奚雪松1,秦建明2,俞孔堅1

(1.北京大學(xué)景觀設(shè)計學(xué)研究院,北京100871;2.西安文物保護(hù)修復(fù)中心,西安710061)

歷史輿圖與現(xiàn)代空間信息技術(shù)在大運河遺產(chǎn)判別中的運用
——以大運河明清清口樞紐為例

奚雪松1,秦建明2,俞孔堅1

(1.北京大學(xué)景觀設(shè)計學(xué)研究院,北京100871;2.西安文物保護(hù)修復(fù)中心,西安710061)

對運河遺產(chǎn)進(jìn)行判別與登錄,是大運河遺產(chǎn)保護(hù)的基礎(chǔ)性工作。對運河遺產(chǎn)基本特征與演變規(guī)律的揭示,則是深入認(rèn)識運河遺產(chǎn)的根本要求。歷史輿圖直觀地反映了古代運河及其沿河的自然環(huán)境與人文景觀,對研究各歷史時期的運河具有重要的參考價值。但由于歷史時代的限制,歷史輿圖在表達(dá)位置、距離、形狀等地理空間要素時準(zhǔn)確性較差,給大運河遺產(chǎn)的判別工作帶來了困難。歷史輿圖與現(xiàn)代空間信息技術(shù)結(jié)合是解決這一問題的重要途徑。通過“輿圖新繪”的方式對區(qū)域時空演變過程進(jìn)行復(fù)原,從而直觀地揭示出運河遺產(chǎn)的本質(zhì)特征與演變規(guī)律,為運河遺產(chǎn)判別提供依據(jù)。并且,同步集成的歷史地理信息與現(xiàn)狀遺存信息數(shù)據(jù)庫也為運河遺產(chǎn)的評估、保護(hù)與管理等后續(xù)工作提供了堅實的工作平臺與數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

歷史輿圖;空間信息技術(shù);遺產(chǎn)判別;大運河;淮安清口樞紐

0 引言

中國大運河是世界上長度最長、歷史最悠久的運河,是人類歷史上最偉大的工程之一。長期作為溝通中國南北經(jīng)濟(jì)、文化交流的大動脈,一直對維系國家穩(wěn)定、社會發(fā)展發(fā)揮著重大作用[1-2]?？缛胄率兰o(jì)以來,國家對大運河遺產(chǎn)的認(rèn)識與保護(hù)力度不斷加大。大運河先后被列入第六批全國重點文物保護(hù)單位、中國世界文化遺產(chǎn)預(yù)備名單、“十一五”期間重要大遺址(100處)等重要名錄清單。2008年3月,隨著國家文物局揚(yáng)州會議《揚(yáng)州共識》的發(fā)布,大運河申報世界遺產(chǎn)暨大運河遺產(chǎn)保護(hù)規(guī)劃編制工作正式拉開帷幕。

目前大運河研究在水利史、文化史、城市史等方面都有著豐碩的學(xué)術(shù)成果。但對于大運河這樣一條歷史久遠(yuǎn)、線路綿長、構(gòu)成繁雜、牽涉眾多的跨區(qū)域性線型文化遺產(chǎn)而言,僅限于文獻(xiàn)的鉤沉索隱是不夠的,對運河遺產(chǎn)本質(zhì)特征與演變規(guī)律的揭示,運河遺產(chǎn)的判別與登錄等方面的基礎(chǔ)性工作還存在很多薄弱環(huán)節(jié)甚至空白,難以有效地支撐大運河遺產(chǎn)保護(hù)。因此,本研究著重探討了歷史輿圖與現(xiàn)代空間信息技術(shù)結(jié)合方法在大運河遺產(chǎn)判別中的運用,以大運河江蘇淮安段明清清口樞紐為例進(jìn)行實證研究,以期對大運河遺產(chǎn)判別方法有所啟示。

1 歷史輿圖及在運河遺產(chǎn)調(diào)查中的作用

“輿”原意為車的車箱,有承載之用,大地亦載萬物,故地謂之“輿”。古人稱地理學(xué)為輿地學(xué),地圖謂輿圖或輿地圖[3]。我國輿圖發(fā)展歷史源遠(yuǎn)流長。晉武帝時期宰相裴秀在總結(jié)前人制圖經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,提出了“分率、準(zhǔn)望、道里、高下、方邪、迂直”的六條輿圖制圖原則,即“制圖六體”原則。后人又在此基礎(chǔ)上不斷地擴(kuò)展,總結(jié)出了按比例尺繪制格網(wǎng)方法精確繪制地圖的“計里畫方”原則?！爸茍D六體”、“計里畫方”等繪圖原則的應(yīng)用,正確地闡明了地圖比例尺、方位和距離的關(guān)系,對中國西晉以后的地圖制作技術(shù)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。在明末清初歐洲地圖測繪技術(shù)傳入中國之前,甚至是在西歐地圖測繪技術(shù)傳入以后,直至清末,它始終是中國古代繪制地圖的重要原則[4-5]。

從作用與繪制過程看,歷史輿圖具有以下三大特征[6]:(1)直接深刻地反映了城市或區(qū)域歷史、地理、政治、經(jīng)濟(jì)、社會、軍事、水利、交通、建筑等方面的狀況。具有明疆域、曉山川、知城池、通學(xué)政等作用。便于地方官員熟知其管轄區(qū)域,以便按圖施政,按地施治。(2)可以反映文字不易表達(dá)清楚或無法表達(dá)的內(nèi)容。與文字互為補(bǔ)充,義取互證。(3)表述具有較高的客觀性與質(zhì)量。繪制者多是有一定學(xué)識水平的儒士,他們往往既修志也繪圖,善繪能測。并且熟悉地情民情,資料多取材于野外的實際調(diào)查。

