《早期聚落分布时空特征挖掘技术与方法》

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该项目得到国家自然科学基金项目“环嵩山地区史前聚落分布时空模式研究”(41001124)和河南省科技攻关项目“文物保护规划中的空间信息技术应用研究”(124102310377)支持。

早期聚落时空分布形态对于认识早期社会复杂化进程及人类活动与自然环境关系具有重要意义。针对早期聚落时空分布分析手段贫乏的现状,该项目利用空间数据挖掘技术对早期聚落时空分布研究方法与关键技术进行探究,构建了聚落分布集聚模式分析、时空格局分析、规模等级划分、聚落群划定、聚落位置预测、分布时空模式可视化等方面的技术路线与方法体系,并在华夏文明起源核心地区-环嵩山地区进行实践。

研究内容主要包括:(1)早期聚落分布集聚模式分析方法。基于点模式测度的方式,提出了一套适应于史前聚落集聚模式研究的分析方法。(2)早期聚落时空格局分析方法。利于核密度分析技术,构建了早期聚落时空格局演化研究的分析方法,能够方便的计算出区域早期聚落的分布重心与分布形态。(3)聚落规模等级划分技术方法。选取影响聚落规模等级的因子,进行数据预处理、标准化,引入自组织特征映射模型(SOFM),建立了聚落规模等级划分的技术方法体系。(4)早期聚落群划分方法。将聚类算法K-medoids进行改进,实现早期聚落群科学划分。(5)聚落位置预测方法与技术。选取多种影响聚落选址的自然因素与文化因素,采用GIS技术构建未知聚落位置预测的数学模型,并在环嵩山地区进行验证,取得很好的效果,发现许多新的早期聚落。(6)聚落分布时空模式可视化。利用三维可视化技术,探索聚落分布时空模式展示方式,并对相关技术方法进行总结,实现了聚落形态展示的直观化、多维化与智能化。

项目已通过省级科技成果鉴定与验收,发表核心期刊论文8篇,出版专著1部。

项目已在全国范围内进行推广,在中国社会科学院考古研究所、河南省文物考古研究院、开封市文物考古研究所等国家级、省级、市级文物管理部门和科研机构的实际工作中进行了应用,对应用单位聚落考古、环境考古研究及文化遗产管理和保护的数字化、信息化、定量化、科学化与可视化具有重要的推动作用。通过项目的持续应用,为田野考古和文化遗产管理与保护提供辅助决策支持,提高了田野考古调查的效率,节省大量的时间和金钱,同时促进了对早期社会的理解与认识,对于华夏文明传承具有重要作用,由此产生了显著的社会效益与可观的经济效益。

成果说明

项目成果已在全国范围内推广应用。应用单位认为,项目成果为遗址信息管理、遗址分布特征、遗址规模等级、遗址预测等方面提供了技术支持和示范,为从聚落遗址空间分布与时空演化的角度透视古代社会发展提供了方法支持。对于理解人类生活生产上的联系,找到早期人类活动的若干规律,发现新的聚落遗址具有重要的指导性意义。 (1)该成果在中国社会科学院考古研究所得到应用,其中项目的聚落时空格局分析方法及分析结果为我所在考古遗址调查,遗址的分布与环境关系分析方面起到了极大的辅助作用。聚落的规模等级划分方法为应用单位在聚落址与城址的

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