彭 宇,劉鵬程,黃 穎,曹雋雋,郭明強

(1.華中師范大學 城市與環(huán)境科學學院,湖北 武漢 430079;2. 武漢中地數(shù)碼科技有限公司,湖北 武漢 430074;3. 中國地質(zhì)大學(武漢) 信息工程學院,湖北 武漢 430074)

一個地方的名稱由具有特定含義的語言文字構(gòu)成，它往往傳承文化的積淀，折射歷史的變遷，亦與其自身的地理特征相應契合，因此，地名被稱為是“凝固的自傳”[1]。地名中可以看到城市發(fā)展的軌跡和地區(qū)特有的文化，給旅游者帶來很大的想象空間[2]。目前，烏衣巷等著名老地名被列入非物質(zhì)文化遺產(chǎn)名錄，成為中華文化的瑰寶。武漢的老地名也涵蓋了漢派文化、楚文化、山水文化等多維度的特征[3]。

據(jù)全國第二次地名普查數(shù)據(jù)，自1986年以來，我國約6萬個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、40多萬個建制村名稱消失[4]。為保護這一記錄城市發(fā)展軌跡的獨特的非物質(zhì)文化遺產(chǎn)，國家已建立地名文化遺產(chǎn)保護名錄，對地名文化遺產(chǎn)進行搶救性保護，湖北省也響應國家號召，第二次地名普查工作已進入全面實施階段[5]。近十幾年來，隨著武漢市新城建設步伐的加快，城中村改造轉(zhuǎn)化為住宅小區(qū)，大量道路、街巷的名稱也因此變更[6]。

因此，針對武漢市老地名的研究保護工作對保護地名文化遺產(chǎn)具有重要意義，提供老地名數(shù)據(jù)管理有效方法十分必要。

本文中老地名主要指代曾經(jīng)使用，而目前已被更名并具有一定歷史文化內(nèi)涵的地名或街道名。

1 現(xiàn)有地名管理系統(tǒng)缺陷

規(guī)范和數(shù)字化的地名地址數(shù)據(jù)庫建設是數(shù)字城市建設的重要基礎(chǔ)[7], 地籍管理系統(tǒng)對歷史數(shù)據(jù)也提出較高的要求[8]。針對我國傳統(tǒng)地名資料的管理大部分地區(qū)停留在人工管理的水平上的情況，目前許多關(guān)于地名管理系統(tǒng)的方面的研究成果顯著，建成一系列地名數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，但相關(guān)研究仍存在以下不足：

1)目前的地名管理系統(tǒng)主要是單純的地名屬性數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng),少有地名空間位置與圖形支持,無法采用可視化技術(shù)[9-11]。

2)目前主流地圖提供商所提供的地圖服務均不支持老地名查詢。老地名將無法通過電子地圖定位，也無法通過導航前往其所對應的現(xiàn)地點。

2 武漢老地名WebGIS系統(tǒng)模塊設計

本文設計的武漢老地名網(wǎng)絡地理信息系統(tǒng)，系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)如圖1所示。該系統(tǒng)主要分為地名查詢模塊、空間分析模塊及數(shù)據(jù)圖表模塊3大部分。

圖1 系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)

地名查詢模塊中，由于地名分類應考慮地名屬性的基本和穩(wěn)定性、系統(tǒng)和完整性等要求[12-13],故將該模塊劃分為三大類查詢。分類查詢可對歷史典故、美食街區(qū)等九大類地名分類檢索；分區(qū)查詢可對武漢市江漢、武昌等十二個行政區(qū)分別進行查詢；模糊查詢可使用關(guān)鍵字實現(xiàn)模糊地名的檢索。

空間分析模塊中，具有路徑導航、短信服務、熱力圖、多媒體信息4大功能。路徑規(guī)劃能根據(jù)選擇的老地名數(shù)據(jù)和起點位置，計算規(guī)劃得到從起始地點到老地名所在位置的步行、駕車、公共交通三種方式的路徑，并可以選擇將規(guī)劃路徑以短信形式發(fā)送至手機。熱力圖根據(jù)老地名數(shù)據(jù)的地理位置信息以及其發(fā)生地名變更的時間信息，使用快速聚類方法將老地名的空間分布特征以熱力圖的形式進行呈現(xiàn)。多媒體信息功能通過數(shù)據(jù)視圖使用數(shù)據(jù)列表顯示了老地名信息中的新老地名、地名描述、地理位置、經(jīng)緯坐標等信息。同時調(diào)用百度地圖提供的POI信息窗口接口，對該老地名信息中的圖片、視頻等多媒體資料進行可視化展示。

