数字环境考古中的史前聚落研究综述

数字环境考古是为了响应信息时代对环境考古的新要求而提出的新概念,是指基于空间信息技术的古环境与古文化研究。史前聚落具有文化与环境双重属性,成为包括数字环境考古在内的环境考古重要的研究对象。通过对国内外数字环境考古中的史前聚落研究进展进行综述,并结合多年的研究工作,对数字环境考古中的史前聚落研究内容进行总结,提出了具体的数字环境考古中的史前聚落研究方法与技术路线。数字环境考古中的史前聚落研究总体上仍处于起步阶段,但其具有广阔的发展前景,必将在聚落考古研究中发挥越来越重要的作用。     

黄河中下游地区旱涝分型及突变的初步分析

采用CEOF(复经验正交函数)对黄河中下游地区15个代表站点近500年来的旱涝等级指数分析结果表明,历史时期本地区的旱涝分布特点可用三种分布型表征:平均型、东西反相型和南北反相型,对上述三种旱涝分布型的时间振幅,应用Mann-Kendall方法进行突变检验,可以发现平均型和东西反相型近500年来发生旱涝突变,而南北反相型则相对比较稳定。     

黄河中下游泥沙通量变化规律

根据黄河中下游多个主要水文控制站50多年的实测资料,利用水文学、泥沙运动力学、河床演变学和经验统计相结合的分析方法,分析黄河中下游泥沙通量的变化规律。结果表明,黄河中下游泥沙通量递减的同时泥沙粒径变细,人为因素影响巨大;中下游泥沙通量变化具有阶段性、季节性和自相关性。黄河下游河道泥沙冲刷与淤积均具有上段变化大、下段变化小的特点,这是由河道下游上宽下窄、上陡下缓特征决定的;下游河道输沙能力影响因子中,河道水量尤其是汛期水量起主要作用。     

黄河中下游地区主要省份低碳经济发展水平的时空差异研究

低碳经济发展评价及其时空差异研究是低碳经济研究从理论阶段向应用阶段转移的重要步骤,建立低碳经济发展水平评价指标体系的实质就是确定低碳经济发展的具体内容及考核的标准体系,可为低碳经济发展和调控提供必要的理论支撑。本文参考DPSIR模型,选取碳排放强度、人均碳排放等25个指标,构建了基于PSIR模型的低碳经济发展评价指标体系,对黄河中下游地区的主要省份(陕西省、山西省、河南省、河北省、山东省)1991-2010年的低碳经济发展水平及其时空差异进行研究。研究结果表明,在时间维上,研究区内各省份总体上是朝着低碳经济的方向发展,但也存在一定的波动;在空间维上,各省份的低碳经济发展水平差异较大,山东省低碳经济发展水平最高,而山西省、河南省低碳经济发展水平相对较低;除压力子系统外,其他各子系统与低碳经济发展水平之间存在着极为显著(或高度)的正相关。从影响低碳经济发展的因素看,影响子系统、压力子系统变化的贡献率最大,而技术进步等因素的贡献率相对较小。     

河南地区全新世环境考古研究进展及未来趋势

河南地区是中国文明起源的核心区域之一,史前文明璀璨发达,是开展全新世环境考古研究的理想区域。近二十年来,河南地区环境考古研究中,文化演化的环境背景分析成果突出,灾变事件影响及人类对环境变化的响应研究亦有涉及,数字环境考古工作也开始逐渐起步。但在河南地区仍缺少高分辨率古环境重建方面的研究,且已有环境考古研究多关注环境变化对文明演化的影响,而在人类活动对环境变化响应及其环境效应方面研究尚显不足。此外,随着RS、GIS等技术应用的不断深入以及对景观考古的不断关注,考古遗址预测模型以及史前人与自然关系的定量和模拟研究已成为当前国际环境考古研究的热点。     

