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GIS在石窟寺考古研究中的应用,城市考古研究的

2019-10-04 08:13

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余雯晶:GIS在石窟寺考古研究中的应用

     目前,我国许多城市都是“古今重叠型城市”,是历史城市的延续。这类城市的共性是沿用时间过长,历史古迹破坏严重,作为九朝古都的洛阳就是这类城市的代表之一。而建都时间早在公元前770年、建都时间长达500余年的东周王城,作为古都洛阳城市考古的一部分,从文献和考古整合的角度对其进行探究,可谓是城市考古研究的一个有益探索。

 位于陕西凤翔的秦雍城遗址是东周时期秦国“九都八迁”历程中时间最长的一处都城,也是目前东周时期各列国古城遗址中保存较为完好的一个。
     既往的考古工作已经从宏观的角度对该遗址进行了全面调查,确认出了宫城城址、秦公陵园、国人墓葬区及郊外秦汉离宫建筑四大功能区的分布与内涵,同时多项选择性考古发掘对于确认该城址的整体布局、内涵与性质提供了重要依据。
   城址部分系秦雍城宫室所在,位于整个雍城遗址的北部。过去虽然先后发现了近11平方公里遗址周边的夯土墙及其姚家岗、马家庄、铁丰高王寺三大宫区,也相继发现了朝寝、宗庙、市场、作坊等重要遗迹,关于当时各宫区之间的通行道路,或为街道,或为通行主干道是不可否认的,但是面貌和总体布局却一直不清楚,至今一直没有定论。加之晚代人类活动在该区域的不断延续,更增添了区分不同时期道路遗存的难度。雍城考古工作者自上世纪70年代即开始关注于道路的考古发现与研究,当时虽然进行了较为详细的考古调查,注意到地面暴露出的所有路土迹象,也注意到道路与环境的关系,尤其与穿越城内河流的依存关系,但由于工作条件上受到的局限,对该处的道路系统曾形成过不同的认识,一种观点认为雍城道路南北与东西纵横交错,布局规范,呈“四纵四横”网格棋盘式格局摆布;另一种观点则认为当时道路并不规整,而是受制于河流、环境、建筑、作坊、市场等功能区的分布“顺势而为”。出现上述不同认识的主要原因或是因为当时只注意到路的迹象进行的区段模拟连接,而没有注意到它们之间的不同年代关系;或者是因为只注意到建筑附近河岸上的道路遗迹而没有对整个城内相关遗迹做整体全面工作。
   近年来,秦雍城大遗址考古保护工作进入到一个新的历史时期,陕西省考古研究院对此拟定了“在承继既往宏观工作的基础上,采取微观工作方法对细部及重要区域进行全面了解,以全面认识秦雍城,并建立信息系统”的工作理念,其中对城内道路系统的考古保护工作项目被列入重要的工作议题。
   自2011年年初开始,由陕西省考古研究院、宝鸡市考古工作队与宝鸡先秦陵园博物馆联合组成的雍城考古队,重新启动了城址内道路考古工作。工作的方法和程序首先是按照传统资料对所有道路的迹象进行全面的地面调查,结果共发现道路遗迹点30余处。在各处土崖、河沟断面上所暴露路土迹象,则从地层关系上确认了各段路土之间不同的年代关系;其次从已明确的路土迹象出发,用钻探的方法追踪其延伸的路径,并试图将某些残断的同期道路进行连接;最后确定下一步从梳理出春秋战国时期属于秦雍城的道路系统进行重点考古工作。
   2011年3~11月间,经国家文物局批准,陕西省考古研究院会同市县文物部门,对东西向穿越秦雍城城址北部的省道S104(暨S210)凤翔过境公路进行了抢救性考古发掘。由于该建设工程区间早先曾勘探出6处古代道路遗迹,以此为契机,该项工作遂与秦雍城大遗址城址内道路系统考古工作紧密结合,希望取得更加直观的考古材料。经布方发掘,上述多段古代道路分别处在不同的层位下。按多年来在雍城遗址确立的地层年代关系,压在②层下即为明清时期的道路,路面宽4~5米,路土中包含瓷片及明清时期砖瓦碎片等;压在③层下即为唐宋时期的道路,路面宽3~4米,路土中包含同期瓷片、砖瓦等;压在④层下即为汉代道路,路面宽18~21米,路土中包含东周时期瓦片、西汉时期砖瓦碎片等;而压在⑤层以下,生土之上的即为雍城时期道路,路面宽9~11米,路土中包含史前、西周和东周时期陶器残片、瓦片等。由于年度内已确定出的秦雍城时期的道路遗迹正好处在村落道路之下,目前难以实施发掘;而对于过去曾被认为系雍城时期道路,而现在被重新确认为西汉、唐宋时期的道路则进行了较大规模的发掘。此次主要发掘出的西汉时期道路,基本路宽18.3米,接近十字路口处宽度近21米,路土厚度20厘米。车辙宽度分别为1米和1.4米,车辆碾压出的多条辙梁清晰。根据道路走向的判断,东西向路径自城址东北部越塔寺河,西南部越雍水河而斜向穿越;根据延伸的方向判断,与其呈十字交叉的南北向道路向北可能通往雍城西北部的雍山一带,向南可能通往雍水河与纸坊河的交汇处。经综合分析,该路径当与秦雍城时期道路没有关联,它是西汉时期修筑的国家大道。据古文献记载,早在秦始皇统治时期,出于军事、政治、经济的需要,曾以咸阳为中心,修筑了通往全国各地的驰道,也就是当时的“国道”, 2200多年前,秦始皇出巡雍城、陇西等地均沿此道西行。西汉时期,在此基础上修筑了“回中道”,成为东西交通干道。到汉武帝时代,“回中道”不仅是皇帝西巡举行郊祀活动必经之地,同时也一度成为南线丝绸之路通往河西、西域进行贸易以及抵御匈奴的经济战略要道。在雍城出现的与其南北向交叉道路,则可能是分别通往城北的雍山祭祀圣地和城南的雍河水运码头。根据道路发掘的地层叠压关系,目前在城址内发掘出的西汉时期道路之下没有发现秦雍城时期的路土迹象,说明秦在雍城置都期间该国家大道是从城外穿越的,后来才改道于此。

