許超

地理信息系統(tǒng)，Geographic Information System（簡(jiǎn)稱GIS），是在計(jì)算機(jī)軟硬件的支持下，對(duì)地理空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、管理、操作、分析、模擬和顯示輸出的計(jì)算機(jī)空間信息系統(tǒng)。GIS技術(shù)在數(shù)據(jù)處理與綜合、數(shù)學(xué)模擬與分析評(píng)估方面具備獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，自從被引入國(guó)內(nèi)考古學(xué)界以來(lái)就受到了重視，并在聚落考古、環(huán)境考古、城市考古、景觀分析、早期文明研究等課題中得到了廣泛運(yùn)用。我們?cè)诳脊挪牧系幕A(chǔ)上，也嘗試運(yùn)用GIS技術(shù)對(duì)甬江流域商周至漢六朝時(shí)期墓葬的空間分布特征進(jìn)行初步分析。

地理信息系統(tǒng)的建立

甬江流域地處長(zhǎng)江三角洲南翼，浙江省東部。甬江流域范圍北界杭州灣，東臨東海，南抵象山港北側(cè)山地分水嶺，西沿四明山脊與曹娥江，流域面積4518平方公里，另有杭州灣南岸、北侖大碶柴橋兩片區(qū)1000余平方公里毗鄰。甬江流域在行政區(qū)劃上覆蓋了寧波市海曙區(qū)、鄞州區(qū)、江北區(qū)、鎮(zhèn)海區(qū)、北侖區(qū)、奉化區(qū)、余姚市、慈溪市以及紹興市上虞區(qū)等區(qū)市的大部分地區(qū)。上虞由于瀕臨曹娥江，且歷史上一直處于越文化的腹心之地，我們?cè)诖司蜎](méi)有將其納入考察范圍。

數(shù)字地面模型（DEM）可以直觀反映地貌景觀的變化，我們采用了ASTER GDEM 30米分辨率免費(fèi)數(shù)據(jù)，并結(jié)合行政區(qū)劃圖，從這一數(shù)據(jù)集中提取出甬江流域部分，作為開(kāi)展進(jìn)一步分析的底層數(shù)據(jù)。歷史時(shí)期以來(lái)，甬江流域自然地貌最大的變化莫過(guò)于杭州灣南側(cè)岸線的變遷，因此我們根據(jù)《錢(qián)塘江志》所記載的4世紀(jì)前杭州灣南側(cè)岸線情況，進(jìn)行了繪制標(biāo)示。

研究中涉及的相關(guān)墓地信息數(shù)據(jù)主要采自《中國(guó)文物地圖集·浙江分冊(cè)》、第三次全國(guó)文物普查資料、發(fā)表于各類刊物的考古發(fā)掘簡(jiǎn)報(bào)和報(bào)道，以及寧波市文物考古研究所等考古機(jī)構(gòu)歷年來(lái)開(kāi)展的考古調(diào)查和發(fā)掘資料。

墓地信息主要采集經(jīng)緯度坐標(biāo)、時(shí)代和墓葬數(shù)量三方面。需要說(shuō)明的是，由于是以墓地為單位進(jìn)行信息收集，因此對(duì)各類調(diào)查材料中反復(fù)登錄的墓地，僅視為一處，墓葬數(shù)量信息以記錄較多的材料為準(zhǔn)；同一區(qū)域內(nèi)既有調(diào)查數(shù)據(jù)，又多次開(kāi)展過(guò)考古發(fā)掘工作的，僅視作一處墓地，墓葬數(shù)量以歷次考古發(fā)掘數(shù)量的累加為準(zhǔn)；同一考古發(fā)掘項(xiàng)目中，在間隔較遠(yuǎn)的地理位置發(fā)現(xiàn)的墓地，我們予以拆分，相應(yīng)的墓葬數(shù)量也各自統(tǒng)計(jì)。部分材料由于年代久遠(yuǎn)，墓葬數(shù)量信息缺失，我們只能賦予空值。第三次全國(guó)文物普查資料中登錄的墓地都具有詳細(xì)的經(jīng)緯度坐標(biāo)數(shù)據(jù)；《中國(guó)文物地圖集·浙江分冊(cè)》中所記錄的墓地，我們綜合圖文信息，從谷歌地球上提取其經(jīng)緯度坐標(biāo)；已發(fā)表于各類刊物的、歷年工作中發(fā)現(xiàn)而沒(méi)有記錄其經(jīng)緯度坐標(biāo)數(shù)據(jù)的墓地，我們盡量尋訪到當(dāng)事人，由其從谷歌地球上指認(rèn)出具體位置，再提取坐標(biāo)數(shù)據(jù)。上述資料來(lái)源多樣，由于部分發(fā)掘墓地材料尚未開(kāi)展整理，考古調(diào)查資料又具有較大的局限性，在錄入墓地時(shí)代信息時(shí)我們只能從比較粗獷的尺度，將資料分為商周時(shí)期和漢六朝時(shí)期兩個(gè)時(shí)段。

