GIS 在历史 、文化地理学研究中的应用及展望

第 24 卷  第 1 期 2008 年 1 月
地 理 与 地 理 信 息 科 学
Geography and GeoInformation Science
Vol . 24  No . 1
January 2008

◎ 李凡 ( 佛山科学技术学院旅游系副教授)

摘要 :通过对文献的综合分析 ,总结了 GIS 应用于历史地理学 、文化地理学 、考古和文化资源管理以及空间社会科 学的研究进展 ,并介绍了我国历史文化地理信息系统的建设实践 。尽管在历史地理和文化地理研究中 GIS 应用仍 面临一些问题 ,但它拥有巨大的潜力。因此,国内历史地理和文化地理学者应该重新认识 GIS 的作用 ,开发适合的GIS 应用软件 ,搭建跨学科的合作研究平台 ,争取将 GIS 在历史文化研究中的应用纳入数字城市计划之中 。
关键词 : GIS ;历史地理学 ;文化地理学 (2008) 01 – 0021 – 06

历史地理学和文化地理学是现代地理学中两个关系密切的分支学科 。人文现象是历史地理学重要 的研究对象 ,文化地理学研究也离不开其历史属性 , 两者相互交叉形成了诸如历史文化地理或历史人文 地理等学科。随着当今世界科技的飞速发展 , 历史 地理学和文化地理学正面临一些急需解决的问题 , 传统的空间和时间分析方法凸显其欠缺 ,这对学科 发展也提出了新的要求 ,如何采用新的研究方法提 高研究成果的精确性 ,以促进学科的进一步发展显 得十分重要 。由于 GIS 为地理研究和地理决策服务 提供了技术支撑 ,在历史、文化地理研究中 , 可将卫 星图片、地图、文献资料、遗产及文化景观等按一定 的格式化要求予以融合 ,建立历史文化地理数据库 , 进行信息的多元综合分析和应用 ,实现地理空间数 据处理、分析和可视化 ,成为历史、文化地理学研究 的新趋势 。本文对我国内地及港台地区在该领域的 研究进展进行总结和梳理 ,为国内历史、文化地理学 研究提供借鉴。

1  研究进展

1 . 1  GIS 在历史地理学研究中的应用

(1) 历史地图资料的数字化 。GIS 在历史地理 学应用中首先面临的是历史地图资料数字化问题 , 概括起来有两种情况 :其一 ,以现代编绘的历史地图 集为准进行数字化。目前历史地理学研究中底图基本是依据已经编辑出版的历史地图集 ,如《中国历史 地图集》《、北京历史地图集》和《山西省历史地图集》 等。这些地图把历史上传统的空间信息转移到以现 代地理坐标为基础的现代地图上 ,实现了古今要素在空间上的准确匹配 ,可进一步实现与现代地理空间数据的空间配准。其二 ,古地图与现代地图配准 及数字化 。我国保存有大量清代以来的古地图 , 特 别是一些城市的古地图 , 是进行城市历史文化 GIS 研究的基础空间数據 。但表达地理信息在地球表面的位置是近代科学的产物。所以 ,除部分古地图以 经纬网编绘外 ,大多不具备这种概念 ,这样就存在古 地图数字化的问题 。王均等认为清末及民国时期的 古地图是区域与城市演变的一个重要信息来源 。在 现代数字图像处理及制图技术的支持下 ,将古地图 光学影像扫描为数字影像 ,根据一定数量的古今同 名同址地物点进行图像纠正 ,实现古今地图的配准 , 最大限度地保留古地图上的原始信息[ 1 ] 。在清末 , 还有一些地图是引进科学的测量技术和经纬线网格 后的产物 。1878 年编绘的《台湾前后山舆图》的经纬 度网络以北京经度为起点 , 与现代地图存在偏差 。 台湾学者赖进贵等认为可根据《舆图》本身的经纬坐 标交点定位 ,通过经度换算 ,进行地理坐标配准 。但 是 ,如果是没有经纬坐标的古地图 ,则无法使用绝对位置定位 ,只能改以特征点定位[ 2 ,3 ] 。

