《Frontiers in Environmental Science》：Integrating cultural heritage into inland waterway revitalization: spatial heterogeneity and differentiated planning strategies in Henan, China
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内河航运的复兴为将文化遗产活化与跨流域空间规划相结合创造了新的机遇，然而河网环境与当代遗产活力之间的关系仍缺乏量化研究。研究人员利用河南省371处国家级保护遗产点，基于层次分析法（Analytic Hierarchy Process, AHP）推导的权重，构建
内河航运的复兴为将文化遗产活化与跨流域空间规划相结合创造了新的机遇，然而河网环境与当代遗产活力之间的关系仍缺乏量化研究。研究人员利用河南省371处国家级保护遗产点，基于层次分析法（Analytic Hierarchy Process, AHP）推导的权重，构建了由七项经最小-最大归一化的文化、社会与经济指标组成的遗产地活力指数（Heritage Site Vitality Index, HSVI）。分析从遗产空间组织推进至河网-活力配置，再深入至遗址层面的关联，依次采用纯空间DBSCAN、双变量空间分析、普通最小二乘法（Ordinary Least Squares, OLS）、地理加权回归（Geographically Weighted Regression, GWR）及局部补偿岭GWR（Locally Compensated Ridge GWR, LCR-GWR）。DBSCAN揭示了一个由郑州延伸至洛阳的主导性中西部集聚带，以及更为分散的外围格局。在5公里格网尺度上，遗产活力密度与河网密度呈正向全局空间关联（双变量Moran’s I = 0.2109；置换p = 0.001）。高活力-高河网配置出现在中部及北部平原的部分区域，高河网-低活力配置出现在东部及南部平原的部分区域，而若干遗产集聚区在河网密度较低的情况下仍呈现高活力。调整R2由OLS的0.1201提升至GWR的0.6000，表明地理变异系数捕捉了遗产活力中显著更多的变异。遗产集聚、河岸线丰富度及河岸绿度三项系数在全省范围内发生符号变化，而其空间格局在LCR-GWR下保持相对一致。综合区域配置与局部系数，可揭示遗产组织、河岸形态与河岸生态如何区分全省河网-活力关系的差异，为差异化遗产活化与空间规划提供诊断基础。
一、研究背景与问题提出
河流廊道长期以来塑造着聚落格局、文化交流与文明积淀。中国境内黄河、淮河与长江水系在漫长历史时期持续支撑着交通运输与城市发展，河南省横跨黄、淮、海、长江四大流域，拥有大量与中原地区历代聚落发展相关联的国家级文物保护单位。然而，铁路与公路运输的扩张削弱了众多内河河流的当代运输功能。近年来，低碳运输政策以及水运基础设施在区域经济地理中的持续作用，包括河南省"11246"工程，重新引发了社会各界对内河航运的关注。当河流廊道被重新纳入运输与滨水开发考量时，规划工作还必须确定水网条件如何与邻近遗产的当代文化、社会与经济活力相对应。
现有内河航道研究主要聚焦于工程能力、港口与物流绩效、区域经济溢出及环境影响，通常将文化遗产视为背景资源或附属发展部门，而非核心评价维度，因而难以解释不同水网环境与遗产地当代活力之间的对应关系。空间文化遗产研究虽已发展出点格局分析、可达性评价、廊道与网络识别等方法，但很少考察遗产地与当代内河水网之间的关系。遗产活力与吸引力研究虽利用到访量、网络关注度、公共服务等指标评价遗产的当代使用状况，但通常未将其置于河网与滨水环境之中。个案研究虽揭示了特定涉水遗产过程，却无法说明水环境与当代遗产活力的关系在横跨多个流域的省域内部是否存在空间变异。
基于上述文献缺口，本研究提出三个核心问题：其一，历史累积的遗产资源在纯空间DBSCAN基线下的组织方式如何，该组织对参数变化是否敏感；其二，在格网尺度上，遗产活力密度与河网密度在何处呈现协同或方向性错配；其三，六个明确界定的遗址层面条件在全球空间模型与地理变异局部模型中与遗产活力存在何种关联。
二、研究内容与主要结论
研究人员以河南省371处全国重点文物保护单位为研究对象，构建了遗产地活力指数（HSVI），该指数从文化延续、社会参与和经济活动三个维度、七项指标综合测度遗产的当代活力。分析链条依次为：纯空间DBSCAN建立遗产资源的继承性空间组织；核密度估计（KDE）与双变量Moran统计识别全省河网-活力协同与错配；OLS、空间滞后模型（SLM）与空间误差模型（SEM）提供全局遗址层面基线并处理空间依赖；GWR与蒙特卡洛检验识别遗址层面关系的地理变异；LCR-GWR评估局部共线性下的系数稳定性。
