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第二届长江与莱茵河历史文化比较研讨会

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环境史研究的数字化方法

作者:冯允鹏、钱宇 时间:2019-06-13



201967-8日,复旦大学中华文明国际研究中心访问学者工作坊第五十一期“环境史研究的数字化方法”研讨会在复旦大学智库楼召开。本次会议由复旦大学中华文明国际研究中心与美国匹兹堡大学世界史研究中心联合主办,美国匹兹堡大学世界史研究中心主任、副教授、复旦大学中华文明国际研究中心访问学者马瑞诗Ruth Mostern以及复旦大学历史地理研究所教授韩昭庆共同召集,来自国内外学术机构的20余位学者受邀参会。


本次工作坊旨在为推进近年来在研究规模、学术创新、体系建构上均发展迅猛的数字人文和环境史学的交流与对话,同时为国内外数位研究数字人文与环境人文交叉领域的学者提供一个探讨交叉领域研究与合作的宝贵平台。会议分为“研究方法与范例”、“人口与地方”以及“水”三大部分共20场专题讨论。



第一部分会议内容围绕“研究方法与范例”展开。

第一场报告人美国斯坦福大学Geoff McGhee教授,以《一览全局:关于环境的数字人文(DH)项目探索》为题,引介了一系列具有代表性的环境数字人文项目,分析数字人文研究工具在项目不同阶段的应用,例如利用工具获取和数字化原始资料、分析分类资料、获得更广泛的受众。同时他就“历史生态学和环境数字人文的交汇与分野何在”、“如果出版内容不含视觉和数据元素,还能被称作数字人文吗”、及“任何关于景观变化的项目都可以被视作以研究环境为导向的吗”三大问题与与会学者展示了他的部分研究成果并展开了深入探讨。


第二场报告人美国俄亥俄州州立大学历史系Philip C.Brown教授,以《历史地图的制图过程与案例》为题,讨论了“历史学家已经基于文献中的统计数据绘制出了该地区的地图,发现现代绘图技术从未记录过的信息”后应如何处理的问题。在报告中他介绍了其在进行早期现代日本村民共同土地所有权和洪水、滑坡、土壤质量、小气候变化之间关系研究时所使用的方法,探究如何使用更为古老的地图再现特定历史时期某地区的地理情况。


第三场报告人台湾中央研究院人社中心地理资讯科学研究专题中心廖炫铭副研究员,以《基于历史地理信息系统发展空间人文学及环境史研究网路基础设施》为题,分享了该中心开发的中华文明时空基础架构平台CCTS是一个包含了大量中国历史地名的历史地理信息系统GIS平台的搭建经验与发展现状,介绍矢量切片服务Vector Tiles Services等新型GIS技术,并简要展示基于张德二教授主编《中国三千年气象记录总集》建立REACHES气候数据库的过程。


第四场报告人中山大学海洋科学学院副研究员陈蕴真,以《运用科学方法考察环境史:以黄河下游的洪灾动态及其对地质考古学的启示为例》为题,探讨了运用科学研究方法研究环境史的尝试。通过大量研读历史学家的文献的方式,并利用GIS的知识创新功能,同时运用还原论和整体论的思维方式,研究历史时期人类社会和黄河系统相互作用的动态过程,她从中探测出了人河耦合系统的一些普适特征和演变规律,并将后者作为一种新理论,用于解释和推测史前时期的人河关系。


第五场报告人法国远东学院Damian Evans,以《考古景观研究中机载激光扫描应用的机遇与挑战》为题,指出若能正确认识和使用激光雷达,这项技术将有助于我们研究从古至今景观、物质文化和人类行为的历史变化,并提供一些重要的新视角。当下越来越多的研究人员开始使用激光雷达,学界应抓住这次机会客观审视在当代考古研究中激光雷达的应用,并进一步从历史、社会技术等学科的角度去理解这项技术的优势及其未来面临的挑战和机遇。


第六场报告人南京大学地理与海洋科学学院副教授陈刚,以《基于民国城市地籍图的南京颐和路公馆区空间形态研究》为题,以绘制于1930~1940年代的大比例尺地籍图(1:1000)及地籍分户图(1:400)为基础资料,在GIS平台上开展地图数字化研究,并对数字化成果进行精度评价,运用康泽恩学派空间形态理论与方法,对颐和路公馆区的街道系统、地块和建筑物等进行定性和定量研究,提取该区域道路网络的几何拓扑特征,分析地块规模、形状、方向及土地利用类型,计算建筑密度、容积率等。在此基础上,通过与《首都计划》的对比分析,评估其空间规划的执行情况。其研究表明,历史地籍图数字化和GIS分析技术可以用来复原城市历史景观,为城市历史地理研究提供新的研究视角与数字化方法支持。