數(shù)據(jù)圖表模塊中，使用數(shù)據(jù)圖表庫對武漢市老地名的時空變遷狀況進行可視化表達，包括地名變化重點路段，地名年際變化，重點變化社區(qū)等。

3 關(guān)鍵技術(shù)與具體實現(xiàn)

3.1 老地名熱力圖可視化

老地名熱力圖可視化是本文需解決的關(guān)鍵技術(shù)，主要通過百度地圖提供的API接口進行實現(xiàn)，以下進行詳細說明：

由于通過ajax的方式與web服務器進行通信不需刷新頁面[14-15], 所以使用ajax異步調(diào)用地名數(shù)據(jù)。創(chuàng)建OleDbConnection對象con，使用前端用戶設定的keyword查詢字段在老地名數(shù)據(jù)表中查詢地名數(shù)據(jù)，字段包括x，y，description，location和count，如表1所示。

字段presentname和oldname代表其對應的地名，字段x的值表示老地名所對應的經(jīng)度，字段y的值表示其所對應的緯度，字段description表示地名變更原因描述，字段location為地名所對應現(xiàn)地點的位置描述，字段count表示地名權(quán)重值，字段year表示地名變更年份。使用格式為 "SELECT * FROM BaseData WHERE year like '%" + keyword + "%'"的SQL查詢語句，返回得到包含數(shù)據(jù)結(jié)果的DataTable。循環(huán)調(diào)用StringBuilder的Append ()方法將DataTable中的數(shù)據(jù)逐條讀取查詢拼接為如下JSON對象數(shù)組dataObject。

表1 老地名數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)

"{"+"'"+ "lng" +"'" +":" + dr["longitude"].ToString() + "," +"'"+ "lat" +"'"+ ":" + dr["latitude"].ToString() + "," +"'"+ "count" +"'"+ ":" + "100" + "},"

其中l(wèi)ng為查詢到的老地名的字段x值，lat為查詢到的老地名的字段y值。由于熱力圖不對地名進行分級權(quán)重設置，為保持顯示的一致性將count值統(tǒng)一設置為100。創(chuàng)建百度地圖對象bmap，調(diào)用bmap的setMapStyle()方法自定義背景地圖樣式，以展現(xiàn)具有復古風格，適合老地名主題的地圖背景。addOverlay()方法將HeatmapOverlay圖層添加到地圖容器bmap中。調(diào)用heatmap.setDataSet()方法設置數(shù)據(jù)參數(shù)及來源如下：

{data: pointsArray, max: 500}

最后使用調(diào)用heatmap.show()方法在百度地圖上顯示對應的武漢老地名空間分布熱力圖，用于對特定時間的武漢市變遷老地名的空間分布進行分析。如生成1949—2017年度區(qū)間內(nèi)的所有武漢市老地名變化空間分布熱力圖，其結(jié)果如圖2所示。

圖2 1949—2017年武漢老地名變化熱力圖

3.2 老地名變更信息可視化

本文將收集整理老地名數(shù)據(jù)中的description字段以及l(fā)ocation字段，以文字形式配合該地點歷史圖片以信息窗口的形式顯示給用戶，具體方法如下：

使用3.1中所述的查詢方法，使用ajax異步調(diào)用地名數(shù)據(jù)，遍歷訪問查詢得到的DataTable中的數(shù)據(jù)，遍歷時為每一條地名數(shù)據(jù)新建BMap.Marker對象和BMapLib.SearchInfoWindow查詢信息窗口。使用變量DataTable中變量item. Longitude、item.latitude設置Marker所對應的地理坐標，使用item.location，item.description變量分別獲取地名變更信息和位置信息。使用變量item.oldname對地名所對應的圖片進行調(diào)用，在SearchInfoWindow中展示詳細地名信息及圖片。同時新建BMap.Icon和BMap.Label對象，分別設置Marker所對應的標注名和圖標。在BMap.Label中，設置變量item.oldname為標注名稱，并使用css設置合適樣式。使用查詢信息窗口中panel功能，設置窗口檢索面板“SEARCH、TO_HERE、FROM_HERE三種路徑規(guī)劃檢索模式提供給用戶進行選擇，以實現(xiàn)其路徑規(guī)劃功能。最后，使用addEventListener()方法為Marker添加鼠標點擊事件，實現(xiàn)單擊Marker可彈出地名詳細數(shù)據(jù)信息窗口，如圖3所示。

