研究前沿

基于可视性分析的遗址分布特征与保护策略

摘要: 基于可视性分析的遗址分布特征与保护策略——以夏家店下层文化架子山遗址群为例宋晋 田彦国 张玉坤公元前 2000—前 1500 年的夏家店下层文化是我国北方早期青铜时代文化社会发展的高峰,在众多方面取得了突出的成就。聚落遗址(部分为城址)的空前繁荣就是其中之一。对此有学者研究认为,大量建造于高海拔山顶台地并普遍带有壕沟和围墙的聚落,并非通常认 ...




基于可视性分析的遗址分布特征与保护策略——以夏家店下层文化架子山遗址群为例

宋晋 田彦国 张玉坤


公元前 2000—前 1500 年的夏家店下层文化是我国北方早期青铜时代文化社会发展的高峰,在众多方面取得了突出的成就。聚落遗址(部分为城址)的空前繁荣就是其中之一。对此有学者研究认为,大量建造于高海拔山顶台地并普遍带有壕沟和围墙的聚落,并非通常认为的仅有防御性质的堡垒,而是集宗教、祭祀、精神信仰等性质于一体的特殊性遗址,是对辽西地区始自红山文化时期的浓厚祭祀文化传统的承袭与发展。例如,以半支箭河流域的架子山为中心,发现了规模和密集程度远超附近地区,以祭祀功能为主,同时具有政治、经济、军事等多种功能的综合性遗址群,其组织结构复杂,体现了夏家店下层文化时期社会结构和意识形态方面的基本面貌,对了解早期青铜时代的文明发展进程具有重要价值。

考古研究证明,史前时期的重要遗址(尤其是祭祀类遗址)的空间位置往往经过精心挑选,与自然环境紧密结合,通过巧妙的选址与空间分布,控制一定区域内的关键性视觉焦点,起到烘托神圣气氛、营造崇高之感的精神作用,同时兼具监视、防御等实际功能,与当时的社会宗教信仰和精神文化诉求相契合。对半支箭河流域架子山遗址群的调查报告也显示出部分遗址之间存在互视或对望的关系和某种超越物理层面的联系。有鉴于此,本文尝试从可视性的角度对架子山遗址群空间分布特征进行分析,解读选址背后隐藏的规律与线索,以期有利于未来的遗址保护、展示与利用工作,在丰富史前聚落遗址研究技术方法的同时,拓宽文化遗产学科的理论视野与实践手段。


研究方法与对象

可视性分析方法

可视性是指从某视点出发视线所能看到的对象或区域,可视性分析方法在具体应用中可以细分为可视域分析与通视性分析两种。前者分析单个视点在整个研究区域中的可视域面积,在文化遗产保护与景观可视化方面应用广泛,如长城与海防军事聚落烽燧设置研究、史前文化景观重建、风景区视觉影响评价与景观路径设置、景观生态修复与保护规划等方面;后者分析多个视点相互之间的通视性程度,在建筑规划、森林防火管理、养殖设施选址、雷达选点、通信线路铺架等方面得到应用。

本研究将可视域与通视性分析相结合,通过对架子山遗址群单个遗址点可视域面积与多个遗址点相互之间通视性程度的综合考量,研究遗址群体的分布规律、功能及其与环境的关系。

研究对象

半支箭河流域架子山遗址群位于内蒙古自治区赤峰市喀喇沁旗牛家营子镇西南部,各遗址分布在兴隆山、尖山、王勃脊山、 东 架 子 山、 西 架 子 山、 张 凤 岭 等山上,地理坐标为北纬 42° 05′、东经 118 ° 42 ′, 海 拔 734 ~ 1 027 m,在约 30 k㎡ 的范围内组成了既相对独立又彼此联系的大型遗址群(图 1,图 2)。除少数遗址外,架子山遗址群基本属于山丘型遗址,其规模庞大、遗址众多、联系紧密、层次分明,充分体现了夏家店下层文化繁荣时期高度发展的社会组织结构、物质生产水平和地域文化风貌。架子山遗址群于 2001 年被公布为第五批全国重点文物保护单位,具有重要研究价值。

图1 遗址调查情况表

图2 架子山遗址群各遗址点分布图


本研究的遗址点数据源自《中国文物地图集 · 内蒙古自治区分册》(下)和半支箭河流域区域性考古调查报告,并经团队实地调查验证。共包括遗址点 41 处,面积 500 ~ 62 000 ㎡ 不等。按照平面形式与功能,可将遗址大致分为祭祀址、居住址、防御址、瞭望址 4 种类型。总体保存状况较为一般,部分遗址遭破坏情况严重(表 1)。