但曹婉如[7],闕維民[8]等學(xué)者在大量考證的基礎(chǔ)上指出,地方志書中的地圖除極少數(shù)外,都不是采用“制圖六體”與“計里畫方”原則繪制的。志書地圖帶有明顯中國傳統(tǒng)山水畫的烙印,以“經(jīng)營位置”作為繪制的重要原則,著重表現(xiàn)的是地理要素的地圖語言,即圖符圖注在平面上的相對位置關(guān)系,與圖說的文字記述配合使用。缺乏現(xiàn)代地圖投影數(shù)學(xué)基礎(chǔ)并以山水畫原則為指導(dǎo)的志書地圖繪制方式使其表達(dá)主體的位置、距離、形狀等地理空間信息的準(zhǔn)確性較低。

水利一直是中國農(nóng)業(yè)發(fā)展的保障,是歷代政權(quán)關(guān)注的重要工程。這是古代水利輿圖數(shù)量較多的一個重要原因。通過繪制地圖來說明河湖特點、水利工程分布、結(jié)構(gòu)以及運河沿線之狀況,在古人水利著述中已經(jīng)非常普遍。如果按水利工程的內(nèi)容來區(qū)別,中國古代傳統(tǒng)水利輿圖大致可以分為黃河河工圖、運河工程圖、荊江防洪堤工圖、水利泉源圖和各地州縣的河工圖等類型[9]。

輿圖在空間表述力上遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于文字。繪制地圖來說明河工水利工程,在明清兩代基本上成為水利著述的規(guī)矩,河臣章奏必須“具圖以聞”。因此,從空間上直觀地反映出歷代河工水利設(shè)施建設(shè)情況的水利輿圖相對真實地反映了即時性的河渠水利及其沿河流域的自然環(huán)境與人文景觀,具有重要的史料價值[9-11]。尤其對于工程變動頻繁、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的古運河及水工設(shè)施等的歷史演變研究具有極為重要的參考作用(圖1)。

圖1 清道光時期清河縣志所附淮安清口樞紐地區(qū)歷史輿圖[12]Fig.1 Historic map of Qingkou hi nge duri ng Qing dynasty Daoguan period

2 信息技術(shù)及在運河遺產(chǎn)調(diào)查的作用

空間信息技術(shù)(spatial information technology)是20世紀(jì)60年代興起的一門新興技術(shù),70年代中期以后在我國得到迅速發(fā)展。主要包括全球定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)和遙感(RS)等的理論與技術(shù),同時結(jié)合計算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù),進(jìn)行空間數(shù)據(jù)的采集、量測、分析、存儲、管理、顯示、傳播和應(yīng)用等?？臻g信息技術(shù)的出現(xiàn),為人類研究時空領(lǐng)域的演變提供了有效的工具[13-14]。由于在收集、處理多源、多分辨率空間數(shù)據(jù)方面的優(yōu)勢,正日益成為歷史文化遺產(chǎn)發(fā)現(xiàn)、保護(hù)和管理的重要組成部分[15]。

全球定位系統(tǒng)技術(shù)(GPS)目前廣泛應(yīng)用于歷史文化遺產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域,成為短時間內(nèi)動態(tài)獲取高精度歷史文化資源空間位置信息的主要工具。在針對運河遺產(chǎn)這樣一類構(gòu)成復(fù)雜、范圍寬廣的遺產(chǎn)調(diào)查中,全球定位系統(tǒng)的使用能使調(diào)查人員在田野工作時方便、快捷、準(zhǔn)確地動態(tài)獲取歷史文化資源點的空間位置信息,并在進(jìn)行深入研究時實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)的實時更新。

地理信息系統(tǒng)技術(shù)(GIS)在歷史文化遺產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域目前主要運用于文化遺產(chǎn)的調(diào)查、保護(hù)規(guī)劃、開發(fā)控制、環(huán)境影響評估、設(shè)施管理以及考古等方面[16]。在運河遺產(chǎn)調(diào)查中,地理信息系統(tǒng)的作用如下。

(1)海量時空數(shù)據(jù)的收集、處理、存貯與管理。GIS平臺整合了基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫與遺產(chǎn)專業(yè)信息數(shù)據(jù)庫兩大類型數(shù)據(jù)庫。基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫主要包括:測繪地形圖,航片,衛(wèi)片,DEM數(shù)字高程模型等地理信息。遺產(chǎn)專業(yè)信息數(shù)據(jù)庫主要由空間信息(如坐標(biāo)、高程、位置、范圍等)與非空間信息(如遺產(chǎn)屬性、文獻(xiàn)輿圖、現(xiàn)場記錄、判別依據(jù)等)兩大部份構(gòu)成。GIS平臺數(shù)據(jù)庫的建立為運河遺產(chǎn)田野調(diào)查與文獻(xiàn)研究所獲得海量時空數(shù)據(jù)的收集、處理、存貯與管理提供了便利條件。

(2)空間查詢與分析。實現(xiàn)所有現(xiàn)場調(diào)查數(shù)據(jù)與歷史地理數(shù)據(jù)在地理信息系統(tǒng)平臺上的掛接與查詢是遺產(chǎn)判別深入開展的基礎(chǔ)。同時,利用地理信息系統(tǒng)強(qiáng)大的空間分析功能對所有數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析、檢驗是運河遺產(chǎn)判別的重要手段。