太湖地区环境考古

通过对太湖地区１３４个新石器遗址考古资料的剖析，并结合钻孔数据，发现本区马家滨至马桥期以来的古文化发育与三角洲平原的演化关系密切：７０００ａＢＰ三 角洲的建造导致先民在本区逐渐聚集，然而，海平面上升造成环境恶化，但贝壳沙堤的形成保护了先民们的生存环境，使得大量先民移居冈身的后缘栖身。     

黄河中下游乡村振兴与新型城镇化耦合协调机制研究

乡村振兴与新型城镇化的协调发展关乎地区可持续发展。论文通过构建乡村振兴与新型城镇化评价指标体系,采用耦合协调度模型、地理探测器等定量分析2010—2020年黄河中下游地区乡村振兴与新型城镇化水平空间分异特征及耦合协调时空变化格局,并对其驱动机制进行研究。结果表明：(1)黄河中下游地区乡村振兴与新型城镇化水平空间分布特征差异明显。乡村振兴高水平地区逐渐以黄河干流为轴线条带状分布;新型城镇化水平空间分布格局基本保持稳定,省会城市仍是高值区的主要集聚地。(2)耦合度类型空间异质性大,目前以磨合阶段为主,而耦合协调度以濒临失调为主,集中分布在陇东、陕北等地区,相对发展类型整体以新型城镇化滞后型为主。(3)乡村振兴与新型城镇化耦合协调发展格局变化是多种要素相互制约、共同作用的结果,人口、收入、消费、投资是主要驱动力。因此,在巩固拓展脱贫攻坚成果、推进黄河流域高质量发展背景下,黄河中下游要针对地区发展实际,采取差异化的策略来推动乡村振兴与新型城镇化的耦合协调发展。     

黄河中下游地区降水变化的周期分析

根据利用清代雨雪档案重建的黄河中下游及其4 个子区域1736~2000 年的逐年降水序列, 采用小波变换方法, 分析了该区降水变化的周期特征, 探讨了影响降水周期变化的可能 驱动因子。结果表明: 黄河中下游地区的降水, 具有2~4 年、准22 年及70~80 年等年际与年代际的振荡周期。其中, 2~4 年周期与El Nino 事件关联, 在El Nino事件发生的当年或第二年, 黄河中下游地区的降水比常年偏少; 而准22 年及70~80 年的周期, 与wolf 太阳黑子相对数的周期变化及太平洋年代际振荡(PDO) 信号有关。但在70~80 年的周期尺度上, 太阳活动与降水变化的对应关系在1830 年以前表现为太阳活动偏强(弱) 时, 降水偏少(多); 1830 年以后, 太阳活动的周期演变为80~100 年的更长周期, 因这一阶段可能受到由于人类活动加 强而致的温室气体浓度升高等因素的干扰, 太阳活动与降水之间的关系明显减弱; 而PDO 与降水的对应关系则表现在全时域上, 且在近100 多年, PDO 与降水之间的相关关系逐渐加强, 特别是在1940s 以后达到最大。     

黄河中下游水沙变化趋势

本文论述由于黄河上游清水区水资源的优先开发,中上游地区工农业用水的增长,而黄河中游地区的水土保持和支流治理的减沙作用不甚明显,龙羊峡水库投入运用后,汛期进入河口镇的水量大幅度减少,使汛期进入黄河下游的基流减小含沙量增加,高含沙洪水出现的机会增多.面临水少沙多的不利情况,应加强宽浅河道的改造及利用窄深河道输送高含沙水流的研究.     

"数字黄河"科学工程框架研究

"数字黄河" 作为科学工程,是数字地球的组成部分.该文提出了数字黄河科学工程的框架,并依次论述了框架所包括的数字黄河科学工程的设计、数字黄河的空间基础设施、数据更新能力、虚拟现实与仿真、科学工程的网络以及应用工程.在此基础上提出了加强"数字黄河"基础研究、建立"数字黄河"科学工程示范和科学工程阶段性的建议.     

