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.     

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。     

环嵩山地区9000-3000aBP聚落分布与区域构造的关系

利用GIS叠置分析与统计分析,按照裴李岗、仰韶、龙山、夏商四个时期对环嵩山地区9000-3000 aBP 聚落分布特征与区域构造及地貌的之间关系进行分析。结果显示,早期聚落分布与区域构造存在密切的关系,构造活动深刻影响着区域地形的高低起伏与地势的陡峭和缓,而早期聚落选址对于平坦地形的偏好使得聚落分布时空特征形成过程中与区域构造密切相关。由于主要受正断层控制,环嵩山地区东部华北坳陷与嵩箕台隆地带呈整体抬升与下降特征,区域发育有大量断块山地丘陵、断陷盆地、平原等地势平坦的地貌单元,大量早期聚落分布于这一区域,甚至一些海拔较高、顶部平坦的山地、丘陵顶部也有早期聚落分布。而边缘地带的熊耳山、外方山、伏牛山等区域,由于多为褶皱控制的褶皱构造山地,区域平坦地形较少,早期聚落则分布较少。环嵩山地区9000-3000 aBP聚落分布与区域构造关系研究表明,早期人类与自然环境的交互作用中,环境起到基础性作用,其为人类活动提供了不同自然条件的多种舞台。而人类活动在这一过程中具有主观能动性,其通常依据自身的文化特征,选择适合自身发展的自然环境栖息、生活。     

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。     

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。     

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。     

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。     

史前聚落地理研究综述

史前聚落地理伴随着现代考古学的发展和对史前时期自然和社会研究兴趣的增长而兴起。本文根据国内已有的文献,在概括史前聚落地理研究主要内容与特征的基础上,对史前聚落地理不同领域的研究现状及有关问题进行了评述,主要集中于史前聚落分布研究、聚落选址研究、聚落演化研究、区域环境与史前聚落关系研究、史前聚落与文化因素关系研究、史前聚落相互关系研究与技术方法等方面。史前聚落地理研究对环境考古学、地理学、聚落考古学以及相关学科的发展具有重要的促进作用,但是该项研究仍存在学科联系不紧密、单因素解释模式较为片面、学科体系不完善等问题。作为一项多学科交叉研究,史前聚落地理必须通过地理学、考古学、第四纪环境学等诸多相关学科的共同参与,并坚持以人地关系研究为主线,才能取得长足的进步与发展。     

北京周边地区沙尘暴时空分布特征及其环境背景

以 195 1～ 1996年地面气象记录、 90年代末TM影像为主要数据源 ,运用气候统计学方法 ,在地理信息系统技术的支持下分析了近 5 0年北京周边地区 (即华北北部 )沙尘暴的时空变化特征及其区域差异 ,结合遥感影像提取的土地利用和土壤侵蚀信息 ,分析了沙尘暴形成的生态环境背景。结果表明 :沙尘暴高值区位于浑善达克沙地和库布齐沙地的周边 ,特别是西北部的四子王旗 -苏尼特右旗朱日和、二连浩特市 -达茂旗满都拉和达拉特旗 -准格尔旗-乌拉特中旗。从时间变化看 ,午后至傍晚是沙尘暴天气易发的高峰期 ;季节变化总体上春季较多 ,其次是夏季和初秋 ;从年际变化看 ,5 0～ 6 0年代是沙尘暴发生的高值期 ,70～ 80年代在波动中呈减少趋势 ,进入 90年代后又呈上升趋势 ,多发期与干冷气候期相对应。     

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。     

环莫干山民宿的时空分布特征与成因

民宿是中国乡村振兴和旅游转型升级过程中涌现出的新兴业态和空间利用方式,但学术关注滞后。环莫干山地区是目前中国最典型的民宿发展集聚区之一。本研究通过官方统计资料和实地调研获取环莫干山民宿空间发展数据,构建了ArcGIS和地理探测器结合的民宿空间过程分析方法,基于目的地的微观尺度系统地探讨环莫干山民宿时空分布特征和成因。研究发现：① 2011—2017年环莫干山民宿呈现出逐年增长的态势,空间分布范围不断扩大,空间发展方向出现较大变化,逐渐趋向镇域均衡性发展。目前已经在莫干山风景区毗邻村域形成以“后坞-仙潭-燎原-劳岭-兰树坑”为中心的环莫干山面状核心集聚区和边缘村域多点集聚的民宿空间发展结构。不同档次民宿的时空发展趋势具有一定差异。② 环莫干山民宿的空间过程由集聚到强烈集聚,不同档次民宿的集聚程度均呈现出快速提升的趋势。空间发展过程中早期民宿集聚点扩散效应显著。空间集聚过程与地形地势、核心风景区、交通干线和居民点密切相关。③ 风景景观、发展基础、社会因素和区位因素是环莫干山民宿景观格局异质性的重要决定因素维度,但不同等级民宿的空间决定因素维度和指标差异性显著,两因素维度交互作用对于民宿的空间影响力更为显著。研究对于丰富接待业空间选址的类型研究,总结中国典型民宿集聚区空间发展模式具有重要理论意义,同时对于民宿产业选址和民宿集聚区规划实践具有一定现实意义。     

近50年山西终霜冻的时空分布及其影响因素

利用山西62 个气象观测站1961-2010 年的逐日最低地温资料,分析了山西终霜冻的时空分布特征,结果表明：（1）山西近50 年平均终霜冻日为4 月12 日,总体上呈现南部早北部晚的规律,但具体分布还受地形及地理位置的影响;平均终霜冻日与纬度和海拔高度均呈显著的正相关,且纬度对平均终霜冻日的影响要大于海拔高度。（2）M-K突变检验表明,大部分站点的终霜冻日都发生了显著的气候突变,突变时间在1975-1996 年之间;突变年份与海拔高度和纬度均为负相关,且与纬度的相关程度比海拔高度更为密切。（3）山西近50 年终霜冻变化趋势的分布具有明显的区域差异,提前幅度较大的地区主要位于中西部和南部的广大地区,推后幅度较大的地区集中在西北部以及中东部;变化趋势与海拔高度和纬度均为负相关,海拔高度对变化趋势的影响大于纬度。（4）山西正常终霜冻的出现概率为54%~74%,出现概率最大的地区位于东南部以及北中部等地;偏晚终霜冻出现概率为2%~22%,北部和东南部是偏晚终霜冻出现概率最大的地区;特晚终霜冻的出现概率为14%~36%,出现概率较大的地区集中在北中部和中西部。（5）海拔高度与偏晚终霜冻发生概率呈负相关关系,纬度与特晚终霜冻发生概率呈正相关关系;纬度、海拔高度与正常终霜冻发生概率的相关都不密切;纬度对不同程度终霜冻发生概率的影响要大于海拔高度。