(3)圖形與交互顯示。為運河遺產(chǎn)調(diào)查提供了一種良好的、交互式的制圖環(huán)境,使得反映各個歷史時期狀況的運河歷史復(fù)原以及各種數(shù)據(jù)信息圖示表達(dá)成為可能。

遙感技術(shù)(RS)在歷史文化遺產(chǎn)保護(hù)領(lǐng)域目前已廣泛用于遺產(chǎn)及其背景環(huán)境的地理信息數(shù)據(jù)庫建設(shè)與動態(tài)監(jiān)測,遺址勘查、水下考古以及環(huán)境考古等方面[17]。本次運河遺產(chǎn)調(diào)查中主要是運用遙感圖像。遙感圖像可以為遺產(chǎn)的發(fā)現(xiàn)提供線索和勘探定位,解決一些傳統(tǒng)方法難以解決的問題。

運河歷經(jīng)久遠(yuǎn),很多遺跡僅利用現(xiàn)場田野調(diào)查難以在短時間內(nèi)確定其位置與范圍等信息。但通過航片與衛(wèi)片的運用,則可以通過各地物在形狀、大小、色調(diào)、陰影、紋理等方面的光譜差異將其很快分辨出來。這對于古河道、古堤防等呈線性運河遺產(chǎn)的發(fā)現(xiàn)尤為便利。并且,將幾個時期的遙感圖像進(jìn)行空間疊合,就可以直觀清晰地反映出整個地區(qū)運河河道水系與水工設(shè)施的現(xiàn)狀分布、演變過程及影響因素等狀況,為運河遺產(chǎn)判別提供了線索與重要導(dǎo)引。

3 運河遺產(chǎn)調(diào)查中的方法結(jié)合

綜上所述,水利輿圖相對真實地反映了即時性的河渠水利及其沿河流域的自然環(huán)境與人文景觀,對于河道水系以及水工設(shè)施等的歷史演變研究具有極為重要的參考作用。但由于其在繪制方法上的不足,導(dǎo)致了其在表達(dá)的位置、距離、形狀等地理空間信息準(zhǔn)確性較低的現(xiàn)象,從而給大運河遺產(chǎn)的判別以及隨后的評估與保護(hù)工作帶來了困難。

因此,找到歷史地理信息與現(xiàn)代地理空間信息表述方式的一致性,將歷史輿圖與空間信息技術(shù)結(jié)合是解決這一問題的根本方法。通過“輿圖新繪”的方式對時空序列進(jìn)行歷史復(fù)原,從而直觀地揭示出運河遺產(chǎn)的本質(zhì)特征與演變規(guī)律,可以為運河遺產(chǎn)判別提供直接依據(jù)。并且,集成了歷史地理信息與現(xiàn)狀遺存信息的數(shù)據(jù)庫為遺產(chǎn)的評估、保護(hù)與管理等后續(xù)工作提供扎實的工作平臺與數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。結(jié)合框架見圖2所示。

圖2 結(jié)合方法框架Fig.2 Research framework

4 案例研究

4.1 淮安清口地區(qū)概況

江蘇淮安市地處江蘇省北部中心地域?；窗驳貐^(qū)一直是京杭運河的關(guān)鍵地段,史稱“南北襟喉,江淮要沖”[18]?！扒蹇凇币辉~①泗水入淮原有兩口,因而清口又有大清口和小清口之分;明嘉靖初年后專走小清口,通常所指清口就是小清口[19]。本研究中所指清口即為小清口。,在1128年黃河奪淮以前專指泗水入淮河處的“泗口”。黃河奪淮以后,“清口”指淮河入黃河的“淮口”。明萬歷之后,清口專指洪澤湖入黃河口門,有時也泛指黃河、淮河、運河交叉河口區(qū)域[19]。

有史家稱“清口,咽喉也;高堰,心腹也”,為保證明清兩代每年約400萬擔(dān)漕糧、萬余艘漕船在此平穩(wěn)過淮、穿黃后駛向京城,淮安清口一帶成為明清時期全國河務(wù)治理的重點,匯聚了明清兩代大量國庫積蓄以及全國最著名的能臣治士于此修建了大量工程,以解決泥沙淤積和漕船平穩(wěn)過淮穿黃的問題。明清兩代,清口樞紐集中了京杭運河沿線最為復(fù)雜的工程問題和管理問題[20-21]。

“清口”地區(qū)位于江蘇省淮安市西南以今碼頭鎮(zhèn)為中心的廣大地區(qū)。本研究選擇了南北長8 km,東西寬6 km,總面積約48km2的地區(qū)進(jìn)行深入調(diào)查。其中核心調(diào)查區(qū)域面積約23 km2。

4.2 案例選擇依據(jù)

4.2.1 隸屬于廢黃河水系、淮河水系和沂沭泗水系的無數(shù)河流、湖泊匯聚于此,水文關(guān)系復(fù)雜,水患重生。而運河卻得以平穩(wěn)地在其間穿梭,或趨之,或避之,或資用之,或防備之,體現(xiàn)了古人在水資源利用、水文規(guī)律的認(rèn)識以及災(zāi)害防治等方面高超的智慧。明清兩代全國的水利專家和官員“群萃于淮安、清口一隅”,在此地留下了浩繁的工程以及眾多的名人軼事。無疑,清口樞紐是運河這一偉大的“人與自然共同作用結(jié)晶”中的杰出代表。

