明长城青砖强度及超声回弹测强曲线回归分析

长城是我国古代人民智慧的结晶,也是著名世界历史文化遗产,其中明长城占中国长城总长度的41%。青砖作为明长城重要建筑材料,其强度直接关系到长城结构的安全性和耐久性,也是修缮过程中重复利用的重要依据。由于长城是我国重点保护文物,不宜采用破损的测试方法,应以无损检测方法为主。在北京延庆大庄科段倒塌的长城中,随机选取27块青砖,对其进行回弹、超声及抗压测试。通过回弹值和抗压强度回归拟合了线性、幂和指数函数3种形式的测强曲线,对比分析了决定系数、平均相对误差以及均方相对误差,结果表明指数函数的测强曲线最优。通过回弹值、超声值和抗压强度回归拟合了幂函数形式的综合测强曲线,对比分析表明该曲线优于回弹测强曲线。

北京明长城沿线乡村聚落空间形态特征及其影响因素研究

明长城军防体系对周边乡村聚落空间形态产生深远影响并表现出复杂差异性。本研究以北京市密云区30个明长城沿线聚落空间为研究对象,通过调查、量化、对比分析城堡内、外聚落空间和一般聚落空间三者之间的形态差异,梳理北京明长城沿线聚落空间形态特征,分析其影响因素。研究发现,聚落规模、聚落边界形态、路网连接程度、公共空间分形维度和建筑之间规模秩序与城堡有明显的关联关系。明长城军防体系、自然环境限制和生活方式转变是影响明长城沿线聚落空间形态特征的主要因素。本研究为明长城沿线聚落空间形态特征认知、传统村落保护发展规划、长城文化遗产空间的保护与传承提供借鉴。

明长城镇朔关考

镇朔关是明长城最东端的一座关口,也是明代辽东东南部各民族交往交流交融的重要通道。因相关文献记载较少,且语焉不详,学界在镇朔关的地望和建置年代方面尚未达成共识。本文对记载比较详细、地理位置相对准确的明辽东镇长城关口的相关资料进行比较研究,分析总结出明辽东镇长城关口设置的共性特点,并在实地调查的基础上推定镇朔关应在今辽宁省宽甸满族自治县和凤城市邻境区域的大边沟河谷内与明长城墙体交叉处。通过梳理明嘉靖中后期辽东镇长城东段营建和经营的相关史料,推测镇朔关营建于嘉靖二十五年(1546年)。

文化符号视域下明长城的文化内涵与价值研究

明长城是世界上公认规模最大、修建时间最长、结构最为完备的长城,是中华民族最显著的文化符号之一。在古代,明长城不仅是重要的军事防御工程,更是农耕文明与游牧文明交往交流交融的一条秩序线。在近代,长城逐渐从一项军事防御工程转变为一种精神象征。在当代,长城逐渐从军事防御工程转为对外展示形象的文化遗产,象征了向往和平的良好国家形象,成为最能够代表中国、最受欢迎的文化符号。从价值方面来看,明长城作为我国重要的文化遗产资源,对于带动沿线城市经济有着巨大作用。因此,在文化符号视域下深入探究明长城内涵与价值,对于传播中国积极正面的国家形象意义重大。

京津冀明长城军防聚落现代演化及分类保护策略探讨

长城营建和使用的主体是人。明代大量军民来到沿线居住、生活,形成了特殊的军防聚落体系。作为屯兵城池和主要的指挥阵地,明长城沿线军防聚落在当时肩负着重要的军事使命。而从明末尤其是清代以来,当长城防御体系的军事性作用慢慢淡化之后,原先的军防聚落逐渐演变为普通居民聚落,并不断发展为乡村、县城,甚至都市,对现代京津冀城镇地理格局产生了深远影响。文章以京津冀范围内所有明长城军防聚落为主要研究对象,探讨其在现代的不同演化结果和内在规律,并以“人与遗产”关系视角,从军防聚落的不同演化结果出发,关注“遗产化”之后的长城军防聚落与人的互动关系,归纳出“城市型”“乡村型”“荒野型”和“景区型”4类,并对其面临的问题和分类保护策略进行探讨。

明长城宣府镇和土木之变

40年前,董耀会和同伴完成了首次徒步考察长城之旅。此后,他一直致力于长城历史文化研究、长城保护和利用工作。如今,已成为燕山大学中国长城文化研究与传播中心主任、教授,河北地质大学长城研究院院长,中国长城学会首席专家、副会长,中国旅游协会长城分会会长的他抚今追昔,感慨万千。本刊开设“‘长城之子’话长城”专栏,记录他与长城相依相伴的人生。

