少數(shù)民族地區(qū)古城鎮(zhèn)城址空間分布關(guān)系與地形特征研究——以湘西老司城遺址為例

楊杰

(吉首大學(xué)a.生態(tài)旅游湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;b.城鄉(xiāng)資源與規(guī)劃學(xué)院，湖南張家界427000)

傳統(tǒng)村落、古城鎮(zhèn)的人類(lèi)學(xué)價(jià)值及其景觀保護(hù)與合理利用的重要性已經(jīng)越來(lái)越受到中外學(xué)者的重視［1－2］，其中某些古城鎮(zhèn)的城址空間分布具有高度的研究?jī)r(jià)值［3］。國(guó)內(nèi)定量研究老司城遺址這種古城鎮(zhèn)特別是少數(shù)民族地區(qū)山地城址空間格局分布關(guān)系與地形特征的研究并不多見(jiàn)，而且古城鎮(zhèn)本身的破壞、物質(zhì)要素的不完整性給傳統(tǒng)研究方法帶來(lái)了一定的困難［4－5］，因此，需要引入新技術(shù)方法如GIS技術(shù)對(duì)山地城鎮(zhèn)城址空間關(guān)系進(jìn)行研究。本研究應(yīng)用GIS對(duì)老司城城址空間分布關(guān)系與主要地形因子做了定量研究，并在此基礎(chǔ)上對(duì)其城址空間分布關(guān)系進(jìn)行了定性研究，對(duì)現(xiàn)今小城鎮(zhèn)發(fā)展規(guī)劃、土地資源合理利用有一定的啟示作用。

通過(guò)多年的考古調(diào)查、勘探與發(fā)掘，基本弄清了城址的功能分區(qū)情況。中心城址遺址區(qū)分為宮殿區(qū)(土司起居生活區(qū))、衙署區(qū)(行政辦公區(qū))、居民區(qū)(居民居住區(qū))、墓葬區(qū)(歷代土司埋葬區(qū))以及禮制建筑區(qū)(書(shū)院、禮祀等區(qū)域)。此外，中心城區(qū)外的祭祖區(qū)、祭祀?yún)^(qū)、軍事訓(xùn)練區(qū)、休閑區(qū)、貴族及平民墓葬區(qū)、建筑材料供應(yīng)場(chǎng)等經(jīng)考古調(diào)查均已得到證實(shí)，其集行政辦公、文化教育、娛樂(lè)休閑、軍事防御等于一體。因此，老司城遺址城市分區(qū)明確，城市功能齊全，其真實(shí)性和完整性是現(xiàn)存城市遺址中不多見(jiàn)的實(shí)物案例。本次僅研究中心城址區(qū)的空間分布關(guān)系。

1 老司城遺址及周邊地形地貌概況

2 城址區(qū)地形與空間關(guān)系研究方法

湘西老司城遺址位于湖南省湘西自治州永順縣城以東約19 km的靈溪河畔，作為永順宣慰司數(shù)百年的司治所在，也是湘鄂渝黔地區(qū)規(guī)模最大、保存狀況最好的土家族土司城址［6］。遺址處于用地緊張的封閉山區(qū)，地少山多，其遺址遺跡完全融入周?chē)貛r疊嶂、隱天蔽日的群山之中，使得城、山、水相互依存、相互滲透。

遺址大部位于中低山區(qū)，海拔300～800 m，相對(duì)高差400～600 m，坡度普遍大于15°。遺址整體選址于河谷地帶，中心城址背靠福石山，城前的靈溪河自北向南環(huán)城流過(guò)，四面環(huán)山，前面的遠(yuǎn)山如鳳凰展翅一般，屬于“萬(wàn)馬歸朝”“龍鳳呈祥”之地，老司城遺址地區(qū)整體上具有“碧水繞青山，司城嵌其中”的地貌空間特征。

2.1 地形分析數(shù)據(jù)來(lái)源及處理

現(xiàn)今隨著3S技術(shù)的飛速發(fā)展，用數(shù)字高程模型(DEM)作為信息源，獲取各種地形因子信息，已成為地形分析的主要手段，并擴(kuò)展到工程選址、區(qū)域資源評(píng)價(jià)與開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域。數(shù)字高程模型(DEM)是用一組有序數(shù)值陣列形式表示地面高程的一種實(shí)體地面模型，是關(guān)于地形平面坐標(biāo)(x，y)及其高程(z)的數(shù)據(jù)集［7］。