在完成了上述數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備工作后，我們就可以將商周時(shí)期、漢六朝時(shí)期墓地的空間分布在相關(guān)軟件上展示出來(lái)。

數(shù)據(jù)分析與模擬

兩幅圖分別展示了商周時(shí)期的45處墓地和漢六朝時(shí)期的155處墓地的空間分布狀態(tài)，從中我們可以直觀地看出墓地分布在不同的地表狀態(tài)下呈現(xiàn)出不同的聚集狀況。GIS軟件中的空間分析模塊為我們提供了“密度分析”工具，通過(guò)“核密度分析”進(jìn)行計(jì)算，生成墓地密度分布圖。圖中顏色由淺至深表示了墓地分布狀態(tài)由稀疏趨向集中，數(shù)值則表示了在單位面積（每平方公里）內(nèi)的墓地分布值。需要指出的是，上述密度分析是以墓地為單位進(jìn)行的，在計(jì)算的過(guò)程中并沒(méi)有考慮到墓地規(guī)模的大小，所以不能簡(jiǎn)單認(rèn)為墓地分布密度高的地方墓地規(guī)模就大。

考古發(fā)現(xiàn)的甬江流域商周至漢六朝時(shí)期墓葬，大多為中小型墓葬，目前還很少發(fā)現(xiàn)墓主身份顯赫的高等級(jí)墓葬，因此可以認(rèn)為這一時(shí)期墓地規(guī)模的大小與墓地內(nèi)部墓葬的數(shù)量直接相關(guān)。我們可以通過(guò)對(duì)墓地內(nèi)包含墓葬的數(shù)量屬性進(jìn)行大小分類，以此來(lái)展示墓地規(guī)模的不同。GIS軟件中對(duì)于處理數(shù)字屬性的數(shù)據(jù)，通常會(huì)提供多種統(tǒng)計(jì)方法，我們選擇“自然間斷點(diǎn)分級(jí)法（Jenks）”。這種分類方法通過(guò)尋找數(shù)據(jù)本身所固有的分組和模式確定斷點(diǎn)，同時(shí)利用統(tǒng)計(jì)函數(shù)減少每一類內(nèi)部差異，可以起到很好的分類效果。以漢六朝時(shí)期墓地為例，根據(jù)各墓地內(nèi)包含墓葬的數(shù)量，可以將各墓地分為五類：包含4座以下墓葬的墓地、包含5—13座墓葬的墓地、包含14—32座墓葬的墓地、包含33—73座墓葬的墓地、包含74—134座墓葬的墓地。這五類墓地?cái)?shù)量分別為86處（包括了因?yàn)闊o(wú)法確認(rèn)包含的墓葬數(shù)量而賦予空值的26處墓地）、42處、18處、6處和3處。如漢六朝時(shí)期墓地分布分級(jí)展示圖所示，墓地點(diǎn)的大小代表了該墓地包含墓葬數(shù)量的大小，也體現(xiàn)了墓地規(guī)模的大小。

通過(guò)上述工作，我們可以對(duì)甬江流域商周至漢六朝時(shí)期墓地的空間分布進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析。甬江流域商周時(shí)期墓地集中分布在翠屏山北緣，不論是在密度，還是規(guī)模上都要高于其他區(qū)域。值得注意的是，這些墓地非常接近當(dāng)時(shí)的杭州灣南側(cè)岸線，如果說(shuō)墓地與居住區(qū)相距不遠(yuǎn)，是否可以說(shuō)明當(dāng)時(shí)居民傾向于選擇一個(gè)濱海的居住環(huán)境呢？