研究得出以下主要结论：DBSCAN识别出七个聚类与90个噪声点，最大聚类包含207处遗址，形成连接郑州-洛阳的广阔中西部集聚带，另有开封、安阳等地的独立紧凑聚类。在5公里格网尺度上，全局双变量Moran's I为0.2109（置换p = 0.001），确认了整体正向关联与两类方向性错配并存。高活力-高河网区域集中于中部与北部平原，高河网-低活力区域分布于东部与南部平原部分区域，高活力-低河网区域则出现在若干河网密度较低但遗产集中的地带。GWR的调整R2由OLS的0.1201提升至0.6000，表明地理变异系数解释了遗产活力中显著更多的变异。蒙特卡洛检验支持遗产集聚、河岸线丰富度与河岸绿度三个系数的空间变异解释，其中遗产集聚系数在豫中与豫东部分区域为负、若干外围遗址为正；河岸线丰富度系数在-1.3545至7.1865之间变动，局部正向集中与大面积接近零值的区域并存；河岸绿度系数同样呈现符号转变。LCR-GWR在328处遗址激活局部惩罚后，R2由0.7531微降至0.7293，系数空间格局保持相对一致，确认了三个核心信号的空间稳健性。
三、关键技术与方法
本研究采用的主要技术方法包括：其一，基于层次分析法（AHP）构建遗产地活力指数（HSVI），以七项归一化指标加权合成；其二，纯空间DBSCAN聚类识别遗产资源空间组织，基线参数为epsilon = 30 km、MinPts = 10，并交叉15种参数组合进行敏感性分析；其三，核密度估计（KDE）将遗产活力与河网输入转化为可比连续表面，并在2.5、5、10公里三种格网尺度上汇总；其四，双变量Moran统计检验河网-活力空间关联的统计显著性；其五，OLS、空间滞后模型（SLM）与空间误差模型（SEM）建立全局基线并处理空间依赖；其六，地理加权回归（GWR）估计位置特定系数，辅以蒙特卡洛置换检验与局部条件数诊断；其七，局部补偿岭GWR（LCR-GWR）在条件数超过30的位置施加局部岭惩罚以评估系数稳定性。样本来源为河南省第三次全国文物普查不可移动文物名录与全国重点文物保护单位官方名录交叉核对的371处遗产点。
四、研究结果分述
遗产空间聚类与水网协同特征：纯空间DBSCAN在基线参数下识别出七个聚类与90个噪声点，最大聚类含207处遗址，形成郑州-洛阳中西部集聚带。双变量密度分析显示，高活力-高河网区域集中于中部与北部平原，高河网-低活力区域分布于东部与南部平原，高活力-低河网区域出现在若干遗产集中地带。5公里格网全局双变量Moran's I为0.2109（置换p = 0.001），2.5与10公里格网值分别为0.2129与0.2063，表明协同与错配并存的格局在三种尺度下保持稳定。HSVI的23种替代权重方案检验显示，±20%扰动下Spearman's ρ介于0.9983至1.0000，表明指标排序与空间自相关格局对适度重加权稳健。
河流相关解释变量的空间分布：基于地形的河流成本距离在豫中与豫东平原较低、豫西与豫南山地较高，形成平原-山地梯度。河岸线丰富度以最近5公里河段曲率表征，颍-双济廊道周边若干遗址曲率较高，伊洛河与黄河阶地部分区域较低。河岸绿度代理变量（Eco_NDVI）结合2026年1月250米分辨率NDVI与距河距离，洛阳-伊洛区域周边值较低，豫中、豫北与豫南部分遗址较高，且高、中、低值在流域内部与流域之间均呈交错分布。
遗产活力的空间关联：全局OLS模型调整R2仅为0.1201，遗产集聚、河流成本距离与河岸绿度系数为负，陆路交通可达性与TWI为正，河岸线丰富度不显著。OLS残差在8近邻权重下Moran's I = 0.3518（置换p = 0.001），LM-lag与LM-error检验均显著，表明存在全局空间结构。SLM与SEM在k = 6、8、10、12下均降低残差空间依赖，k = 8时SLM的ρ = 0.6681、SEM的λ = 0.7144，过滤后残差不显著。35近邻自适应双平方核GWR的R2 = 0.7531、调整R2 = 0.6000、AICc = -912.3130。999次蒙特卡洛检验支持遗产集聚（p = 0.001）、陆路交通可达性（p = 0.001）、河岸线丰富度（p = 0.001）与河岸绿度（p = 0.006）的空间变异，河流成本距离边缘显著（p = 0.051），TWI不显著（p = 0.992）。LCR-GWR在328处遗址激活局部惩罚后，R2降至0.7293、RMSE升至0.0396，三个核心系数的空间格局保持相对一致。
五、讨论与结论
研究将区域配置与局部系数相结合，揭示遗产组织、河岸形态与河岸生态如何区分全省河网-活力关系的差异。高活力-高河网区域、高河网-低活力区域与高活力-低河网区域三类配置为差异化规划提供了诊断基础：前者可依托水运复兴强化滨水遗产服务整合，中者需诊断河网资源与遗产活化之间的衔接瓶颈，后者则提示遗产活力可由非水网因素驱动。研究贡献在于建立了一套以流域为导向的诊断序列，将继承性遗产地理与当代活化相连接，而不将全部观测集聚归因于航运效应，为其他流域的相应空间比较提供了方法论参考。研究同时指出，全局模型仅能解释有限份额的遗产活力变异，剩余变异与社会经济条件、治理、游客流量、保护投资及测量因素相关，这为后续研究指明了方向。