环境考古·聚落考古·史前聚落地理

环境考古学具有以地理学、第四纪环境学为代表的自然科学和以考古学为代表的人文科学两大学科基础。分别由地学与考古学主导的环境考古研究由于学科背景的不同常常处于脱节状态。史前聚落具备的"自然"、"人文"双重属性使其成为联接环境考古两大研究体系的桥梁,并成为地学与考古学主导的环境考古研究相同的发展方向与研究趋势。但是,以社会人类学为基础的聚落考古学关注人类社会的发展状态,其以复原史前社会形态为最终目标。与此不同,以地理学为基础的史前聚落地理研究重视自然环境与人类社会的交互作用,并以史前人地关系及其演化为最终目标。尽管如此,交叉学科特征明显的史前聚落地理研究需要包括地学、考古学等诸多相关学科的积极参与,共同开展综合研究,才能取得长足的进步与深入的发展。     

黄河流域河型转化现象初探

黄河以其高含沙水流以及下游河道的高沉积速率而著称于世。迄今的研究, 主要针对黄河中下游流域的 侵蚀、水文泥沙和河床演变方面的研究, 而对黄河流域主支流发生河型转化的现象关注不够。在黄河的不同河段, 河型的变化频繁, 类型多样, 现象复杂, 是研究者不可回避的科学问题。本文选取黄河上游第一弯的玛曲河段、黄河 上游末段托克托附近河段及黄河下游高村上下河段来研究河型转化的形式及影响因素。玛曲河段沿流向发生网状 河型→弯曲河型→辫状河型的转化现象, 该系列转化呈现出由极稳定河型向极不稳定河型的转化, 这与世界上通 常可以观察到的沿流向不稳定河型向稳定河型转化的情况完全相反。这主要受到地壳的抬升、上下峡谷卡口、水动 力特征、边界沉积物特征及植被的区域分布等因素的控制。托克托附近沿流向发生了弯曲河型→顺直河型转化的 现象, 这是较稳定河型向极稳定河型的转化, 主要受到边界沉积物、水动力等因素的控制。高村上下河段沿流向发 生的辫状河型→弯曲河型转化的现象, 是由极不稳定河型向较稳定河型转化的现象, 河道边界沉积物及水动力是 其主要控制因素, 人工大堤只是限制了河道摆动的最大幅度, 对河型的性质影响不大, 但其上游河段修筑的水库导 致下泻的水流在辫状河段的侵蚀能力增强而使其边界沉积物粗化, 并将泥质物大量沉积在弯曲河段, 客观上促进 了河型的转化。     

基于虚拟地理环境的数字黄河研究进展

虚拟地理环境是人类社会环境和自然环境在计算机三维虚拟空间的映射,是近20年来随着信息技术进步而迅速发展起来的研究领域。“原型黄河”、“模型黄河”、“数字黄河”则是基于地理信息系统、三维可视化技术、现代遥感遥测技术和虚拟地理环境技术的发展而提出来的。通过概述“数字黄河”的研究意义、研究方法,探讨了“数字黄河”研究需要解决的关键技术问题,包括自然环境中“原型黄河”各有机组成部分在虚拟地理环境中的表达及行为描述,自然环境和人类社会环境对黄河具有重要影响的因子之间相互作用的计算机表达。以“数字河道模型”为例详细论述了“数字黄河”的重要组成部分,如“数字河道模型”、“数字流域模型”、“数字水库模型”和“数字河口模型”在虚拟地理环境的表达。     

山东沂沭河流域2000BC前后古文化兴衰的环境考古

龙山文化早、中期 (2600BC~2300BC),沂沭河流域气候暖湿,以水稻种植为主的农业十分发达,社会全面繁荣,聚落遗址的数量得到了极大的扩展。2260BC前后开始的降温,对龙山文化中、晚期 (2300BC~2000BC) 的面貌造成了显著影响。气温下降,使得水稻产量大幅度下降甚至绝产,加剧了人口与资源之间的矛盾,随之而来的便是人口的大量减少和文化面貌的改变。2000BC前后龙山文化被较为落后古朴的岳石文化所取代。     

