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,将环嵩山地区划分为河水(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。

环嵩山地区史前聚落选址偏好区划分

从1 452处环嵩山地区史前聚落中随机抽取所占比例为60%的聚落,用于聚落选址偏好等级划分.利用GIS空间分析技术,讨论聚落分布与海拔高度、坡度、水系、地貌、土壤、气候等6个地理环境因子之间的关系,利用变异系数法确定各指标因子的权重,引进空间加权叠加法构建史前聚落选址偏好等级模型,将研究区划分为高、中、低3个史前聚落选址偏好等级区.利用剩余40%的聚落进行验证,结果表明模型精度比较高.划分结果可用于对环嵩山地区未发现的史前时期聚落可能存在的地理位置进行预测.

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9000—3000aB．P．聚落演替模式及其与地形的关系

不同生产方式、生产水平、社会结构与组织形态对区域环境的选择与适应使得环嵩山地区9000-3000aB.P.聚落演替模式在时间上具有差异性。表现在裴李岗时期向仰韶时期演替过程中,为放弃原来聚落的位置,转而迁移至别的区域兴建新的聚落的＂迁移型＂演替模式; 仰韶时期向龙山时期演替过程中,为在保留原有聚落的基础上,向周边进行扩散,寻找新的区域兴建新的聚落的＂扩散型＂演替模式; 龙山时期向夏商时期演替过程中,为在原有聚落的基础上,面积不断扩大,规模不断扩张的＂膨胀型＂演替模式。这种聚落演替模式的差异性与区域环境,尤其是地形条件存在联系。生产方式的转变使得仰韶先民放弃裴李岗时期的近山台地聚落,转而迁移至更适合农业生产的山前平原兴建新的聚落。社会的稳固发展与聚落数量的增长迫使龙山先民在仰韶聚落的基础上寻求环境条件较好的区域新建聚落,以缓解人口增长带来的压力。社会形态与组织方式的变化使得夏商时期聚落在龙山时期聚落的基础上,面积不断膨胀,并最终导致聚落规模等级差异特征的形成。环嵩山地区早期聚落传承模式的差异性说明不同的社会形态与发展阶段是在一定的生产水平与特定的社会组织结构基础上对不同环境选择与适应的结果。