基于多源数据融合的遗址古地层重建与应用研究

面向考古遗址三维重建,以安徽凌家滩遗址为例,提出了多源数据融合方法和基于融合结果的古地层三维建模方法.根据无人机航拍数据、大范围钻探数据、基础地理数据、田野考古图及文本资料,着重研究解决这些多源异构时空数据在空间基准、时空尺度和数据结构等方面的差异问题,进而构建了该遗址古地表三维模型.并在此模型基础上,初步探讨了面向考古遗址时空分析的地理空间统计、空间关系和最优路径分析等应用研究方法.实践证明,本文提出的方法为考古研究提供了直观科学的可视化平台,有助于进一步分析大范围遗址中各类遗迹的时空关系,为推演古人类的生存环境和历史发展规律提供依据.本研究深化了地理学与考古学的交叉应用,为数字考古提供新的思路,也拓展了历史地理研究新方向.

聚落遗址迁移最优路径模拟

古遗址作为古人生产、生活的重要场所和文化遗存,客观反映了在长期的人地关系相互作用下的地理空间特征及其分异情况,但是由于史前人类生产力水平低下,在聚落迁移或对周边资源探索中更多地考虑自然环境因素,这种行为符合'最优路径'的思想。本文旨在基于考古调查和基础地理数据,模拟构建古人在聚落选择上的迁移最优路径,探讨古人行为模式,重点研究成本数据确定和成本栅格数据的集成方法及最优路径应用分析。以长江中游新石器晚期的大溪文化、屈家岭文化、石家河文化为连续研究文化期,对其中1200多处遗址的基础地理数据和考古数据进行分析;选取高程、坡度/坡向、地形起伏度、距水系距离等自变量,基于二分类逻辑回归模型,构建研究区史前聚落遗址分布模型。为分析聚落群的时空演变,首先基于期望最大化方法(EM算法)和Voronoi方法对聚落遗址数据进行聚类划分聚落群的中心点的确定,选取分布模型中的自然因子系数作为权重计算成本栅格数据,进而模拟聚落遗址按时序迁移的最优路径。研究结果符合古人类在迁移过程中多考虑以最低成本从山谷、丘陵中穿行的基本规律。并对比已探明的聚落遗址信息,验证模拟的最优路径具有一定的合理性。本文提出的方法,避免了人为选择权重生成成本栅格所带来的仅依靠主观因素的局限,提高了考古研究的科学性,其研究方法和结论对于探究史前聚落遗址时空演变规律和人地关系有一定的参考价值。