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上篇 考古探查、发掘与遗迹遗物的采集、保存
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第一章 考古勘探
1 朱俊英：《考古勘探》，科学出版社，1996年。张宏斌:《遥感技未在现代考古中的应用》，《中国文物报》1988年10月7日。
2 朱来东：《遥感技术与农业考古》，《农业考古》1986年第2期。
3 刘建国：《遥感考古的原理与方法》，《考古》1994年第4期。
4 D.R. Wilson, 1982,Air Photo Interpretation for Archaeologists, PP.10. St. Martin 's Press, Inc. New York .
5 Michael B. Schiffer,1984, Advances in Archaeological Method and Theory, Vol.7, PP.300-301, AcademicPress, Inc. Ltd, London.
6 格林·丹尼尔著、黄其熙译：《考古学一百五十年》，文物出版社，1987年，第294-298页。
7 科林·伦福儒、保罗·巴恩著、中国社会科学院考古研究所译：《考古学：理论、方法与实践》，文物出版社，2004年，第85页。
8煤田航测遥感中心宋德闻等：《秦始皇陵园的摄影测量与遥感工程》，《文物》1990年第7期。宋德闻等：《昭陵古墓葬遗址遥感解译和定位的研究》，《文物》1992年第7期；刘建国：《环境遥感在城址考古中的应用初探——汉长安城环境遥感考古的尝试》，《考古》1996年第7期；刘建国：《安阳殷墟遥感考古研究》，《考古》1999年第7期；中国社会科学院考古研究所考古科技实验研究中心、汉唐考古研究室：《新疆库尔勒至轮台间古代城址的遥感探查》，《考古》1997年第7期；丁邦钧等：《遥感技术在寿春城遗址考古调查中的应用》，《科技考古论丛》，中国科学技术出大学出版社，1991年；曾朝铭、顾巍：《北京地区长城航空遥感调查》，《文物》1987年第7期。