 

  碎片化资料分类分析以求达到体系化

        根据地形地貌及环境考察,当时雍城西北高,东南低,加之从北山一带的水流通过白起河及其支流穿城而过,使当时的雍城成为水上城市,此次从城址内多处相关遗存中界定出属于秦雍城时期的道路遗迹,其走向与布局往往受到了河流的制约。
     尽管目前对雍城城址内道路系统所进行的考古工作项目系初期阶段,所完成的工作总量有限,但已发现了非常重要的线索,尤其对秦雍城时期道路遗迹的确认则为下一步开展全面有序工作提供了明晰的指向和参照。
      道路与排水系统在中国古代都城中有着非常重要的意义,它是一座城市必不可或缺的重要构成,明确了道路与排水系统,对于搞清整个城市布局至关重要。雍城的布局在春秋战国时期列国都城中具有典型意义。根据“十二五”秦雍城大遗址保护考古工作总体规划,对道路与排水系统的全面考古工作已列入首选课题。(雍城考古队 田亚岐  耿庆刚  景宏伟  张 成)

     GIS(Geographic Information System,即地理信息系统)是在计算机支持下,对地理空间相关数据进行采集、管理、操作、分析、模拟、显示的技术系统,考古遗存的空间属性为GIS在考古学上的应用提供了条件。目前,GIS已应用于遗址调查与测绘、环境考古、聚落考古、文物保护管理等与考古相关的领域。本文根据笔者对山西省中小型石窟及摩崖造像所做的GIS数据库分析,对GIS在石窟寺考古研究中的应用略作探讨。

