完整、规模最大的古建筑之一，具有浓厚的历史底蕴和文化价值^［1］。沿线聚落与长城共同构成严密的军事防御体系。明长城是当时国家边防的重中之重，明朝末年后，军镇色彩慢慢淡化。原军用聚落转为民用，用途转变对沿线地区聚落地理格局产生影响^［2］。探究这些聚落的空间布局及其成因，深化对长城沿线聚落历史变迁的认识，可为保护和制定可持续发展策略提供理论依据。

1987年联合国教科文组织世界遗产委员会将长城列入《世界遗产名录》，2007年7月7日，长城成为世界新七大奇迹之一^［3］。但随着工业化和城镇化进程加快，聚落在社会经济发展中遭到了人为破坏。近年来，聚落的遗址分布及其历史文化遗产的发掘和保护引起各界关注。苏秉琦^［4］“条块说”理论将人口密集区的考古学划分为六大区系，突出了以燕山南北长城地带为核心的北方区域和以关中、晋南、豫西为中心的中原地区，凸显了长城文化和晋南黄河文化在中华文明形成过程中的地位。2019年《长城·大运河·长征国家文化公园建设方案》审议通过，确定了长城等文化公园的建设。此外，众多学者对明长城各分段的军事防御体系和遗址保护^［5⁃8］、历史视角下聚落与环境变迁^［9⁃12］的研究及对于堡寨与军镇的个案分析^{［13⁃14］}，均集中在长城聚落文化和华夏长城文明架构方面，但对山西明长城分布地区，长城沿线聚落的空间分布特征及形成因素的研究尚有局限，研究方法多基于文献史料和实地踏勘聚落建筑，缺少地理视角下结合GIS对聚落分布系统进行可视化表达。

本文中明长城山西段包括大同市、忻州市、朔州市，长城沿线军事防御体系具有完整性，历史时期沿线产生聚落数量较多，达142处。本文从地理空间视角出发，进行明长城山西段沿线聚落空间量化分析。选取自然和人文两方面影响因素，研究其与沿线聚落分布的关系，探析山西省明长城聚落空间分布特征及影响因素，为山西省明长城沿线聚落的保护、发展提供科学依据。

1 数据与方法

1.1 数据来源

本文研究数据具体包括山西省明长城遗址的详细信息和基础地理数据。其中，点数据主要参考中国长城遗产网公布的长城调查信息（http：//wwwgreatwallheritage.cn）；考虑聚落变迁的特殊性，聚落信息有不完整性的情况，辅之以《中国长城志》等志书进行补充；利用百度地图API获取聚落坐标，最终选定142个沿线聚落点数据；基础地理数据涉及今晋北3个市域内的30个县级行政区，DEM数据来源于地理空间数据云（http：//www.gscloud.cn）；在ArcGIS软件加载DEM高程数据，精确提取研究区内的坡度、坡向、地形起伏度信息，并将这些地形参数与遗址点叠加进行分析；晋北地区的水系矢量数据来源于中国科学院资源环境科学与数据中心（https：//www.resdc.cn）；行政区划边界等数据来源于全国地球信息资源目录服务系统（https：//www.webmap.cn）；明长城地图数据来源于谭其骧先生主编的《中国历史地图集》^［15］。

1.2 研究方法

借助ArcGIS10.8软件，综合运用最邻近指数^［16］、不平衡指数、地理集中指数及核密度分析^［17］，四种定量方法进行分析（表1）。

2 沿线聚落空间分布特征分析

2.1 沿线聚落空间分布类型

最邻近指数用于揭示聚落空间格局，其点状要素分三种类型，即分散性、集中性和随机性分布。结合ArcGIS软件对山西省明长城沿线聚落142个点要素进行空间分析，结果如图1所示。区域聚落分布的Z值为-2.523×10^-3，则随机产生此聚集模式的可能性低于5%，最邻近指数为88.934×10^-2，故研究区聚落个体分布类型为集中分布。

2.2 沿线聚落空间聚集区域分析

采用ArcGIS中的核密度方法对沿线142个数据点进行空间数据分布剖析，绘制出研究区域的核密度图，明长城沿线聚落在研究区域内形成1个核密度高值区和4个核密度次级区，如图2所示，聚落集中分布在长城沿线周围，其分布密集区也均临近长城。