9 宋宝泉、邵锡惠：《遥感考古学》，中州古籍出版社，2000年。
10 福尔德·平格尔、宋宝泉：《航空摄影考古在中国应用之探讨》，《“迎接二十一世纪的中国考古学”国际学术讨论会》，科学出版社，1998年。
11许志勇编译：《航空摄影与考古的基本方法》，《北方文物》2001年第1期。
12中国历史博物馆遥感与航空摄影考古中心、内蒙古自治区文物考古研究所：《内蒙古东南部航空摄影考古报告》，科学出版社，2002年。
13邓辉等：《利用彩红外航空影像对统万城的再研究》，《考古》2003年第1期。
14张寅生：《一种考古勘探新技术一一应用电阻率法勘探地下文物》，《文物》1987年第4期。
15《探查地下文物的新技术——物探考古》，《中国文钧报》1988年1月8日。肖梦龙、施玉平：《遥感技术在考古学中的应用》，《天地》1989年1期。
16蒋宏耀、张立敏：《考古地球物理学》，科学出版社，2000年，第171页。
17张维玺：《考古地磁学及其在考古学中的应用》，《考古》1989年第10期。
18 武汉地质学院金属物探教研室：《电法勘探教程》，地质出版社，1980年。
19 金国樵等：《物理考古学》，上海科学技术出版社，1989年。
20 钟世航：《用物探方法解决文物保护和考古中的某些难题》，《地球物理学报》1991年第34卷第5期。
21 高立兵等：《高密度电阻率法在商丘东周城址考古勘探中的应用》，《考古》2004年第7期。
22 闫永利等：《高密度电阻率法在考古勘探中的应用》，《物探与化探》，1998年第22卷第6期。
23 张寅生：《磁法在田野考古勘探中的应用研究》，《考古》2002年第7期。
24 阎桂林：《考古磁学――磁学在考古中的应用》，《考古》1997年第1期。
25钱复业等：《地面电探CT技术及其在三峡考古中的应用试验》，《考古》1997年第3期。
26 Alcock, L,Antiquaries Journal, 48, 6(1968).
27 高立兵：《探地雷达在考古勘探中的应用》，《中国文物报》1996年6月23日第3版。
28 高立兵：《地面透射雷达（GPR）及其在考古勘探中的应用》，《考古》2000年第8期。
29 姚萌等：《绍兴印山大墓GPR无损探测方法研究》，《科技考古论丛》（第2辑），中国科学技术大学出版社，2000年，第116－121页。
30 段清波：《秦始皇帝陵的物探考古调查――“ 863 ”计划秦始皇陵物探考古进展情况的报告》，《西北大学学报》（哲学社会科学版）2005年第1期。
31 申斌、边德芳：《应用物化探方法研究殷墟遗址》，《华夏考古》1988年第2期。
32 伍宗华等：《汞的勘查地球化学》，地质出版社，1994年。
33 李士、秦广雍：《现代实验技术在考古学中的应用》，科学出版社，1991年，第338-340页。
34 Clark AJ. SeeingBeneath the Soil: Prospecting Methods in Archaeology. London : B.T. Batsford Ltd.,1990
35
36曹兵武：《GIS与考古学》，《考古与文物》1997年第4期。
37高立兵：《时空解释新手段——欧美考古GIS研究的历史、现状和未来》，《考古》1997年第7期。
38中国河南省文物考古研究所、美国密苏里州立大学人类学系：《河南颖河上游考古调查中运用GPS与GIS的初步报告》，《华夏考古》1998年第1期。
39徐绍铨等：《GPS测量原理及应用》，武汉测绘科技大学出版社，1998年，第188-189、204-205页。
40陆守一等：《地理信息系统实用教程》，中国林业出版社，2000年，第199页。
41刘建国：《3S在考古领域的应用与研究》，《青年考古学家》总第12期，2000年。
42 于光远主编：《信息新视角――悄然崛起的地球空间信息学》，湖北教育出版社，2000年。
43 杨林等：《GIS技术在遥感航空摄影考古工作中的应用》，《科技考古论丛》（第2辑），中国科学技术大学出版社，2000年，第73－78页。
第二章 水下考古
1 Bass, G.F. (1996).Archaeology under water. Thames and Hudson , London ; Wilkes, w. StJ.(1971).Nautical archaeology. David and Charles, Newton Abbot.
2 Bass, G.F. Katzev, M.L. (1968). New tools for underwater archaeology. Archaeology,21,165-173.
3 (英 )基思·马克尔瑞著 戴开元等译：《海洋考古学》，海洋出版社， 1992年，第 28页。
4 小江庆雄著、王军译：《水下考古学入门》，文物出版社， 1996年 ，第 153页。
5吴春明：《海洋考古学》，科学出版社，2007年。
6 张寅生：《水下考古与水下考古探测技术》，《东南文化》 1996年第 4期。
7许志勇：《航空摄影与考古的基本方法》，《北方文物》 2001年 1期。
78宋宝泉、邵锡惠：《遥感考古学》，中州古籍出版社， 2000年，第 170页。
9 鲁娜：《探索蓝色文明——水下考古》，《地理知识》1999年 2期。
10 Bascom, W.(1972).A tool fordeep-water archaeology. ī . ? .N.A.,1,180-184.
第三章 考古发掘中文物的采集与保存
1 宋迪生等：《文物与化学》，四川教育出版社，1991年。
2张承志：《文物保藏学原理》，北京科学技术出版社，1999年。
3王昌燧：《科技考古论丛》第二辑，中国科学技术大学出版社，2000年。
4王昌燧：《科技考古论丛》第一辑，中国科学技术大学出版社，1991年。
5中国纺织品鉴定保护中心编：《纺织品鉴定保护概论》，文物出版社，2002年。
6郭宏：《文物保存环境概概论》，科学出版社，2001年。
7马承源：《文物保护科学论文集》，上海科学技术出版社，1996年。
8中国文物研究所编：《文物科技研究》第一辑，科学出版社，2003年。
9郭莉珠等：《档案保护技术学教程》，中国人民大学出版社，2000年。
10 马清林等：《中国文物分析鉴别与科学保护》，科学出版社，2001年。
11 王蕙贞：《文物保护材料学》，西北大学出版社，1995年。
12 贾文熙：《文物养护复制适用技术》，陕西旅游出版社，1997年。
13 徐毓明：《艺术品和图书档案保养法》，科学普及出版社，1985年。
14 周宝中：《文物保护科技文集》，台北国立历史博物馆出版，2000年。
15 中国社会科学院考古研究所：《考古工作手册》，文物出版社，1982年。
16 龚德才：《考古发掘现场保护的理念与实践》，《中国文物报》2003年。
17 赵振茂：《青铜器的修复技术》，紫禁城出版社，1988年。
18 周双林：《谈谈考古发掘中文物的现场保护》，《文物世界》1999年第4期。
下篇 遗迹、遗物的分析研究
第一章 考古测年
1 Libby,W.F., et-al,“Age Determination by Radiocarbon contents: World Wide Assay of NatureRadiocaron”, Science, Vol.109, (1949) P.227
2 Ferguson, C. W. A 7104-years annual tree-ringchronology for bristlecone pine, Pinos Aristate, from the White Mountain , Califonia. Tree-ring Bulletin, (1968)29, pp.3-29.
