基于連續(xù)文化序列的史前聚落演變中的空間數(shù)據(jù)挖掘研究——以鄭洛地區(qū)為例.pdf

1、聚落考古研究所需要處理的數(shù)據(jù)信息十分龐雜，特別是作為考古學的恒久課題之一的時空問題，更是一個復雜的概念。它和人類的文化模式具有深層聯(lián)系，這使得傳統(tǒng)的考古學空間分析方法難以整合、處理這些復雜的考古時空信息。而空間數(shù)據(jù)挖掘是指從空間數(shù)據(jù)庫中抽取隱含知識、空間關(guān)系或非顯式存儲在數(shù)據(jù)庫中有意義的特征或模式。該技術(shù)在理解空間數(shù)據(jù)、獲取空間與非空間數(shù)據(jù)間內(nèi)在關(guān)系方面具有獨特的優(yōu)勢。 基于考古學傳統(tǒng)研究方法的缺陷和空間數(shù)據(jù)挖掘的優(yōu)勢，本文把空

2、間數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)引入到聚落考古的時空問題研究中去，對鄭洛地區(qū)四個連續(xù)文化時期的聚落進行數(shù)據(jù)挖掘，旨在發(fā)現(xiàn)隱藏在大量數(shù)據(jù)背后的聚落空間分布規(guī)律以及聚落的時空演變規(guī)律。 本文闡述了決策樹分類、空間聚類、空間分析等空間數(shù)據(jù)挖掘的相關(guān)理論與方法，分析了空間數(shù)據(jù)挖掘的基本過程，并對具體的空間挖掘算法進行深入研究。利用GIS組件SuperMap Objects，開發(fā)實現(xiàn)了基于連續(xù)文化序列的空間數(shù)據(jù)挖掘系統(tǒng)，運用此系統(tǒng)對鄭洛地區(qū)四個連續(xù)文化時期

3、的聚落進行了數(shù)據(jù)挖掘，提取了空間分類規(guī)則、空間聚類規(guī)則，并在此基礎(chǔ)上進行了對比分析，得出鄭洛地區(qū)史前聚落的空間分布規(guī)律和初步的時空演變規(guī)律。 (1)通過決策樹分類分析，提取了遺址面積分類規(guī)則，并根據(jù)這些分類規(guī)則和聚落的空間分布情況對四個文化時期的I級聚落進行對比分析，得出了I級聚落的空間分布特點和時空演變規(guī)律，即I級聚落中的一些特大面積的聚落朝著中心聚落的方向發(fā)展。 (2)通過K-means聚類分析，提取了聚落遺址的空

4、間聚類規(guī)則，發(fā)現(xiàn)了在仰韶后期和龍山時期中靠近區(qū)域中心的大多是I級或Ⅱ級聚落，這些聚落類似于“中心位置理論”模型中的“中心”，同時又靠近河流，交通便利，具有中心聚落的多個特點，為日后成為王都打下了基礎(chǔ)。 (3)運用空間分析理論，進行了聚落位置與河流關(guān)系的分析，把空間距離作為最重要的分析因子，得出了鄭洛地區(qū)四個文化時期60％以上的聚落遺址都落在水系4km半徑的緩沖區(qū)之內(nèi)，這說明了在史前社會，人類居住地的選擇策略是為了取得充沛的水源和

5、方便的交通條件而趨近于河流。 (4)通過對鄭洛地區(qū)四個時期聚落遺址點的高程分析，發(fā)現(xiàn)了大部分聚落遺址點的高程位于100米到300米之間，而高程值小于100米的遺址點不足10％，并且四個文化時期遺址點的平均高程值都在280米左右。這說明了在史前社會，人類對于居住地高程的選擇有一定的要求的，即居住地選擇的過高則生活和交通都不方便，而居住地選擇的過低則有被洪水淹沒的危險等。 (5)最后對鄭洛地區(qū)四個文化時期的聚落進行數(shù)量增長分