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 ] ;姜永发等以 4D 测绘数据为 基本数据源 ,塑造无锡唐城古建筑三维数字景观[ 18 ] ; 朱庆等在 10 m 格网 D EM 上 ,运用 3D GIS 建模软件 并结合 3DMA X , 重建仿唐木构建筑群的三维立体 模型和景观模型 ,并建立“仿唐木构建筑三维桌面浏 览系统”,进行三维场景的虚拟展示和查询[ 19 ] 。目 前 ,关于文化景观的研究多数停留在图片和文字描 述阶段 ,数字文化景观再现的实践将有助于更形象 地理解文化景观 ,而且数字文化景观与其他相关图 层数据的交互分析 ,有望加深对文化景观的研究 。
(2) GIS 应用于非物质文化景观的研究。非物 质文化景观是指不一定具有物质形态的人类创造 物 ,如音乐、戏剧、宗教、情感、哲学 、价值观念和法律 制度等 。龚建华等认为目前这些非物质文化景观并 未包含在 GIS 框架中 ,要发挥 GIS 在社会 、经济环境系统中的作用 ,应该发展面向“人”和地理环境主体 的 GIS ,以促进 GIS 在社会学 、人文地理学、人类学 等领域的应用[ 20 ] 。非物质文化景观常常需要一定的 物质形态来体现 ,而且由于非物质文化景观的地域 性 ,它都要落实在一定的文化空间内。例如 ,宗教文化景观包括宗教思想非物质文化景观 ,而承载宗教思 想的宗教场所、建筑和物件 (寺观、教堂、佛塔等) 又是 物质文化景观 ,两者结合构成了宗教文化空间。这样 从空间视角看 ,非物质文化景观具有空间属性及其对应的专题属性 ,可以用 GIS 来表现。林晖等提出了GIS 在人文学和社会科学研究方面要拓展的方向有历史和人类学研究、宗教发展与文明对话研究、城市发展与城市集体记忆研究、哲学思潮与文化疆界研究 、文化热点问题研究等[ 20 ] 。陈述彭等探讨了 GIS 在 宗族文化景观方面的应用 ,并以无锡惠山祠堂为例 , 提出建立明清民居和祠堂谱系管理信息系统的设 想[ 21 ] 。王均等提出了非物质文化现象的空间表达方 法 ,认为地方志中对民俗 、宗教等文化现象的记录可 分为“有”或“无”两种情况 ,如岁令民俗中的端午节 是否有赛龙舟活动 ,重阳节是否有登高饮宴等 。设 计数字化对应的属性值都可用“0”或“1”表示 ,对应 制作适当的图例[ 7 ] 。地名景观是可视可悟的文化景 观 ,王彬等通过建立地名景观的 GIS 空间数据库 ,对 广东地名景观的地理分异进行了研究[ 22 ] 。城市的集 体回忆可以塑造情感空间 ,郭少棠以香港老社区油 麻地、天后庙为研究对象 ,利用 GIS 技术重建城市的 集体记忆和情感空间[ 23 ,24 ] 。文献 [ 25 - 28 ] 中应用 GIS 技术开展了台湾社子岛宗教信仰空间、客家文 化、金门的记忆与符号和宫庙绕境等方面的研究 。 也有学者应用 GIS 技术探讨文化传播和扩散现 象。文化扩散以及区域文化中心的形成与人口迁 移、地理环境密不可分。何郑莹等以国家级历史文 化名城长汀为研究对象 ,借助 GIS 与遥感技术 ,研究 客家迁移 、地理环境与“客家首府”形成的关系[ 29 ] ;罗 平等以服装传播为案例 ,探讨了基于关系数据库的 CA 扩展模型对文化革新扩散的时空模拟[ 30 ] ; 关子 尹等通过对瑞士 El ma r 教授哲学地图的分析 ,试图 运用 GIS 和空间分析方法 ,并通过数据和图形结合 , 反映哲学思想间的相互联系和影响 , 以解释哲学思想传播的规律[ 13 ] 。
另外 ,文化资源的管理也是历史 、文化地理学的 重要研究内容 ,主要包括文物资源的管理、文化遗址 的评价以及数字博物馆建设等方面。采用文物保护 管理信息系统 ,可增强系统对空间数据的处理与操 作能力 ,系统功能更为完善 ,实用化程度得到进一步 提高[ 31 - 36 ] 。文化遗址景观的脆弱性关系到遗址保 护与持续利用 ,王云才等结合 GIS 技术 ,对文化遗址 景观敏感度进行综合评价[ 37 ] 。数字化博物馆的出现 是计算机高新技术特别是国际互联网技术不断发展 的结果 ,将 GIS 等地理新技术引入数字博物馆建设 中 ,是目前该领域发展的重要趋势 。台湾已开始基 于 GIS 的数字博物馆实践 ,建立了世界博物馆和台 湾博物馆典藏地理信息系统[ 38 ,39 ] 。而内地则仅处于起步阶段 ,张正栋介绍了基于网络 、多媒体、数据库技术和 GIS 技术的中国客家文化数字化博物馆的设 计构想[ 40 ] 。
