集聚、迁徙与动态均衡：嵩山周边史前聚落的空间格局

运用GIS空间分析和环境指标测试方法,探讨嵩山周边的颍河上中游地区(龙山晚期,约4.2～4.0 ka B.P.)、双洎河上游地区(新砦时期,约4.0～3.8 ka B.P.)和洛阳盆地的伊河—洛河中游地区(二里头时期,约3.8～3.5 ka B.P.)的3个遗址群的时空特征。结果表明：(1)标准差椭圆分析和核密度分析结果显示,颍河上游聚落群和二里头聚落群的空间集聚特征显著,集聚度分别为0.21,0.66;而新砦聚落群的集聚度仅为0.04,聚落呈显著的离散特征。(2)Voronoi资源域分析显示,从龙山晚期到二里头时期聚落的资源域逐渐减小,由6.83 km²减少至0.36 km²,表明单位土地的农业效率显著提高。(3)聚落的位序-规模拟合结果显示,颍河上游聚落和二里头聚落的首位度突出,核心聚落规模较大,空间集聚维数大于1,反映两个时期聚落规模的两极分化较为显著。(4)集聚是史前聚落空间均衡的一般模式,随着生产力发展而表现出不同的空间格局。     

4.2~3.5kaBP嵩山南麓聚落的时空特征及其演化模式

用GIS方法和既有的考古资料研究了嵩山南麓颖河上游和双洎河上游龙山晚期和夏商期聚落的时空特征。受距今4000年前降温事件影响,嵩山南麓地区的史前聚落在夏商期对地貌的选择与龙山晚期有显著差异,而且两个时期聚落的R-S分布也从多要素竞争型向单因素支配型转变;对聚落在龙山晚期和夏商期的域面进行的泰森分析表明,环境变迁对聚落域变化幅度的影响在颍河上游大于双洎河上游。根据影响聚落分布的自然和文化因子,文章认为龙山晚期的聚落空间结构演化表现为文化选择型模式,反映了人本主义的规划法则,而夏代早期的聚落结构则表现出环境选择型的某些特征。基于此演化序列,文章最后归纳了气候转折期史前聚落演化的两种模式。     

河南省史前人类遗址的时空分布及其驱动因子

基于ArcGis10.0 平台分析了河南省史前时期的仰韶文化遗址和龙山文化遗址的空间分布、濒河性、空间集聚度等指标。结果显示,18.8%的仰韶期遗址分布在河流的1 km缓冲区内,而龙山期遗址只有16.5%,其濒河性呈减弱趋势。豫西山区、南阳盆地、颍河-淮河地区龙山期遗址的空间集聚度比仰韶期分别增加了0.006,0.016 和0.021,暗示龙山时期的自然条件逊色于仰韶期导致人类活动范围受到局限。遗址密度3-D分析表明,河南地区史前人类活动格局从仰韶期的“单核型”演化为龙山时期的“多核型”。这种空间格局的变化可能与5.4 kaBP降温事件相关,而且龙山期的气候特征与仰韶时期相比显得温凉、干燥,加之农业生产技术的进步和人口增加促使史前人类活动核心区从豫西山区向豫东平原和豫北平原地区扩散。同时4.0 ka BP前后河南地区的干旱、洪水、低温等自然灾害频发亦加速了人类活动范围的快速扩展,并且石家河、大汶口、关中等史前文化类型向河南地区的渗透,造成河南龙山文化类型的多元化和空间分布的复杂化。而全新世早期的裴李岗遗址和晚期的二里头遗址数目较少且均匀分布于嵩山两翼,初步推测环嵩山地区是河南史前文化的肇源地区。     

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。     

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9000 aB.P.-3000 aB.P.聚落规模等级

选取遗址面积、文化层厚度、重要遗物、重要遗迹4 个变量, 利用SOFM网络对环嵩山地区9000 aB.P.-3000 aB.P.聚落按照裴李岗、仰韶、龙山、夏商4 个阶段分别进行聚类分析, 以此对区域不同时期早期聚落的规模等级进行划分, 其中裴李岗时期聚落划分为2 个级别, 仰韶、龙山时期聚落均划分为3 个级别, 夏商时期聚落划分为4 个级别。结果表明, 裴李岗时期区域聚落等级规模之间的差异不明显, 大致在距今5000 年左右的仰韶文化中晚期, 区域聚落规模等级出现分异, 这种分异在龙山时期得以延续, 并于夏商时期最终形成。此外, 规模等级划分结果还对于特定时期文化面貌的区域差异有所反映, 具体表现在裴李岗时期3 个区域所属的不同文化系统与夏、商文化不同的空间分布特征。通过环嵩山地区9000 aB.P.-3000 aB.P.聚落规模等级研究发现, SOFM网络具有的邻近单元相互竞争、相互学习特征可以降低遗址面积不准确性对于分类结果的影响, 非常适合于早期聚落规模等级的划分。     

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.     

