郑洛地区史前聚落遗址人居环境宜居度指数模糊综合评价

以地貌、土壤、坡向、坡度、高程5个指标构建郑洛地区史前聚落遗址人居环境指数模糊综合评价体系,使用基于地理探测器的因子探测法确定各单因素权重,根据环境驱动因子分级标准及等级值,采用梯形和三角形隶属函数计算单因素评价值,再使用加权平均的综合评价类型和等距法,得到了郑洛地区史前聚落遗址人居环境指数综合等级,运用SPSS数据探索功能,分析宜居度最高地区的具体环境特征,并分别以仰韶后期和龙山时期的实际遗址分布数据对该等级评价系统的准确性进行验证。研究结果表明,该模型评价结果较为准确可靠。     

基于指数模型的郑州—洛阳地区史前聚落遗址空间分布

为了探究郑州—洛阳地区史前人类聚落遗址空间分布规律,在GIS 支持下,主要使用高程分析、坡度坡向分析和缓冲区分析等空间数据分析方法,分别获取4个史前文化时期聚落遗址分布与高程、坡度、坡向、离水距离4种环境因子的关系。在此基础上构造适宜性指数评价系统,建立聚落遗址指数模型,将模型结果与遗址具体分布情况进行比较,阐述遗址分布的特征和原因,并据此解读史前人地关系演变。研究结果表明:① 史前人类遗址选址对上述4 因子具有强烈的选择倾向:地势较低的地区更有利于人类生活、交通和农作物种植;坡度较小的平原地带受地表径流势能作用相对较小,有利于建造房屋和抵御自然灾害;阳坡(朝南)不仅可在一定程度上抵挡风寒,也适宜植被和作物生长,有利于人类获得更多的生产、生活资料;而河流湖泊则可为人类提供充足的水源。② 在4个史前文化时期中,裴李岗时期的人类生存能力较弱,对环境依赖性较强,为谋求生存,必须尽可能占据环境最优区域;在仰韶前期和仰韶后期,人类适应和改造自然的能力逐步提高,不仅能够选择条件较优的居住点,还开始扩展新的生存领域;龙山时期人类按自由意志活动的能力进一步增强,体现在遗址数量大幅增长,并开始出现社会分化现象,部分人群凭借某种特权得以优先占据条件最好的区域。     

无定河流域全新世中期人类聚落选址的空间分析及地貌环境意义

以无定河流域的数字高程模型为主要研究对象,利用地理信息系统软件进行空间分析,与陕西北部无定河流域龙山时期遗址的分布位置叠置和聚类分析,讨论聚落选址与地貌类型、距河流水平距离、河网等级等6个地形地貌因子之间的关系。结果发现,全新世中期无定河流域人类在聚落选址时,对水文条件、地貌和地面坡度条件有较强的倾向性,而对地面朝向无明显倾向性。选址时选择地形地貌影响因子的优先顺序为:地貌类型、遗址距河流距离、遗址处地面坡度、遗址处河流等级、遗址处地面朝向。     

基于空间分析的史前郑洛地区连续文化聚落研究

运用空间分析方法,对郑洛地区的史前聚落位置与河流关系的距离进行分析,可知郑洛地区史前四个文化时期60%以上的聚落遗址都在水系4 km半径的缓冲区之内。对该地区四个文化时期聚落遗址的高程分析,发现大部分聚落遗址的高程位于100 m到400 m之间,而高程值小于100 m的遗址点不足10%,并且四个文化时期遗址的平均高程值都在280 m左右。对该地区史前四个文化时期的聚落数量进行增长分析,得出了郑洛地区聚落数量具有由早到晚呈几何状不断攀升的趋势。     