1 3 空间综合社会科学的提出与实践
地理信息科学与人文社会科学相结合 , 推动了 空间综合人文社会科学发展 ,为 GIS 在历史 、文化地 理学中的应用提供了理论和技术支持。自 1970 年 以来 ,空间概念开始进入社会理论论域 ,并逐渐构成 社会理论的一个重要发展方向 ,即空间转向或地理 学转向 。但这种人文社会科学的空间转向还面临着 诸多困境 ,如空间概念过于抽象 ,理论研究多 、实践 性成果少 ,地理空间、心理空间和社会空间之间的关 系有待厘清。这在一定程度上阻碍了空间转向的理 论贡献[ 41 ] 。近年来 , 快速发展的地理信息科学及 GIS 技术为人文社会科学的空间转向突破了实践研 究的困境 。以 Goo dc hil d 和 A n seli n 为代表的美国 学者 , 明确提出空间综合社会科学 ( Sp atial Social Scie nce) 是以地理学知识为基础 ,在社会科学的理论 和方法中加入地理空间要素 ,采用 GIS 技术和方法 , 依据大量数据 ,进行描述性 、探索性或解释性研究 , 揭示一些社会现象或社会过程背后的机理。空间综 合社会科学涵盖了人文地理学 、历史学、城市规划 、 社会学 、人类学和考古学等学科。林晖、孔云峰等介绍了国际上空间综合社会科学研究的情况[ 13 ,42 ] 。
我国关于空间综合社会科学研究的成果还很少。
石计生经过 10 余年的探索和研究 , 将 GIS ( 在 台湾被称为“地理资讯系统”) 引入社会科学研究中 , 提出了社会地理资讯系统 ( Social Geo grap hic Info r matio n Syst e m , Soc GIS) 的概念及方法论[ 43 ] 。认为 传统社会科学欠缺图像思考的能力 ,虽有质化和量 化方法 ,但空间感丧失使得社会科学的各个范畴各 自为政 ,社会科学整合成为空谈 。Soc GIS 可以创造 共同的地理空间与链接的属性数据 ,整合了苏贾 ( E. Soja) 所谓的物理的“第一空间”和心灵作用的“第二 空间”,甚至两者交叠的“第三空间”, 在地图上找到 与其对应的位置 ,并加以理论诠释 。其作为传统社 会科学整合的基础 ,揭示了各个学科的共同区域空 间的特质 ,创造一个共同使用的平台。石计生开发 了 Majo r GIS ,并应用该系统开展了诸多基于 GIS 的 社会与文化研究[ 44 - 46 ] 。
综上所述 ,欧美国家提出的空间综合社会科学 以及石计生提出的社会地理信息系统 ,都为国内开 展 GIS 在历史 、文化地理学研究中的应用提供了理论和方法上的借鉴。
2 历史文化地理信息系统研究的实践
2 . 1 晚明松江地区历史地理信息系统
在晚明时期 (1550 - 1644 年) 松江地区棉纺织业研究中 ,建立了晚明松江地区历史地理信息系统数据库 ( M SJ GIS) ,将当时松江地区 4 个县的地貌、市 镇、基层行政区域 (保与都) 、人口、交通路线 ,以及寺 庙、宗族和学校等地理信息进行综合处理 ,建立一套 有关时空的微观历史地理信息系统数据库 , 重新展 示及诠释该地区棉纺织业的经济表现 ,探讨晚明松 江府棉业发展的制度因素[ 47 ] 。
2 . 2 中国历史文化地图系统 ( CC TS)
CC TS 是由台湾“中央研究院”计算中心完成的“中华文明之时空基础架构”的研究成果 ,该项研究始 于 1996 年 ,系统包含基本空间数据、We b GIS 整合应 用环境以及主题化的属性数据三大部分 。基本空间
数据以谭其骧的《中国历史地图集》为基础 ,以 1990 s 中国地图为现代底图 ,辅以各类历史地图、遥测影像 等基础图形资料 ,并整合该院汉籍电子文献系统、清 代粮价资料库 、明清地方志联合目录数据库等研究 成果 ,以期成为具精确空间定位、整合时间与空间属 性的中国历史文化时空基础平台。CC TS 已通过网 络提供给台湾学术研究机构使用 ,而且应用该平台 开展了历史文化专题研究 ,如唐代黄河泛滥缓冲分 析、明清江南市镇空间变迁分析、清代粮价与人口整 合空间分析和苏轼东南诗行经路线研究等[ 48 ] 。
2 . 3 台湾历史文化地图系统 ( T H C TS)