3 G. W. Pearson． Precise Calendrical Dating ofKnown Growth-Period Sample Using a “Curve Fitting” Technique, Radiocarbon, Vol.28, No. 2A, pp292-299, 1986.
4 王树芝．树木年轮分析在考古学研究中的应用．中国文物报． 2001-5-16-7
5 光谷、拓实．树轮纪年法．现代自然科学技术在考古学中的应用．西北大学出版社， 1992年
6 张雪莲．夏商周断代工程中 14 C测年是怎样参与解决历史时期年代问题的．中国文物报．2001-12-28
7 仇士华．中国碳十四年代学研究．科学出版社， 1990年
8 弗·温多夫著．加速器质谱技术在田野考古应用的进展．郭庆春译．中原文物． 1995(4)
9 蔡连珍． 14 C年代测定——史前考古断代方法之一．考古与文物． 1980(2)
10 王维达主编．中国热释光与电子自旋共振测定年代研究．中国计量出版社， 1997年
11 仇士华、蔡莲珍．陶器的热释光测定年代介绍．考古． 1978(5)
12 李士、秦广雍．现代实验技术在考古中的应用．科学出版社， 1991年
第二章 文物形态结构与组成分析研究
1 仇士华、蔡莲珍：《现代自然科学技术与考古学》，《中国考古学论丛－中国社会科学院考古研究所建所40年纪念》，？出版社，？年。
2 Doran, F. E. F.R. Hodson: 1975 Mathematics and Computers in Archaeology. Harvard UniversityPress, Cambridge; Orlove, B. S. 1983 Mathematics is Archaeology. Cambridge UniversityPress, Cambridge.-*9