(2) 空间历史数据的管理和可视化。GIS 提供 了利用空间属性进行历史资料管理的新方法 , GIS 的可视化功能可以成为发布历史数据、历史研究成果的新媒介。王均等近年致力于历史地理学信息化 的应用和发展研究 。他不仅从理论上阐释了编制历 史地理地图的若干问题 ,提出可以将历史信息划分 为确切性信息和不确定信息进行处理 ; 而且基于GIS 数据处理技术 , 探讨了两汉时期人口数据库的建设 ,对清代陕西省内县级政区境界做了数字建库 ,并进行人口密度、耕地分布与垦殖密度等方面的数据分析和制图[ 4 - 7 ] 。初建朋等以《山西省历史地图集》作为基础图形数据 ,从《中国历代户口 、田地、田赋统计》、光绪《山西通志》等文献中获取属性数据 , 并以 Map Info 为平台建立了明清时期山西省人口耕 地数据库[ 8 ] 。陈刚探讨了建设以超媒体电子地图为界面的网络历史地理信息系统 ,实现六朝建康的专 题制图、多媒体信息浏览、可视化信息查询、信息发 布与共享等功能[ 9 ] 。侯仁之认为 , 历史地理学不仅 要复原历史时期的地理环境 ,还须寻找其发展演变 规律 ,阐明当前地理环境的形成和特点。但是 ,大量 的历史地理现象是不可重复、不可类比的 ,而历史文 献资料又是有限的 ,过去研究时大多采用语言描述 , 表达方式不够直观和充分 ,并且也不符合现代地理 学和数据库的语法。近年来 ,虚拟现实地理信息系 统 ( V R – GIS) 得到快速发展 ,结合历史地理学研究 的具体内容 ,可以为复原历史景观及历史自然过程 提供技术支撑[ 10 ] 。

(3) 基于空间分析方法探知历史过程。利用 GIS 技术可发现历史过程中的隐含信息 。王卫平等 认为建立基于 GIS 的江南区域历史地理信息库 ,研 究江南区域社会经济史 , 能发现新问题 , 开辟新领 域[ 11 ] 。台湾学者范毅军运用 GIS 的各种统计方式 , 就苏南地区从明清到 1980 年所出现的市镇进行分 类分级制图列表 ,将这一时期新兴与衰亡市镇数量 互为抵扣 ,从而发现明清江南市镇发展中一些隐含 的性质[ 12 ] 。赖进贵等利用几何分析方法 ,通过 1878 年的《台湾前后山舆图》与现代地图的古今配准对 照 ,分析了台湾历史时期空间认知的差异 ,认为应用 GIS 技术可以有效地解读历史空间认知[ 2 ,3 ] 。香港 中文大学学者进行的明清时期松江府棉花工业区研 究 ,成功地运用了空间分析方法 ,不仅首次明确了该 地区明清时期重要的行政区划“保”的界限 ,而且结 合当时的教育、名门望族 、寺庙等社会经济情况分析 了棉花工业的发展和分布情况[ 13 ] 。

1 . 2  GIS 在文化地理学研究中的应用

文化地理学以文化区 、文化扩散、文化整合、文 化生态和文化景观作为传统研究内容 ,这些文化现 象的时空演变过程实际上可以通过 GIS 等技术进行 形象和交互性地分析 。而文化现象时空演变的归宿是文化景观 , 文化景观是文化地理学研究的核心 。 本文概述 GIS 在物质文化景观和非物质文化景观研 究中的应用。

(1) GIS 应用于物质文化景观的研究 。物质文化景观是指具有物质形态的人类创造物 ,如建筑、农田、聚落形式等 ,大多拥有具体的空间属性 ,其更宜于 用 GIS 表现。GIS 在聚落文化景观的研究中从单体聚 落到区域聚落景观 ,从借助于通用 GIS 平台到开发设 计专用的系统等方面取得了一定的进展。胡明星等设计了基于 GIS 的南阁古村落保护规划管理信息系 统 ,用于单个历史建筑的管理、保护规划以及古村落 整体资源和景观的管理、保护[ 14 ] 。唐云松等尝试将 GIS 技术与 M IS 技术相结合 ,建立南方聚落信息系 统 ,实现对 200 多个传统聚落的空间分布、民居特征、 建筑技巧、文化特征等基本资料及有关的文本和图 形、图像等的管理和分析[ 15 ] 。邓运员等以南方地区208 个经典古镇作为研究样本 ,初步建立我国南方传 统聚落景观保护管理信息系统 ,可以对影响传统聚 落文化景观的周围环境进行综合评价和管理[ 16 ,17 ] 。 随着 GIS 技术的 发展 , 特别是 4D 测绘数据(D EM 、DO M 、DL G、D R G) 基本数据源以及虚拟现 实技术 ( V R) 、三维可视化技术的出现 ,使可视化、复 原文化景观成为可能。欧君廷利用 D EM 与卫星影 像制作的峨眉山景观 ,形象地解说古代山水诗词的 文学意境和宗教氛围[ 5 ]

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