4.2.2 本地區(qū)運河是中國農(nóng)業(yè)文明時代至工業(yè)文明時代水利工程技術(shù)發(fā)展成就的縮影[22]。本區(qū)段內(nèi)的運河共經(jīng)歷了5個重要歷史時期的發(fā)展:第一,是明朝永樂年間的陳瑄時期,以開清江浦、建五閘為其代表;第二,是明朝萬歷年間的潘季馴、李化龍時期,以“筑堤束水、以水攻沙”為方略,修高家堰蓄淮,用淮治黃,開泇河避黃工程是其代表;第三,是清康熙年間的靳輔(含于成龍、張鵬翮)時期,以“疏?？趯?dǎo)黃注海,辟清口障淮敵黃”,“避黃改運,以水刷沙”為方略,開中運河開洪澤湖尾引河、疏浚清口至云梯關(guān)河道、建百里夾水堤為主要工程成就;第四,是清道光咸豐時期的“倒塘灌運”,以修筑塘河,臨清堰、御黃壩、草閘,開引河修涵洞等為主要成就,使運河又維持了相當(dāng)時段;第五,是新中國成立以后展開的大規(guī)?；春又卫?。最著名的工程有:開鑿淮河入海水道、蘇北總干渠、淮沭新河;興建三河閘、二河閘等。

可以看出,運河一直都在“變”。水系在變,河道在變,水工設(shè)施在變,治水方略在變,管理機(jī)構(gòu)在變,運行機(jī)制也在變[22]。這一“變化”的特質(zhì),不僅使其成為從農(nóng)業(yè)文明至工業(yè)文明時期中國水利工程設(shè)施發(fā)展成就的縮影,更是大運河作為一種“活態(tài)”遺產(chǎn)的體現(xiàn),同時也是大運河突出普遍價值、真實性與完整性的體現(xiàn),對大運河遺產(chǎn)的認(rèn)識及其保護(hù)提出了更高的要求。

4.2.3 此區(qū)域是對大運河遺產(chǎn)進(jìn)行再認(rèn)識的最佳場所。從水工工程的名稱看,有壩、堰、堤、閘、木龍、橋、涵、引河、纖道等;從堤堰功能命名看,即有長堤、縷堤、遙堤、子堤、格堤、撐堤、戧堤、刺水堤等;從工程技術(shù)的名稱看,即有石工、土工、版工、磚石工、草工、埽工等。有水利專家指出[21]:“無意之中,清口地區(qū)被塑造成為中國歷史上水利工程最密集的地區(qū)之一。水工遺址眾多,承襲關(guān)系清楚,發(fā)展脈絡(luò)可辨,實可譽(yù)為中國水工歷史博物館”。并且,更重要的是,這里的各個水工設(shè)施不是零亂的,單一的,它們以“治河、導(dǎo)淮、濟(jì)運”為目標(biāo)系統(tǒng)有機(jī)地組織在一起,是“束水攻沙、蓄清刷黃、倒塘灌運”等重要治水思想的物質(zhì)載體,并與千百年來沿運河人們的村莊聚落修建方式、耕作方式、交通方式以及文化傳統(tǒng)等交織在一起,共同講述了一幅生動的、波瀾壯闊的運河文化景觀發(fā)展史。因此,對這一地區(qū)進(jìn)行詳實的調(diào)查研究無疑可以作為大運河其他地區(qū)遺產(chǎn)判別與保護(hù)的樣板。

4.3 過程

4.3.1 歷史場景定位。傅澤洪在《行水金鑒》中指出:“運道有跡可尋,而通變則本乎時勢?！笨梢?運河的變化是一種歷史的常態(tài)。但并不是每一次變化都是重要的,也不可能對每一個歷史時期運河的變化都進(jìn)行歷史復(fù)原。因此,通過文獻(xiàn)查閱、專家咨詢等方法從輿圖當(dāng)中選取運河演變史上最具代表性的歷史時期是工作的第一步。代表性歷史時期運河歷史場景的選擇應(yīng)反映出這一時期古人在解決本地區(qū)運河復(fù)雜矛盾時所采取的高超的治水思想與工程應(yīng)對措施。

清口樞紐自明清以來共發(fā)生了5次重要的演變。明代的兩次演變由于歷史久遠(yuǎn),本研究沒有找到清晰反映其演變的歷史輿圖。而清康熙乾隆時期的“蓄清刷黃”以及隨后清道光咸豐時期的“倒塘濟(jì)運”,不僅是歷史時期解決黃、淮、運關(guān)系的兩個重要治水思想,而且在清口樞紐地區(qū)河道水系與水工設(shè)施的演變中得以清晰地體現(xiàn)。在清代《清河縣志》、《黃運河古古今圖說》以及民國《淮系年表全編》等所附歷史輿圖中均對其有明確的記述。因此,本研究選擇了清康熙、乾隆、嘉慶、道光、咸豐5個典型歷史時期作為研究的主要對象。

4.3.2 基于地理信息系統(tǒng)工作平臺建立。以地理信息系統(tǒng)(GIS)作為基礎(chǔ)工作平臺,利用GIS強(qiáng)大的數(shù)據(jù)疊合功能,將各時期的測繪地形圖、航片、衛(wèi)片等多元數(shù)據(jù)在統(tǒng)一的空間坐標(biāo)系上配準(zhǔn)、疊合。為現(xiàn)場工作的開展,文獻(xiàn)與現(xiàn)場調(diào)研成果在相應(yīng)地理位置的掛接,各種非空間信息的查詢、檢索、圖示表達(dá),以及海量時空數(shù)據(jù)的存儲組織等提供了便利。