3 狄拉克著 陈咸亨译：《量子力学原理》，科学出版社， 1965年，第 ⅴ 页。
4 张红：《关于自然科学方法用于社会科学的思考》，《四川师范大学学报》（社科版）， 1999年 4月。
5 王培智等：《软科学知识辞典》，中国展望出版社， 1988年，第 28页。
6 谢伟：《多媒体技术在文物事业发展中的运用》，《文博》 1999年第 1期。
7 李季：《编译与解读 —迈向新世纪的中国史前考古学》，《东南文化》 2000年第 1期。
8 贾伟明：《数学方法在考古学研究中应用的探讨》，《考古学文化论集》（一），文物出版社， 1987年，第 34页。
9 段鹏琦：《石窟寺考古的新发现和研究》，《新中国的考古发现和研究》，文物出版社。
10 陈建立：《数学分析方法在考古学中的应用》，《中原文物》 2000年第 1期。
11 郎惠云等：《从成分分析探讨唐三彩的传播与流通》，《考古》 1998年第 7期。
12 金国樵等：《物理考古学》，上海科学技术出社， 1989年，第 267－ 268页。
13 李科威：《考古类型学的计算机实现、问题和前景》，《考古与文物》 1990年第 5期。
14 仇士华、蔡莲珍：《科技方法在考古学上的应用》，《中国考古学年鉴》 1990年。
15 裴安平、李科威：《雨台山楚墓CASA年代序列分析与相关问题探讨》，《考古》 1991年第 5期；《中国考古学年鉴》 1990年。
16 于秀林、任雪松编：《多元统计分析》，中国统计出版社， 1999年。
17 陈建立：《数学分析方法在考古学中的应用》，《中原文化》 2000年第 1期。
18 陈铁梅、何弩：《计算机技术对河南省二里头二期至人民公园期陶豆分类的尝试》，《考古学文化论集》（二），文物出版社，1989年，第340-345页。
19 杨伦标、高英仪：《模糊数学原理及应用》，华南理工大学出版社， 1995年，第 1页。
20 朱乃诚：《概率分析方法在考古学中的初步应用――以陕西渭南史家墓地的墓葬为分析对象》，《史前研究》1984年第1期。
21 中国社会科学院考古研究所考古技术实验研究中心：《考古研究所科技考古二十年》，《考古》1997年第8期。
22 李树根、董加礼：《模糊数学在管理中的应用》，吉林工业大学出版社， 1986年，第 50页。
23 王迅：《模糊数学在考古学研究中的应用》，《考古与文物》 1989年第 1期。
24 陈铁梅：《多元分析方法应用于考古学中相对年代研究——兼论渭南史家墓地三种相对年代分期方案的比较》，《史前研究》1985年第 3期。
25 陈建立：《数学分析方法在考古学中的应用》，《中原文物》 2000年第 1期。
26 李士、秦广雍：《现代实验技术在考古学中的应用》，科学出版社， 1991年，第 112页。
27范崇正、胡克良、吴佑实：文物保护与考古科学， 1996， 1： 17。
28 王增林：《扫描电子显微镜在考古中的应用简介》，《考古》 1994年第 11期。
29 李安模、魏继中：《原子吸收及原子荧光光谱分析》，科学出版社， 2000年，第 60页。
30 Hatcher, H., et al,Archaeometry, 22, 133 (1980).
31 A. M: Pollard and H.Hatcher, 1994, The Chemical analysis of oriental ceramic body compositions:Part I: wares from North China , Archaeometry,36 (1), pp.41-62.
32 Hart, F. A., et al,Archaeometny, 25, 179(1983)。
33 Schoneniger, M. J.,et al, Journal of Archaeblogical Science, 8, 391 (1981).
34 周仁等：《中国古代陶瓷研究论文集》，轻工业出版社， 1983年。
35 马文宽：《中国古陶瓷的科技研究》，《考古文物与现代科技》，人民出版社，2001年，第 23页。
36 徐位业等：（文名）《敦煌研究》，创刊号，1983年。
37 张宝峰：《穆斯堡尔谱学》，天津大学出版社，1991年，第 34、 35页。
38 张金萍：《文物的分析与检测》，《东南文化》2000年第3期。
39 李余增：《热分析》，清华大学出版社，1987年
40 Cheng, H. S., etal., Nucl. Instr, and Meth, 191, 391(1991).
41 金国樵等：《物理考古学》，上海科学技术出版社，1989年，第167-168页。