在天津考察明长城

40年前,董耀会和同伴完成了首次徒步考察长城之旅。此后,他一直致力于长城历史文化研究、长城保护和利用工作。如今,已成为燕山大学中国长城文化研究与传播中心主任、教授,河北地质大学长城研究院院长,中国长城学会首席专家、副会长,中国旅游协会长城分会会长的他抚今追昔,感慨万千。本刊开设“‘长城之子’话长城”专栏,记录他与长城相依相伴的人生。

秦皇岛段明长城时序InSAR遥感动态监测

地面沉降是京津冀地区常见的地质灾害之一,地面不均匀沉降对于明长城的保护存在着潜在威胁,从而造成不可逆转的损失。文章采用2016—2018年的53景Sentinel-1数据,基于永久散射体合成孔径雷达干涉测量(persistent scatterer interferometric synthetic aperture Radar,PS-InSAR)和小基线集(small baseline subsets,SBAS)技术获取秦皇岛段明长城地表形变信息。将合成孔径雷达(synthetic aperture Radar,SAR)数据基于不同的处理方法获取的形变结果进行交叉验证检验监测结果的精度,得到两者数据线性相关性R 2达到0.81。结合地下水水位变化、地质构造、地层岩性数据、土地利用数据及高速公路铁路分布等辅助数据,对明长城沿线沉降进行成因分析。最后基于广义回归神经网络(generalized regression neural network,GRNN)对明长城沉降进行预测。结果表明:秦皇岛段明长城沿线表现出不同程度的形变,形变严重的区域主要集中在东部及东北部区域,最大沉降速率超过-12 mm/a;地面沉降与地下水开采关联不大;明长城在与断裂带相遇前后沉降速率表现出微小差异;沉降严重区主要发生在第四系全新统黏土层;交通道路运营暂时未对明长城沿线沉降造成较大影响。GRNN预测结果表明未来明长城沿线沉降有逐渐增大的趋势,部分区域需要重点关注。研究对位于山地地貌明长城进行系统的监测和整体保护提供技术支持。

基于附燧遥感考古调查的明长城烽传场景新识

在中国“长城资源调查”工程实施后,明长城全线仍有大量遗址及其历史场景信息处于蒙尘状态,反映出传统考古信息采集方法的一定局限性。在国家文化公园建设背景下,为深入理清明长城的燃烽预警场景,首次对一类非常重要但被长期忽视的设施——附燧展开全面调查。通过实验室自建的“明长城全线实景三维数据库”筛查、低空遥感测绘及补充踏勘,共计定位、测绘162处遗址,发现附燧是在明长城全线广域应用的重要燃烽设施。文章进一步分析了附燧的保存状态、单体形制、空间类型及选址特点等内容,揭示了明长城“台下点烟,多烟传烽”的传烽历史场景。以低空遥感为技术基础,通过群体遗址的全线图像数据采集和整理,提升相关资源信息的掌握程度,进而发现隐藏文化遗产类型的方法,同样适用于其他类型线路遗产的研究。

明长城军事聚落地理景观模式

【目的】长城是中国古代伟大的军事工程,不同地段的地形特征与人工修筑的工事巧妙融合,形成独特的地理景观。为揭示古人营建思想与选址智慧,剖析长城军事地理蕴含的文化内涵。【方法】系统梳理古代9部描述“形胜”和“冲缓”的代表性著作,梳理出“极冲”“最冲”“次冲”“又次冲”“冲”“稍缓”“缓”7种军事地理类型,以其中3部著作中的4种军事地理类型为样本,利用ArcGIS软件,分析军堡与长城边墙的距离、与水系的距离、高程、坡度、起伏度,解释冲缓等级的地形特征。【结果】发现离边墙越远,军堡“冲缓”等级越低,规模越大;交通通道越窄,敌军同时通过的人数越少,军堡“冲缓”等级越低。【结论】揭示了古人从全局视角进行九边重镇规划布局的形胜智慧,以及从微观视角的“因地形用险制塞”的选址智慧,为长城价值研究和国家文化公园展示策略提供借鉴。

