浙江省文化遗产遗址分布时空分异及驱动因素——多时期GIS–地理探测器（Geodetector）分析

《Land》：Spatiotemporal Differentiation and Driving Factors in the Distribution of Cultural Heritage Sites: A Multi-Period GIS–Geodetector Analysis of Zhejiang Province, China

　　

文化遗产遗址的时空分布反映了长期人—环境相互作用。研究人员以浙江省为案例，将基于地理信息系统（GIS）的空间分析与地理探测器（Geodetector）模型相结合，考察遗产分布的时空分异，以及自然与社会环境因素在不同历史时期影响及交互作用的变化。结果表明，遗产遗址呈现显著空间集聚，并由北部沿海地区向浙江中部和东南部逐步扩展，明清时期分布尤为密集，且与低海拔平原和水网保持持续关联。自然因素与社会因素的相对重要性和交互作用随时间变化：明代二者贡献大体相当，清代社会经济—环境交互作用更强，而水网密度在两时期均具影响。上述发现增进了对人—环境关系历史演变的理解，并为解释遗产分布和支持可持续遗产管理提供空间依据。

文化遗产遗址反映人类社会与自然环境长期互动并保存集体记忆与历史叙事，其空间格局影响灾害脆弱性和保护策略有效性。已有研究多聚焦单体遗产物质特征与保护状态，或遗产集合形成的社会空间系统及其社会效益，近期虽转向空间显式分析，但仍存在问题：不少研究依赖2020年后当代数据（如GDP、人口密度）解释前工业社会经济条件；常用单一时间切片解释跨越数千年的遗产分布，易造成时间错配；虽讨论驱动机制，但较少定量评估单因子相对影响及交互效应。为此，研究人员构建浙江省多时期、多类型文化遗产遗址数据库，将基于地理信息系统（GIS）的空间分析与地理探测器（Geodetector）模型结合，从宏观格局识别转向微观机制解释，考察遗产分布特征、驱动因素跨历史时期变化及因子交互差异。研究得出遗产遗址显著空间集聚、由北部沿海向中部和东南部扩展、明清时期密集、与低海拔平原和水网持续关联，以及自然与社会因素相对重要性和交互作用随时期变化等结论。其意义在于提供时间显式的人—环境关系解释视角，并为识别遗产簇群与关联环境、差异化调查保护规划和遗产资源可持续空间治理提供依据。

方法概述：数据来源包括浙江省文物局文化遗产遗址名录、中国传统村落名录与浙江省传统村落名录、30 m分辨率数字高程模型（DEM）、国家地理信息目录服务水网、中国历代人物传记资料库（CBDB）进士数据及历史人口与土地税统计资料。研究人员采用基于地理信息系统（GIS）的空间分析，结合最近邻指数（NNI，判别集聚或离散）、标准差椭圆（SDE，刻画方向与中心）、核密度估计（KDE，识别热点）、多环缓冲区分析（评估水网距离关系）和地理探测器（Geodetector，探测因子解释力与交互作用）；并通过坐标统一、去重、时段核验、KDE参数一致性和带宽敏感性进行可靠性控制。

