青海东部高庙盆地史前文化聚落演变与气候变化

高庙盆地内史前文化遗址密集, 史前文化聚落的分布和自然环境关系密切, 受河流地貌影响尤其显著, 绝大部分连续性文化遗址都分布在T3 阶地上。5~4 ka BP 本区气候暖湿, 对应马家窑到马厂时期, 盆地内聚落分布由T3 阶地向T2 转移, 聚落分布模式由均匀到凝 聚, 数量和规模持续扩大, 到马厂时期, 聚落发展到鼎盛, 并出现了中型遗址, 成为聚落的中心, 聚落等级上升为两级; 4 ka BP 时气候突变, 急剧的降温, 使得从齐家文化到卡约-辛 店文化, 盆地内的聚落形态倒退。因此, 气候变化对盆地内聚落演变影响显著, 聚落对气候变化的响应明显。     

河南裴李岗文化聚落空间集聚分析

聚落空间分布是聚落考古和环境考古研究的重要内容之一,利用空间模型分析区域聚落分布,可以揭示区域内聚落空间分布形式和聚落之间的空间关系,为重新认识和理解聚落文化提供参考。利用GIS技术的空间模型分析功能对河南裴李岗文化聚落的空间分布特征进行分析,认为河南裴李岗文化时期聚落在空间上具有集聚型分布特征,并且具有双中心集聚结构,即具有两个空间分布中心聚落,分别为登封市唐庄乡的向阳遗址与舞阳县马村乡的阿岗寺遗址。最后从区域聚落规模对比角度对该两处遗址成为空间中心聚落的可能性进行了分析,从模型分析和区域聚落规模对比分析结果,可以认为向阳遗址与阿岗寺遗址是河南裴李岗文化时期聚落分布中心。     

洞庭湖区史前聚落规模及聚落群时空演变

以洞庭湖区史前聚落遗址为研究对象,运用ArcGIS空间分析、位序-规模法则和聚类分析方法对洞庭湖区史前聚落遗址规模及聚落群时空演变进行研究。结果表明：(1)各时期以中小型和大型规模聚落为主,不同规模类型聚落随时间推移不断增长,特大型聚落多具有城址的性质,且逐步演变为区域中心,各规模类型聚落向南迁移趋势明显;(2)随着人口总量不断增加,平均生存面积减少,生存压力增大,新石器中晚期聚落之间分布的均衡性逐渐下降;(3)古人倾向于生活在澧水区域和洞庭湖区域,大型城址主要分布在主体聚落群内,聚落群总体由西向东再向南迁移,演变方向呈倒“L”型,澧水区域的聚落群在各时期得到了继承和演变,而其他区域的聚落群在大溪至石家河文化时期得到了继承和发展。     

基于对象时空模型的郑洛地区史前聚落遗址群时空演变分析

依据面向对象的思想,建立聚落群对象时空数据模型,对聚落遗址群分别求取中心点和面积,进而得到中心点的演变速度、轨迹和聚落群遗址密度,在此基础上分析郑洛地区史前聚落群时空演变规律。结果表明:1)从聚落群合解历程看,裴李岗时期、仰韶前期几乎无分化,仰韶后期东西对峙,龙山时期分级明显,中央聚落群初现规模;2)4个时期聚落群中心点先向西南快速移动,然后向东北移动,速度由慢到快;3)聚落群遗址密度呈上升趋势,前3个时期上升缓慢,龙山时期上升明显。     

安徽淮北平原史前文化遗址Thiessen多边形分析

通过生成遗址点的Thiessen多边形,结合应用小多边形的概念及理论,综合分析了安徽淮北平原地区史前文化遗址的聚集状况以及该地区在石山子文化时期、大汶口文化时期和龙山文化时期的农业状况、生存环境及交通等特征。结果表明:用Thiessen多边形空间分析方法可以有效确定聚落中心,并合理推测史前时期农业、生存环境和交通等人地关系状况。从石山子到龙山文化时期,小多边形数量不断增加反映出聚落聚集程度和文化交流水平的提高,大汶口和龙山文化时期淮北平原中部明显是区域内聚落的中心,且多边形中心到边的距离逐渐减小说明先民对农业的依赖程度及农业发展水平也在不断提高。淮北平原史前文化发展受环境变化影响,从石山子到龙山文化时期,气候条件逐渐趋于干旱,沼泽萎缩,气温变化不大,这种环境条件十分有利于先民的生产生活,不仅遗址和小多边形数量不断增多,而且在平原中部和淮河干流沿岸地区出现了多个遗址群和聚落中心,史前文化蓬勃发展,人类适应自然和改造自然的能力提高。从小多边形的分布方向也可以推断出西北—东南向古水系对淮北平原史前遗址之间的交通起控制作用。     