本研究中將1928,1958年及1980年代1∶5萬測繪地形圖,1980年代1∶1萬測繪地形圖,1954年航片以及2006年衛(wèi)片等多元數(shù)據(jù)在統(tǒng)一的空間坐標(biāo)系上配準(zhǔn)、疊合。地理信息系統(tǒng)工作平臺的建立為文獻(xiàn)梳理成果在相應(yīng)地理位置的掛接,各種非空間信息的查詢、檢索以及圖示表達(dá),現(xiàn)場調(diào)研獲取海量時空數(shù)據(jù)的存儲組織等提供了便利。

4.3.3 歷史地理信息的梳理與引導(dǎo)。找到歷史輿圖所表述的歷史地理信息與文獻(xiàn)記述歷史地理信息的一致性是整項研究開展的基礎(chǔ)。因此,對代表性歷史時期輿圖中的標(biāo)志性地物進(jìn)行分析與選取,對相關(guān)文獻(xiàn)記述進(jìn)行深入細(xì)致的梳理和檢驗,是隨后開展現(xiàn)場調(diào)查工作的依據(jù)與引導(dǎo)。更為重要的是,這些歷史地理信息是解開典型歷史時期輿圖所反映運河及其水工設(shè)施功能作用的“鑰匙”,是遺產(chǎn)判別工作“從已知推向未知”的基礎(chǔ)。

研究選取了清同治元年(1862年)吳棠修,魯一同纂的《清河縣志》[12]所附清口地區(qū)歷史輿圖7幅作為底本,清道光二十一年(1841年)麟慶撰《黃運河古古今圖說》[23]所附清口地區(qū)歷史輿圖9幅以及民國十八年(1929年)武同舉編《淮系年表全編》[24]所附清口地區(qū)歷史輿圖8幅為參考進(jìn)行輿圖歷史地理信息的梳理。

同時,以各圖所附文字以及吳棠修,魯一同纂的《清河縣志》中記述文字作為驗證的主要依據(jù),完成了“調(diào)查區(qū)域工程年表”。該表詳盡地列出了運河河道水系、水工設(shè)施與相關(guān)附屬遺存的區(qū)劃、隸屬、類型、位置、形制、始建年代、沿革以及地名索引等重要信息,為現(xiàn)場調(diào)查工作的開展提供了重要引導(dǎo)。

4.3.4 現(xiàn)狀遺存信息的調(diào)查與回饋。明確歷史地理信息與現(xiàn)狀遺存信息的一致性是研究開展的根本要求。通過深入細(xì)致的田野考察、與當(dāng)?shù)厝私涣髟L談以及調(diào)查表填寫等方式,不僅可以對“從已知推向未知”的預(yù)判信息進(jìn)行充分的現(xiàn)場論證,而且能及時地對上一步工作中的不足或錯誤信息進(jìn)行回饋與修正。同時,現(xiàn)場調(diào)查之后形成的歷史信息數(shù)據(jù)庫是下一步歷史復(fù)原工作的重要數(shù)據(jù)來源。

研究基于前述“調(diào)查區(qū)域工程年表”所確定的歷史地理信息,編制了“田野調(diào)查工作記錄表”。通過現(xiàn)場工作對每一個歷史信息單元進(jìn)行快速而又詳盡的記述,包括地址、位置、GPS坐標(biāo)、類型、主體描述、現(xiàn)場訪談記錄、保存狀況以及平立剖面圖示、相片/攝像記錄等內(nèi)容。

利用“田野調(diào)查工作記錄表”所采集的信息,在地理信息系統(tǒng)工作平臺上建立現(xiàn)場調(diào)查工作數(shù)據(jù)庫是一項重要工作。不僅便于各次調(diào)查采集的海量數(shù)據(jù)查尋、分析與管理,而且及時地對上一步工作中的不足或錯誤信息進(jìn)行了回饋與修正。同時,成為下一步信息檢驗與歷史復(fù)原工作的基礎(chǔ)。

本項研究工作在研究區(qū)域48 km2的范圍內(nèi)對約300余個歷史信息單元進(jìn)行了詳盡的調(diào)查與記錄,隨后進(jìn)行的基于空間信息技術(shù)的信息檢驗就是針對這些歷史信息單元開展的信息反饋與修正工作。

4.3.5 基于空間信息技術(shù)的信息檢驗。通過前幾步工作,空間信息技術(shù)平臺上已經(jīng)集成了各個歷史信息單元準(zhǔn)確的歷史地理信息以及現(xiàn)狀遺存信息,對這些歷史信息單元進(jìn)行信息檢驗是整項研究工作的關(guān)鍵。只有歷史地理信息、現(xiàn)場遺存信息在現(xiàn)代空間信息系統(tǒng)平臺上實現(xiàn)空間吻合的潛在遺產(chǎn)單元才有最終成為運河遺產(chǎn)的可能。這就要求我們利用空間信息技術(shù)在空間位置、距離、坐標(biāo)等方面準(zhǔn)確性的特點以及在空間影像上全面直觀的特點不斷地對歷史地理信息相互校驗,再反復(fù)地對現(xiàn)狀遺存信息進(jìn)行核查,在兩個方面均吻合的前提下進(jìn)行下一步歷史場景復(fù)原與遺產(chǎn)登錄工作。