T H C TS 计划始于 2001 年 , 由台湾“中央研究 院”计算中心 GIS 技术小组完成 。系统包含基本空 间数据、We b GIS 整合应用环境以及主题化的属性 数据三大部分。基本空间数据以日治时期的基本图
为基础 ,以最新的地形图作为现代底图 ,并辅以各类 历史地图 、遥测影像等基础图形资料。此外 ,还整合 了该院汉籍电子文献系统、台湾统计资料库 、台湾地 方志目录资料库等研究成果 ,以期成为具精确空间 定位、整合时间与空间属性的台湾历史文化时空基 础平台。T H C TS 已通过网络对公众开放 ,而且利用 该平台开展了有关的专题研究[ 49 ] 。
2 . 4 中国历史地理信息系统 ( C H GIS)
C H GIS 是由复旦大学历史地理研究中心、美国 哈佛大学东亚系、哈佛燕京学社、澳大利亚格林菲斯大学亚洲空间数据中心、数字化文化地图集行动计划( ECA I) 等机构于 2001 年开始合作的项目。该系 统以谭其骧的《中国历史地图集》为基本历史空间数据 , 以 国 家 测 绘 局 发 布 的 数 字 化 地 图 A rcChi na(1∶100万) 为底图 ,建立一套中国历史时期逐年连续 变化的 、开放的基础地理信息数据库 ,为研究者提供 GIS 基础数据平台 、时间统计以及查询工具和模型 。 该系统虽然起步较晚 ,但起点很高 ,与 CC TS 的最大 差异是 ,CC TS 一个朝代一组数据 , 而 C H GIS 的时 间间隔为“年”,可以逐年检索 ,精度大大提高[ 50 ,51 ] 。 实际上 ,C H GIS 是一个基础地理信息系统 , 只提供 中国历史地理的基础数据以及地图浏览、行政区划和地名查询等功能 ,用户也仅能根据该系统生成某 学科的专题地图 。周文业认为可以 C H GIS 为基础 平台 ,开发适用于各学科的专题应用平台 ,如文学历 史地理信息系统、军事历史地理信息系统等[ 52 ] 。
3 存在的不足及展望
3 . 1 存在的不足
GIS 在国内历史地理 、考古和文化资源管理方 面取得一定的进展 ,但其应用仍面临一些普遍的问 题[ 53 - 55 ] :1) 与 GIS 相联系的软件和技术均来自具有 很强的科学规范的理论学科 ,历史 、文化地理学很多 研究领域不适合该规范 ,必须设计专用的编码系统 , 研制专用的数据库和检索方法 ; 2) 历史、文化地理学 没有现成的数据 ,研制者必须从浩如烟海的原始资 料中 ,或从已有的研究成果中进行数据挖掘 ; 3 ) 历 史、文化地理数据往往没有量化或无法量化 ,与 GIS 的数据规范要求相差甚远 ,而且空间模式也具有自 身特点 ,面临如何处理数据的不确定性、如何整合学 术资源 、如何处理文化扩散的非连续性和等级性等 问题 ;4) GIS 的定量和科学学术规范延缓了定性数 据和人文学科方法的使用潜能 ,部分历史、文化地理 学者没能及时发现空间方法的优点 , 而当了解将 GIS 整合进历史和文化研究的优势时 , 又存在一个 复杂的学习过程 ;5) GIS 软件和数据价钱昂贵 ,而且 建立历史文化 GIS 参与人员多、耗时长 ,一定程度上 也延缓了 GIS 在历史、文化地理学研究中的应用。 国内研究与国外相比还存在一定的差距 , 但我 国具有丰富的历史文献资源。国外历史 GIS 研究时 段较短 ,如 N H GIS ( Natio nal Hi sto rical Geo grap hic Info r matio n Syst e m) 最多也仅追溯到 18 世纪的数 据[ 56 ,57 ] ;而我国的 C H GIS 则可建立 2 000 余年的历 史地理信息数据库 ,这与我国保存有自秦汉以来丰 富的历史文献资料有关。这方面在 ECA I ( Elect ronic Cult ural A t la s Initiative) 的研究计划中也得以体 现 ,按研究区域检索 ECA I 的合作计划 , 249 项计划中有 62 项研究区域是关于中国的 (不包括跨区域的丝绸之路) , 占总数的 25 % ① 。另一方面 , 国外 GIS在历史、文化地理学中的应用呈增长趋势 ,参与人员除包括人文和社会科学学者外 ,更有相当数量的信 息技术学者加盟。特别是 CSISS ( Ce nt e r fo r Sp a tially Int egrat ed Social Scie nce) 和 ECA I 这样的跨 学科、国际化研究平台的搭建 ,更促进了该研究领域 的发展。但国内从事 GIS 在历史、文化地理学中应 用的研究者主要是一些人文社科和规划领域的学者 ,地理学者对此的关注度不高 ,而 GIS 等专业技术 学者更少涉足该领域 ,并且缺乏国际合作。例如 ,来 自我国内地的 ECA I 成员只有 9 人 ,远低于韩国 ( 24 人) 和我国的台湾 ( 23 人) 、香港 ( 12 人) ①。可见 ,在 ECA I 计划中 ,中国虽是研究的热点 ,但由国内研究 机构承担的项目很少[ 58 ]