1、资源管理
主要应用于农业和林业领域，解决农业和林业领域各种资源(如土地、森林、草场)分布、分级、统计、制图等问题。主要回答“定位”和“模式”两类问题。
2、资源配置
在城市中各种公用设施、救灾减灾中物资的分配、全国范围内能源保障、粮食供应等到机构的在各地的配置等都是资源配置问题。GIS在这类应用中的目标是保证资源的最合理配置和发挥最大效益。
3、城市规划和管理
空间规划是GIS的一个重要应用领域，城市规划和管理是其中的主要内容。例如，在大规模城市基础设施建设中如何保证绿地的比例和合理分布、如何保证学校、公共设施、运动场所、服务设施等能够有最大的服务面(城市资源配置问题)等。
4、土地信息系统和地籍管理
土地和地籍管理涉及土地使用性质变化、地块轮廓变化、地籍权属关系变化等许多内容，借助GIS技术可以高效、高质量地完成这些工作。
5、生态、环境管理与模拟
区域生态规划、环境现状评价、环境影响评价、污染物削减分配的决策支持、环境与区域可持续发展的决策支持、环保设施的管理、环境规划等。
6、应急响应
解决在发生洪水、战争、核事故等重大自然或人为灾害时，如何安排最佳的人员撤离路线、并配备相应的运输和保障设施的问题。
扩展资料：
GIS的特点
1、公共的地理定位基础；
2、具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力；
3、系统以分析模型驱动，具有极强的空间综合分析和动态预测能力，并能产生高层次的地理信息；
4、以地理研究和地理决策为目的，是一个人机交互式的空间决策支持系统。
发展空间：
许多学科受益于地理信息系统技术。活跃的地理信息系统市场导致了GIS组件的硬件和软件的低成本和持续改进。这些发展反过来导致这项技术在科学、政府、企业和产业等方面更广泛的应用。
应用包括房地产、公共卫生、犯罪地图、国防、可持续发展、自然资源、景观建筑、考古学、社区规划、运输和物流。地理信息系统也分化出定位服务(LBS)。
参考资料来源：百度百科--地理信息系统
参考资料来源：百度百科--GIS软件
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考古研究中应用GIS的必要性
伴随着GIS技术的不断发展, 考古研究中GIS技术的应用与研究也得到了足够的重视,并且取得了丰硕的成果, 特别是GIS的空间分析技术应用于区域考古研究之中, 为现代区域考古学研究提供了一整套全新的方法和手段, 拓展了考古学研究的领域。很多定期召开的考古界国际学术研讨会都将GIS作为独立的专题, 让考古界的学者与GIS方面的专业人员一起进行交流和探讨, 更加促进了考古研究中GIS技术的发展与理论的成熟。在考古学研究中应用GIS技术之前, 考古调查和发掘中发现的各种遗迹或遗物的时空分布情况, 都要记录在遗迹分布图上, 这些是研究古代社会经济、文化和社会形态的重要依据。一个考古遗址的发掘, 尤其是带有明确学术目的的主动发掘, 往往需要进行若干次阶段性发掘才能完成, 因此就遗址的发掘和研究来说, 又具有一定的长期性, 而且每次发掘的内容都应该及时补充到遗迹分布图中, 这样才有利于考古研究工作的顺利进行。所以遗址的发掘资料除了发掘记录外, 通常是每次田野工作结束时, 在现有地图或实测图上进行补充和修正新的遗迹或现象, 于是一个遗址的资料就会逐渐增多。在这样的情况下, 对一个遗址内大量而重要的资料进行查询、管理和综合研究时往往会显得力不从心, 因为一些资料可地理信息系统在考古研究中的应用能存在于一张或几张不同时期、不同范围的遗址分布图上( 这些图的比例尺和注记格式往往不一样) , 而另一些资料却在遗址的发掘报告、研究论文甚至在有关单位收藏品的记录
中, 因此查询、收集这些资料既要耗费大量的时间, 又非常麻烦, 而且很难将大量的资料综合在一起进行定性定量研究和三维空间的模拟分析, 资料的利用率很低。所以在20世纪80年代末, 欧美考古学研究中引入了地理信息系统技术, 很好地解决上述的那些问题。考古调查和发掘中获得的资料都具有空间属性, 一个考古遗址的位置和范围可以使用空间数据来表示, 考古遗址内的遗迹、现象乃至一件器物或陶片都是在特定探方中特定位置上, 可以用准确的数据来表示各自的空间位置, 考古学研究就是通过各种遗迹和器物其空间分布的状况, 来模拟和重建当时的历史及其演变过程。传统的考古学研究方法往往只是通过人脑的思考, 然后使用文字给予一定的描述对研究结果进行归纳和总结。这种研究方法非常简便, 但是往往无法同时运用全部的考古信息进行综合研究, 而且不便于进行空间的分析和模拟, 深入浅出地对考古学问题进行阐述和研究。地理信息系统技术正是从考古遗迹或现象的空间位置出发, 建立多种空间信息与属性信息并存的数据库和图形图像库, 从而能够方便地进行分层或综合显示、查询、模拟各类数据信息, 直观、简洁地复原当时的社会状况。