數(shù)據(jù)來(lái)源于1∶5 000的老司城中心遺址地形圖(dwg格式)以及對(duì)當(dāng)?shù)剡M(jìn)行的實(shí)地野外調(diào)查成果。首先將地形圖中高程數(shù)據(jù)提取出來(lái)，將其轉(zhuǎn)換為DEM數(shù)據(jù)，GIS中常用的DEM主要分為不規(guī)則三角網(wǎng)和規(guī)則網(wǎng)格，主要采用規(guī)則網(wǎng)格的DEM數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析。

2.2 地形因子分級(jí)與提取

地形因子中最常用的有高程，坡度，坡向3個(gè)因子。其中坡度和坡向是表征局部地表坡面在空間的傾斜程度和朝向的地形因子，坡度范圍0°～90°，坡向范圍0°到360°，其中0°代表北，90°代表東。坡度大小直接影響著地表物質(zhì)流動(dòng)和能量轉(zhuǎn)換的規(guī)模和強(qiáng)度，是制約生產(chǎn)力空間布局的重要因子;坡向是決定地表局部接受陽(yáng)光和重新分配太陽(yáng)輻射量的地形因子［8］。利用DEM數(shù)據(jù)生成地形坡度和坡向分析圖，并對(duì)坡度坡向進(jìn)行分級(jí)。老司城中心遺址研究區(qū)高程基本在280～360 m之間，因此，將＜280 m和＞360 m作為第一級(jí)和最后一級(jí)，在此之間以20 m為步長(zhǎng)劃分為5個(gè)高程帶，即＜280 m為1等，280～300 m為2等，300～320 m為3等，320～340 m為4等，340～360 m為5等。根據(jù)水土流失調(diào)查中采用的8°作為緩坡和斜坡界線的方法［9］，以及坡度對(duì)建筑設(shè)施的影響和研究區(qū)的實(shí)際情況，將坡度分為7等，分別為1等(0°～2°)，2等(2°～5°)，3等(5°～8°)，4等(8°～15°)，5等(15°～25°)，6等(25°～35°)，7等(＞35°)。在坡向分析中，分為兩種方法，一種以0°為正北，45°為步長(zhǎng)，順時(shí)針?lè)较蛴?jì)算，取值范圍0°到360°，分為

圖1 研究區(qū)高程分布Fig.1 Elevation map of research area

圖3 研究區(qū)9個(gè)坡向分布Fig.3 The 9 aspects map of research area

3 結(jié)果與分析

3.1 高程分析

根據(jù)中心城址功能分區(qū)圖與高程分級(jí)圖矢量疊加無(wú)坡向(－1°)，北坡(0°～22.5°，337.5°～360°)、東北坡(22.5°～67.5°)、東坡(67.5°～112.5°)、東南坡(112.5°～157.5°)、南坡(157.5°～202.5°)、西南坡(202.5°～247.5°)、西坡(247.5°～292.5°)和西北坡(292.5°～337.5°)9個(gè)坡向［10］。另一種按照一般傳統(tǒng)方法，將坡向分為陰坡(北坡)、陽(yáng)坡(南坡)、半陰坡(西坡)、半陽(yáng)坡(東坡)4個(gè)坡向。

2.3 中心城址空間功能分區(qū)與地形分析統(tǒng)計(jì)

圖2 研究區(qū)坡度分布Fig.2 Slope map of research area

圖4 研究區(qū)4個(gè)坡向分布Fig.4 The 4 aspects map of research area

中心城址區(qū)內(nèi)一共有5大功能區(qū)，分別為宮殿區(qū)、衙署區(qū)、居住區(qū)、墓葬區(qū)及禮制建筑區(qū)。在GIS相關(guān)功能支持下，對(duì)功能分區(qū)圖與高程分級(jí)圖、坡度分級(jí)圖，坡向圖進(jìn)行疊加處理，提取地形分析數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)統(tǒng)計(jì)分析(圖1～圖4)。后提取的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，城址區(qū)僅分布在高程1～4等級(jí)上，即小于340 m，且2等與3等最多，即大部分分布在280～340 m之間。具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 各功能區(qū)高程分級(jí)統(tǒng)計(jì)表%Tab.1 Statistics of elevation grade for every function area