莱州湾南岸中全新世聚落遗址时空分布特征及其环境背景

基于ArcGIS10.3平台对莱州湾南岸中全新世聚落遗址的高程、坡度、坡向、濒河度等指标进行分析,得出该时期聚落遗址的时空分布及演变特征,并结合全新世莱州湾南岸的环境背景,探讨全新世环境演变对聚落遗址分布及演变的影响。研究表明：① 全新世莱州湾南岸的聚落遗址数量、出现频率及在总数中的比重基本呈现明显的先增后降的倒V型（非对称）变化趋势。② 遗址高程分布具有一定的规律性,几乎所有时期的遗址点均分布于高程范围在0~29 m的地区,而大汶口文化时期遗址高程分布范围为10~29 m。从坡度来看,聚落遗址主要分布于坡度范围在0~4°的平缓地区;从坡向来看,古人大多集中在南向、东南向和西南向的位置。后李文化至龙山文化时期,河流对聚落选址的影响程度逐渐降低。③ 8.5~6.9 ka B.P.气候总体进入温暖期,且冷暖波动,干湿交替,后李文化由此得到发展;6.9~4.5 ka B.P.出现了短暂的降温,但整体较温和,优越的自然条件促进了大汶口文化的发展;4.5~4.0 ka B.P.左右气候条件较大汶口文化时期略干,但在此基础上新石器文化仍得到进一步发展,并于龙山文化时期进入鼎盛阶段;4.0 ka B.P.左右气候突变,出现剧烈降温事件,变化幅度超出了人类的适应能力,岳石文化随之衰落。④ 海水入侵限制了人类活动,而古湖泊和古河道的形成为古人生活质量的提高创造了天然条件。     

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。     

小尺度地形因子对农地土壤质量的影响研究

地形差异是土地利用结构和空间分布格局分异的重要影响因子,也是土地质量的重要参评因素.选择泰山东麓多种地貌类型过渡区,利用数字高程模型(DEM)提取研究区坡度、高程等地形因子信息,通过GIS空间分析划分研究区农地土壤质量等级,利用SPSS统计分析高程、坡度等地形因子对土壤质量的影响.结果表明:土壤质量等级随地形变化呈规律性演替,坡度和高程与土壤质量呈极显著相关关系,且坡度对土壤质量的影响大于高程;随着坡度的上升,土壤质量分值呈抛物线趋势,而随着高程的上升,土壤质量呈降低趋势,且各高程段内不同坡度等级土壤质量分值也呈抛物线走势;土壤质量的最高分值位于坡度2°～5°、高程0～150 m的地形部位.     

兰州盆地新石器时期遗址分布与地形的关系研究

研究遗址和地形等环境要素的关系有助于理解人地关系的作用机制。基于GIS空间分析和二元逻辑斯蒂模型分析了兰州盆地新石器时期马家窑和齐家文化遗址空间分布的特征、变化规律及影响因素，定量研究了地形等环境要素与遗址分布的关系。结果表明：新石器时期的马家窑文化、半山文化、马厂文化和齐家文化遗址均沿黄河分布，主要集中于河流阶地上坡度较小的区域。距河流的水平最近距离为318.6~17 721.7 m。新石器遗址特别是马厂遗址的空间集聚性明显。从马家窑类型、半山类型，发展到马厂类型，单一型遗址的占比逐渐由53.3%增多至92.6%。马厂类型的分布中心距离黄河最近。地形等环境要素显著影响遗址的空间分布，遗址出现概率主要受坡度、坡向和距黄河最近距离的影响，模型的解释程度可达65.0%。引入历史时期和现代聚落进行比较，历史时期聚落分布受到高程和坡度的影响，而现代聚落的分布主要受到高程、坡度和距河流距离的影响。聚落分布和影响因素的演变可能受到社会生产力发展的影响。     

基于DEM的地球与火星格状沙丘对比分析

沙丘是柴达木盆地可类比火星的重要地貌类型,沙丘形态是类火星风沙地貌研究的重要内容。基于数字地形分析（DTA）的方法,采用高程、坡度、坡向及地表复杂程度4个地形计量学指标对火星（北极地区）和地球（柴达木盆地）格状沙丘的地貌形态特征进行定量对比分析。结果表明：（1）两个研究区的高程剖面、坡度、坡向的地理学空间分布格局具有较大相似性;（2）高程、高程梯度、坡度和坡向的直方图相似度指数均大于0.7;（3）不同尺度上的分形维数近似相等,即地表复杂程度相似。用数字地形分析与直方图相似度指数结合的方法,定量或半定量地分析两个研究区沙丘地貌形态的相似性,这对类火星风沙地貌研究中科学选择试验点是一种新的尝试,以期为反演火星风沙地貌的形成与演化提供科学依据。     