(1)基于地理信息系統(tǒng)的信息檢驗。在歷史輿圖與文獻(xiàn)梳理之后會獲得各歷史信息單元在位置與尺寸等方面重要的空間信息。利用地理信息系統(tǒng)的空間測量工具,對GPS在現(xiàn)場工作中獲得并導(dǎo)入地理信息系統(tǒng)的點位信息進(jìn)行空間位置信息檢驗。如出現(xiàn)不相吻合的情況,馬上對輿圖與文獻(xiàn)梳理信息以及現(xiàn)場調(diào)查記錄信息進(jìn)行復(fù)查,最終確定誤差產(chǎn)生的原因并進(jìn)行及時修正。同時,這種方法也是“從已知推向未知”的基本方法,某些歷史信息單元往往采用先進(jìn)行地理空間位置的預(yù)判再進(jìn)行田野調(diào)查的方式,提高了判別效率。

(2)基于航片與衛(wèi)片的信息檢驗。研究中多運用航空照片對地形地物進(jìn)行判圖校正。航片具有清晰地反映出水系與地貌特征的特點。許多地表已經(jīng)不易發(fā)現(xiàn)的古水道,在圖上呈現(xiàn)暗色條帶;而一些古代的高地堤壩,則是相反的色調(diào)。在細(xì)心判圖的基礎(chǔ)上,在輿圖與文獻(xiàn)的歷史地理信息相對應(yīng)之后,就可以通過現(xiàn)場調(diào)研加以確定。正是利用這樣的方法,找到許多過去沒有發(fā)現(xiàn)的河道水系與水工設(shè)施,如張福河等古引河、新大墩等等。

通過對300余個田野調(diào)查的歷史信息單元的信息檢驗,確定了不同歷史時期具有準(zhǔn)確信息的歷史信息單元約97個,這些歷史信息單元是下一步進(jìn)行歷史場景復(fù)原以及遺產(chǎn)登錄的直接依據(jù)。

4.3.6 歷史場景復(fù)原與遺產(chǎn)登錄。取得歷史地理信息與現(xiàn)代地理信息表述方式的一致性是研究開展的目標(biāo)。重現(xiàn)典型歷史時期運河各歷史信息單元功能作用的歷史復(fù)原工作是整項研究的重點。只有全面地對河道水系、水工設(shè)施以及相關(guān)附屬建筑演變的時空序列進(jìn)行歷史復(fù)原,通過“輿圖新繪”的方式對已經(jīng)確認(rèn)的歷史地理信息進(jìn)行現(xiàn)代空間信息表述方式的轉(zhuǎn)譯與解讀,才能揭示出本地區(qū)運河遺產(chǎn)的本質(zhì)特征與規(guī)律,為運河遺產(chǎn)判別乃至今后的遺產(chǎn)價值評估、真實性與完整性判斷等提供依據(jù)。

在上述各個步驟不斷循環(huán)反復(fù)的基礎(chǔ)上,將最終遺產(chǎn)判別結(jié)果在現(xiàn)代空間信息技術(shù)數(shù)據(jù)庫中整合登錄。整合登錄的數(shù)據(jù)庫不僅是針對每一個運河遺產(chǎn)屬性信息完整詳盡的身份記錄,而且實現(xiàn)了整個遺產(chǎn)判別過程信息在地理空間位置上的掛接,為研究在未來的深入擴(kuò)展提供了條件。

研究以清同治元年《清河縣志》所附康熙、乾隆、嘉慶、道光、咸豐五個時期清口地區(qū)的7幅歷史輿圖作為復(fù)原的底本,并以《黃運河古古今圖說》與《淮系年表全編》所附相應(yīng)歷史時期清口地區(qū)歷史輿圖為參考進(jìn)行“輿圖新繪”?！肚搴涌h志》所附這批輿圖,正是前述未按“計里畫方”法繪制的歷史輿圖。圖上要素與現(xiàn)代地圖很難一一對應(yīng)。因此,研究采用“從近及遠(yuǎn),從易向難,由已知推向未知”作為“輿圖新繪”的基本原則。

咸豐四年(1854年)是黃河北徙、漕運廢止的前一年,同時也是黃、淮、運各種矛盾相對集中、各種水利工程設(shè)施仍發(fā)揮其關(guān)鍵效用的一個典型時段。研究將這一時段及其河道水系、水工設(shè)施與相關(guān)建筑物狀況作為基本參照系。選擇了位置相對固定的“三閘五壩”、惠濟(jì)祠、文華寺、泰山墩(漂母墓)、七里墩等一批標(biāo)志性點位作為“從已知推向未知”的參考依據(jù)。對輿圖上每一信息都反復(fù)推敲,逐一校對。最后,在完成了該時段歷史復(fù)原的基礎(chǔ)上,向前推演,繼而完成道光、嘉慶、乾隆、康熙等時期的歷史復(fù)原。在對以上幾個步驟不斷反復(fù)檢驗、修正的基礎(chǔ)上,最終通過“遺產(chǎn)登記表”的形式對58個清口樞紐地區(qū)的運河遺產(chǎn)進(jìn)行了判別登錄。遺產(chǎn)登記表包括遺產(chǎn)的現(xiàn)狀空間信息、歷史文獻(xiàn)信息、主體判斷依據(jù)、圖示等四個方面組成,不僅是針對每一個運河遺產(chǎn)完整詳盡的身份記錄,在GIS系統(tǒng)中實現(xiàn)了遺產(chǎn)點各種信息在地理空間位置上的掛接,而且客觀地反映出遺產(chǎn)判別的全過程,為研究在未來的深入擴(kuò)展提供了條件。