呼和浩特地区明长城文化遗存体系的基本内涵

呼和浩特地区明长城文化遗产资源内涵丰富,种类多样,具有极大的开发利用价值。呼和浩特地区明长城主要分布在呼和浩特南部的和林格尔县和清水河县境内,此外托克托县、和林格尔县还有明代早期的大型卫城遗址等。本文将其按照“一区、两带、五专题”的内涵予以认识和理解,分别是“呼和浩特明长城文化遗产分布区域”,“大边长城文化带”“二边长城文化带”,以及大型卫城遗址系列、和林格尔—杀虎口长城与万里茶道文化专题、圣山与十三边长城文化遗产区、清水河口子上长城文化遗产区和清水河老牛湾长城与黄河文化遗产区。

明长城真保镇军事防御体系空间布局与自然地形探析

真保镇作为“内边”长城,依托太行山自然地形,从太行山脉的北端,一直延伸到河北省南端,旨在抵御山西来犯之敌,保护京城安全,构筑起河北西部一道坚固的安全屏障。文章以明长城真保镇军事防御体系为研究对象,通过相关史料梳理,运用ArcGIS地理信息平台,从军事防御体系构成、防御层级与联合防御、军事地形分类与等级等方面进行定性定量分析,还原防御体系各子系统间相互协作形成的复合网状联动防御结构,归纳总结出真保镇军事防御体系的空间分布特征及其与自然地形间的关系。

地震作用下夯土城墙动力响应分析——以山丹明长城为例

2022年1月8日门源M6.9地震造成山丹明长城局部破坏。为研究此次地震作用下夯土城墙的动力响应与破坏特征,基于地震现场考察结果,采用振幅等效处理后的记录地震波为输入地震动,开展双向地震荷载作用下夯土城墙的动力响应数值分析,研究不同位置测点的最大位移、峰值加速度与墙体应力分布特征,探讨地震导致夯土城墙破坏的主要内因。研究结果表明:双向地震荷载作用下,墙体位移和峰值加速度(PGA)随着高度的增加逐渐增加,但距墙体底部0.5 m高度范围内PGA放大效应不明显,最大位移、加速度均出现在墙体顶部裂缝位置处;水平地震荷载作用下墙体的地震动响应更为显著;墙体的最大主应力、最大剪应力均出现在有裂缝处的底端掏蚀悬空部位,墙体裂缝、夯筑搭接、掏蚀悬空处应力集中明显;裂缝对夯土城墙的地震动放大效应在一定高度范围内表现为弱化作用,但随高度增加逐渐过渡为强化作用;裂缝可显著增强墙体顶部地震动响应,可能是本次地震诱发城墙破坏的主要内因。研究成果可为古城墙遗址的加固修缮提供科学指导。

明长城(北京段)遥感动态监测与影响驱动分析

长城文化带经济生态协调发展和文化景观保护是区域社会可持续发展的重要内容。面向大型线性文化遗产一体化监测与评估现实需求,提出了一种集成面向对象变化向量分析和U-net深度学习的遥感动态监测方法;通过对分类散点噪声的抑制和重点区域环境要素的精准动态刻画,实现了结合社会经济数据与遥感变化检测的文化景观变迁驱动影响因子诠析与信息挖掘。实验以明长城(北京段)为研究对象,使用2015—2020年高分二号(GF-2)2 m分辨率的融合图像,通过多尺度分割、变化向量分析提取、U-net图像分类等方法,对其景观廊道进行地表要素遥感变化检测和土地覆盖变化矩阵定量分析。结果表明:明长城(北京段)文化带土地覆盖变化率为0.098%,主要表现为裸土、耕地等向林地转化以及人工用地的增加;同时,文化带生态环境呈正向发展,保护态势整体良好。研究结果可为明长城(北京段)生态环境协调发展和文化景观可持续保护提供技术支持。

国家文化公园建设背景下青海明长城的历史作用与现实意义

长城国家文化公园的建设为研究青海明长城提供了新的视角和方法,有助于更好地认识青海明长城的历史作用,也有助于更好地阐释青海明长城的现实意义。历史上的青海明长城在增强河湟地区军事防御、保障地方和平稳定,平衡民族势力、奠定民族格局,以及促进地方社会经济恢复和发展等方面曾起到积极作用。新时代的青海明长城在丰富历史文化研究、增强文化自信,传承民族精神、激发家国情怀,以及助力区域发展等方面具有现实意义。

青海明长城(大通段)基本情况及保护工作

明长城已经被列入世界文化遗产名录,是我国重要的历史文化遗产。加强对明长城的保护是非常重要的工作。文章对青海明长城(大通段)基本情况进行了介绍,并就其保护工作进行了探讨,希望为明长城的保护提供借鉴。

