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这篇论文为理解与保护传统聚落提供了创新范式。作者创新性地将“三生空间”框架与景观基因理论结合，利用无人机摄影测量、深度学习与地理空间分析，定量解码了海南岛黎族传统聚落的景观“遗传”信息，揭示了其在生态、生产和生活维度上的空间适应机制。该研究为在国土空间规划背景下实现文化遗产的科学保护与城乡可持续发展，提供了一套可复制、可推广的方法论工具。
在全球城市化对文化与自然遗产构成严重威胁的背景下，如何科学保护具有独特价值的传统聚落成为实现联合国可持续发展目标（SDG 11.4）的关键。海南岛作为黎族的主要聚居地，其传统黎寨蕴藏着丰富的文化、历史与社会价值，然而，在快速的城市扩张与外来文化影响下，其独特的空间特征与景观的可持续性正受到侵蚀。为了应对这一挑战，本研究开创性地将国土空间规划中的“生产-生活-生态”空间（Production-Living-Ecological Spaces, PLES）框架与景观基因理论相结合，旨在通过一套可重复的定量形态解码方法，揭示传统黎寨的空间遗传密码，为其可持续保护与城乡再生提供科学依据。
材料与方法
本研究以海南岛的九个具有代表性的黎族传统村寨为研究对象。研究技术路线涵盖了从数据采集、空间要素提取、基因系统构建到基因图谱绘制的完整流程。数据源包括从资源环境科学与数据中心获取的矢量数据、基于谷歌地球高分辨率影像数字化的自然村边界，以及来自地理空间数据云平台的30米分辨率数字高程模型数据。核心研究方法如下：
首先，我们运用无人机低空倾斜摄影测量技术，获取了高分辨率的村落正射影像。通过系统性的图像分割与人工标注，构建了一个包含约16,400个已标注图像块的数据集。在此基础上，我们采用结合Transformer架构的DANet深度学习模型，对正射影像进行场景分割，以自动化方式精准提取出山地、水体、林地、耕地、建筑和道路等六类关键空间要素。模型在独立测试集上达到了0.86的平均交并比，为后续分析奠定了可靠的数据基础。
其次，我们整合景观基因理论与PLES框架，构建了一个多层次、可量化的黎族传统聚落景观基因分类识别体系。该体系包含生态、生产、生活三大基因类别，下分十个亚类：
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生态景观基因：聚焦山水格局与要素关系，如“山环水绕”、“山显水达”、“山体-沟壑”等，反映了聚落与自然环境的适应关系。
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生产景观基因：关注耕地形态与村-田空间关系，如“离散斑块镶嵌”、“连续网格”、“梯田条带”及“田村镶嵌”等，体现了土地利用的适应性与生产功能布局。
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生活景观基因：涵盖村落形态、边界形态、路网形态、路网环度、空间连接度与空间智能度。我们运用空间句法理论，借助DepthMapX软件计算了环度、连接度、整合度和智能度等量化指标，以客观评估聚落空间构形特征。
最后，基于已识别的景观基因，采用多层次地理编码理论，建立了PLES-基因数据库。并通过典型样本的归纳分析，总结了传统聚落景观基因的构成要素与组织模式，最终绘制了能够直观反映其景观基因组合规律的黎族传统聚落景观基因图谱。
结果
通过上述分析，我们成功识别并解码了涵盖三大类别的35种景观基因类型，并揭示了其在空间上的表达与形成机制。
生态景观基因
黎族聚落的生态景观基因表现出显著的地形响应性。在宏观层面，山水格局与地形紧密相关：在喀斯特地貌区，聚落呈现“山环水绕、沟壑分割”的格局；在非喀斯特高海拔区，多为“山体环绕、沟壑分割”；而在非喀斯特低海拔区，则表现为“山显水达、河流可及”的开放格局。在微观层面，要素关系基因体现了聚落与山、林、水等基本景观要素的耦合方式，形成了“山体”、“丘陵”、“冲积平原”、“侵蚀阶地”等不同的空间基因型。例如，在冲积平原，聚落呈线状沿河流廊道集聚，形成近水适应型；在构造高地阶地，聚落沿等高线排布，被森林缓冲带环绕，呈现垂直嵌套的林-路适应型。
生产景观基因