第二部分会议内容围绕“人口与地方”这一主题展开。

第一场报告人中国科学院青藏高原研究所研究员李新和来自陕西师范大学的胡宁科,以《遥感视角下丝绸之路上额济纳绿洲过去2000年的景观变化》为题,利用遥感影像发现了历史时期部分新的考古遗迹,重建了古代农业灌溉渠系的空间分布,在此基础上,利用居延汉简、历史文献及不同时代遥感影像,并结合野外实地调查识别,分七个时段重建此区域自汉代至今的农业绿洲空间分布状况,分析其变迁的过程,并探讨变迁的可能原因。通过此工作发现,中国西北黑河流域下游区域的额济纳绿洲景观在过去2000年中发生了巨大变化,而遥感技术为揭示从古至今的绿洲变化提供了特殊方法。


第二场报告人南京师范大学地理科学学院副教授胡迪,以《太平天国战史时空分析与表达》为题,指出近年来,历史GIS在历史地理信息化方向发展迅速,在历史地理信息时空分析与表达方向却进展缓慢。因此在本研究中他以太平天国战史为切入点,从战争全局、典型战役以及占领区域等方面对太平天国战史进行时空分析与表达,探索历史GIS的时空分析与表达方法,以推动历史GIS的深入发展。


第三场报告人东南大学王兴平教授和他的学生闫怡然,以《山东省行政区划变迁与影响因素研究(1949-2019)》为题,以山东省的行政区划为对象,引入如“碎化度”指标等定量分析工具分析行政区划的“整合-离散”特征,并关联经济发展水平指标探索行政区划变迁的背后逻辑;引入标准差椭圆等分析方式,探讨县级市、市辖区等的变迁,分析“海权-陆权”、“出口-内需”等的作用力关系等。其研究表明地方经济发展、自然地理格局、国家政策、贸易模式等因素的变化都在一定程度上形塑着山东省的行政区划,且不同因素在不同时期、不同行政区划层级中发挥着不同作用。


第四场报告人贵州师范学院罗光杰副教授,以《喀斯特山区典型乡村聚落时空演化及其生态效应》为题,在贵州省黔中高原后寨河流域地区、清镇王家寨小流域、花江查尔岩、荔波茂兰国家级自然保护区等西南典型喀斯特山区,基于1960年代、80年代、2004年、2010年、2015年多期米级多源高分辨率遥感数据源和实地调查,结合区域自然与人文背景,利用多源空间地理信息数据,分析“流域-地貌区-聚落点-房屋单体”(从中观到微观)尺度乡村聚落时空演化状况、驱动因素及其生态效应。


第五场报告人华东师范大学历史学系刘敏副教授,以《喀基于地面观测的长三角地区气温长时间变化趋势及其对大气环流和人类活动的响应》为题,基于国家气象站长期(1958-2014)观测数据资料,选取极端最高温度(TXx),极端最低温度(TNn)和平均温度(TMm)三个温度指标,通过气候计算和空间分析技术,研究了长三角地区三个温度指数的时间演化、空间异质性及其与大气环流和人为活动的关系。其研究表明长三角地区北部平原地区气候变化主要受到大气环流的影响,而南部山区受人类活动影响较大。这项研究的结果将有助于更好地理解全球温度变化的趋势及其潜在影响因素。



第三部分会议内容围绕“水”这一主题展开。

第一场报告人美国哥伦比亚大学副教授Anthony Acciavatti,以《跟踪“大型沉积物分选机”:利用新工具对恒河流域进行可视化》为题,讨论了如何利用一组数字和自制工具作为新方法实现恒河流域动态成像。通过运用数码相机、胶带packaging tape、筒袜tube socks、全球定位系统(GPS)设备、聚氯乙烯PVC管和Photoshop中的魔棒等辅助工具,他收集及分析了整个流域的沉积物和淤泥。其研究旨在强调了如何、为何利用错误工具来做正确的工作,并帮助学者对当地土壤及淤泥进行民族志研究、探寻这个深受季风影响的流域的历史。每年,来自喜马拉雅山脉的16亿余吨淤泥源源不断地进入恒河流域,这些淤泥的分选和分布情况则一直塑造着当地农业、地表水资源,以及人们的生活、居住和建设。


第二场报告人复旦大学历史地理研究中心博士生杨霄,以《1717-2011年高宝诸湖的演变过程及其原因分析》为题,在对古今地图中高宝诸湖的形态进行数字化和空间比较的基础上,结合对历史文献和部分钻孔资料的综合分析,将高宝诸湖的演变分为三个阶段:(1)清康熙至乾隆年间为近300年来水域面积最大的时期;(2)清中期以后受淮河通过高家堰不定期排泄泥沙的影响,湖中沙洲开始发育;(31851年开始,淮河改道经由洪泽湖东南的三河闸,通过高宝诸湖进入长江形成了三河三角洲,洪泽湖泥沙是导致近300年来高宝诸湖不断萎缩的主要原因,此外,圩田的兴建进一步加剧了这一过程。


第三场报告人中国建筑工程总公司郭涛先生,以《从明清治河看水利工程对生态环境的影响》为题,概述了明代后期至清中期为保证大运河的畅通,潘季驯、靳辅所实施的“筑堤束水,以水攻沙”方针,为强化堤防系统建设、稳定黄河主槽所采取的重大工程措施,并着重分析了这些工程措施在使河道相对稳定过程中所起的关键作用,同时指出这些举措所产生的系列生态环境影响。