环嵩山地区史前聚落分布时空模式研究

本文利用GIS空间分析、模型分析,按照裴李岗（9000-7000 aBP）、仰韶（7000-5000 aBP）、龙山（5000-4000 aBP）、夏商（4000-3000 aBP）4个时期对环嵩山地区史前（9000-3000 aBP）聚落的空间分布形态、演化特征及其形成机制进行研究与分析,提出了一套适应于史前聚落时空分布模式研究的分析方法。结果表明：① 环嵩山地区裴李岗、仰韶、龙山、夏商4个时期史前聚落均具有集聚型空间分布特征,其中裴李岗和夏商时期聚落分别具有2个集聚中心,仰韶和龙山时期聚落分别具有3个集聚中心;② 区域史前聚落空间分布重心具有由南向北迁移的特征。裴李岗时期聚落以分布于南部地区为主,仰韶聚落分布重心开始向北部迁移,这种态势在龙山时期仍在持续。夏商时期,聚落分布形成了以嵩山北部为重心的东西分异特征;③ 史前聚落空间分布总体形态及演化特征的形成与自然环境条件与人类文化演进关系密切。以狩（渔）猎采集为主的经济形态使得裴李岗聚落主要分布于近山丘陵岗地与近水高台地两种地貌单元。全新世中期温暖湿润的气候条件对于南部平原地区影响较大,近山地区地势较高、顶面平坦的地貌单元成为仰韶、龙山时期聚落营建与开展农业生产理想的场所。夏商时期社会形态的复杂化使得聚落具有围绕都邑性中心聚落集中分布的趋势,嵩山北部也成为聚落分布的核心区域。     

环嵩山地区史前聚落群划分研究

以环嵩山地区史前聚落为研究对象,以GIS技术为支撑,考虑聚落间的空间关系及地形与水系对聚落群的影响,改进K-medoids方法,利用聚落的加权距离代替欧氏距离,将环嵩山地区史前聚落划分为三大聚落群。伊河、洛河、涧河流域的聚落群从裴李岗到龙山时期古人的生产活动越来越活跃,从龙山到夏商时期,有可能受到不可抗拒的自然环境变化的影响而逐渐走向衰退。沙河、汝河流域聚落群4个时期的聚落数量均较少,说明不太适合古人类居住。贾鲁河、双洎河、颍河流域的聚落群从裴李岗到夏商时期,聚落数量不断增加,说明该地区古人类的生产活动越来越活跃。通过聚落群划分研究,揭示史前聚落空间分布特征,更深入地了解史前人类的社会组织形式。     

姜寨一期文化遗迹属性数据的关联规则挖掘研究

在基于Apriori算法的单维布尔关联规则基础上,以姜寨遗址主要遗迹的属性数据为研究对象,利用该算法对姜寨一期文化遗迹的属性数据进行了关联挖掘分析。首先进行房屋遗迹属性的关联挖掘,然后进行土坑葬等的属性数据挖掘,找到了聚落遗址属性数据之间隐含的关系,为聚落考古遗址的资料分析提供了一种新技术。     

郑洛地区史前聚落遗址环境驱动因子分析

在史前聚落遗址研究中,不同研究区的聚落遗址在空间和时间尺度上差异较大,较难获取一致性的分级评定标准。该文使用K均值聚类法代替专家打分过程,辅以图像分析和SPSS数据探索百分位法并加以调整,对郑洛地区史前聚落遗址所在的地貌、土壤、坡向、坡度和高程因子进行分析,确定各因子分级标准和等级值。研究结果表明:地貌、土壤、坡向、坡度、高程5个因子在4个文化时期分别基于遗址数高低的自然K均值聚类形成适宜度高、较高、中、较低、低5个等级。地貌、土壤的偏好顺序在3个相邻时期的相关性系数逐渐升高并放缓,即史前人类遗址对其优先选择度逐渐产生固化;史前人类对丘陵地貌类型的选择度不断下降,对黄土梁塬、褐土、东南坡向的选择由少变多,对黄土台塬、两合土、缓坡的偏向度一直处于较高水平。该文成果对于用现代的地貌、土壤数据研究史前聚落遗址分布以及对新遗址发掘具有参考价值。     