4.3.7 結(jié)果。本次研究在48 km2的范圍內(nèi)共對300余處歷史信息單元進(jìn)行了調(diào)研,其中有效信息點97處。最終判別清口地區(qū)運河遺產(chǎn)58處。完成新繪古圖7幅,包括《新繪咸豐四年清口圖》、《新繪道光十八年清口圖》、《新繪道光七年清口圖》、《新繪嘉慶九年清口圖》、《新繪乾隆五十一年清口圖》、《新繪乾隆十年前清口圖》、《新繪康熙四十一年清口圖》。這7幅圖,自清康熙四十一年(1702年)至清咸豐四年(1854年),共跨時152年。這150多年,系從清初整治運河、使之大勢定型始,至咸豐五年黃河北徙前運河尚在運用止,清晰而又科學(xué)地反映出這一歷史時期清口地區(qū)運河的特征及演變規(guī)律。見圖3,表1①因版面限制,僅選取康熙、乾隆、道光、咸豐時期有代表性的4幅新繪古圖于文中圖示。,圖4～圖6。

圖3 新繪清康熙四十一年清口圖Fig.3 Replotting historic map during Qing dynasty Kangxi period

表1 新繪輿圖圖示信息反映的重要治理策略與代表性工程[2,20,25]Tab.1 D isposal approach and representative engi neering depicted by replotting historic map

5 結(jié)論與討論

空間信息技術(shù)由于在收集、處理多源、多分辨率空間數(shù)據(jù)方面的優(yōu)勢,正日益成為歷史文化遺產(chǎn)發(fā)現(xiàn)、保護(hù)和管理的重要組成部分。目前國內(nèi)將空間信息技術(shù)應(yīng)用于跨區(qū)型遺產(chǎn)保護(hù)方向的研究探索剛剛拉開序幕[25-26],歷史輿圖與現(xiàn)代空間信息系統(tǒng)結(jié)合進(jìn)行運河遺產(chǎn)判別無疑是一項開創(chuàng)性的工作,對未來跨區(qū)域型線性文化遺產(chǎn)的判別及其以后的保護(hù)與管理具有重要的指導(dǎo)作用。

(1)通過“歷史場景定位—基于地理信息系統(tǒng)工作平臺建立—歷史地理信息的梳理與引導(dǎo)—現(xiàn)狀遺存信息的調(diào)查與回饋—基于空間信息技術(shù)的信息檢驗—歷史場景復(fù)原與遺產(chǎn)登錄”等一系列步驟與方法將歷史輿圖與空間信息技術(shù)結(jié)合是對大運河這類具有歷史久遠(yuǎn)、線路綿長、構(gòu)成繁雜等特征的線性文化遺產(chǎn)進(jìn)行遺產(chǎn)判別的重要手段。

(2)“輿圖新繪”是歷史輿圖與空間信息技術(shù)結(jié)合方法所取得的重要成果。通過“輿圖新繪”方式對已經(jīng)確認(rèn)的歷史地理信息進(jìn)行現(xiàn)代空間信息表述方式的轉(zhuǎn)譯與解讀,全面地對河道水系、水工設(shè)施以及相關(guān)附屬建筑演變的時空序列進(jìn)行歷史復(fù)原,才能深刻地揭示出本地區(qū)運河遺產(chǎn)的本質(zhì)特征與規(guī)律。為運河遺產(chǎn)判別乃至今后遺產(chǎn)價值評估、真實性與完整性判斷等提供直接依據(jù)。

(3)取得歷史地理信息與現(xiàn)代地理信息表述方式一致性是面向未來進(jìn)行遺產(chǎn)保護(hù)與管理的重要保障。通過歷史輿圖與空間信息技術(shù)結(jié)合,在工作平臺上已經(jīng)集成了每一個遺產(chǎn)點(線)的空間位置、距離、坐標(biāo)等空間信息以及遺產(chǎn)屬性、判別依據(jù)等非空間信息。全面準(zhǔn)確地反映了每一個遺產(chǎn)點(線)從歷史到現(xiàn)狀、從調(diào)查到登錄的基本情況,實現(xiàn)了歷史地理信息與現(xiàn)代地理信息表述方式一致性。這一成果使未來相關(guān)部門對其進(jìn)行有效的保護(hù)與管理提供了重要的保障。

需要說明的是,中國大運河源遠(yuǎn)流長,變化繁復(fù),對其遺產(chǎn)的判別、評價與保護(hù)應(yīng)當(dāng)是一個長期而持久的工作,任何新輿圖或文獻(xiàn)的發(fā)現(xiàn)、新技術(shù)工具的出現(xiàn)或是運河考古工作的新進(jìn)展都可能對目前已有的認(rèn)識與判斷產(chǎn)生重大推進(jìn)。因此,本項研究利用空間信息技術(shù)的特點,以一種科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度將本次判別的過程進(jìn)行全面記錄,希望在今后長期的工作中不斷地加以補(bǔ)充或修正。并希望以此成果與方法為基礎(chǔ),對中國大運河遺產(chǎn)保護(hù)工作的全面開展有所裨益。

致謝 研究與寫作得到中國文化遺產(chǎn)研究院張廷皓院長,于冰處長,顧軍所長;北京大學(xué)景觀設(shè)計學(xué)研究院李迪華老師,碩士研究生王欣、牛津;中國水利水電科學(xué)研究院譚徐明教授,王英華博士,萬金紅同志;淮安市政協(xié)荀德麟主席,大運河文化研究中心毛立發(fā),劉志平等同志大力支持幫助,特此致謝!

圖6 新繪咸豐四年清口圖Fig.6 Replotting historic map during Qing dynasty Xianfeng period

[1] 安作璋.中國運河文化史[M].濟(jì)南:山東教育出版社, 2001.