黄河下游河道变迁与河道治理

距今3000a以来,黄河改道频繁,通常当河床高出两侧平地2～3m,最高达5m时,便会发生河流改道。3000-150aBP,黄河通常自北向南改道;150aBP至今,通常自南向北改道。现在黄河河床已高出两侧平地3m,有些地方已高出两侧平地10m。按河流演变的自然规律,黄河已达到其河床演变的临界值,很可能会再次改道。如人工改道,最理想的河道是位于汉志河古河道高地与东汉河古河道高地之间的古河间低地内。     

黄河孟花段水环境质量评价

针对黄河泥沙对水环境质量评价的突出影响，为了完整地反映多泥沙河流的水环境质量状况以及有效区分由泥沙带来的自然污染与由污染物排放引起的人为污染，该文依据多泥沙河流水环境质量评价应遵循的基本思想方法，对黄河孟花段的水环境质量状况进行了评价。     

基于生态水文学的黄河口湿地生态需水评价

根据生态系统保护的要求,以提高生态系统承载力、保护河口生态系统完整性和稳定性为原则,以促进区域生态系统的良性维持为目标,从生物多样性保护的角度,研究确定了23600hm^2的黄河三角洲应补水的湿地恢复和保护规模。在此基础上,采用景观生态学的原理和方法,在湿地植物生理学、生态学、水文学研究基础上及遥感和GIS技术的支持下,研究水分—生态耦合作用机理,建立基于生态水文学的黄河口湿地生态需水及评价模型,并运用预案研究方法和景观生态决策支持系统的规划评价思想,预测和评价了黄河口湿地不同补水方案产生的生态效果,重点研究了丹顶鹤、东方白鹳、黑嘴鸥等指示性物种适宜生境条件与湿地补水后的生态格局变化。评价结果表明,黄河三角洲湿地具备东方白鹳及丹顶鹤等保护性鸟类的繁殖和越冬的潜在生境条件,但其生境质量并不十分理想,通过湿地补水,作为珍稀鸟类重要栖息地芦苇湿地面积从现状的10000hm^2增加至22000hm^2,生态承载力大幅提高;研究在统筹黄河水资源条件、水资源配置工程措施和湿地生态系统综合保护需求后,推荐提出了黄河三角洲湿地恢复和保护的3.5亿m^3黄河补水量及补水时期。     

黄河中游悬移质泥沙粒径与流域环境的关系

以黄河中游多沙粗沙区为研究区，在流域泥沙粒径、降雨、地面物质组成、地面形态、植被和高含沙水流等资料采集的基础上，采用“环境要素法”和多元回归分析来阐明泥沙粒径空间分异的机理。研究表明，随降雨不均匀系数的减小，断面最大含沙量的减小，流域内黄土覆盖面积的增大，以及植被盖度的增大和沟谷密度的减小，悬移质泥沙粒径趋于变细，反之，趋于变粗。其中，流域地面物质对泥沙粒径组成起最重要的控制作用，其次是植被，高含沙水流、沟谷密度和降雨影响作用相对较小。     

山西保德黄河最高阶地形成的时代

野外调查发现山西保德地区存在六级阶地序列,其中第四级阶地在保德保存最为完好,而最老的第六级阶地为晚第三纪阶地。保德地区各级阶地上砾石的岩性都以灰岩为主,砂岩次之,表明晚第三纪阶地与黄河低阶地物源相同,应该是黄河阶地。在磨扇沟T6阶地上覆厚度超过51 m的红粘土层,磁性地层的研究表明,该红粘土的底部年代在6.5 Ma左右,这与保德冀家沟的研究结果吻合,说明保德地区黄河最高阶地形成的时代约在6.5 Ma左右。而黄河则可能是伴随着8.0 Ma左右青藏高原东北缘的强烈隆升而形成。