2.3 沿线聚落空间集中指数分析

利用地理集中指数模型，对聚落分布进行量化分析，地理集中指数G为47.333，若142个沿线 聚落均衡分布在晋北3个地级市，则各地级市的聚落分布数量约为47处。经过对比分析，当地地理集中指数高于均匀分布的预期值，该区域聚落空间分布呈显著的地理集中性特征，此结论与该地区聚落空间分布类型的集聚形态相吻合。

2.4 沿线聚落空间均衡程度

将晋北地级市数n（n=3）和市级行政区划内沿线聚落数值占比由高到低进行排序，结合不平衡指数分析，用Origin软件对明长城沿线聚落的数据进行计算，得出地区沿线聚落不平衡指数S为0.127。如果S=0，表明该地区聚落在整体范围内表现为均衡分布的显著特点。S值越接近0，表明该地区聚落分布均衡性越强。当S=1时，则意味着该地区聚落呈聚集的高稳定性，是聚落的集中区。S值越接近1，表明该研究区域聚落分布越不均衡。由该地区不平衡指数S=0.127可知，山西省明长城沿线聚落分布呈相对均匀的分布态势。

由以上分析可知，山西省明长城沿线聚落的分布比较集聚，主要是围绕长城而建。这种分布状况的原因在于明长城起初的修建目的是边境安全防务，后因执政者对于边境政策的变化而逐渐转为民用聚落。山西省明长城沿线地区自古是农耕文化与游牧文化的过渡带，也是集防御作用和文化交流作用于一体的“秩序带”。明长城沿线的聚落拥有一套完善的军事系统设施，是易守难攻、攻防一体的关键据点，各设施结合并倚靠长城修建，便于边疆军队驻扎此地，更好地固守边境。

3 山西省明长城沿线聚落空间分布的影响因素分析

人类的生活环境是自然因素和人文因素相互作用、共同影响的产物，其中自然因素的基本组成有气候、人文、地貌、生物和土壤，是人类文明得以持续发展的物质基础；人文因素主要指人文地理环境，包括人口、民族、聚落、政治、军事、经济、交通等。明长城沿线的聚落是生产、生活、生态及文化等多种因素交织融合的产物，表现为复杂性与多样性的特征，因蕴含鲜明的军事特色而具备极高的研究价值。

3.1 沿线聚落分布与自然地理因素的关系

晋北在明代具有举足轻重的军事地位，地势顽固扼要，地形依山控水。“攻位于汭”“坐北朝南”是 古代聚落选址的主要原则，突出了自然条件对选址的影响。因此，本文选取河流、坡度和坡向剖析其对研究对象的影响程度。

3.1.1 河流

聚落选址临近水源利于人类居住，河流冲刷形成的河谷地势平坦，方便生产生活。在特定的研究区域内，尽管河流流向随历史更迭有所变化，但现代水网与历史时期存在一致性，可结合分析。军队作战，无水必败，山西明长城作为明朝北部边防区的重要部分，从聚落对河流的倚赖程度切入，对聚落分布研究起到辅助作用。利用ArcGIS软件的河流缓冲区相交分析功能，以2 km为一个缓冲半径，在距河流20 km半径划分10个层级，对每个缓冲区层级进行数据分析，利用重分类和多值点提取，统计各层级缓冲区的聚落数量，并绘制明长城沿线聚落水系分布折线图（图3）。研究显示，与水系的距离对聚落分布影响较大，随着缓冲区半径的变大，分布曲线逐步下降，最终趋于平稳。其中33.1%的传统聚落在距离河流2 km半径范围内，此范围分布数量达47个，后随距离的增加聚落数量递减，在12 km之外趋向平缓，整体形成近水指向性空间分布特征。

