摘要：
聚落的形态研究是综合反映社会组织结构和文明发展研究中的重要内容之一,是理解聚落聚集、文明发展、时空演化的重要手段,也是考古研究领域重视的问题之一。随着空间分析技术的发展,考古学者开始应用空间分析方法研究聚落,空间技术和多因子加权评价方法减少了依靠专业知识经验带来的主观性。本文以中华文明探源工程项目为背景,以聚落形态研究为目标,采用空间信息技术、分形理论、群体智能方法对临汾地区四个时期(7kaB.P.~2.7 kaB.P.期间,仰韶时期、庙底沟二期、龙山时期、夏商周时期)的聚落形态进行综合分析,形成了适合于黄河流域先秦时期聚落形态研究的方法,并以黄河流域文明发展的重要区域-临汾为示范区开展了聚落形态及其演化分析研究,同时结合气候、地貌、水系流域等环境因素对四个文化时期的聚落遗址发展演化情况作了详细的论述。论文主要创新点如下:(1)构建了宏观-微观尺度的聚落形态研究体系。宏观上采用空间聚类、分形及出行空间聚落集群分析方法进行聚落形态研究,微观上从每个聚落遗址的出行交流出发,模拟出行路线以重建聚落出行交流主干线,建立了适合于黄河流域聚落形态研究的多方法综合研究体系,可用于流域内不同文化类型聚落遗址的聚落形态研究。(2)创新性地提出了基于地形约束空间距离算法的聚落形态研究方法,用于解决聚落聚类过程中对地形考虑不足的问题,使得聚落群划分结果更加客观合理,更适合聚落形态研究的目的。(3)提出了基于梯度下降的变邻域蚁群算法出行模拟方法,结合地形和人类出行预判经验,提高了古人类出行模拟的真实性。采用方向约束和全局及局部优化规则以提高算法效率,应用于临汾地区先秦聚落的出行模拟中,以重建的古人类出行交流主干线为基础,分析聚落形态。(4)从聚落遗址出行空间角度,以地形、生物机能等多特征出行网络为基础,提出了基于出行空间的聚落集群分析方法,实现了日常出行局部范围内的聚落集群分析。