洛阳地区史前聚落遗址空间形态研究

史前聚落与聚落之间按照一定的社会组织原则,在空间上近距离相聚而形成的各种聚落群聚形态,不仅是当时人类一种普遍生活方式的反映,而且还为窥探和研究史前社会的历史演变提供了一个视窗与平台。以中原核心地区洛阳地区(以洛阳盆地为主)为例,作为史前聚落群聚形态和社会演变的代表与典范展开研究。以仰韶文化时期与龙山文化时期的洛阳盆地为研究重点,基于GIS技术对该地区已发现的史前聚落遗址的数量、规模、空间分布、空间相互关系、以及与地形、地貌的空间关联等进行可视化的表达分析,并充分挖掘空间及属性信息,揭示"聚落群"与"聚落群团"的组织形态特点,辅助分析该地区聚落形态和社会演变规律,为史前文明进程的研究提供空间分析支撑。     

环境因子对土壤水分空间异质性的影响——以北京市怀柔区为例

为了探讨山区表层土壤水分的空间分布格局及其影响因素,以北京市怀柔区为研究区域,联合使用ALOS/PA-LSAR微波数据和Landsat-5遥感影像反演得到研究区的土壤水分数据,运用旋转主成分分析法分析了高程、坡度、坡向和植被盖度4个环境因子对土壤水分的影响情况及分布规律,并确定相应的主控因子.结果表明:高程和坡度是影响山区表层土壤水分空间变异的主控因子,植被盖度次之,坡向的影响最弱.对主控因子(高程和坡度)的单因素分析表明,土壤含水量随着高程的增加而逐渐减少,随着坡度的增加,土壤含水量总体上呈现先增加(坡度＜3°)后减小(坡度＞3°)的趋势,对深入研究山区土壤水分分布特性和水土保持具有指导意义.     

8500 a BP以来长江中游平原地区古文化遗址分布的演变

本研究建立了8500 a BP以来长江中游平原地区,从新石器时期至明清时期7534个古文化遗址的GIS数据库,利用ArcGIS软件,从环境考古学的角度,对不同时期古文化遗址分布的地貌类型、海拔高程、坡度特征进行了系统分析。研究结果显示,不同时代的文化遗址的空间分布特征存在显著差别：1) 新石器文化遗址主要分布在平原边缘的山前台地—岗地和高冲积平原等海拔高程适中的地区,海拔高程较低的平原中心区与海拔较高的山地则分布很少;2) 西周以后,文化遗址分布高程呈现下降趋势,从山前台地—岗地、高冲积平原向平缓的低冲积平原转移;秦汉至明清时期,文化遗址则主要分布在海拔高程更低、坡度平缓的低冲积平原和湖积—冲积平原;3) 不同时期的文化遗址空间分布模式,反映了不同生产力水平下人类活动对自然环境变化的响应特点。     

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。     

山东沭河上游流域考古遗址预测模型

以山东莒县沭河上游流域地区为研究案例,通过对大汶口、龙山和岳石文化时期遗址空间结构及其与环境特征的关系分析,建立了基于GIS的沭河上游考古遗址预测逻辑斯蒂回归模型,较为精确地分析得出遗址分布与地形高度、河流分布等因子间的定量关系。研究结果表明,山东莒县沭河上游流域地区遗址点分布在高程较低和坡度低于3°的地方,说明遗址点多选择在较为适宜农业活动的地方;在遗址选择朝向上,整个研究区域的朝向分布比较均衡,但以西、西南、东和东南为主;史前人类的居住地主要沿支流分布,而远离干流,以避免洪水灾害的危害;随着时间的推进,遗址点所处位置的高程和坡度逐渐增高增大,距离河流的各种距离总体上也呈增加的趋势,这与人类克服环境限制能力的提高有关系。     