圖3 老地名變更信息窗口

圖4 1368—2014年武漢老地名時空分析

4 老地名變更時空分析

根據(jù)第3.1節(jié)中所述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)收集整理的1368—2014年武漢老地名數(shù)據(jù)，通過百度地圖坐標拾取系統(tǒng)，獲得每個老地名記錄的空間位置信息，并使用3.1中的方法生成武漢老地名變更空間分布熱力圖，用于對武漢老地名按年度進行時空分析。由于數(shù)據(jù)時間跨度較大且部分地名變更信息無法考證其具體變更年份。因此本文根據(jù)地名變更類型及其歷史原因，選取1368—1910、1911—1936、1937—1948、1949—1966、1967—1979、1980—2014 6個時間段，分別生成武漢老地名時空分布熱力圖，結(jié)果如圖4所示。借助圖4對武漢老地名變化情況進行時空分析，可以得到以下結(jié)果：

1368—1910年武漢老地名變更區(qū)域集中于老武漢城區(qū)范圍內(nèi)，并形成武昌司門口和漢口黎黃陂路兩大集中地帶。由于該時期內(nèi)開埠通商，租界的建設帶來了一些帶有殖民色彩的地名變更，如法租界的福熙大將軍街(今蔡鍔路)，日租界的大正街(今盧溝橋路)，俄租界的列爾濱街(今蘭陵路)等。1911—1936年地名變更區(qū)域范圍較前期有所擴大。江北由于部分租界的收回和政府建設、商業(yè)投資，漢口老地名變更呈現(xiàn)沿江以條帶狀分布的形態(tài)，而江南老地名分布仍以老武昌城為中心，由于1912年為紀念武昌首義勝利，起義門附近地名大量變更，造成其分布范圍的向南擴大。1937—1948年期間大部分地名變更集中在江北沿江地帶，原租界區(qū)是變化熱點區(qū)域。由于此時間段內(nèi)，抗日戰(zhàn)爭的勝利和租界的完全收回，使得大批帶有殖民主義色彩的地名被重新命名。老地名變更由兩極變?yōu)闈h口沿江地帶的單極變化熱點區(qū)。1949—1966年期間老地名變更區(qū)域范圍擴大，分散于武漢三鎮(zhèn)內(nèi)，未呈現(xiàn)此前的較為集中分布的現(xiàn)象。1967—1979年受到文革影響，武漢市中心城區(qū)再次出現(xiàn)了地名變化較為集中的現(xiàn)象并出現(xiàn)兩個高峰，1967年大批地名改為政治色彩濃厚的地名，1972年其中大多數(shù)改回原名。1980—2014年老地名變更的分布區(qū)域范圍進一步由中心城區(qū)向外環(huán)擴展。武昌地名變化繼續(xù)以司門口、首義路為變化中心，向梅家山和光谷方向擴展。由于王家灣、晴川閣的建設發(fā)展，漢陽首次出現(xiàn)了地名變化熱點區(qū)域。由于吳家山經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)、武漢經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)、東湖新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)的設立和建設，出現(xiàn)吳家山、光谷、沌口等一些非中心城區(qū)的老地名變化熱點集中區(qū)。

5 結(jié)束語

本文針對現(xiàn)有武漢地名數(shù)據(jù)庫的缺陷，設計新的武漢市老地名時空可視化分析方法，使用百度地圖API接口服務，實現(xiàn)武漢老地名數(shù)據(jù)空間可視化。本文提出的老地名時空可視化分析方法，基于多個時間區(qū)間內(nèi)的地名變化數(shù)據(jù)熱力圖，對不同時間段內(nèi)老地名進行時空變化分析，認為其時空變化具有以下規(guī)律：老地名變化主要集中在城市的中心城區(qū)；其空間分布及變化與城市擴展及經(jīng)濟建設重點區(qū)具有高度相關(guān)性；時序上老地名變化峰值與政治運動、市政建設、歷史節(jié)點具有較高吻合度。

本文設計的武漢市老地名時空可視化分析方法，創(chuàng)新了地名文化遺產(chǎn)保護的手段，為地名文化遺產(chǎn)的可視化并記錄城市發(fā)展變遷提供重要途徑。

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