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精彩回顾 | 张海：聚落考古的空间与空间分析

遗产数字化与虚拟修复课题组

2024-10-19

导读：2024年10月15日，北京建筑大学成功举办中国文化遗产保护与修复通识课讲座，本次讲座由北京大学考古文博学院院长聘副教授、博士生导师张海副教授以“聚落考古的空间与空间分析”为题进行分享。讲座主持人为北

2024年10月15日，本课题组成功举办中国文化遗产保护与修复通识课讲座，本次讲座由北京大学考古文博学院院长聘副教授、博士生导师张海副教授以“聚落考古的空间与空间分析”为题进行分享。讲座主持人为北京建筑大学侯妙乐教授、常新峰博士。

题目：聚落考古的空间与空间分析

张海

副教授，北京大学

考古学中的空间概念

人类社会的空间概念由“场所”（place）与“空间”（space）构成（Tilley 1994）。“场所”一词被用来表示人类活动的地点，是人类活动的依托和不可或缺的部分，作为人类的个体在“场所”中与其在“文化”中的地位是等同的。

场所关乎身份与行为关系的结构特征（contextualized），它可以包括房屋、集市、教堂等地点，为人们所认知、命名，并占有和使用。“空间”则用来指代“场所”之间的区域。空间可以是场所间的区域，也可以是场所内部的空间，并分别称为内部空间与外部空间。社会关系网络同时也是空间关系网络，是通过各种空间将不同的场所串联起来的权利、信仰、管理、信息、物流等等的多维复合网络系统。

首先，张教授介绍了考古学中空间的概念，着重介绍了空间中的两个词语“场所”（place）与“空间”（space）的具体概念以及二者之间的区别。place是场所，它常用来表达的是和人类的活动有密切的关系，它不是连续的、均衡的，其中蕴含社会、文化、政治意义；space是指绝对空间，人类的活动需要依托一定的生态和自然系统，所以绝对空间也是不容忽视的。

然后，张教授介绍了考古学中的三个研究尺度：遗存、地点、区域。

最小的研究对象是遗物或者与遗物相关的遗存，通过堆积等人类活动赋予遗物在社会活动的空间里边的某一个位置，从而形成遗迹。对遗物遗迹的研究是考古学中最小的层次，第二个层次是对遗迹所构成的聚落的研究，研究遗迹和遗迹之间的关系。最高层次是区域的研究，关心的是遗址和遗址之间、聚落和聚落之间的关系，在区域中的遗址不是孤立存在的，而是和资源、生态、环境背景有相互的关系，这些共同构成了景观（landscape）。

图1 考古学研究层次

接下来，张教授通过以景观层面的手段分析微观层面的案例，阐明了考古学中三个层次的互通性。通过实例说明了在微观层面上，考古学也可以运用宏观概念进行空间分析，如遗址的概念、水域的概念等。

遗址的空间

首先，张教授通过案例进一步阐述了遗址的概念，遗址不是一个点而是一个更大的范围，是连续的资源和土地利用式的过程。

图2 遗址示意图

接下来，张教授介绍了遗址空间里的另一个概念——复写空间。复写空间是指同一个地点会发生很多的人类活动，后期人类活动会破坏前期的人类活动，或跟前期叠加在一起。复写空间会使遗址的空间与时间联系在一起，导致遗址的时空结构复杂。

然后，张教授介绍了遗址空间三个方面的特性，空间异质性、空间尺度和空间结构的不稳定性。空间异质性是指空间格局和过程的不均衡和复杂性。考古学空间分析分为两个层次，第一层次（first-order）是地貌与景观过程的分析，人与自然的关系；第二层次（second-order）是聚落与遗迹分析，人与人的关系。

第一层次首先关注遗址和地形地貌和自然资源的关系，在此基础上再做分析得出较为准确的人与人之间的关系。以甘肃灵台桥村为例，通过分析可以得出人类活动倾向于在坡度很陡的地方。

图3 桥村遗址地貌类型与遗迹分布

第二层次涉及人和人、聚落和聚落的关系。以日本冲绳岛13-17世纪城堡遗址的空间聚类为例进行介绍：使用K均值聚类的方法，根据遗址和遗址之间的距离分成三组，纯粹考虑遗址与遗址之间的距离进行分类。