  城市考古研究中的一个突出问题就是资料的碎片化。笔者在进行东周王城研究过程中,首先致力于东周王城布局规划研究,将其规划思想与功能分区弄清楚。具体做法就是把发现的重要遗迹及其分布范围落实到大比例尺的东周王城遗址图上,基本勾勒出东周王城的基本布局。在此基础上,对重要遗迹的始建年代、使用年代和废弃年代进行判定,这样就对东周王城各阶段的布局及其演变有了初步认识。这是进行东周王城系统研究的前提。

(来自:中国文物报2011年12月16日  链接:

      本文所依据的图片资料包括《中国文物地图集·山西分册》中的《山西省石窟寺及摩崖造像图》、山西省地图、山西省DEM(Digital Elevation Model,即数字高程模型)图(来自

  东周王城的考古资料不仅是碎片化的,还呈现出杂乱无章的特点,如何在这些杂乱无章的资料中找寻重要的信息,并将之体系化,是我们做好城市考古的基础。哪些属于重要的信息?如东周王城城墙的发现,城壕的发现,城墙和城壕是以点、段连接成线,从而勾勒出城址轮廓;还有宫殿建筑基址的发现,包括范围、形制、时代与性质;大型王墓、车马坑、祭祀坑等构成的王陵区的发现与确认;城市道路交通的发现和给水排水系统的发现;手工业作坊遗址的发现,包括其范围、时代与性质;仓窖区的发现;贵族墓葬和一般墓葬的发现与分布规律;居址的发现等。上述就是构建东周王城系统研究的重要信息,把它们从杂乱无章的信息中拣选出来并加以分类分析,才能达到体系化的目的。

[此贴子已经被作者于2011-12-17 9:15:32编辑过]

       将文字资料提供的信息以中文或数字代号的形式分项录入Excel表格,在ArcCatalog中建立数据库,导入编辑好的Excel表格,创建要素集、新建要素类,主要包括古道、古城市点和石窟点,添加相应的关系类。纸质扫描图均要进行配准。由于提取的山西省界多边形和裁切的山西省地质图均采用1954北京坐标系,DEM采用UTM/WGS84坐标系,因此需要在ArcMap中根据七参数定义大地坐标系之间的转化,将省界多边形和地质图转到WGS-84坐标系,再投影到UTM坐标系。

  拓展研究深度是对相关历史背景进行深化

        在ArcMap中导入要素类进行编辑:古城市点、古道根据地方志的记载以及配准后的山西省地图绘制;石窟点(包括石窟和摩崖造像)由于大多数缺乏经纬度信息,暂根据文字资料以及《山西省石窟寺及摩崖造像图》来确定位置。建成的数据库可查询每个石窟点的名称、时代、位置、窟龛数目、造像数目等内容,还可以通过一对多关系查询一个石窟点每个编号石窟的时代、保存状况、类型、朝向、窟室形制、三维数据、外立面形制、窟门形制、龛形、造像题材、单铺组合、装饰纹样、造像技法等信息。

  拓展研究广度就是进一步扩大研究的范围。以东周王城的城墙研究为例,除学界原已认定的外郭城,我们还发现了宫城城墙的线索。通过扩展研究发现,东周王城并不是原来学界认识的仅有郭城而无宫城的都邑形态,而是内城外郭的传统都邑形态。东周王城不仅存在宫城,宫城还有一个演变的过程:春秋时期的宫城面积广大,整个东周王城的西南部均属宫城范围;战国时期,宫城一分为二,西半部分为宫城,东半部分为仓城,中间有城垣和壕沟相分隔;战国晚期,在郭城南东周王城的西南部瞿家屯一带为规划有序的宫殿建筑群,论证其为战国中晚期最后一位周王——周赧王的居地。