考古研究中GIS项目的建立
运用GIS能够建立局部区域、全国乃至全球范围内的考古信息系统, 也可以建立单个遗址内不同时期遗物的分布特征方面的考古信息系统。用于考古研究的地理信息系统能够有效地表示遗址范围内的各种遗迹及其所处的地理环境, 这些遗迹可以大致抽象为点、线、面三种类型。点可以确定遗址或遗址中遗物的位置, 大范围的空间分析中可以将遗址、古城抽象为点; 线具有一定的长度和走向, 表示古代的城墙、道路、河流等相互间或与遗迹之间的联系; 面确定遗址范围和形状, 表示遗址的范围或各种面状的遗迹。考古信息数据包括考古遗址的空间数据和属性数据, 及其相互间的连接, 空间数据是指各种遗迹所处的空间位置, 属性数据是指遗迹的内容、说明等。空间数据包括地形图、专题地图、遥感影像等等, 空间数据的输入就是将这些图形或影像运用数字化仪、扫描仪等设备输入到计算机中的过程。考古研究中的空间数据往往很多, 因此需要对空间数据分层放置, 比如在一个区域考古信息系统中, 第一层表示这个区域的地形即等高线, 第二层表示水系, 第三层表示石器时代的遗址, 第四层表示商周时期的遗址, 第五层表示秦汉以后的遗址。空间数据的分层方法多种多样, 工作中应根据遗址的具体情况而定。属性数据包括现有的各种考古资料, 即考古钻探、发掘的所有记录等。
考古信息系统的建立就是在一个特定的GIS软件中建立一组项目文件, 然后调入相应的图层文件, 一般为矢量格式的线划图, 也可以为栅格式的图像文件。矢量图形记录的是曲线或闭合图形上各段线段的转点和方向, 可以对各个元素单元赋予属性值, 比如等高线可以赋予高程数值, 遗址点可以赋予遗址的名称、位置、大小、年代以及调查、发掘等情况。所以在每个GIS项目中都需要大量的矢量图形, 而且矢量图形的制作是最为关键性的工作。
地理信息系统在考古研究中的应用
82
MANAGEMENT AND REVIEW OF SOCIAL SCIENCES
2006 年第1 期(总第29 期)
矢量图形一般都是通过图纸的数字化或扫描图形的矢量化获取的。现在, 数字化仪基
本上已经退出舞台, 代之而起的是在矢量化软件的支持下, 将扫描的图形进行分层矢量化,
这种方法有着速度快、精度高、操作简便等诸多优点, 因而在信息化工作中发挥了重要的作
用, 得到了广泛的应用。考古GIS项目中, 对图形进行矢量化时一般将等高线、水系、道路、居
民地等单独分层处理, 其中等高线中的计曲线与首曲线、水系中的面水系与线水系、道路中
的铁路与各种等级的公路、居民地中的楼层数量等等, 也都是可以通过不同的属性值加以
区别的, 以便在最后的分析中能够充分发挥GIS技术的强大优势。考古遗址等情况可以在矢
量化时作为独立的一个或几个图层进行矢量化, 也可以利用GIS软件的编辑功能在GIS项目
中建立相应的图层。
GIS项目中往往具有很多的图层, 图层的排列方式需要作合理的安排, 以便在同时显示
诸多属性时, 前面图层对后面图层的叠压和覆盖最少。一般情况下, 以遥感影像或数字地面
模型作为底图, 然后再依次叠加等高线、水系、道路、居民地等现代地物, 最后再依次加入面
状、线状、点状等的考古遗迹图层。
矢量化后的图层文件一般都能够直接调入到GIS项目中, 然后在GIS软件中重新编辑或
建立地面信息与考古遗迹或遗物的属性库, 将相关的考古信息输入到属性库中。为了更好
地描述各种属性, 有时需要对一些信息进行简单的编码, 以便简化工作量, 提高工作效率。
有些信息可能存在于专门的数据库中或网页上, 这时就需要制作特定的连接, 以便在使用
中能够通过GIS项目就可以直接访问相应的数据库、网页, 充分发挥GIS技术的强大优势。
六、考古研究中GIS实现的功能
建立考古GIS项目的目的, 是利用GIS软件的强大功能, 来实现考古研究中的一些目标,
拓展考古学研究的领域。GIS技术的基本功能表现在如下方面:
首先, 地理信息系统具有强大的空间信息显示和查询功能, 可以实现包括矢量图形、栅
格图形和遥感图像等空间信息以及各种描述、记录、数据等属性数据的显示和查询。在GIS
软件中, 利用漫游和缩放工具能够改变图形显示的大小和位置。而且, 各个图层既可以单独
显示, 也可以根据需要, 进行不同组合的显示, 或者通过比例尺的变化, 来显示局部地区考
古遗址的分布特征或整个研究区域不同时期遗址的分布情况。GIS软件还可以按照一定的
