基于最小生成树算法的中国传统村落集聚特征识别与区划

摘要

【目的】本研究旨在通过空间网络分析、主成分分析（principal component analysis, PCA）、K均值聚类算法，量化第1～6批中国传统村落分布的地理文化特征，构建全国尺度的传统村落集聚区划分模型，并提出差异化保护策略，为政策制定提供理论支撑。【方法】基于国家第1～6批传统村落名录，运用地理信息系统（geographic information system, GIS）中的叠加分析模型，揭示中国传统村落的空间分布特征，在进行中国传统村落集聚区划分方法的思路构建时，优先考虑以交通时间成本为权重构建基于图论优化的最小生成树（minimum spanning tree, MST），实现对中国传统村落集聚区的初步划分，构建涵盖地理、经济、文化要素的多维度特征谱系，对相关影响因子进行降维处理与主成分提取，通过K均值聚类算法实现多维特征分类，划定集聚区。【结果】发现中国传统村落具有较为明显的聚类特征，并识别出18个传统村落集聚区。【结论】通过兼顾地理空间基底与非空间特征聚类模型的构建，优化了传统的空间聚类方法。通过“交通廊道骨架—文化特征谱系—空间响应阈值”的技术框架，实现了对中国传统村落物质空间效率与文化基因传承的耦合解析，为传统建筑技艺活态传承与地域文化基因延续注入持续动力。

关键词

风景园林 / 传统村落 / 集聚特征 / 保护区划 / 空间聚类

基金资助

国家自然科学基金“山地传统聚落洪涝适灾机理解析与应用研究”（编号52478039）;国家自然科学基金“基于传统营建智慧的京冀太行山区乡村聚落洪涝适灾能力提升研究”（编号52508002）; 国家重点研发计划子课题“国土空间文物资源保护利用信息感知、规划编制与管控传导技术集成”（编号2023YFC3803905-2）