Itiner-e:罗马帝国道路高精度数据集——揭示古代交通网络的空间格局与不确定性

《Scientific Data》:Itiner-e: A high-resolution dataset of roads of the Roman Empire

【字体: 时间:2025年11月07日 来源:Scientific Data 6.9

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  本期推荐一项突破性研究《Itiner-e:罗马帝国道路高分辨率数据集》。为解决罗马道路网络长期存在的数据碎片化、空间精度不足问题,研究团队整合考古文献、历史地图与遥感数据,构建了覆盖近400万平方公里、包含29.9万公里道路的开放数字数据集。该研究首次量化道路定位确定性(仅2.737%为确知路径),并开发置信度地图评估数据可靠性,为古代流动性、贸易与疾病传播研究提供关键基础设施。

  
千百年来,罗马帝国的道路系统一直是学者们探索的焦点。这条纵横交错的网络曾是维系帝国统治、促进物资流通与文化传播的命脉,然而其全貌始终笼罩在迷雾中。尽管已有《安东尼行记》等古代文献和巴林顿地图集等现代成果,但罗马道路的数字化重建仍面临两大难题:一是数据分散于各类考古报告与区域研究中,缺乏帝国尺度的整合;二是现有数字地图空间精度有限(比例尺仅1:50万至1:100万),无法反映地形对路线的实际影响。更棘手的是,道路的修建年代、使用周期与废弃过程缺乏系统年代证据,使得动态还原网络演化几乎不可能。
为解决这些挑战,一项发表于《Scientific Data》的国际合作研究推出了Itiner-e数据集——迄今为止最完整、精度最高的罗马帝国道路开放数字资源。该研究覆盖帝国极盛时期(约公元150年)的疆域,通过三重技术路线构建数据:首先系统梳理考古发掘、里程碑铭文与历史文献中的道路记载;继而结合现代卫星影像(如ESRI World Imagery)、历史航拍照片(如1950年代美军航拍图)与地形地图进行空间定位;最后在GIS平台人工数字化道路线段,并为每个段落添加类型、年代、可信度等元数据。研究还引入置信度地图量化数据质量,结合道路密度、顶点数量与来源可靠性评估区域研究水平。
主要研究结果
1. 道路网络的规模与结构
数据集包含14,769个道路线段,总长度达299,171.31公里,几乎是此前主流数据库(如DARMC)的2倍。这一增长源于两方面:一是新增了伊比利亚半岛、希腊等地的道路覆盖(图1b);二是通过高精度数字化使路线贴合地理现实(如山脉通道的蜿蜒路径),显著增加了线段顶点数量(图1c)。道路网络由14个连通组件构成,对应欧洲大陆、不列颠岛等地理单元。其中主干道(通过里程碑或古籍确认)占34.58%,次要道路占65.42%,后者未来仍有较大扩充空间。
2. 道路定位的可信度挑战
研究首次揭示,仅2.737%的道路线段位置可被认定为“确知”,而89.818%为“推测”,7.445%为“假设”。这一结果凸显了罗马道路研究的核心矛盾:尽管许多道路的存在已被文献或零星考古证据证实,但其精确路径仍充满不确定性。例如,北非的沙漠商队轨迹多依赖现代地形图与卫星影像间接重建(图4a-b),而尼罗河谷道路因洪水与灌溉工程改造,只能依河谷边缘近似标注。
3. 区域数据质量的异质性
置信度地图(图6c)显示,数据可靠性存在明显地域差异。高置信度区域(如西班牙、法国)得益于详尽的区域考古项目支持;而低置信度区域(如科西嘉岛、多瑙河上游)因缺乏高分辨率研究,仍依赖巴林顿地图集等旧资源。尤其值得关注的是,39.51%的帝国区域(如意大利托斯卡纳、西巴尔干)被标记为“亟待数据补充”,为未来研究指明方向。
4. 技术方法的创新性
研究团队开发了多源数据融合的工作流程(图3)。在埃及东部沙漠等缺乏直接证据的区域,创新性地结合罗马驿站坐标与近代旅行者日记,通过最小成本路径模型(Least Cost Path)模拟骆驼商队路线(图4h-i)。此外,平台(itiner-e.org)支持社区协同更新数据,并集成路线规划工具与3D地形展示功能(图7),推动动态修正与跨学科应用。
结论与展望
Itiner-e数据集不仅大幅提升了罗马道路数据的空间精度与覆盖度,更通过元数据标注与不确定性量化,为古代交通网络的量化研究树立了新标准。其意义在于三方面:一是为研究罗马行政控制、物资流动甚至疾病传播提供了空间分析基础;二是通过置信度地图明确揭示数据空白,引导未来考古资源投向关键区域;三是开放平台设计鼓励全球学者协作完善数据。正如作者所言,这一资源将助力探索“欧亚非地区数千年陆地机动性的长期发展”,而道路演化的年代学重建,仍是下一代研究亟待攻克的高地。
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