限制来进行查询和显示, 提取距河流、中心聚落一定范围内的遗址的分布特征。
其次, 各图层可以被重新排列、编辑、剪切和粘贴; 或者添加新的图层。每一个图层中的
特征也可以进行编辑或移位, 同时能够打开对应的属性表, 进行属性数据的编辑, 如创建数
据表、定义表的结构、添加或删除字段、添加或删除记录、编辑修改图层数据和属性数据等。
一定区域的考古研究往往需要很多年的时间才能完成, 每次的考古调查和发掘都会有
新的收获, 这就要求所建立的考古信息系统具有不断修改原有数据和增加新数据的能力,
使考古信息系统始终拥有最新的数据和记录, 及时反映考古研究的进展情况。
第三, 利用GIS软件, 可以生成各种各样的图形和图像产品, 为区域考古研究提供生动、
美观、简洁的研究模型, 对考古遗址及其所处的环境进行三维模拟和显示。这些图形或图像
地理信息系统在考古研究中的应用既能够反映整个研究区域的总体概括, 又可以根据需要, 灵活地反映任何一个特定区域的
遗址分布特征; 同时, 还能够根据研究需要, 显示单个图层、多个图层乃至所有图层的信息。
GIS生成的图形和图像可以直接输出到打印机或绘图仪上, 打印出精美的图件用于印
刷制版; 也能够以多种格式输出到的文件中, 供其他软件调用, 以便作进一步的处理和分
析, 或编辑到超文本等格式的文件中, 制作光盘或放置于网站之上供他人查询使用。
第四, GIS软件具有对多重数据的访问和显示的功能。利用热连接功能, 可以直接访问
或打开图形、图像、数据库、声音、视频乃至其它GIS文件, 使地理信息系统能够与多重数据
进行广泛而快捷的联系。我们可以建立全国范围内的考古信息系统, 并应用热连接功能调
用各省、局部区域直至单个考古遗址的考古信息, 形成多级信息数据的使用与管理。
空间分析技术支持的聚落考古研究
一个区域内各种考古遗迹或现象与周围环境之间都有着密切的联系, 反映出当时人类
的生存受到自然环境的严重制约。在聚落考古调查和发掘工作中, 考古学家记录了很多有
关考古遗迹或现象的空间数据, 或者说那些数据具有重要的空间信息。所以能够运用空间
分析的方法对一个区域内的考古数据进行研究, 揭示考古遗址的分布与自然环境等因素的
关系。在此, 以山西省襄汾县境内、陕西省七星河流域等的聚落分布与环境关系研究为例,
介绍GIS空间分析技术支持的聚落考古研究的特征。
1.缓冲区分析
缓冲区又称影响区或影响带, 是指围绕地理要素的一定宽度的区域。缓冲区是以某类
图形元素( 点、线或面) 为基础拓展一定的宽度而形成的区域。在襄汾县境内的聚落分布研
究中, 各个时期的聚落基本上都是沿着河流分布, 所以建立了河流缓冲区, 并且发现全部聚
落基本上都是在汾河各支流两侧大约600米的范围内, 而汾河两岸的聚落则非常稀少。这个
情况与其它一些地区的聚落分布特征比较一致, 当时人们的生活与水源有着极为密切的关
系, 人们在选择居住地点的时候首先要考虑与水源的距离。研究区域的西南部地势较平坦,
现在修建了一些人工水渠, 很难发现自然河流的痕迹, 古代的自然河流遭到了严重的破坏,
这里的聚落看起来显得与河流无关, 但在当时应该是与河流有着密切的关系。
产生这种情况的原因在于山西省属于半干旱性气候, 全年的降水量分布极不均匀, 一
般七、八两个月的降水量超过全年降水量的65%, 而另外10个月的总降水量还不到35%。人
们为了在旱季也能够生存在这里, 必须在雨季贮存足够的水量。于是人们就在靠近河流的
地方选择居住地, 每个聚落的人都会在附近的河流上修建堤坝, 使堤坝以上的河段成为一
个个小型水库, 常年贮存一定的水量以满足人们长期生存的需要。当然, 考古工作发现河姆
渡时期就已经开始使用水井, [1] 但可能水井的使用并不很普遍, 否则在距离河流较远的地方
也可以生存, 所有的遗址就不会紧紧靠近河流分布。
研究区域内汾河的支流众多, 每条支流的汇水面积都很小, 不同聚落的人们逐水而居,
在每条支流上往往会修筑多座堤坝, 从而使雨季里河流中水的流速和流量都得到较好的控制, 一般的暴雨不至于冲毁堤坝。当然有时也会有大的山洪冲毁堤坝, 人们需要经常性地修
复和维护他们赖以生存的堤坝。研究区域中的聚落基本上都是沿小型的支流分布, 而汾河
沿线分布的聚落则非常稀少, 其原因就是雨季中汾河的水量很大而无法控制。
关于史前人类修筑水利工事的情况, 何驽博士曾经在湖北省京山县屈家岭遗址上发掘
出“围堰”遗迹, 由此提出“堰居式”聚落的概念, [1] 说明至少在屈家岭时期人们已经开始修建
水利设施来贮水。屈家岭文化的时间相当于中原仰韶之后、庙底沟二期之前, 可以说时间上
