河湟谷地水土资源配置模式与史前人类生业活动的相关性研究

Climate change and its affection on cultural evolution is a scientific question widely discussed. Current studies show that climate change might affect the subsistence strategy first, and then cause the variation of cultural appearance. However, the intermediate process – allocation of land-water resources was less concerned. In response to this situation and based on cultural relics census data and high resolution DEM, this project will use innovative accumulated cost surface analysis to define “the site catchment” which represents the scope of ancient subsistence activity of prehistoric cultures in Hehuang Valley. Further topographic classification, hydrology analysis and cluster analysis will be conducted to indicate the allocation of land-water resources and land development center within the activity scope of different prehistoric cultures. To improve the GIS algorithm, this work will innovatively use UAV aerial photography in environment modeling study and artificially interpret land status and exploration scope of typical sites. On the basis of quantitative analysis of land use condition，this work will argue the correlation between the allocation of land-water resources and prehistoric subsistence strategy and further discuss the possible affection of Holocene climate change and vegetation environment to subsistence strategy. This project will promote the studies on the spatiotemporal evolution of Neolithic-Bronze age cultures in Hehuang valley and facilitate the utilization of GIS in environmental archaeology study.

气候变化对史前文化演化的影响是学术界关注的热点科学问题。现有研究显示，气候变化可能首先影响生业模式，进而导致文化面貌发生改变。但是，这种影响的中间过程—水土资源配置状况却缺少应有的关注。针对该问题，本项目拟以青海省文物普查数据和高精度DEM数据为基础，创新采用累积成本面算法界定河湟谷地史前文化的遗址域以反映人类生业活动范围，并在此基础上通过地貌分类、水文分析和聚类分析，定量反映遗址分布区的水土资源配置状况和土地开发重心。为验证并改进GIS算法，本项目尝试将无人机航拍技术应用于遗址环境建模，对典型区域的土地性质和用地范围进行人工判读。在定量化用地环境分析的基础上，探讨水土资源配置状况与史前人类生业模式之间的关系，并进一步尝试讨论全新世气候变化和植被环境对生业模式的影响。本项目将推进河湟谷地新石器-青铜时代文化的时空演化机制研究，并促进GIS在环境考古研究中的应用。

目前的环境考古学者普遍认为，气候变化很可能首先影响史前社会的生业模式，进而导致文化面貌和遗址分布的变化。对于史前生业模式的研究往往通过遗址内的动植物遗存分析来实现。近年来的成果对于研究农业起源、生业模式转化、东西方文化交流以及青藏高原等极端环境的定居策略具有重要意义。随着考古调查数据的逐年积累及高精度GPS的使用，利用GIS工具和高分辨率DEM来分析遗址周边的地貌环境并进行统计分析成为可能。该工作能帮助我们以定量方式理解遗址周边的水土资源配置，从而反映特定生业模式和气候环境下，史前文化的土地开发、利用模式。该项目在历次文物普查数据的支撑下，对青海省东部河湟谷地的史前遗址进行了系统梳理和地貌、水文环境分析。基于“累积成本距离”工具和“步行速度函数”创新提出了一种定量化计算遗址域的方法。并将该方法应用于河湟谷地的典型遗址进行遗址域内的水土资源配置分析，并对照现代封闭型自然经济村落的耕地分布，提出了史前聚落可能的农业活动半径及土地开发、探索模式。在这种遗址域算法的基础上，我们对河湟谷地及环青海湖地区的典型史前遗址进行了地貌水文分析，并对统计结果与遗址生业模式的相关性进行了探讨。我们还探索出一种对文物地图集进行高效数字化的方法，并将数字化工作拓展到中国北方的大部分省份。目前已成中国北方12个省级行政单位三万五千多个遗址点的数字化，并基于数字化成果系统探讨了西辽河地区史前文化的时空演变与气候历史的关系。利用新兴的无人机航测技术我们还尝试对青海省东部的一个典型遗址的发掘现场进行了三维环境建模，并对航空摄影测量技术对环境考古工作的意义进行了设想。这些工作能够开辟独特的空间视角来理解史前聚落在不同生业模式和气候环境下的土地开发、探索和占据模式；能够为传统环境考古工作提供有益佐证，从而更好的反映特定气候环境下的史前人地关系。