表1 遗址调查情况表


基于可视性分析的遗址分布研究

可视域与通视性分析

使用 ArcGIS 软件的“视点分析”工具分析各个遗址点的可视域面积(图 3)。使用“通视分析”工具在某一遗址点与其他遗址点间生成视线,分析其相互之间的通视性程度(图 4)。通过上述工具的组合使用,辅以实地观察,将架子山遗址群内部各遗址点的可视性程度分解为“面”(可视域)和“线”(通视性)2 个层面的数据,将原本主要依靠研究人员主观经验和感性判断的“可见 / 不可见”转化为定量化的数据表征。进而将得到的可视域面积数据和通视线数量数据分别添加到 ArcGIS 数据库中各遗址点的属性表,以实现对具有可视互望关系的架子山遗址群空间分布的有效研究。

图3 各遗址点可视域分析(1:KJ7 可视域;2:SD1 可视域;3:SC1 可视域;4:KXN1 可视域)

图4 各遗址点通视性分析(1:KJ7 通视性;2:SD1 通视性;3:SC1 通视性;4:KXN1 通视性)


可视性综合指标

基于史前遗址本身的特殊性,提出综合衡量遗址点可视性程度的“可视性综合指标”(comprehensive visibility indicators)。该指标由前文“视点分析”得到的可视域面积数据和“通视分析”得到的通视线数量数据共同决定,由于两者量纲不同,将其导入 SPSS 统计分析软件(Statistical Product and Service Solutions)进行 Z-score 标准化(zero-mean normalisation)处理,使数据处于可比较范围(均值为 0,标准差为 1)。

经查阅资料并咨询考古领域专家,赋予可视域面积数据权重值为 0.6,通视线数量数据权重值为 0.4。权重值的得出考虑了以下两点:①通过实地调研发现,遗址多位于山丘顶部或山脊部位,视野开阔,从人的视点高度和视线距离可以直接观察到周围数量不等的遗址;②结合夏家店下层文化时期其他祭祀遗址群的情况,如研究发现位于敖汉旗的城子山遗址通过“猪首石”的正南向视线联系了位于 7 km 之外的鸭鸡山祭坛,可知遗址之间的布局结构强调了视觉层面的可视性与连贯性。

最终经加权综合,得到架子山遗址群各遗址点的可视性综合指标值(表 2)。经统计分析可知(图 5):可视性整体呈现高低起伏的变化趋势,过渡明显,形成了 3 个可视性综合指标高值集中区(KJ7 与 KJ8、KJ21 与 KJ23、SD1 与 SD2 附 近 ),并基本均匀分布于研究区内关键制高点处。以 KJ7 为例,该遗址为架子山遗址群中心主遗址,以祭祀功能为主,占据着附近一带的制高点,其可视域面积约 11 500 ㎡,通视线直接联系了位于轮盘放射状山梁上的 KJ1、KJ2、KJ3、KJ6、KJ8、KJ9 等遗址,体现出以祭祀为代表的文化信仰行为对高山等重要地理环境要素的自然崇拜,以及对周边居住、防御性遗址所起到的视觉与心理控制作用。

表2 遗址可视性分析

图5 各遗址点可视性综合指标


遗址群空间分布规律

为进一步探究遗址群空间分布与可视性之间的关系,将前文分析得到的可视性综合指标数据导入 ArcGIS软件,使用“地统计分析”(Geostatistics)工具,探索可视性与所处地理空间的关系,得到架子山遗址群可视性空间分布图(图 6),并依据可视性综合指标值的高低,划分出高可视性区域(红色区域)、中可视性区域(橙色区域)和低可视性区域(蓝色区域)。上述分析过程证明了架子山遗址群内部各遗址点的空间分布存在明显规律:

图6 遗址群可视性空间分布图


(1)不同功能类型遗址在可视性方面存在差异且与遗址本身的规模大小并无明显关系。大致来看,遗址可视性由高到低的顺序是瞭望址、祭祀址、防御址、居住址。进一步将上述几类遗址与海拔、水系和坡向图分别叠加,提取各遗址点的海拔、与河流最近距离和坡向区段占比(图 7),可知不同功能类型遗址的地理空间分布各有侧重。其中祭祀址数量最多,处于整个遗址群的中间位置,分布比较集中,部分外围设置了城墙和环壕等防御或区隔设施;居住址多围绕祭祀址分布,位置比较灵活,在河流附近较多,且主要分布于阳坡;防御址一般设置多重城壕,多位于扼守河流交叉口、山谷入口等交通要冲;瞭望址普遍规模较小,分布于较高的山峰顶端,便于观察与相互联络。