生产景观基因展现出明确的地貌-海拔递变规律。耕地形态随海拔和地貌变化显著：喀斯特区因地表破碎，形成“离散斑块镶嵌”；非喀斯特高海拔区受沟谷切割，形成“分段条带”和“梯田条带”；非喀斯特低海拔区的广阔平原则支持“连续网格”形态。村-田空间关系同样呈现梯度响应：喀斯特区形成“田村镶嵌”的细密交织格局；高海拔区多见“村被田围”或“田邻村居”；低海拔区则主要为“田邻村居”的毗邻模式。
生活景观基因
生活景观基因呈现出明显的密度-海拔极性特征。在形态上，喀斯特区聚落多顺应山脊或水系呈线性布局；平原区多为紧凑团块；沿河区则为带状条块。边界形态的复杂性（用分形维数衡量）与地形复杂度正相关，低地聚落边界多简单规整，山地聚落则复杂曲折。黎寨的路网形态以“高连接度-内向性”为主，内部连通性强而外部通达性弱，体现了传统的隐逸与防卫观念。路网环度普遍较低，限制了网络效率。空间句法分析显示，聚落的空间连接度与地形复杂度呈显著负相关，低地聚落整合度高、空间连贯，山地聚落则呈现碎片化连接。相应地，空间智能度也呈现“低地高、高地低”的二分特征，反映了地理环境对空间可读性的决定性塑造。
PLE景观基因的形成机制
景观基因的形成是聚落与其地理生态、社会文化环境长期协同适应的结果。生活基因主要受黎族内部的社会结构（如“合亩制”）、民族传统（“峒”制、自然崇拜）和历史遗产共同影响，塑造了独特的聚落形态与社会空间。生态基因受海南岛以中部山地雨林为核心、河网为廊道、沿海平原为基底的复合自然资源系统，以及地形-气候相互作用的深刻影响，催生了适应不同海拔的山水格局。生产基因则源自长期的土地利用适应（如刀耕火种、梯田强化）以及与汉族互动的经济结构转型，导致了耕地形态与村田关系从高海拔的“田村镶嵌”到低海拔的“村被田围”的基因分化。
讨论
基于识别与编码的景观基因，我们将海南黎族传统聚落划分为三类典型：
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构造高地阶地型聚落：以洪水村为代表，利用阶地边缘地形构建梯级防御，形成“阶地-田塘-住宅”的垂直带状分层，体现了热带山地的生态适应智慧。
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冲积河谷平原型聚落：以在润村为代表，分布于开阔平坦的冲积扇，形成网格化农业基质，聚落沿水系线性布局，呈现“田嵌村”的肌理，是高效水土空间利用的典范。
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喀斯特洼地集群型聚落：以毛纳村为代表，适应溶蚀破碎地形，住宅如藤蔓般沿谷地延伸，形成“水-路-屋”三位一体网络，在险峻地貌中实现了生产-生态-生活的风险缓释性稳定。
当前，这些景观基因构成的动态系统正面临人口外流、传统社会结构瓦解、生计方式从自给农业向商业单一种植转型等社会经济变迁的严峻威胁。区域城市化与土地开发重心转移等外部压力，正在碎片化传统景观并瓦解基因所承载的社会生态耦合关系。
尽管如此，黎寨景观基因中蕴含的空间逻辑对当代宜居健康社区建设具有重要启示。其生态适应基因是低成本、高效率的气候响应设计原型；以“祖屋-火塘”为核心的社会空间结构有助于锚定社区认同与促进社会交往；而“三生”紧密整合的基因模式，其功能协同与邻近性原则，为现代规划中促进功能混合与职住平衡以提升便利性与活力提供了宝贵借鉴。
结论
本研究通过整合“三生空间”框架与景观基因理论，建立了一套新颖的分析框架，并结合无人机摄影测量、深度学习与地理空间分析方法，成功识别并系统解码了海南岛黎族传统聚落的35种景观基因。研究发现，黎寨的空间配置是一个精密的协同适应系统：生态基因通过地形响应机制显现；生产基因呈现清晰的地貌-海拔递变规律；生活基因则表现出密度-海拔极性及边界复杂性与空间可读性之间的反向关系。这套PLES-基因框架为解读传统聚落的形态发生密码提供了一套定量化、可复现的方案，能为中国国土空间规划体系下的文化遗产保护提供直接的科学依据。未来的发展方向在于将此静态“基因图谱”与区域景观生态风险动态模拟模型相结合，从而预测评估传统聚落应对城市扩张等外部压力的响应，为引导发展远离文化与生态敏感核心区的土地用途规划提供决策支持，践行可持续区域未来的“生态保护情景”原则。