4.1 文化遗产遗址时空分布格局：通过最近邻指数（NNI）分析，除未定年P6外，各时段与类型均显著集聚，P4、P5集聚最强，T3、T5较强。4.2 时空朝向与分布均值中心：通过标准差椭圆（SDE）与均值中心分析，P1呈东北—西南向，P2近西北—东南向，P3—P5逐步转为东北—西南向，P4角偏差最大；椭圆率下降指示各向异性减弱，中心总体南移，P3达峰；类型上T2椭圆率最高且呈NW–SE向，其余多为NE–SW向，中心多位于浙江中部金华行政边界以东。4.3 密度时空演变：4.3.1 不同时期分布密度：KDE显示P1（406处，6%）以古遗址为主（84%），集中于嘉湖平原；P2（278处，4.1%）沿钱塘江口和沿海，核心向杭州—绍兴移动，绍兴—宁波窑址占83%；P3核心南移至温州平原，与南宋行政、海上贸易和水利农业技术转移相关；P4占60.3%，古建筑84%，密集于金衢盆地，沿海河口次密；P5（1396处，20.7%）集中于杭州东部核心，与革命战争、条约口岸和民国商品经济相关。4.3.2 按类型分布密度：T3最多3711处（55.1%），T5 1441处（21.4%），T1 767处（11.4%）；T3以金华最多，关联金衢盆地农业水利与聚落公共建筑；T1以湖州、嘉兴最集中且窑址近三分之一；T2以温州最密，关联地形风水、海上丝路和石材；T4集中于杭州西湖周边，关联唐代水利景观、佛寺与摩崖题刻。4.4 影响因素：选择明清因两代遗产超过60%、社会经济数据较完整且地形水文接近现代。4.4.1 自然环境因素：高程<200 m占明86.2%（925处）、清82.6%（2467处）；0–5°坡度均超过75%；明坡向无显著方向集中（Rayleigh Z=2.267，p=0.104；χ²=7.153，p=0.520），清有弱显著南向倾向（Rayleigh Z=24.910，p<0.001；χ²=47.041，p<0.001；南向合计42.0%）；500 m水网缓冲内超过60%，5 km内超过95%。4.4.2 社会环境因素：城市尺度四指标线性关系弱且不显著，R²较低；县级进士与遗产数正显著（明β=0.164，p<0.001；清β=0.185，p<0.001），空间误差参数显著，表明关系存在尺度依赖与区域异质性。4.5 明清解释因子比较：以新增遗产KDE为因变量、8个变量和2 km×2 km渔网26829个单元进行Geodetector分析；社会因素平均解释力高于自然；明前三位为人口X7（q=0.1502）、传统村落X8（q=0.1132）、水网密度X4（q=0.1035）；清前三位为土地税X6（q=0.2407）、X8（q=0.1823）、X7（q=0.1638）；所有因子对为双因子或非线性增强，清交互强于明；明最强为人口×水网密度（q=0.255，非线性增强），清最强为土地税×水网密度（q=0.401，非线性增强），水网密度为最重要耦合变量，坡向交互最弱；X8作为保存状态代理而非独立因果，现代水网代理存在测量误差，q值解释为大尺度空间关联近似。

讨论部分：5.1 时空演变与人地关系指出，自然环境为早期遗产形成提供基础，Semple的环境决定论可提供部分解释；随技术和社会进步，人类改造适应自然能力增强、自然依赖下降，遗产分布的人—环境关系由环境约束较强转向社会适应增强及自然—社会系统复杂交互；明清自然与社会因子相对解释力变化应理解为遗产分布与环境社会背景的空间关联变化，而非直接因果。历史阶段解释重要，明初海禁及宁波等指定口岸制度、清代宁波开埠与宁波商人网络说明制度与商业网络影响，不能仅以沿海位置或水网可达性解释。分阶段映射并采用相应时期社会经济数据，可避免时间错配。5.2 方法启示指出，该方法贡献在于将工具组织为多时期、多层级分析设计，连接空间格局分析与时期特定因子比较，区分较稳定自然基线与快速变化社会经济条件；指标选择需回应研究尺度、地理背景和遗产数据时间分段，并构建“自然基线、社会驱动、历史阶段”多层模型，包括定义时间切片、选择影响因子和效应分析；自然因子作为基础约束，技术创新作为社会与自然约束间的中介，因子模块应动态可检验。研究结论翻译：本研究通过多时期、多层级分析框架，考察浙江省文化遗产遗址的时空分异及其与自然和社会环境的关系。结果表明，不同历史时期和类别的遗产遗址均呈显著空间集聚，集聚强度、方向与区域格局随时间及类型变化；自然与社会因素均与遗产分布相关，但其解释力与交互效应随历史情境而异；对遗产分布的解释应基于时期特定解释变量和跨期比较，而非单一当代时间切片。实践上，空间结果可为识别遗产集中区与历史关联环境、组织后续调查与记录、协调遗产保护与空间规划和发展管理提供依据；登记遗产密度较高并不必然意味着遗产价值更高或保护更紧迫，具体保护干预应结合遗址本体保存状况、改动、当前用途、物理状况、历史意义和文化含义等遗址级证据。研究局限包括：社会经济指标仅反映部分历史社会环境；同一传统村落数据集用于两朝代可能引入时间错配；定量因素分析集中于明清；现代地形水文数据作为历史自然条件代理，水文系统变化可能影响结果；Geodetector不能建立因果机制。未来需扩展时间切片，整合历史地图、方志、古环境记录、海平面重建、历史地理信息系统（HGIS）重建、家谱与口述史，并结合历史过程追踪和基于主体建模（ABM）等方法。