        通过数据库的建立,我们分析了以下几个方面的问题。

  再如,通过对东周王城王陵区的系统研究,能够论证该陵区为周平王至周简王的春秋时期王陵区。在此基础上,扩展对东周有关王陵区的研究,其一是论证了春秋晚期的灵王、景王、悼王加上战国末代周王——周赧王的陵区为西南距东周王城遗址约3.5千米的周山陵区;其二是战国时期的王陵区及其相关问题的研究,论定该墓地为周敬王至周慎靓王时期的战国王陵区;其三是东周王城内西北部小屯村一带的一至四号战国大墓,论定该区为西周君陵区,并对该陵区的范围进行了界定。

       一、石窟及摩崖造像与周围环境的关系

  拓展研究深度就是进一步对东周王城相关历史背景进行深化研究论证。如东周王城营建过程的背景分析:东周王城始建时仅筑宫城未筑郭城,与时间仓促、财力及其天下共主地位的稳定有关;后筑郭城,是因为该时期东周王城成为了西周君的领地和实际控制的都城,此一时期兼并战争频发,西周君又没有天下共主的金字招牌,必须筑郭城以自保;战国中晚期在郭城南的西南部瞿家屯一带修筑的小城,应为周赧王的居地,藉此对东西周的相关史实进行探讨。还有定都洛邑的历史背景、宫城偏居西南隅的综合因素考量、“谷、洛斗,将毁王宫”事件的环境因素考察等等。

      1.坡度分析

  考古与文献抵牾时需以考古资料为先

      坡度分析是针对石窟周围一定面积的环境进行的考察。取150米为半径的圆作为石窟寺的开发域,将GIS软件统计运算的结果进行卡方检验,可知石窟点的分布与周围环境的坡度相关。

  在东周王城的研究过程中,一个现象令人深受困扰,就是考古与文献时常抵牾。那么如何整合呢?如东周王城的形制布局问题,根据《周礼·考工记》“匠人营国,方九里,旁三门。国中九经九纬,经涂九轨。左祖右社,面朝后市。市朝一夫”。文献研究学者长期以来一般认为东周王城是形制极为规整的城邑形态,但考古发现并非如此。

      2.坡向分析

  考古资料显示,东周王城的外郭城并不规整,特别是西墙蜿蜒曲折并有几段明显的转折;宫城并不位于城址中央,而是偏居西南一隅;城内发现一部分的道路,但并不是如文献记载的那样是“九经九纬,经涂九轨”。这种情况只能以考古发掘为基准。我们再去参阅《管子·乘马篇》的记载:“凡立国都,非于大山之上,必于广川之中,高毋近旱而水用足,下毋近水儿沟防省。因天材,就地利,故城郭不必中规矩,道路不必中准绳。”从《河南府志》“周公营洛图”还可以看出,东周王城北靠邙山、黄河,南面伊阙,洛水在南、涧水在西、瀍水在东,构成东周王城河山拱戴的理想建都之地。也就是说,东周王城的规划和布局糅合了《周礼·考工记》和《管子·乘马篇》中理想与实际相结合的思想,较好地诠释了古人立都注重人地关系和谐统一的思想。

       在ArcMap中生成DEM图的坡向图,并将坡向信息赋给石窟点,用不同颜色分类显示,可知位于南坡的石窟占绝大多数,在西、东坡的次之,位于北坡的极少。

  此外,文献还有关于东周王城始建和使用时期的一些历史事件,与考古发现也有抵牾。如东周王城始建于何时?根据相关文献,有学者认为始建于西周时期,有学者则认为始建于东周时期。考古信息显示,东周王城始建于东周时期,我们只能尊重事实,即东周王城始建于东周时期。东周王城发掘报告认为东周王城城墙始建于春秋时期,这样就能与《左传》中记述的春秋时期与王城有关的历史事件相吻合了。但在系统整理东周王城郭城城墙资料的过程中,发现东周王城郭城城墙始建年代不是在春秋时期,而是战国时期,这样的发现并不是孤例,在东周王城的东、北、西、南四面城墙的发掘中均有这样的证据支撑;更为重要的是,东周王城郭城东墙的南段建在东周王城春秋王陵区内,将东周王城春秋王陵区分割为城内和城外两部分,这样的情况在春秋时期是绝对不可能发生的。

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