与本项目研究的早期聚落比较接近, 所以晋南地区的先民自新时期开始修建水坝是绝对有
可能的。然而, 襄汾县与京山县的土壤情况有所不同, 襄汾县的黄土土质疏松, 表层土壤易
于渗水, 所以不能修建大面积的围堰来贮水, 只能利用下切很深的河道来贮水。
2.坡度与坡向分析
从研究区域中聚落的总体分布上看, 各个时期的聚落基本上都集中在中部地区, 南部
和北部则很少有聚落, 而且很多都是在东部塔儿山的山麓地带。通过GIS软件生成坡度分析
模型之后, 可以看出坡度在1°以内和超过3°的地带几乎没有聚落分布。西部吕梁山沿线
坡度很大, 河流的落差也很大, 不适合修建堤坝用来贮水, 人类无法在这里生存。而坡度在
1°以内的平坦地带, 可能是河流的稳定性很差, 山洪爆发的时候经常发生河流改道等事
件, 人们也就无法在那里生存了。而1°至3°的地带中, 河道下切很深, 河流较为稳定, 适合
人类的生存。
在坡向分析中, 一般认为古人选择朝南的坡向居住时可以接收更多的光照, 较少受寒
冷的西北风的侵扰。但是该研究区域中聚落的分布与坡向的关系不很明显, 其原因应该是
各时期中人类的生存主要依赖于水源, 选择合适的河段才是保证全年不断水的最重要条
件, 其它方面的的因素都是次要的, 有时候不得不放弃。
3.可视域分析
遗址或聚落的可视范围或一组遗址能否相互通视的情况, 在考古学的景观结构中有着
极为重要的作用, 古代战略要塞或墓冢往往位于地势较高的位置, 所以可视域分析在考古
学分析和解译中有着重要的单位。对于很多文化类型和人群来说, 一个地域中视觉的影响
力超过其它感官接收的信息, 这个地域可以感知其冷或热, 气味或声音, 但是视觉特性则能
留下很深的记忆和暗示, 常常形成对这个地域最基本的描述。
[2]
国外一些学者认为, 遗址( 不论其地位和功能如何) 的可视特征具有浓厚的地域特色,
一个遗址选择可视特性的原因可能有很多, 其中有与其具有某种特定关系的同期( 或早期)
遗址, 或者是具有特殊自然景观的地点。古人确定聚落位置时可能会认真考虑各种关系, 受
到各种故事、传说或者一些重复的经历或遭遇的影响, 所以可视性并非只是选择聚落、祭祀
或其他活动场所的惟一因素。
[3]
地理信息系统在考古研究中的应用
在本项目的可视域分析中, 以较为典型的仰韶、龙山几个时期的大型或中型聚落为视
点, 分别建立相应时期的可视域, 发现各个时期的小型聚落基本上都不在相应时期大型遗
址的可视域内。
产生这种情况的原因, 笔者从两个方面进行分析: 其一是各个时期的人们选择聚落的
时候, 首先考虑的因素是距离水源的远近, 生存的需要才是第一位的, 在此基础上再考虑其
它的因素。其二是在大型聚落内, 人们可以修建很高的了望塔, 或者选择聚落内地势最高的
地方搭建了望台, 这样可以看到周围的中小型聚落, 牢固地掌握管辖地域内的各种情况。或
者是在聚落附近的山顶上修建了望台, 然后通过烽烟把信息传递到聚落内部。
八、GIS与虚拟现实技术
GIS技术的一个重要的功能就是对研究区域的三维空间模拟, 在考古GIS数据的基础
上, 可以使用三维合成技术生成逼真的三维古代环境、古代城市、考古遗址、考古发掘现场、
考古博物馆等等, 并配合相关的声音等信息, 用户可以直接用人的技能和智慧对这个生成
的虚拟实体进行考察和操纵。如同很多博物馆中制作一些考古遗址、墓葬的沙盘一样, 三维
建模技术可以根据考古调查、发掘的数据, 对发掘的情况或古代社会进行虚拟, 通过计算机
动态地重现考古发掘现场或古代的历史片段等场景; 也能够根据考古学家的假设或推断进
行三维动态的虚拟, 检验假设或推断的可靠性。
随着计算机技术和GIS技术的发展, GIS的用户不仅可以形象地观察考古数据, 而且可
以与三维模拟的对象进行交互, 具有从外到内或从内到外观察考古数据空间的特征。比如
用手( 通过传感器或跟踪装置) 或其他三维工具来操纵古代模型、感知模拟对象的触觉乃至
气息等等。这样, 考古学家可以充分地利用考古数据, 从不同的角度使用不同的方式来研究
考古学的问题, 提高了效率, 更会节省大量的时间; 非考古专业的人士则可以非常直观地感
知考古研究的内容, 领略考古学家所揭示的古代社会的“真实”面貌, 走进视听效果十分逼
真的虚拟考古世界, 体验身临其境的感觉。
我国的GIS技术在考古研究中的应用与研究刚刚起步, 与欧美相关方面的研究有一定
的差距, 但是随着我国考古研究中对区域、环境、景观、聚落等方面研究的深入, GIS技术的
应用也一定会日臻完善, 得到长足的发展, 为考古学研究提供一套全新的技术和方法, 拓展
新的研究领域。