图4 冲绳岛城堡遗址的空间聚类

现在在遗址与遗址的空间分析中更关注空间尺度，例如PCF方法，把遗址放在不同的空间尺度上进行讨论，进行空间分析。在空间分析中常用的衡量空间尺度的方法是使用地统计学方法对得到的空间数据进行评估，帮助了解空间尺度。通过大量的数据找到数据的结构，将地理信息系统里常用的方法应用到考古学中的。但是将地理信息系统中方法应用到考古学中可能会出现空间稳定性的问题，在分析的过程中数据是变化的得到的结论可能也是变化的，这一问题需要解决。

图5 地学统计在考古学中的应用

接下来张教授分析了一个案例，研究人类活动对周围景观的影响，该案例中通过大量数据模拟出一个过程，当整个模拟数据达到一个稳定状态时，可以看到某种模拟因素的状态，通过空间模拟找到各种资源的稳定状态，从而可以找到空间结构的稳定性。

图6 人类活动对周围景观影响案例

图7 流域分析

在流域分析案例中，通过让地形中的部分点随机变化生成随机地图，进而重复做流域的模拟，得到流域的概率图，其中红色区域一定为流域，其他颜色代表流域的不确定性。

聚落空间

首先张教授提及了一个问题，人类是怎么认识和利用空间的？然后以漯河郝家台龙山文化聚落为例讲解遗址的二维空间。

图8 漯河郝家台龙山文化聚落

在从时间过程来看空间过程这一角度，分析聚落空间的变化。张教授以良渚古城为例，讲解了空间的扩大，良渚古城遗址先有反山、莫角山等高台和高台墓地，然后是修建水利工程，之后才是城墙，最后是外围城墙。

图9 良渚古城不同部分修缮时期

图10 良渚古城聚落空间扩大示意图

接着以淮阳平粮台龙山文化聚落讲解了空间压缩、增加容积率的过程。淮阳平粮台龙山文化聚落通过在两排房子之间建新房子来增加空间的容积率。

图11 淮阳平粮台龙山文化聚落

三维空间是把遗址的年代和环境放在一起，以盘龙城商代聚落为例，在做空间分析时要特别关注遗址和不同维度间的关系，进行三维的空间分析盘龙城遗址结构的变化，是由于三维空间中水位的上升所导致。

图12 盘龙城遗址水位变化

图13 盘龙城遗址结构变化

四维空间指复写结构，考古学中空间最大的特点是与时间相结合，在考古学研究中不能忽视时间。

考古空间

首先张教授介绍了基于context的考古发掘时空结构的构建，由此引出了时空棱镜的概念，以此解释人类对空间的关系，从而提出了一个潜在的问题：我们考古时空结构的构建是考古学家根据其认识来建造的，但是真正的时空结构里边还有大量的信息，存在于建构之外。

图14 考古发掘时空结构的构建

图15 时空棱镜

大数据与GIS空间分析

最后，张教授讲述了大数据与GIS空间分析的优势以及空间分析在考古学中的应用前景，并且提到了如何利用大数据去解决文化遗产消失的问题。最后提出了考古学空间分析的需求，空间分析技术在考古学应用的优势与需要注意的地方，并且在未来大数据的利用与学科交叉融合发展等方面进行了展望。

图16 大数据与GIS空间分析

报告人

张海副教授，北京大学

北京大学考古文博学院长聘副教授（研究员），博士生导师，入选教育部青年长江学者，中国考古学会数字考古专委会副主任。学术研究方向：田野考古、新石器考古、环境考古、考古大数据。参与《田野考古工作规程（2009）》的修订，参与“中华文明探源工程” “考古中国·夏文化研究”国家级重大科研项目，主持国家自然科学基金交叉学部重大课题、国家自然科学基金面上项目，获得英国学术院牛顿高级奖学金。出版专著4部，以第一或通讯作者在Nature Water、iScience、Antiquity等SCI与核心期刊发表论文30余篇。专著《中原核心区文明起源研究》获评第九届高等学校科学研究优秀成果奖（人文社会科学）三等奖。参与的河南淮阳平粮台遗址、河南淮阳时庄遗址、山西兴县碧村遗址获评2019、2020、2022 年度“全国十大考古新发现”。