青藏高原高寒牧区聚落时空演化及驱动机制——以藏北那曲县为例

以青藏高原北部牧区那曲县为研究对象,基于多时相高清遥感影像精确提取的2005、2010和2017年3期聚落斑块数据,综合运用GIS分析技术定量测度了那曲县聚落演化的总体特征和空间指向特性,并进一步探讨了聚落格局及演化的驱动机制。结果表明：① 2005~2017年,那曲县聚落规模和密度均呈增大态势,由数量增长型扩张转变为规模增大型扩张;聚落形态演变表现出阶段性差异,由空间无序向规整有序转变;聚落以小型为主,面积小于1 hm ²的斑块数占比高达69%,在时间演化上小聚落向大、中型聚落晋级趋势明显;聚落规模空间相关性显著,大斑块集聚区以县城所在地为中心沿青藏公路向西南方向延伸,小斑块集聚区长期围绕那曲镇外围呈“环形”分布。②特殊的自然本底塑造了那曲县聚落低山缓坡趋向和亲水近路特征,受生存环境和生计方式影响,聚落布局呈现避灾特性,聚落演化的优质草场指向性明显,随着高原乡镇经济职能的日益强化,聚落演化逐渐呈现出与内陆城镇化地区类似的乡镇中心地指向。③高海拔、破碎地貌、自然灾害多发易发、草场禀赋差异及水系纵横等自然环境因素塑造了那曲县聚落大范围小规模沿河谷阶地零散分布的基本格局,而政策、市场化与人口增长、区位条件、管理制度及文化观念等社会人文因素是推动聚落演化的主要动力。     

空间数据挖掘技术研究进展

空间数据具有海量、非线性、多尺度、高维和模糊性等复杂性特点,空间数据挖掘技术是对空间数据中非显性的知识、空间关系等模式的自动提取。该文从空间数据挖掘的知识类型、方法、体系结构、过程以及与GIS系统集成等方面对其进行综述。重点阐述空间特征及区分规则、空间分类及聚类规则、空间分布及关联规则、空间序列及演化规则等知识类型以及统计分析、机器学习、探索性数据分析、可视化分析等数据挖掘方法。通过对空间数据挖掘理论、应用和系统实现等方面研究方向、存在问题的分析,指出集数据库、知识库、专家系统、决策支持系统、可视化工具、网络等技术于一体的空间数据挖掘系统是其主要发展方向。     

空间数据关联规则挖掘的不确定性处理及度量

针对传统空间数据关联规则挖掘缺乏不确定性处理及度量的局限性,将空间数据的不确定性和空间数据挖掘的不确定性有机结合,初步建立了空间数据关联规则挖掘的不确定性处理模型及度量指标,包括空间数据不确定性的Monte Carlo模拟、基于不确定性空间数据的空间自相关度量和关联规则不确定性度量等,并以我国某地区环境调查数据为例进行验证。     

大城市边缘区人居环境系统演变规律——以广州市为例

文章以广州市为例,揭示了大城市边缘区人居环境系统的演变规律:首先,人居环境系统演变过程可以划分为初期、中期、后期三个阶段,各阶段在城市化水平、经济发展状况、基础设施建设、社区形态、景观类型、土地利用等方面都呈现出显著的特征;其次,提出了人居环境容量概念,并借助于GIS空间分析方法,发现边缘区人口密度不断地增加,人居环境容量逐步趋于饱和;第三,大城市边缘区人居环境演变呈现出不均衡的周期性变化。在此基础上,借鉴Verhulst逻辑斯蒂方程与复合生态系统的动力学机制,构建了大城市边缘区人居环境演变的阶段性、生命周期与可持续发展模型。揭示大城市边缘区人居环境系统演变的规律,可为大城市边缘区人居环境系统优化调控提供理论依据,充实人居环境科学理论体系。     

1635—2019年通辽地区聚落变迁研究

以通辽地区为研究区,统计3 943个聚落并作矢量点数据,利用GIS空间分析及数理统计分析法对研究区聚落1635年以来的空间分布模式及空间分布格局的演变进行了分析。结果发现：① 通辽地区聚落从1795年开始增长速度不断加快,莫兰指数的计算结果表明,分布模式在整体上从1723年开始从随机分布越来越趋于显著的集聚分布。从不同年份的Ripley’s K函数看出,局部上1635—1723年一直处于集聚与离散不均衡的情况,所有距离段内从1795年呈现出显著集聚分布模式。② 1635—1840年,聚落点的几何中心呈现出西南-东北-西北的演变轨迹。核密度分析表明,聚落点在1635年是南部离散分布,1723—1840年南部密度最高。1840—1912年中部出现大量聚落,分布格局变为中部密度最高,1947年至今,西南部和中部都有大量的增长,北部也有一定增长,分布格局变为中部与西南部河流流域最密集。③ 聚落空间格局的演变是人地关系规律、宏观与微观的人文社会因素共同作用的结果,自然条件中地形、水文、气候等因素都直接或间接影响人类生产和居住,进而影响聚落的分布格局。聚落的增长速度及空间演变与不同历史时期的土地政策、人口迁入规模关系密切,土地政策及行政区划调整、人口迁徙等因素是主要的人为因素。     