[2] 姚漢源.京杭大運河史[M].北京:中國水利水電出版社,1998.

[3] 夏征農(nóng).辭海[M].縮印本.上海:上海辭書出版社, 1979.

[4] 孫果清.試談中國輿圖的產(chǎn)生與發(fā)展[J].地圖史料, 1997(1):34-37.

[5] 唐錫仁,楊文衡.中國科學(xué)技術(shù)史——地學(xué)卷[M].北京:科學(xué)出版社,2000.

[6] 張安東.清代安徽方志輿圖之解讀[J].巢湖學(xué)院學(xué)報,2008,10(2):130-135.

[7] 曹婉如.中國古代地圖繪制的理論與方法初探[J].自然科學(xué)史研究,1983,3(2):246-257.

[8] 闕維民.中國古代志書地圖繪制準(zhǔn)則初探[J].自然科學(xué)史研究,1996,15(4):334-342.

[9] 李孝聰.黃淮運的河工輿圖及其科學(xué)價值[J].水利學(xué)報,2008,39(8):947-954.

[10] 李孝聰.淮安運河圖考[M].北京:中國書籍出版社, 2008.

[11] 王耀.清代京杭大運河地圖研究——以繪制背景和繪制內(nèi)容為中心[D].北京:北京大學(xué)碩士學(xué)位論文,2008.

[12] 吳棠修,魯一同.清河縣志(咸豐):24卷,首1卷[O].清同治刻本(1862年).

[13] 梅安新,彭望祿.遙感導(dǎo)論[M].北京:高等教育出版社,2001.

[14] 鄔倫,劉瑜,張晶,等.地理信息系統(tǒng)——原理、方法和應(yīng)用[M].北京:科學(xué)出版社,2001.

[15] 毛鋒,王凌云,周文生,等.大運河歷史文化環(huán)境保護(hù)支持系統(tǒng)[J].清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2007,47 (9):1401-1404.

[16] Box P.地理信息系統(tǒng)與文化資源管理:遺產(chǎn)管理者手冊[M].胡明星,董衛(wèi),譯.南京:東南大學(xué)出版社, 2001.

[17] 尹寧.基于多源遙感數(shù)據(jù)的中國西部典型區(qū)域生態(tài)環(huán)境和考古研究[D].北京:中國科學(xué)院,2004.

[18] 史念海.中國的運河[M].西安:陜西人民出版社, 1988.

[19] 鄭連弟.中國水利百科全書——水利史分冊[M].北京:中國水利水電出版社,2004.

[20] 王英華.洪澤湖—清口水利樞紐的形成與演變——兼論明清時期以淮安清口為中心的黃淮運治理[M].北京:中國書籍出版社,2008.

[21] 張衛(wèi)東.洪澤湖水庫的修建——17世紀(jì)及其以前的洪澤湖水利[D].鄭州:華北水利水電學(xué)院,1986.

[22] 張廷皓.淮安地區(qū)京杭運河及相關(guān)水利遺產(chǎn)研究初探[N].中國文物報,2009-01-23.

[23] 麟慶.黃運河古古今圖說[O].云蔭堂.清道光二十一年刻本(1841年).

[24] 武同舉.淮系年表全編[O].民國十八年鉛印本(1929年).

[25] 畢建濤,王星星.空間信息技術(shù)在絲綢之路歷史變遷中的應(yīng)用及研究進(jìn)展[J].干旱區(qū)地理,2007,30(6): 954-961.

[26] 曾群華,郭躍.基于RS與GIS的三峽庫區(qū)文物保護(hù)信息系統(tǒng)研究[J].地域研究與開發(fā),2004,23(6): 118-122.

Application of Historic Map and Spatial Information Technology in the Identification of the Grand Canal: A Case Study of Qingkou Hinge in Hua i’an,Jiangsu Province

Xi Xuesong1,Qin Jianming2,Yu Kongjian1
(1.Graduate School of Landscape Architecture,Peking University,B eijing100871,China; 2.X i’an Center for the Conservation and Restoration of Cultural Property,Xi’an710061,China)

The identification and registration of Grand Canal heritages is the basisof the protection of all these heritages,while revealing the basic features and evolution laws is the fundamental requirement of further understanding of them.Historic map which directly reflects the natural environment and cultural landscape of this ancient canal is expected as an important reference for studying the canal in different historical periods.But for the limitation of the ancient ti mes,the historic map has poor accuracy when plotting the geo-spatial elements like location, distance,shape etc.,which brings out difficulties for the identification of Grand Canal heritages.Therefore,this study attempts to provide a solution combining the historic map and the modern spatial infor mation technologies by a new approach called“replotting the historic map”,which depicts the regional spatial evolution process of the heritages,and thus intuitively reveals the natural features and the lawsof evolution of Grand Canal heritages,in order to provide a basis for their identification.In addition,simultaneously integrated database for both historic and present information can also provide a solid platfor m and data base for subsequentwork,such as heritage assess ment,protection and management.

historic map;spatial information technology;heritage identification;the Grand Canal;Qingkou hinge in Huai’an

book=0,ebook=146

K992.6;TV147+.5

:A

:1003-2363(2010)05-0123-09

2010-03-30;

:2010-05-05

中國文化遺產(chǎn)研究院2008年中央級公益性科研院所基本業(yè)務(wù)經(jīng)費支持項目

奚雪松(1978-),男,云南昆明人,博士研究生,主要從事景觀規(guī)劃與遺產(chǎn)保護(hù)研究,(E-mail)Xixuesong@gmail.com。