汉江中下游新石器文化遗址的空间格局

用趋势面方法讨论汉江中下游地区新石器时期大溪文化(6.3~5.0ka B.P.)、屈家岭文化(5.0~4.6ka B.P.)和石家河文化(4.6~4.0ka B.P.)遗址空间过程,发现汉江中下游地区新石器文化的空间演化大致分两阶段:(1)屈家岭文化时期遗址沿汉江干流、涢水向上游扩散;(2)石家河时期文化遗址则以收缩为特征,主要集聚在丹江-枣阳-随州一线。结合本区中全新世气候和地貌变迁过程,认为汉江中下游遗址分布格局和遗址高程变化主要受古洪水和湖面扩张胁迫影响,遗址扩散与集聚过程特征和农业生产、文化融合等社会因素密切相关。     

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。     

环嵩山地区史前时期聚落选址与水系关系研究

采用GIS空间分析方法,按照裴李岗、仰韶、龙山、夏商4个时期对环嵩山地区史前时期聚落选址与水系关系进行分析。结果表明:聚落选址与水系存在密切的关系:(1)聚落选址偏好最强的地区位于距河流水平距离为200~300 m的地区,聚落分布数量随着距离水系水平距离的增大而减少,而且聚落选址距离水系的水平距离基本不超过3 km。(2)距离水系垂直距离为20 m的范围内是聚落选址偏好程度最强的地区,聚落分布数量随着距离河流垂直距离的增加而减少,距离水系垂直距离太大,不利于古人取水,垂直距离超过40 m无聚落分布,说明聚落选址对距离水系垂直距离的偏好度在40 m以内。(3)聚落选址偏好随着水系级别的增大而降低,裴李岗时期、龙山时期、夏商时期3级水系附近聚落密度最大,而仰韶时期1级水系附近聚落密度最大。有可能因为在仰韶时期,气候属于暖湿期,相对于其他3个时期来说,降水较多,3级水系水流量可能较大,没有1级水系附近的居住环境稳定。     

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。     

基于GIS的4kaB.P.气候事件前后甘青史前遗址分布分析

甘青地区齐家文化较前期的马家窑分布北界南缩,整体海拔变低,是对4 ka B.P.事件中气候干旱和气温降低的响应。齐家遗址较马家窑分布更为稀疏,遗址最短距离变大,对河流的依赖性降低,这一变化与齐家文化时期畜牧业比重的增加相关。密度分析表明4 ka B.P.前后,马家窑聚落的单核心凝聚模式演变为齐家的多核心模式,极端气候事件使得农业生产能力和资源状况恶化,部落间战争频发,战争可能对父权制度的形成和冶炼技术的进步产生了一定的促进作用,在一定程度上导致甘青史前社会向复杂化发展。     

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。     

南阳盆地新石器文化的地理分布、传播路径及生业模式

全新世以来南阳盆地的新石器文化以中原类型为主导,但源于汉水中下游的屈家岭文化和石家河文化深刻影响了南阳盆地史前文化演变的内容和过程。除石家河期遗址集中分布于盆地南缘的低地外,仰韶文化、屈家岭文化和龙山文化的人类遗址均分布于100~200 m地势和缓的岗地区。盆地内史前文化相互角逐的动力源于中原型和江汉型两种原始农业的消涨,因而旱作农业快速发展期对应仰韶文化和龙山文化的南扩;粟作农业的衰落对应屈家岭文化和石家河文化的北进。南阳盆地史前时期的生业模式序列表现为：仰韶文化早期的采集捕捞业、仰韶中晚期的粟作农业、屈家岭时期的稻作农业和石家河—龙山时期的稻粟混作业。其中,屈家岭文化后期生产工具的精细化、家庭畜牧业的规模化改变了先民的食谱结构。     

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。     

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。     

史前人类向青藏高原东北缘的三次扩张与环境演变

晚更新世以来,史前人类有3次向青藏高原东北缘扩张的历程,均与环境演变有密切的关系,第一次进军高原发生在40-30ka BP暖湿的气候背景下,其后由于LGM严酷的自然环境,人们在高原的活动极大萎缩,出现文化断层;末次冰消期迅速好转的自然环境驱动了向高原的第二次进军,其后持续暖湿的自然环境,保证了人们能在高原生存与扩散;6～4ka BP东部毗邻地区的马家窑居民,在全新世暖期的气候背景下再次进入东北缘,促使原先生活在高原的居民告别了旧石器时代,进入新石器时代,社会性质发生巨大提升。     

班戈错盐湖古湖岸堤石英光释光年代学及其古环境指示意义研究

古湖岸堤是湖泊湖面变化的地貌学证据,通过古湖岸堤沉积年代学研究可重建地质时期湖泊演化历史。青藏高原内陆湖泊众多,保存了大量的第四纪时期古湖岸堤,是研究过去湖泊演化和气候变化信息的重要载体。对青藏高原班戈错盐湖北岸和东岸的低位连续古湖岸堤开展了地貌调查和光释光年代学研究。结果表明班戈错自末次冰消期(13. 5±1. 2 ka BP)以来,湖面整体呈波动下降过程,期间出现了4期湖面稳定阶段,分别在末次冰消期(13. 5±1. 2～11. 2±1. 0 ka BP)、全新世早中期(10. 1±0. 8～6. 5±0. 5 ka BP)、全新世后期(4. 2±0. 4～3. 1±0. 2 ka BP)以及全新世晚期(1. 7±0. 1～1. 2±0. 1 ka BP)。全新世晚期约1. 7 ka BP以后湖面迅速退缩,湖泊蒸发浓缩进入盐湖阶段。在末次冰消期班戈错高湖面形成主要与北半球太阳辐射强度增加引起气温升高,导致区域冰雪融水量增加相关,而在全新世湖面变化主要受印度季风强度变化控制。     

中国全新世气温序列的集成重建

从文献中搜集整理1 397条古气温记录,建立全新世古气温记录数据集,该数据集多数时间段每百年的记录在10个以上。利用经剔除奇异值后的1 140条有效记录,采用单样本区域订正-多样本平均集成法,定量重建中国全新世百年分辨率气温集成序列。集成重建序列表明:全新世中国气温可以明显划分为三个阶段,早全新世(11.5~8.9 ka B.P.)为波动升温期;中全新世(8.9~4.0 ka B.P.)暖期的气温高出现代1℃上下,8~6.4 ka B.P.的暖期鼎盛期高出现代1.5℃左右;晚全新世(4.0 ka B.P.以来)为变冷期。