。
另外 ,从中美两国地理学术年会的对比中也能 反映出明显的差距 。本文对美国地理学家联合会(AA G) 和中国地理学会 2005 —2007 年的年会情况进 行统计。在 AA G 年会由历史地理专业委员会发起的小组会议中 ,至少有 20 %的会议是与 GIS 专业委员会 共同举办的 ,关于“GIS 在历史地理研究中应用”的会 议论文也不少于历史地理研究论文总量的 20 % ; 而 在中国地理学会 2005 —2007 年的年会中 , GIS 在历 史、文化地理学中应用的论文总数不超过 5 篇 ②。
在历史文化地理信息系统的研发方面 , 内地与台湾也存在一定的差距 :台湾开展比较早 ,而内地较 晚 ;内地研究广度和深度也不及台湾。目前我国内 地主要的研究成果仅见 C H GIS ,北京历史地理信息 系统等研究还在准备之中[ 59 ] ,其他区域性 、专题性历 史文化地理信息系统还鲜见成果。而台湾的研究包 括 CC TS 、T H C TS 和东台湾 GIS 等不同区域层次 , 特别是以区域性的历史文化地理信息系统为开发平台 ,研发了大量不同主题的历史文化地理信息系统 , 如宋代文学时空信息系统、南岛语空间数据管理系 统、台湾原住民文化地图、世界博物馆地理信息系 统、明清档案人名权威数据 We b GIS 、宋人与宋诗地 理信息系统和全台诗地理信息系统等[ 60 ] 。
3 . 2 研究展望
由上可知 ,尽管国内 GIS 在历史、文化地理研究 中的应用还处于起步阶段 ,但由于学科发展和社会 发展的需要 ,拥有巨大的应用潜力。今后 GIS 可在笔记等历史资料 ,以及各种历史学和考古学的研究成果。这些资源中包含大量具有空间属性的历史文 化信息 ,这是其他国家难以比拟的 。所以 ,我国具有开展历史 、文化地理 GIS 研究的先天优势 。2) 重新 发现 GIS 在历史 、文化地理学研究中的作用 。GIS 长期被误解为一个基本的绘图工具 ,只是以地图的形式将研究结果可视化而已 ,这在很大程度上制约了 GIS 的应用 。GIS 更重要的是空间分析功能 , 通 过多元空间交互分析和模型分析 ,可以克服历史、文 化地理研究单一性 、共时性的传统羁绊 ,搭建定量与 定性研究的桥梁 ,发现新的特征与规律 , 形成历史 、 文化地理研究的新思维方式[ 42 ,53 ,54 ] 。3) 开发适合历 史、文化地理学者使用的 GIS 平台。目前商业 GIS 缺乏有效处理时间数据和不确定数据等功能 ,国内 商业 GIS 软件应根据现实需要 ,设计开发专门的编 码系统和数据库结构 ,处理历史空间信息 ,使 GIS 更 适合人文社会科学应用 。4) 构建地理学、人文社会 科学与空间信息技术科学合作平台 。很多历史、文 化地理以及其他人文社科学者不熟悉 GIS 技术 ,存 在一个复杂的学习过程 ,而 GIS 等空间信息技术学 者对于历史、文化地理和其他人文社会科学也不了 解 ,这种情况限制了 GIS 的应用。所以 , 需要构建 ECA I 和 CSISS 这样的跨学科合作平台 , 促进国内 GIS 在历史 、文化地理学研究中的应用。5) 数字中 国和数字城市的发展为 GIS 应用提供了机遇。历史 文化既是区域和城市发展的基础 ,又是竞争力的体 现。遗憾的是现有数字中国、数字省域和数字城市 计划中均缺少历史文化 GIS 内容。所以 ,可将历史 文化 GIS 纳入数字中国 、数字省域和数字城市计划中 ,推动 GIS 在历史 、文化地理学研究中的应用。
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通过随机生成的在圆形区域内随机分布的 7 个点集 (规模从 5 万到 10 万不等) 对改进前后的算法进行了测试 ,结果如表 1 所示。可以看出 ,使用矩形区域过滤技术可明显提高算法的效率。