江南丘陵区农村居民点地域分异特征及类型划分——以长沙市为例

以长沙市2013年Landsat TM遥感影像图和长沙市的行政区划矢量图为基础,借助于ERDAS、MapGIS、ArcGIS、Fragtats、SPSS软件,运用探索性空间数据分析、景观形状指数模型及聚类分析法,从空间、规模与形态等方面探讨长沙市农村居民点地域分异特征、地域类型及调控路径。研究表明：长沙市农村居民点地域分异特征明显,在空间分布上呈现出由长沙市中部向东西两侧呈阶梯状稀疏化分布;而规模普遍偏小,规模分布自西向东呈现“波浪状”结构;在形态格局上,则表现为布局分散且形态复杂、不规则。通过采用聚类分析方法,将长沙市农村居民点划分为低密度散点型、低密度团簇型、中密度团簇型、高密度团簇型、中密度团块型、中密度条带型、高密度条带型7种,并从人口集聚、产业发展、基础设施与公共服务设施提升等方面提出了各地域类型优化调控的路径。     

湖南省传统聚落景观基因组图谱的空间形态与结构特征

传统聚落保有显著的价值,深入开展相关研究有利于促进经济社会的可持续发展和新型城镇化战略的实施。结合传统聚落景观基因组图谱,本文探讨了湖南省传统聚落景观的空间形态与结构特征。首先,根据传统聚落景观基因组的空间排列特征将湖南省传统聚落的空间形态归结为向心圆环式、扇形扩张式、多向扩张式、条带式、离散式和组团式等5种基本类型,并进一步归纳了各种形态类型的特征。其次,运用空间句法理论,通过构建传统聚落景观基因组的空间轴线模型,系统地剖析了湖南省传统聚落景观的空间结构特征,发现湖南省传统聚落的空间结构具有对称和平行等鲜明的几何特征,存在着“界域”和“街—巷—码头”等典型结构,还具有典型的风水意象特征。因此,结合传统聚落景观基因组图谱从地理学的视角揭示传统聚落的地学特征,有利于完善传统聚落景观基因理论,深化对传统聚落的认识,促进相关保护工作。     

中国人居环境的地理尺度研究

人居环境是与人居活动、人居文化密切相关的地表空间。总结了国内学者开展人居环境研究的现状,尝试对人居环境研究的地理尺度进行划分,对不同地理尺度下人居环境的内涵、研究内容、研究主体、研究方法以及人居环境与其他学科的相关性研究等方面进行系统梳理。① 人居环境的研究方向日益综合化、系统化、微观化;② 人居环境的资料搜集、数据获取、模型方法日益现代化、信息化、虚拟化;③ 同时也存在一些不足,如不同地理尺度人居环境的概念并不统一、人居环境的过程与机理研究不足。据此提出了未来不同地理尺度人居环境的研究动向及前瞻趋势。     

Integrating attribute and space characteristics in choropleth display and spatial data mining

This paper develops an interactive approach for exploratory spatial data analysis. Measures of attribute similarity and spatial proximity are combined in a clustering model to support the identification of patterns in spatial information. Relationships between the developed clustering approach, spatial data mining and choropleth display are discussed. Analysis of property crime rates in Brisbane, Australia is presented. A surprising finding in this research is that there are substantial inconsistencies in standard choropleth display options found in two widely used commercial geographical information systems, both in terms of definition and performance. The comparative results demonstrate the usefulness and appeal of the developed approach in a geographical information system environment for exploratory spatial data analysis.     

Data mining of cellular automata's transition rules

This paper presents a new method to discover knowledge for geographical cellular automata (CA) by using a data-mining technique. CA have the ability to simulate complex geographical phenomena. Very few studies have been carried out on how to determine and validate the transition rules of CA from observed data. The transition rules of traditional CA are usually expressed by mathematical equations. This paper demonstrates that the explicit transition rules of CA can be automatically reconstructed through the rule induction procedure of data mining. The explicit transition rules are more intuitive to decision-makers. The transition rules are obtained by applying data-mining techniques to spatial data. The proposed method can reduce the uncertainties in defining transition rules and help to generate more reliable simulation results.     

湖南省传统聚落景观基因的空间特征

湖南省有着悠久的历史文化和优越的自然地理环境,是全国传统聚落相对集中和保存较为完好的省区之一.本文以国家和湖南省政府正式公布的30 个历史文化名村名镇为研究对象,结合传统聚落景观基因理论,建立了包括建筑特征、文化特征、环境特征、聚落布局特征4 大类共14 项指标的传统聚落景观基因识别指标体系;根据要素提取法、图案分析法、结构提取法、含义提取法等景观基因提取方法,建立了湖南省传统聚落景观基因的识别流程,并进行了传统聚落景观基因的识别与提取.在此基础上,从建筑基因的特征、选址布局基因的特征、图腾文化基因的特征3 个角度分析了该省传统聚落景观基因的空间特征.本文对湖南省传统聚落的保护与合理、可持续开发利用具有参考意义,对开展全国其他省份传统聚落的相关研究同样具有借鉴意义.