3.1.2 坡度

坡度数值影响物质在地表流动强度及能量转换的规模，坡度越大，研究区域发生灾害的概率越大，反之越小^［18］。聚落是生产生活中心，农作物是生产生活的物质基础，地形坡度对聚落和农作物有以下几个方面的影响。（1）坡度影响作物在生长过程中对水分的吸收。坡度倾斜数值越大，相较于山坡下方的作物，上方的作物吸收到的水分较少。在科学技术并不发达的历史时期，缺乏科技手段改善，不利于农作物的扎根生长。（2）坡度导致作物受光照程度不均匀，坡度越大，对光照的影响越大。 （3）坡度对温度有一定影响。坡顶和坡底大气温度不同，夜间上坡作物周围的温度较下坡作物低，白天则相反。坡度15°以下的地区，有利于作物的生长，也更适宜人类居住。综上，选址在坡度适宜的地区，可逐渐形成聚落。

利用ArcGIS10.8软件的坡度提取分析功能对地形坡度进行重分类，按照0°~<5°、5°~<10°、10°~<15°、15°~<20°、20°~<25°、25°~30°以及>30°7个级别叠加分析，根据统计结果，绘制沿线聚落分布数量图（图4）。在0°~<5°坡度分布的聚落数量为40个，5°~<10°聚落为34个、10°~<15°区间分布的数值为24个，在15°~<20°坡度的聚落为16个，而坡度在20°~<25°和25°~30°两个区间的聚落数相同，都为9个，坡度>30°分布的聚落为10个。

整体看，山西省明长城沿线聚落多分布在≤15°坡区域，数量高达98个。地势平坦的地区更利于房屋稳定性，降低建筑物因为地势原因出现倒塌、偏斜的风险，且相对于坡度起伏大的地势，坡度较缓的地区交通便捷性高，便于与外界联系。另有44个聚落分布在>15°的区域，考虑到特殊的军事职能，一般建在地势高且利于防守的山上，利于提高边境地区的防御能力。

3.1.3 坡向

处于不同坡面朝向的聚落，能够接受的太阳辐射不同，导致该区域的地表温度、湿度、蒸发和降水量产生差别。以农作物生长为例，向光的坡面光照强气温高，作物生长旺盛，有农业基础支撑驻军和军属生活，易形成聚落。而背光坡面因自然条件限制农业发展，难以形成聚落。坡向作为关键要素对聚落分布有显著影响。本文研究区地形地势起伏较大，且聚落多具有军事功能，是明长城防御体系的重要一环，故聚落的形成不只考虑居民的日常生活，更要注重军事防御作用。本文利用ArcGIS软件的坡向分析工具，对山西明长城沿线居民点坡向分布进行高程分析，分为北（0°~<22.5°，337.5°~360°）、东北（22.5°~<67.5°）、东（67.5°~<112.5°）、东南（112.5°~<157.5°）、南（157.5°~<202.5°）、西南（202.5°~<247.5°）、西（247.5°~<292.5°）、西北（292.5°~<337.5°）八个方向，对选取的方向重分类，将沿线聚落与重分类后的数据叠加分析，统计每个坡向聚落数量，结果见表2。一般来讲，北回归线以北山脉的南坡是向阳坡，日照时间较长且热量条件好，利于作物生长，适宜人类居住。南坡是最适宜人类居住的坡向，东南坡为适合人类居住的坡向，西北坡和北坡为较适合人类居住的坡向，东坡、东北坡、西坡和西南坡不适宜人类居住。沿线聚落的分布朝向约50.6%符合人类适宜的栖息地坡向，另一部分不适宜人类居住的坡向有聚落存在的原因，与其特殊的地理位置以及聚落的独特功能相关。沿线的聚落依托明长城而建，是军事防御体系的关键点。因此，研究区聚落分布问题，除考虑是否适合沿线军队生产生活并长期居住外，也要重视聚落的军事抵御作用。带有军事功能的聚落，是明长城军事防御体系的根基，将聚落修建在北坡、西坡以及东北坡能够最大程度地达到军事防御意图，有利于提高明长城防御体系的稳定性。

3.2 沿线聚落分布与人文地理因素的关系

3.2.1 军事防御因素

北部边防区距离王朝中央地区较远，是统治王朝控制薄弱的地区，也是汉族农耕文明与其他文明毗邻的区域，战略位置对王朝统治影响重大。汉族与流动性强的游牧民族一直处于此消彼长、相互制衡的对峙局面，战争频发。长城军防体系的建立，有效维持了边境地区的持续稳定，所以提及长城时，首先想到的是军事作用，中央集权国家也会通过军事手段的强化来稳定政权。