DEM数据可视化在地震应急中的应用

数字高程模型(Digital Elevation Model简称DEM)是通过一组有序数值阵列对地面海拔高度数字描述的实体地面模型,是数字地形模型(Digital Terrain Model,简称DTM)的一个子集。并可通过对DTM数字处理得到其他各种地形特征值。DTM是描述包括高程在内的各种地貌因子,如坡度、坡向、坡度变化率等因子在内的线性和非线性组合的空间分布,其中DEM是单一的数字地貌模型,通过对DEM数据处理可派生出坡度、坡向及坡度变化率等地貌特性。基于ARCGIS技术平台,对DEM数据进行处理建模,可以得到地形真实情景再现,为震后应急指挥人员、工作人员了解震区的地貌、地形提供直接的数据支撑。     

证据权模型在泥石流灾害易发性评价中的应用

利用空间统计方法进行泥石流易发性定量评价的本质是度量影响因子（地形、地貌、岩性等）和响应因子（泥石流）之间的空间关系,最后给出所有影响因子综合作用结果,得到泥石流易发性评价结果。选取高程、坡度、坡向、地形起伏度、岩性、降雨量与水系距离7个因素作为泥石流影响因子,采用证据权模型,对研究区内泥石流进行灾害易发性评价,使用自然间断法将研究区内泥石流易发程度分级,得到研究区泥石流易发后概率图,获得了较高的置信度,方法简单易行,可以在其它灾害易发性评价中推广。     

冀东地区新石器时代到青铜时代聚落遗址分布规律及与环境变化的关系

冀东地区地处内蒙古高原、东北平原、华北平原的中间地带,是游牧文化和中原文化的过渡地带,在文化发展与传承中占有特殊地位。本文以冀东地区新石器时代至青铜时代聚落遗址为研究对象,利用ArcGIS软件和该地区30 m分辨率的SRTM DEM数据,建立了新石器时代到青铜时代冀东地区815个古聚落遗址的GIS数据库,对冀东地区聚落遗址分布密度、分布重心进行了分析,探讨了海拔高程、坡度、距河流远近等环境因子对不同时期聚落遗址分布的影响。结果表明:(1)新石器时代至青铜时代聚落遗址分布的平均密度呈稳步上升的趋势,由新石器时代的10.73×10~(-4)个/km~2到青铜时代的58.8×10~(-4)个/km~2;聚落遗址分布重心由燕南丘陵区(30×10~(-4)-36×10~(-4)个/km~2)转移到燕北山地地区(195×10~(-4)-234×10~(-4)个/km~2);(2)新石器时代到青铜时代聚落遗址集中分布在距河流中心线3 km以内的区域,但青铜时代3km缓冲区以外的聚落遗址比例升高,濒河性呈减弱趋势;(3)新石器时代至青铜时代聚落遗址变迁表现出明显的由低海拔(50 m)到较高海拔(500-1000 m),由低坡度(3°)到较高坡度(7°-15°)转移的趋势;(4)环境变化对平原地区聚落遗址的影响远大于山区。     

郑州-洛阳地区史前连续文化聚落的 K-means聚类挖掘研究

利用K-means聚类算法和GIS组件SuperMap Objects,开发了基于连续文化序列的空间数据挖掘系统,运用该系统对郑州—洛阳地区史前3个连续文化时期的聚落进行数据挖掘,提取聚落遗址群的聚类规则。通过对聚类规则的分析可知,在仰韶文化后期和龙山文化时期,那些靠近聚落群中心且面积较大的高等级聚落,在位置和交通方面都具有很大的优越性,具备中心聚落的特点,成为中心聚落的潜力大,有发展成为王都的趋势。     

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分布与环境三维可视化分析

利用GIS技术实现了环嵩山地区史前聚落分布与环境的三维可视化,制作了环嵩山地区史前聚落分布与环境三维效果图.依据三维效果图与区域环境演化特征,将环高山地区划分为河水(古黄河)、淮水与济水(古济水)3个水系区,并统计分析了3个水系区裴李岗、仰韶、龙山、夏商4个时期的遗址分布特征,以此探讨了该区域史前人类迁移的环境背景.希望能为区域聚落考古研究提供依据,并能为其他区域聚落考古三维可视化与空间分析研究提供参考与借鉴,从而推动这一研究领域的深入发展.