张晓虹:GIS与中国历史地理信息平台建设

选择字号:   本文共阅读 13702 次 更新时间:2023-11-08 09:10

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张晓虹  

进入21世纪以来,信息化技术发展日新月异,人类进入数字时代。在这一形势下,历史地理学研究面临着巨大的机遇和挑战:对于不同来源、不同格式的历史地理数据如何信息化并一体化存储管理?新技术、新方法能否解决历史地理学需要处理的复杂“时空间”问题?在精细的空间分析基础上是否可以获取对历史时期人地关系的新认识?利用新技术、新方法推动历史时期人与自然关系,探讨信息化技术对学科发展的影响与促进,成为数字时代历史地理学的核心问题。在此过程中,作为对地理数据进行采集、存储、管理、运算、分析的技术性极强的学科,地理信息科学(GIS)发挥了极其重要的作用。

GIS技术与“中国历史地理信息系统”研发

我国自秦代确立郡县制和中央集权体制,实现对广袤疆域的直接管理。随着中央统治的逐渐深入、各时期人口的不断迁移,我国的疆域范围和政区统属多有变迁。因此,如果想准确地了解中国历史进程和朝代兴衰,就必须对历代疆域政区沿革及其自然地理环境变迁有明确的认识,因而我国古代就有“左图右史”的传统。

编绘历史地图在我国有着深厚传统,目前最能代表我国历史地图编纂水平的是由谭其骧主编的《中国历史地图集》。然而其完成30多年中,我国历史地理学已在各个领域取得巨大进步,尤其是新的出土文献与传世资料不断发现,极大推动了历史地理学发展。不仅如此,随着历史学研究的不断精细化,其中的数据已不能满足学者们的研究需要,学界不断呼吁对其进行修订。

恰在此时,GIS技术开始从地理学研究走向数字人文研究领域,成为解决修订《中国历史地图集》的重要方案。由复旦大学和哈佛大学联合研发的“中国历史地理信息系统”(CHGIS)项目2001年启动后,项目团队利用《嘉庆一统志》为核心资料,复原了1820年包括行政区划、河流海岸线和县级以下聚落点在内的基础地理信息作为演示和模型验证数据。随后,CHGIS以秦朝建立到清朝灭亡为时间范围,将我国政区的逐年变化数据复原出来。这一工作不仅为历史地理学界提供了一套中国地名查询系统和政区空间数据,更为多个研究方向的信息化建设提供了基础平台。

CHGIS项目的研发及完成对历史地理学在数字时代的发展具有重要意义:发明呈现历史时期基础地理信息的技术标准,以生存期的方式呈现历史时期政区的置废分合,确立了一整套时空数据制作的技术标准。引发历史地理学研究范式的转型:各类古籍中有大量具有时间和空间信息的记载,但用传统的方法难以利用,而GIS技术强大的资料处理能力和研究理念,有效提高了历史时期自然、人文现象的空间分布及其演变过程的研究精度。

GIS科学与“中国历史地理信息平台”建设

随着GIS的不断发展,特别是空间分析方法的进步,进一步促进了历史地理学研究。综合性的、集成各类数据的历史地理数据平台开始涌现,极大推动了数字人文研究的发展。以CHGIS为基础,建立一个基于多源数据的、综合性的“中国历史地理信息平台”,成为势在必行的工作。

基本构想。GIS技术发展到现在,更重要的是利用其强大的空间分析功能处理历史数据,以解答历史地理学的核心问题——人地关系问题。通过多种数据整合在同一数据平台,将不同要素的空间分布叠加起来,可以促进学科之间的交叉融合,推动新文科建设。此外,数据平台还需要具备科研成果的发布功能。因此,以现有的CHGIS项目成果为基础,建立多要素的历史地理时空数据库,形成一个系统的历史地理数据集和数据发布平台。在这一设计思路下,“中国历史地理信息平台”确定以时空框架、古旧地图库、历史地名模型分析服务体系、用户地图和监控运维等方面进行架构,并于2021年7月正式对外发布。

功能设计。平台架构是在复旦史地所研发数据的基础上形成,需要实现的主要功能包括实现对CHGIS、古旧地图、历史地理专题数据的存储、管理和在线服务。因此,其基本功能包括数据服务、API接口服务、GIS空间分析功能服务、在线地图制图服务等。数据服务是中国历史地理信息平台的基础。在平台架构中,按数据来源,又分为服务器数据、用户数据和志愿者数据。服务器数据主要包括矢量的《中国历史地图集》各标准年代断面政区数据、CHGIS数据集和历史河流数据集。用户数据是使用者根据研究所需上传自己的数据后,利用服务器数据绘制所需的历史地图。志愿者数据则主要利用西安云图公司提供的经过配准的各类实测地图,以实现历史地名数据管理、更新、检索和调用,实现古今地名对照。平台还具有应用共享功能,为用户提供空间分析技术支持,主要包括模型分析应用和时态分析应用。平台支持论文成果的共享,也致力于大型专题数据标准的制定与生产。

“中国历史地理信息平台”的学术价值

拓展地理信息科学在历史地理研究中的应用,为历史地理学研究提供空间化、可视化、量化分析的新理论和新方法。GIS强大的空间数据采集与管理、空间数据可视化、空间分析能力,已逐步应用于历史政区、历史地图、历史地名数据库、历史地貌、历史气候等研究中。中国历史地理信息平台的学术贡献,主要集中在三个方面:

首先,实现了历史地理多源时空数据的综合管理和集成。将不同来源、不同特点的时空数据集成在同一个平台上进行储存、管理,使原本分散在各处的数据建立起“时空间”关系,将原来被遮蔽的因果关系分析揭示出来,无疑可以极大地推进历史地理研究;其次,探索开放的历史地理数据共享机制。建立开放共享的中国历史地理信息平台,有望在学术资源共享机制探索中发挥重要作用;最后,对多学科交叉综合研究的推进。通过平台的发布系统,一方面可以进一步推动数字人文发展,另一方面也希望更多学科如历史学、地理学、社会学等研究者利用该平台数据,以达到多学科交叉与融合的目的。

(作者:张晓虹,系复旦大学中国历史地理研究所教授)

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文章来源:本文转自《光明日报》( 2023年09月25日 14版),转载请注明原始出处,并遵守该处的版权规定。

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