甬江流域漢六朝時(shí)期墓地選擇山地與平原的交界地帶營(yíng)造，在分布范圍上較商周時(shí)期已有了顯著突破，尤其是在姚江谷地南北兩側(cè)、東南山系的西北邊緣，墓地可謂星羅棋布。余姚江、奉化江交匯的三江口一帶也開(kāi)始出現(xiàn)較大規(guī)模的墓地，而在廣袤的平原地帶，則鮮有墓地發(fā)現(xiàn)。甬江東出大海，流域內(nèi)平原地區(qū)河流大多受咸潮上溯影響，無(wú)法灌溉和飲用。平原地帶不見(jiàn)這一時(shí)期墓地，除葬俗影響外，應(yīng)當(dāng)也與當(dāng)時(shí)平原地帶還未得到大規(guī)模的開(kāi)發(fā)有關(guān)。

調(diào)查和發(fā)掘經(jīng)驗(yàn)表明，商周時(shí)期的土墩墓大多分布在丘陵崗地或山脊線上，漢六朝時(shí)期的土坑墓、土坑磚槨墓和磚室墓大多分布在土層堆積深厚的山坡地帶；甬江流域商周至漢六朝時(shí)期墓葬在葬俗、葬式上都發(fā)生了巨大的改變，反映了這一時(shí)期政治形勢(shì)的變遷和漢文明的擴(kuò)張。但在墓地選擇上都依托于山地，也暗示了當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)活動(dòng)還是以山地的開(kāi)發(fā)為主。

由于數(shù)據(jù)來(lái)源質(zhì)量參差不齊，我們還無(wú)法將上述墓地的時(shí)代屬性進(jìn)一步細(xì)化，只能將其分為商周和漢六朝兩個(gè)尺度較大的時(shí)段。如果可以獲取更為豐富全面的數(shù)據(jù)，我們還可以進(jìn)一步開(kāi)展時(shí)代尺度更為精細(xì)的分析。

在進(jìn)行墓葬的研究時(shí)，墓主身份究竟是城市居民，還是普通聚落居民是一個(gè)不可回避的問(wèn)題。韓國(guó)歷史學(xué)家金秉駿曾以墓葬與縣城的距離為線索，分析漢代聚落分布的變化，他指出：西漢時(shí)期的大部分墓葬都集中于縣城附近，東漢時(shí)期多數(shù)墓葬分布在距離縣城較遠(yuǎn)的地方，而且呈現(xiàn)不規(guī)則的狀態(tài)，并進(jìn)一步推導(dǎo)出西漢時(shí)期聚落位于縣城內(nèi)或臨近的地方，東漢時(shí)期聚落不局限于縣城附近，甚至分散而不規(guī)律地分布于遠(yuǎn)離縣城的地方。金秉駿做出這一推論的前提是華北地區(qū)沒(méi)有山地，墓葬的選址不會(huì)受到風(fēng)水因素的影響，中小型墓葬大多數(shù)選在離聚落不遠(yuǎn)的周邊地區(qū)。甬江流域漢六朝時(shí)期墓葬大多分布在低矮的山坡一線，這其中肯定有一定的風(fēng)水因素的影響，但考慮到漢代喪葬禮制中各種禮儀活動(dòng)的規(guī)定，我們依然可以接受“中小型墓葬大多數(shù)選在離聚落不遠(yuǎn)的周邊地區(qū)”這一前提。在這一基礎(chǔ)上，我們可以模擬以縣城為中心單位時(shí)間內(nèi)人們的活動(dòng)范圍，處于這一范圍內(nèi)的墓地，墓主就很可能是城內(nèi)居民，而在這一范圍外的墓地，墓主則更可能是城外居民。