图7a 海拔区段占比

图7b 与河流最近距离区段占比

图7c 坡向区段占比

图7 不同功能类型遗址地理空间分布


(2)数个接近且有隶属关系的遗址构成了多个空间联系紧密的组团。以位于架子山顶峰的 25 处遗址为例,按照规模大小、距离远近、所处地形以及空间联系便利程度,可以划分为 4 个处于不同海拔和地貌环境的遗址组团,核心遗址如 KJ7、KJ14、KJ15 等均位于各自组团内部可视性最佳的区域,从而实现对组团中其他遗址的视觉监控。

(3)各组团进一步构成占据更广地域空间的遗址群,同时遗址群间也并非孤立,而是隐含着一定的联系。例如规模最大、位置最重要、遗址数量最多的架子山遗址群作为中心,沿北—东北方向串联了多个处于不同地貌单元、可视性较好的小型遗址群(如西南沟、洞后村、大山前、画匠沟遗址群),实现了对半支箭河流域范围的整体控制。综合来看,以架子山遗址群为中心,存在一个规模庞大、组织严密、结构清晰的夏家店下层文化遗址体系,该体系由“遗址—遗址组团—遗址群”三级空间结构组成,通过空间与视线的控制,跨越不同地貌环境,实现了对广大地区的有效掌控。


基于文化社会结构的遗址群保护策略

作为一处综合性遗址群,架子山遗址群在辽西地区史前考古学文化中占据非常重要的地位,是夏家店下层文化时期规模较大的政治、祭祀活动中心,具有极高的历史文化价值、艺术价值和社会价值。目前,架子山遗址群仅经初步踏勘后即被掩埋,部分遗址受到不同程度的自然侵蚀和人为破坏,亟须在深入分析遗址空间分布规律和组织结构特征的基础上提出有效保护策略,对架子山遗址群文化社会结构的研究将为上述问题的解决提供帮助。

物质要素与关系要素并重

史前建筑并非孤立存在,而是相互之间具有多样的联系,组成了内部关系复杂的整体。例如,在建筑内外开展的祭祀行为是先民的必要活动之一,对史前社会与文化发展起到了积极的促进作用。同时,环境变化和人口增加带来的生存压力,使史前建筑的防御功能成为客观需要。因此,可以认为史前建筑乃至早期城市即生产生活、精神信仰、军事防御等多重作用下的产物,居住、祭祀、防御空间一体化渐成常态,进而演变为社会关系与秩序的物化形式。因此,在遗址保护中不仅应重视作为本体的物质要素(如城垣、房址、窖穴、壕沟等),还应注意对遗址之间隐性关系要素(如视线控制、等级隶属、生产流程)的挖掘与梳理,采取“软硬结合”的保护策略,真实、完整地呈现史前人类生产、生活原貌。例如在保护区与建设控制地带划定中,不仅应注意对遗址本体的保护,还应根据通过可视性分析得到的遗址群空间分布规律扩大保护范围,避免在可视性较好的区域进行人工建设活动。以 41 处遗址边界为基准,向外拓宽 30 m,作为核心保护区;以高、中可视性区域(图 6 中红色、橙色区域)为边界,形成以架子山、西南沟、大山前 3 处遗址群为中心的一类建设控制地带,禁止一切可能影响遗址及其周边环境的建设活动;将低可视性区域(图 6 中蓝色区域)作为二类建设控制地带,可在低影响的前提下适当进行低强度建设活动。同时,将尚未发现遗址但可视性程度较高的范围作为遗址可能分布区域,一并纳入管控,避免可能对潜在遗址造成危害的开发与建设活动。

对遗址进行不同层次的人地关系分析

基于共同的风土而形成的空间观是决定聚落形态的稳定结构力,这一点对处于史前时期、生产力水平不高、对环境改造能力极为有限的先民来说更是如此。对于半支箭河流域夏家店下层文化居民来讲,以组团群落的方式占据山丘和河流是基于当时生产、生活方式的最佳空间组织形式,并由此形成了独特的环境和资源占有方式。同时,组团长久稳定的发展需要多种功能类型遗址的相互配合。例如,以位于山丘顶部的祭祀址为中心,居住址环列于山麓或山脚向阳临水处,防御址在险要地势或交通要道分布,凸显了遗址组团的空间领域属性,因地制宜地与环境结合,体现出独特的人地关系模式。因此,在保护工作中应重点注意遗址本体信息与周边环境信息的有机整合,既要关注宏观组团群落的空间组织及其与山川河流、地势地貌的呼应关系,也要关注遗址单体的空间形态及其与具体地形、水文条件的结合方式,可采取不同层次的与特定地域环境相结合的遗址保护与展示策略:

(1)针对遗址分布范围广、文化资源丰富、交通便利的特点,参照考古遗址公园的保护和展示方式,按照保护区与建设控制地带的相关要求,规划架子山、西南沟、大山前 3 处遗址群的室外展示区,将遗址群与半支箭河流域景观、架子山山地景观展示相结合,从整体上展现遗址群与周边自然环境紧密结合的空间特征,阐释史前先民在人居环境选址与营建过程中的原始智慧。

(2)将遗址展示与绿色廊道建设相结合,构建集交通、游憩、文化、生态功能于一体的文化遗产廊道,同时根据遗址本体保存现状及其周边环境容量评估结果,对廊道进行路线设计。例如,以 KJ7 遗址为核心设置环形展示路线,在串联各个遗址组团的同时,与周边自然景观紧密衔接。此外,分别在架子山(KJ7)、西南沟(KX1)、大山前(KD3)等重要遗址附近,适当设置可眺望遗址组团群落全貌和大地景观的场所,起到对望及环视周边景观的作用,以充分展示遗址的真实面貌及其承载的丰富文化信息。

(3)根据可视性分析结果,在交通便利的低可视性区域(如喇嘛扎子村、小牛群村、东水泉村等)分散化建设文物展览馆,靠近原址展示出土遗迹遗物,尽量减少遗址与环境之间的人为割裂。

遗址群内部组织规律的把握

对遗址群内部组织规律的把握是判断史前文明进程和社会发展阶段的重要前提。半支箭河流域架子山遗址群呈现出“遗址—遗址组团—遗址群”三级空间结构。同时,通过串联北—东北方向的几个遗址群,形成占据特定地域空间的势力集团。这种具有等级性的空间结构暗示了一定的文化社会形态,表明当时的人口密度在增加,财富与权力逐渐向遗址群的中心遗址集中,形成了类似后世“都—邑—聚”“城—郊—野”的三级组织模式,以及相应的具有政治、经济关系的社会统一体,上述现象背后所反映出的地域性与民族性特征,构成了该地区史前文化研究与保护工作的关键范式,为全面揭示夏家店下层文化的发展演进过程提供了有力的切入方向。此外,遗址保护工作也应适当跳出固定的研究区域,将视野放到更加广阔的史前文化发展序列研究之中,尤其应注意与“辽西古廊道”沿线地区各史前文化之间的交流与互动,开展跨地域的整体性研究与保护工作,在系统化展示遗址历史文化信息的同时,发挥带动周边乡村振兴、促进当地史前文化旅游发展的作用。


结语

史前遗址分布特征是地貌、气候、土壤、水文等自然因素和社会、民族、信仰、风俗等文化因素综合影响下的产物。遗址功能、性质不同,影响因素的重要程度也有较大差异。具体到半支箭河流域架子山遗址群,突出的祭祀属性和远离生产、生活适宜区域的选址倾向,凸显了精神信仰方面的核心需求,在视觉与心理控制层面对其展开的分析可以大致概括出影响遗址群空间分布的关键因素。本文应用GIS空间分析方法,从可视性角度出发,将遗址群空间分布规律解读为可视域和通视性 2 个方面,进而将可视域面积数据与通视线数量数据加权,提出可视性综合指标的概念,对遗址群的空间分布及其文化社会结构进行分析,作为未来遗址群保护工作的基础与支撑。


作者简介:

宋晋,山东建筑大学建筑城规学院讲师

田彦国,敖汉博物馆馆长

张玉坤,天津大学建筑学院教授

完整阅读见《建筑遗产》2023年第3期(总第31期),微信版略去文中摘要、图片来源、参考文献等信息,正式版本以原文为准。本文标准引文格式如下,欢迎参考引用:

宋晋, 田彦国, 张玉坤. 基于可视性分析的遗址分布特征与保护策略——以夏家店下层文化架子山遗址群为例[J]. 建筑遗产, 2023(03): 110-118.


—THE END—


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本期责任编辑:刘雨婷


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