通過(guò)對(duì)比分析表1與老司城實(shí)際地形情況，老司城城前環(huán)繞的靈溪河高程在280 m以下，而老司城背靠的福石山高程在380 m以上，老司城城址的功能區(qū)集中位于山麓面附近，墓葬區(qū)平均高程最高，能夠顯示傳統(tǒng)風(fēng)水原理。且整個(gè)城址區(qū)接近水源，背靠山林資源，能夠較好地利用自然資源，服務(wù)城址區(qū)居民生產(chǎn)生活活動(dòng)。

3.2 坡度分析

根據(jù)中心城址功能分區(qū)圖與坡度分級(jí)圖矢量疊加后提取的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，可得出整個(gè)中心城址區(qū)坡度分級(jí)統(tǒng)計(jì)表(表2)，并以坡度分級(jí)為橫坐標(biāo)，各功能區(qū)坡度分布面積百分比為縱坐標(biāo)生成系列坡譜(圖5)。

通過(guò)表2可以看到中心城址功能區(qū)大部分集中在3，4，5這三級(jí)坡度上，占總面積的85.1%，尤以5級(jí)最多，說(shuō)明中心城址大部分集中在斜坡和緩陡坡區(qū)域，這進(jìn)一步顯示出中心城址集中位于山麓面附近。

表2 中心城址整體坡度分級(jí)統(tǒng)計(jì)表Tab.2 Statistics of slope grade for the whole city site

圖5 系列坡譜Fig.5 The series of slope spectrum

圖5直觀地反映了城址各功能區(qū)地面坡度情況。禮制建筑區(qū)、墓葬區(qū)相對(duì)來(lái)說(shuō)平均坡度較小，這與兩個(gè)功能區(qū)常舉行較大人流規(guī)模集中活動(dòng)(如祭祀)的功用是相適應(yīng)的。宮殿區(qū)和衙署區(qū)作為土司生活和行政辦公的場(chǎng)所，其因坡度較大，大部都經(jīng)人工整治為臺(tái)階狀平臺(tái)，這樣建筑隨著山勢(shì)層層跌落，更顯示出土司的政治權(quán)威。居住區(qū)平均坡度最大，因取水、水路交通便捷等因素使得居住區(qū)臨近靈溪河，其也常常分布在坡度較大的河流階坡地帶。

各功能區(qū)內(nèi)的建筑群因坡度不同，有不同的建筑形式。針對(duì)坡度較大的區(qū)域，采取了吊腳、人工臺(tái)階地等形式［11］，這對(duì)現(xiàn)代山地城市建筑有一定的啟示作用。

3.3 坡向分析

坡向分析分為兩種:9個(gè)坡向和4個(gè)坡向。根據(jù)中心城址功能分區(qū)圖與9個(gè)坡向和4個(gè)坡向分析圖矢量疊加后提取的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，得出表3與表4。

從表3可以看出，各功能區(qū)無(wú)坡向面積為0，坡向主要集中在東南坡、南坡、西南坡3個(gè)朝向上，尤其以衙署區(qū)為最甚，這3個(gè)朝向占了總體的70%。古代君王宮殿朝堂把南向視為至尊，一般都座北朝南，而老司城作為土家族土司地方政權(quán)的政治中心，其建筑群朝向也自然依循這個(gè)慣例。而禮制建筑區(qū)、墓葬區(qū)除了這3個(gè)主體朝向外，東坡也較多，暗含了傳統(tǒng)風(fēng)水學(xué)思想。

功能區(qū)中，以居住區(qū)的朝向最為雜亂，是因?yàn)榫幼^(qū)不太需要考慮政治等因素，更重要的是研究中發(fā)現(xiàn)居住區(qū)的建筑基本都是順等高線起伏進(jìn)退，建筑群呈散點(diǎn)自由布局，是典型的結(jié)合地形順勢(shì)而成［12］，注重建筑物朝向與等高線契合，使建筑自然而然地融入到當(dāng)?shù)氐纳剿小?/p>

從表4可以看出，各功能區(qū)陰坡面積比例全未超過(guò)12%，而半陽(yáng)坡和陽(yáng)坡加起來(lái)的比例一般都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)半陰坡和陰坡的比例。這主要是因?yàn)殛?yáng)坡光照和水分條件都好于陰坡，也利于植物生長(zhǎng)，使居民獲得更多的自然資源。而且功能區(qū)內(nèi)建筑房屋較多，房屋特別需要考慮采光的問(wèn)題。以上都說(shuō)明當(dāng)初土司王在司城選址的時(shí)候特別考慮了朝向問(wèn)題。

表3 各功能區(qū)在9個(gè)坡向上的面積比例%Tab.3 Area proportion of every function area in different aspect(9 aspects)