元明易代政权转变，元朝残留势力退居漠北，史称“北元”，但其仍与明朝新政权对峙，对峙格局持续到明朝末年，如何处理与“北元”的关系，是明朝统治者面临的重要问题。《明史》载：“元人北归，屡谋兴复。永乐迁都北平，三面近塞，正统以后，敌患日多。故终明之世，边防甚重。”^［19］明朝在立国之初就确立“守中治边、固守封疆”的边防政策。同时需要通过固守疆域、制衡边境的政策巩固以农耕文明为核心的政权，所谓“自古重边防，边境安则中国无事，四夷可以坐制。”^［20］对北部的军事政策直接影响沿线聚落的分布。为巩固北部边防，防止前朝残元势力和北方少数民族南侵，自洪武年间开始，明朝一直未停止对长城修边筑堡。洪武元年至洪武五年（1368-1372年）间，明太祖朱元璋对于残元势力采取军事打击与政治诱降相结合的策略，军事方面的措施主要目的是清除残元势力，从根本上解决边境问题，诱降则是希望北元势力能够归服于朝廷，以最小的精力消耗结束双方对峙的局面。但由于岭北战役明军大败漠北，且北元政权对招降不为所动，明朝对北元的军事打击和政治诱降均未达到最初目的。洪武五年以后，明太祖放弃消灭北元政权，将军事目标转为处理盘踞周围的其他蒙古部族。至洪武二十年，明朝先后消灭了西北、东南、东北地区的蒙古族势力，之后集中全部军力处理与北元的边境问题。另外，明太祖朱元璋建立了一套较完善的北部长城防御体系和军事管理机制，以掌握边境军事主动权。该体制由都司卫所制度、屯田制以及军户制度相结合，促进了防御体系的完善和军队数量的保障，长城成为一个新的、具有完善管理体系和生产模式的系统^［21］。明代都司卫所中的军人被列入军户，世袭当兵，每个军人分配田地与耕作器具，战时出征，平时耕种，实现了聚落军用与民用结合。且“军士应起解者皆佥妻”，军士若屯戍边境，妻子必须同行，为聚落的形成提供了人口基础。靖难之变后，明成祖朱棣为加强中央集权统治，制定燕山关外边防策略，至永乐后期基本修建成功了贯穿东西、戒备森严的边疆防御体系，并将这个防御体系分为九个防守区，称为“九镇”或者“九边”，便于管理长城的防务和指挥调遣长城沿线的兵力^［22］。明朝后期，位于东北地区的满族政权不断发展壮大，成为明朝军事防御的重点，军防重心也逐渐转到辽东地区。

清朝时期，为维护边疆的稳定，统治者对北方蒙古部族采取了怀柔政策。通过政治联姻、经济扶持以及宗教文化上的尊重与包容，逐步缓和了与蒙古部族的关系，实现了帝国政权与地方统治的基本稳定。明长城的军事色彩逐步减退，曾经坚固的防线，更多地成为连接地域、民族间的文化纽带，促进了不同民族之间的和谐共处与发展。

3.2.2 经济政策因素

沿线聚落的军事职能被削弱，取而代之的是经济繁荣与文化交流的蓬勃发展。长城在明代朝贡体系中，也具有桥梁和纽带的链接作用。费正清^［23］关于朝贡体系的理论指出：在中国与其他国家的往来中，其他国家更看重获得经济收益，中国更在意两国之间产生的朝贡关系。“外国必须把与中国的贸易视为皇帝给予他国统治者的一种恩赐，外国统治者必须遣使进京，举行朝贡礼仪。只有在这样的政治框架中，经济关系才能得到正式认可”。统治者将其他国家的进贡当作对其政权的一种承认。在王朝与周边少数民族对峙时期，长城是强有力的防御工事，和平时期军事作用淡化后，明长城沿线的聚落转变为民族之间互通有无、贸易往来的纽带，是沿线聚落功能由军事职能转为经济职能的主要原因。长城特殊的地理位置为沿线居民和戍边军队提供重要的生活载体^［24］，依靠长城的军事作用，聚落内的产品交换更频繁。同时，明朝的马市也成为物品的交易场所，是与少数民族互市的固定场所。汉朝统治者在边关设关市，贸易项目主要是牛马，唐、宋、元等朝皆沿用此制度，与周边少数民族在马市进行交易。明朝宣府、大同的宣大马市就位于山西省明长城沿线。明朝开设马市的主要目的在于安稳边境，当时汉族与边疆少数民族的发展差距悬殊，汉族生产力较高，生产物满足日常生活后仍有盈余，可用于商品贸易。而游牧民族生产方式落后，生活场所随季节变动较大，基本生活物品需要外部引进。抢掠和物物交换是获得商品的主要途径，抢掠商品具有不确定性，所以少数民族更倾向于将马市视为重要的贸易渠道。明朝马市几乎控制了少数民族的商品输入渠道，促进了沿线聚落的振兴。由此可知，经济政策是沿线聚落兴盛的根本。