第四场报告人上海交通大学历史系助理研究员车群,以《高程演变中的“变动的基准”:长江中游的水利工程修筑及其可视化(966-1885)》为题,通过利用德国马克思•普朗克科学史研究所开发的LoGaRT(地方志研究工具集),重点探讨在高程变动过程中的重要的人类适应活动——水利工程修筑的时空分布,重新思考“变动的基准综合症”在人类世讨论中的角色。


第五场报告人韩昭庆教授以《环境史与历史地理关系》为题,通过对二者的比较,认为虽然环境史学科边界不清晰,许多学科都可以从自身的学科角度研究环境史,但是相对而言,从历史地理角度研究环境史更有基础,而且利用中国历史地理尤其是历史自然地理的研究可深化环境史的研究,而将环境史的一些理论应用于中国历史地理研究,从中国历史地理角度回应环境史提出的一些问题,亦有益拓宽中国历史地理的研究视域。数字化可望提高中国历史自然地理的研究精度,但时间跨度会受到影响。接下来的报告以具体案例说明如何通过数字化方法提高历史时期河床演变的精度。报告人是复旦大学历史地理研究中心夏晗登,以《1861-1986年长江泗源沟至焦山段的河床演变及其动力分析》为题,通过利用ARCGIS软件,分别对1861-1912年、1944-1945年的实测地图以及1986年的卫星遥感影像进行了地理配准、校正和数字化,分三个时段复原长江泗源沟至焦山段的河床形态,通过数据统计、空间叠加对比,辅以文献验证的方法,分析这三个时段河床形态演变过程及动力因素。


第六场报告人陕西师范大学西北历史环境与经济社会发展研究院刘建杰,以《清末民国时期玛纳斯河流域耕地空间分布格局重建》为题,选取新疆具有代表性的玛纳斯河流域展开研究,通过重建清末民国时期玛纳斯河流域耕地网格化空间分布格局,选取海拔、坡度、土壤类型、河流、聚落等影响因子,建立土地宜垦性模型、网格化分配模型,将耕地按照土地宜垦性程度所计算的耕地比例分配到空间中,从而建立起玛纳斯河流域网格化的耕地空间空间分布格网,以展现清末玛纳斯河流域的开发的空间分布差异和开发强度差异,为进一步研究区域开发历史和环境变迁提供参考。




第七场报告人马瑞诗Ruth Mostern)教授,以《追踪禹迹:建立黄河史的数据体系》为题,介绍了旨在从流域和全新世时期两大角度查看有史以来黄河的泛滥、缓慢演变过程和全部流域和漫滩上的人类活动“追踪禹迹”数字地图,通过提取相关资料中有关治理、灾害的关键字词,建立相应的属性表,并绘制地图,由此分析黄河变迁史,为黄河史研究带来新启示。报告还介绍了该中心当前有关世界历史地名数据库项目(WHG)的建设现状,重点讨论其环境原始资料的问题,并陈述将TYDA引入WHG的设想。


第八场报告人复旦大学孙涛,以《一种基于河工图对黄河河道内流路的平面形态研究的思路和方法》为题,指出由于河流本身的流动变化过程无法直观地记载或是反映,传统的河工河道图就成为一种研究河道内河身摆动过程的重要参考资料。据报告概述,河道位置关系可以简单地分类为:(1)河水沿堤行河,为河弯弯顶;(2)河水靠近堤岸但并未沿堤,为河弯弯顶;(3)河水下行趋势靠近堤岸,后有河弯弯顶;(4)河水下行趋势远离堤岸,前有河弯弯顶。基于以上这四种位置关系即可根据河图及图上堤工与地名信息判断河水在河道内的行河位置。


第九场报告人中国水利水电科学研究院王英华教授,以《黄河夺淮期间(1128-1855年)

大运河与黄河、淮河的交会工程及其环境影响》为题,主要论述了黄河夺淮期间(1128-1855年)大运河与黄河、淮河的交会处清口枢纽的规划思想和治理方略,以及清口枢纽不同河段面临的主要问题及其采取的相应治理措施,结论认为,在700多年的黄河泥沙淤积影响和清口枢纽建设运行过程中,虽有力地保障了漕运的畅通,同时也使淮北平原的地貌和环境发生了沧海桑田般的变化。




      在本次会议的最后,全体与会学者就会议报告及后续规划作总结发言,多数学者认为这样一个跨学科、多视角的讨论会令人兴奋。通过与来自不同学科背景的学者之间的交流,各自受益匪浅。多数学者也提到,将来的合作应以问题为导向。韩昭庆教授最后总结举办本次会议的初心有两点,一是希望通过引入环境史视角推动历史地理学的发展,二是希望为环境史注入诸如数字化的新式研究手段。但是也指出利用数字化进行环境史研究固然能够给我们带来许多增量信息,但也就离开当时文本的语境、光凭字段的中文含义研究环境史的做法表示疑虑。认为,从历史学的立场出发,无论我们使用何种研究手段,都应努力做到尽可能原汁原味地复原历史场景和历史过程。因此如何通过多视角多学科的方法,辅以数字化手段的利用,尽可能全面、立体、客观地展现历史,则是我们当下最需要的。