基于RS与GIS结合的喀什地区遗址预测模型构建

结合遥感图像处理与地理信息系统空间分析等技术手段,构建喀什地区的遗址预测模型,缩小喀什地区田野考古的地域调查范围,实现对尚未被发现的文物与遗址起到前瞻性保护具有重要意义。利用2008年的MODIS遥感影像数据反演新疆喀什地区的土地覆被类型,结合研究区域的高程、坡度、朝向与距离水系的距离等地理环境因素,运用GIS空间分析方法,对喀什地区明清以前时期的遗址选址情况进行分析。随机提取研究区域内90%的遗址(492),采用变异系数法构建遗址选址偏好模型,利用剩余10%的遗址(55)进行模型验证,在所构建的遗址预测模型中测试遗址点的平均得分为72.56,96.35%的测试遗址点位于中高等级区,遗址预测模型的可靠性较高。此研究表明,遥感与地理信息系统的结合可为田野考古发掘提供依据,也可为考古研究和文化遗产保护提供地理参考。

基于Maxent模型的榆林地区新石器时代遗址预测分布研究

榆林地区新石器时代遗址丰富,同时在中国历史上占有重要地位,为了更有效的保护和发掘榆林地区的遗址,了解古遗址空间分布的不同规律,探讨研究古人类社会发展与自然环境演变的关系,本研究利用Maxent模型结合ArcGIS软件对榆林地区遗址分布进行预测研究,得出榆林地区潜在的遗址分布概率图,并利用Kvamme增益统计对模型精度进行验证。结果表明:①本次实验Maxent模型的AUC值为0.708,表明模型预测准确度较高;②由刀切图得出不同环境变量对遗址分布影响权重从大到小依次为:dem>离水距>剖面曲率>坡度>坡向;③模型的增益值为0.62,说明模型具有较高的精度。

改进随机梯度上升法在遗址预测中的应用

针对逻辑回归在遗址分类预测中存在容易欠拟合和分类精度可能不高的缺点,对其进行最优化算法的改进,通过GIS空间分析方法提取研究区域人文环境变量和自然环境变量,借助Python语言编写程序中的Numpy和Matplotlib模块,分别利用逻辑回归常用的梯度下降法及一种改进的随机梯度上升法求解模型回归系数,建立汾河流域龙山文化时期的遗址预测模型,对其预测结果进行分析对比,最终进行Kvamme增益统计有效性验证。实验结果表明,改进随机梯度上升算法较梯度下降算法分类精度可以提高17.3%,另外高概率区的G值为0.75,表明模型具有较高的实际应用意义。

汶泗流域大汶口文化考古遗址模型预测

以山东省汶泗流域作为研究区,利用GIS技术,在现有考古资料和考古模型基础上,对研究区大汶口文化时期的遗址点进行分析,选择具有显著影响水平的环境参数,建立预测模型,得到了研究区遗址点分布概率图.结果表明,高程、坡度以及距水系的水平距离是影响古代人类活动的三个主要环境参数.在50~100 m的高程段内遗址点分布最多,占已发掘遗址数量的40.4%;坡度方面,遗址点主要分布在坡度小于2.5°以下的地区,遗址点数目占目前发掘遗址数量的86.2%;51.4%的遗址点出现在距离水系2000 m范围以内.随着三者数值的增加,遗址点数量减少.通过遗址点分布概率图发现,遗址出现概率最高的集中在35.5°N^36.25°N,116.5°E^117.25°E之间,再次是流域的西南部地区.

陇东先秦遗址多光谱遥感与遗址预测模型研究

考古遗址预测模型(SPM)在考古学研究和文化资源管理中有着广泛的应用,但传统的构建方法过度依赖数字高程模型(DEM),对多光谱遥感数据的应用较少。本项研究以陇东黄土高原地区的区域考古调查为例,利用第三次全国文物普查数据、商业DEM数据和Landsat 8 OLI多光谱遥感数据,构建3种考古遗址预测模型(DEM模型、多光谱遥感模型和混合模型)。研究表明,黄土高原地区先秦遗址分布对坡向、纵向曲率、地形开阔度等地貌因素具有明显的相关性,而引入主成因素分析法(PCA)提取的多光谱因子不仅可以有效提高单纯基于DEM派生数据构建的遗址预测模型的精度和预测效率,而且还能够很好地改善遗址预测模型的空间结构,增强遗址预测模型的应用效果。基于上述混合模型的分析,陇东黄土高原地区先秦时期的土地资源开发,从仰韶文化时期的不足10%,迅速提升至龙山文化时期的43.1%,先秦时期整体达到了57.3%的规模,土地资源的加速开发奠定了该地区早期文明发展的基础。

地理信息系统在考古学中的应用研究

回顾了考古GIS在国内外的研究现状,阐述了考古GIS的主要研究内容;从考古遗址预测模型的发展出发,系统地总结和分析了目前所使用的各种遗址预测模型的理论与方法,并对地理信息系统在考古中的具体应用进行了详细的分析.

基于最大熵模型的通天河流域岩画景观分布研究

景观考古视角下岩画的价值不仅仅是图像语义本身,更是先民与环境互动产生的遗迹,尤其是岩画的分布特征可以作为理解历史环境变迁和人地关系演化的重要切入点。以通天河流域岩画作为研究对象,根据考古调查报告对已发现岩画点进行整理,利用GIS平台构建岩画数据库;然后运用K均值聚类法将岩画依据空间位置划分为4个岩画群,进一步选取影响岩画分布的8个潜在变量,综合运用成本表面分析法、累积可视域法等方法计算并提取对应变量的空间属性信息;运用最大熵模型对通天河流域岩画整体和各岩画群分别建立考古遗址预测模型。结果显示:该地区各岩画群彼此间分布特征差异大,但岩画群内部具有相似性。从上游早期至下游晚期的岩画,其分布受河流、遗址点可达性的影响逐渐减小,受高程、植被覆盖等因素的影响增大,这种变化是对该地区早期人类迁徙与适应环境过程的反映。最后,结合预测结果绘制出各岩画群潜在的分布概率图,可作为岩画景观保护范围划定的依据。