漢六朝時(shí)期甬江流域設(shè)置有余姚、句章、鄞、鄮四縣，在進(jìn)行這一模擬之前，我們首先要確認(rèn)這四座縣城的具體位置。句章故城和鄞縣故城的具體位置已經(jīng)通過(guò)考古工作得到了確認(rèn)，西漢至東晉時(shí)期的句章縣城位于江北區(qū)慈城鎮(zhèn)王家壩村一帶，鄞縣故城位于奉化區(qū)西塢街道白杜村城山東南。《光緒余姚縣志》載，余姚縣城為孫吳朱然所筑，故城在余姚江北，今縣城東，大體在今余姚城區(qū)龍泉山東。《寶慶四明志》載：“鄞縣東三十里，阿育王山之西，鄮山之東，有古鄮城，初鄮縣治也”，我們根據(jù)這一記載，將鄮縣故城的具體位置推定在今鄞州區(qū)五鄉(xiāng)鎮(zhèn)同岙村一帶。

在進(jìn)行單位時(shí)間內(nèi)人類活動(dòng)范圍的模擬時(shí)，我們選擇使用GRASS GIS的r.walk模塊進(jìn)行計(jì)算。r.walk模塊是用于模擬計(jì)算人類在起伏不同的地表徒步行走所消耗時(shí)間的空間異向性成本面計(jì)算模塊，該模塊能夠生成真正意義上的空間移動(dòng)異向性成本面，并整合了大量徒步行走的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，因此非常適合模擬人類地表徒步行走的時(shí)間消耗。我們從模擬結(jié)果中分別提取了2小時(shí)和4小時(shí)等值線，生成以城址為中心單位時(shí)間內(nèi)人類活動(dòng)范圍模擬圖，之所以選擇提取4小時(shí)等值線，是考慮到如果想要在一天之內(nèi)完成喪葬活動(dòng)的話，從居住地出發(fā)至墓地，4小時(shí)的耗時(shí)應(yīng)該是極限。

通過(guò)模擬我們可以發(fā)現(xiàn)，首先，人類在單位時(shí)間內(nèi)的活動(dòng)范圍并不是規(guī)整的圓形，而是受到地形起伏的影響呈現(xiàn)出不規(guī)整的形狀；其次，即便是在4小時(shí)活動(dòng)范圍以外，依然有大量的墓地存在，雖然無(wú)法排除這些墓地中存在城內(nèi)居民墓葬的可能，但如此廣泛的分布應(yīng)該也可以說(shuō)明當(dāng)時(shí)在城外存在有大量的聚落。只是限于數(shù)據(jù)質(zhì)量，我們還無(wú)法推斷這些城外墓地的出現(xiàn)，在時(shí)間和空間上是否呈現(xiàn)出一定的相關(guān)性。

當(dāng)然這一模擬也存在著一定的問(wèn)題，首先城址是有范圍的，而我們模擬時(shí)將其理想化地視作了一個(gè)點(diǎn)；其次不同的地表覆蓋，比如旱地、林地、沼澤、河流，對(duì)人類徒步行走顯然也會(huì)帶來(lái)不同的影響，我們?cè)谀M過(guò)程中僅僅考慮到了地表起伏的坡度因素，而沒(méi)有考慮到不同的地表覆蓋環(huán)境。這些因素都會(huì)影響到模擬的最終結(jié)果，當(dāng)然模擬本身并不能“復(fù)原”或“重建”歷史，只是為我們認(rèn)識(shí)這些考古現(xiàn)象提供了一個(gè)視角。

通過(guò)GIS在甬江流域商周至漢六朝時(shí)期墓葬考古研究中的初步嘗試，可以看出GIS在面對(duì)大量數(shù)據(jù)的分析、模擬，尤其是可視化展示方面具備獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。GIS內(nèi)涵豐富，我們?cè)谶\(yùn)用不同功能處理數(shù)據(jù)時(shí)要了解到這些功能的特點(diǎn)和不足?；A(chǔ)數(shù)據(jù)的質(zhì)量，制約著我們開(kāi)展研究的深度和廣度，因此為了更有效地發(fā)揮GIS的功用，我們考古工作者在進(jìn)行野外工作和資料整理階段時(shí)，對(duì)各類信息的采集也要提出更高的要求。

（作者為寧波市文物考古研究所副研究員）