表4 各功能區(qū)在4個(gè)坡向上的面積比例%Tab.4 Area proportion of every function area in different aspect(4 aspects)

4 結(jié)論與討論

老司城作為少數(shù)民族土司王朝歷時(shí)近600年統(tǒng)治的土司都城，有著豐富的內(nèi)涵和鮮明的文化特征，是當(dāng)時(shí)中國(guó)土家族政權(quán)的政治、經(jīng)濟(jì)、文化、軍事中心，其地位是顯赫的，其城址建設(shè)規(guī)模也是少見(jiàn)的，其遺址保存完整程度也是罕有的。且鑒于現(xiàn)如今城鎮(zhèn)化這一國(guó)家總體戰(zhàn)略，研究老司城城址空間關(guān)系頗具歷史意義與現(xiàn)實(shí)意義。

老司城城址無(wú)論是選址還是建設(shè)都精心考慮了山地地形特征，使得城與山與水與自然完全融合，符合現(xiàn)今生態(tài)環(huán)保的綠色城鎮(zhèn)理念，是山地生態(tài)城鎮(zhèn)的典范。

(1)老司城因?yàn)橥醭y(tǒng)治所需要的軍事防御的選址思想，將都城選址在山林之中，這加大了城址建設(shè)的難度，但老司城城址充分考慮了自然因素，與自然融合恰到好處。首先，城址空間總體特征為“碧水繞青山，司城嵌其中”，充分考慮水源、水路交通、山林資源獲取等因素，精心選址，形成了以山為城、以水為障的防御性質(zhì)的城市格局。其次，各功能區(qū)在選址上也很有特點(diǎn)，老司城作為都城，其宮殿區(qū)、衙署區(qū)等顯示政治權(quán)威建筑的建設(shè)與布局符合傳統(tǒng)風(fēng)水思想，而居住區(qū)則更多地考慮了人們正常生產(chǎn)生活的需要，在狹小的山地空間中折轉(zhuǎn)騰挪、各取所需。

(2)山地環(huán)境與平地平原環(huán)境不同，其生態(tài)敏感性很強(qiáng)。老司城地區(qū)山多平地少，整體坡度較大，建筑容易受到泥石流、滑坡、地面塌陷與沉降等地質(zhì)災(zāi)害的損害。為了建設(shè)時(shí)少破壞山體、水文狀況、自然植被等自然肌理，減少地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生的可能，建筑群在建設(shè)時(shí)盡量采取減少直接接地的做法。即使在現(xiàn)代，科學(xué)技術(shù)水平空前提高，但人們?cè)诮ㄔO(shè)時(shí)還是逐漸意識(shí)到保護(hù)當(dāng)?shù)氐孛?、注重生態(tài)環(huán)境和諧的重要性［13］。老司城在建設(shè)中對(duì)于這一生態(tài)綠色理念理解和運(yùn)用得恰到好處，主要體現(xiàn)在城址在建設(shè)中利用各種合理的建筑形式，順應(yīng)山勢(shì)，盡量契合山地地形特點(diǎn)，雖然有一定的人工整治，但總體沒(méi)有改變山體肌理，大體上沒(méi)有改變城址附近自然環(huán)境，這一少數(shù)民族先人的智慧使得老司城在建都近600年的歷史中，直到現(xiàn)今極少有任何自然災(zāi)害記載，這一記錄不得不值得現(xiàn)代人深思。

(3)老司城中心城區(qū)的建筑基本依山而建，即使在現(xiàn)代，土方量開(kāi)挖工程也顯得尤為巨大。而對(duì)于山地城市，土地資源尤為珍貴，如何合理利用珍貴的土地資源也成為現(xiàn)今山地城市建設(shè)的首要問(wèn)題。老司城中心城址內(nèi)的建筑群充分考慮了山地地形特點(diǎn)，針對(duì)不同坡度和不同坡向，其吊腳樓、建筑群的層狀臺(tái)階平臺(tái)等建筑形式極大地減少了土方工程量，大大集約了用地，使都城城址因?yàn)橥恋氐募s而能夠賦予多項(xiàng)政治文化生活生產(chǎn)功能。此外，老司城中心城址內(nèi)的重要建筑的軸線依據(jù)山形地貌而定，尤其是居住區(qū)內(nèi)的建筑群基本都是順等高線起伏進(jìn)退，靈動(dòng)活潑，既是充分利用土地資源的典范，也將建筑融入到當(dāng)?shù)氐纳剿小?/p>

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