4 结论与意义

4.1 结论

长城是中华文明和民族精神得以延续的历史象征，对于长城文化遗址的保护和传承是响应长城国家文化公园建设的重要举措。山西省山河相间、资源禀赋，战略位置重要，长城山西段具有重要的研究价值。

（1）本研究以地理信息数据为基础，选取沿线聚落，从自然、人文两个方面将核密度分析、不平衡指数、最近邻分析以及地理集中指数四个空间集聚分析方法与相关史料结合，突破了原有的历史文献学和 建筑风格分析研究方法，将聚落系统整体化研究。

（2）分析表明：明长城沿线聚落为集聚型分布，该分布特点在自然因素受到河流与地形的影响，即坡度、坡向和水系通过影响光照角度、水源距离、房屋的建设难度来影响研究区域的便利性和基础设施构建，从而影响聚落分布。

（3）立足历史文化着眼点，于人文视角选取政治、经济两个范畴，分析了明长城汉族政权的治国智慧、戍守北境的军事防御理念以及在和平时期军事与经济用途的转换等方面的影响和效用，体现了明长城对山西省的经济影响和文化辐射。

4.2 意义

（1）长城聚落分布的研究具有较强的现实意义，主要分为以下几个方面：首先，厘清聚落分布脉络，为其后续采取措施保护聚落文化遗产提供依据；其次，方便优化各聚落间的交通条件，促进“长城一号旅游公路”交通网络全线贯通的同时，确保聚落之间设施的合理布局，提升观光便利性，改善交通通达性，为聚落间协调共进提供动力基础；最后，本研究通过分布数量、分布密度和周围环境的多因素综合作用，对沿途产业布局有较强的借鉴意义，促进聚落产业可持续发展，产业发展又反馈于聚落的扩展与演变，二者形成动态互动，实现聚落历史文化延续与区域可持续发展的良性循环。

（2）研究区域地理环境较为复杂，临近北纬40°线，地处我国季风区与非季风区分界线边缘，植被稀疏，土地沙化严重，生态环境较为敏感^［25］。因特殊的地理环境和公众对于聚落的保护意识不足，导致聚落在时代变迁过程中出现损坏，多数传统聚落不复存在。如何在生态保护、经济发展和文化传承三方面均衡的前提下，对聚落进行整体性保护开发，是如今保护和可持续发展策略制定的重要课题。同时，应加强公众对历史文化遗产的认知，提升保护意识，鼓励社会各界参与到聚落保护与可持续发展中来。

（3）区域气候因素、交通便利程度以及农耕条件对聚落选址也有影响，未来的研究也需加大对上述几个因素的研究。本文在研究对象的选取上具有一定的偏差，未将分布在阳泉市、晋中市、长治市的明长城沿线聚落列入研究，研究对象选取方面需更精进。后续需要以实地考察及历史文献研究为支撑，丰富研究数据，从时空演变与遗产廊道构建层面对聚落现状进行分析，为明长城沿线市域社会经济发展提供参考。

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基金资助

教育部人文社会科学研究规划基金资助项目“线性文化遗产视域下山西古城历史地理与整体保护研究”(19YJAZH066)

山西省社会科学界联合会重点课题资助项目“山西聚落文化遗产旅游保护性开发研究”(SSKLZDKT2024109)