山岭隧道下穿明长城水磨钻静态爆破施工技术

以朔神高速项家沟隧道下穿明长城古遗址段为依托,对新建隧道下穿明长城古遗址段水磨钻静态爆破施工施工技术展开研究。比选不同施工方案依据工程项目管理的原则,确定“水磨钻钻孔+静力爆破剂加热膨胀劈岩+周边钻孔劈岩机修整”施工,并研究施工技术要点。结果表明,在工程项目“三控一管理”的前提下,本方案节省费用约25 4811.6元、缩短工期55 d,工程质量得到进一步优化,经济社会及环保效益良好。

北京明长城沿线森林景观斑块地形梯度分布特征

北京境内的明长城依山就势,多位于分水岭或山脊地带,或断层崖顶部。长城本体与其沿线森林景观共同构成长城景观。在不同地形梯度上分析长城森林景观的分布特征,对于掌握森林植被对长城的潜在影响,保护长城历史文化遗产具有重要的作用。以DEM数据、北京市长城普查数据以及森林资源规划设计调查数据为数据源,借助GIS技术,分别从高程、坡度、坡向3个地形因子上,在北京明长城沿线两侧设置3000 m缓冲区,定量分析该区域森林景观斑块的分布特征。同时,利用地形位指数综合分析景观斑块在地形梯度上的分异情况。结果显示:①研究区1500 m以下中低山中,混交林和灌木林地受海拔影响较小,适宜性广;阔叶林趋向分布在海拔700 m以上区域,而其余景观则倾向分布在700 m以下区域。②在坡度梯度上,经济林、农地和其他用地倾向分布在坡度小于15°区域,阔叶林、疏林地和灌木林地趋向分布在坡度大于15°区域,而其余景观则倾向分布在5~25°区域;③各景观斑块空间分布受坡向变化影响显著,表现出不同的坡向选择倾向,其中,半阳坡和半阴坡区域景观多样性较高。④地形位指数显示,阔叶林、针叶林、混交林、灌木林地以及未成林林地分布受地形位影响显著,倾向分布在第6地形位级;经济林、疏林地、无立木林地以及宜林地分布受地形位影响则相对较小,适宜性较广;海拔750 m,坡度15°以上的高地形位区域,森林景观斑块类型分布较少。

沟峪单元视角下明长城古北路军防空间特征及其影响因素研究

在长城国家文化公园和北京长城文化带建设背景下,对长城及其周边区域的军防空间格局展开研究具有重要理论与应用价值。当前研究中缺乏基于沟峪单元视角对长城军防空间微观的、精细化、类型化特征识别。明长城古北路是京师防御体系重要组成部分和长城军防典型单元。通过对明长城古北路军防体系进行不同尺度的研究,揭示不同层级彼此嵌套的军防空间结构特征;对明长城古北路交通格局与军防空间单元、军防空间层次与组团模式、军防聚落规模与形态进行类型识别和特征研究;进而指出,长城军防空间复杂多样的分布格局和形态主要受到自然环境、军事建制和经济社会等多重因素影响。

北京明长城森林景观空间结构的分形特征及稳定性

为了从整体上了解北京明长城沿线森林景观空间结构的分形特征及稳定性状况,基于分形理论,以北京市长城普查数据和近期森林资源调查数据为主要数据源,以北京境内明长城两侧3 000 m范围内的森林景观为研究对象,在对研究区各景观类型的周长和面积统计的基础上,又对各景观要素类型斑块形状指数及周长-面积的标度和频度关系进行了定量分析,并结合分维数以及稳定性指数对各景观要素类型的分形特征和稳定性进行研究分析。结果表明,研究区内各景观要素类型斑块形状指数以及周长-面积的标度和频度关系是客观存在的。周长和面积统计表明,研究区以有林地和灌木林地为主,二者面积比重之和达83.38%,而疏林地和无立木林地景观面积比重较少,分别为0.76%和0.36%。平均斑块形状指数、分维数以及稳定性指数分析表明,农地和其他用地景观的斑块形状最为不规则,复杂程度最高,空间占据程度最大,稳定性最低,而疏林地斑块形状最规则,稳定性最高。其中,农地景观稳定性指数为-0.086 7,表现为在其复杂形态下的一种稳定性。从整体上看,研究区自然景观斑块形状较人文景观更为规则,稳定性更高。地形地貌和人为干扰是影响景观斑块形状和稳定性的主要因子。