基于對(duì)象一事件的文物時(shí)空數(shù)據(jù)模型構(gòu)建研究

高勁松 陳雅倩 付家煒

關(guān)鍵詞：文物數(shù)據(jù);時(shí)空數(shù)據(jù)模型;事件;面向?qū)ο?/p>

文物是人類(lèi)在社會(huì)活動(dòng)中創(chuàng)造并遺留下來(lái)的具有歷史、文化、藝術(shù)和科學(xué)價(jià)值的遺物和遺跡。文物是歷史的證明，直接或間接反映特定時(shí)期和特定地區(qū)的文化習(xí)俗、生活習(xí)慣、工藝技術(shù)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平，具有明顯的時(shí)間特征和空間特征。對(duì)于文物的記錄和管理十分重要，不僅可以保存文物所展示的歷史，也能為后續(xù)的知識(shí)研究和歷史探索提供更多的參考資料。

近年來(lái)，隨著科學(xué)方法和技術(shù)的發(fā)展，例如數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、3D技術(shù)、VR技術(shù)等，在文物發(fā)掘、管理和保護(hù)過(guò)程中產(chǎn)生了大量與文物相關(guān)的數(shù)據(jù)，其中包含著豐富的時(shí)間數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)。文物在發(fā)掘、管理和保護(hù)的過(guò)程中是動(dòng)態(tài)變化的，與其相關(guān)的時(shí)空信息也是動(dòng)態(tài)變化的，例如文物損傷和修復(fù)可能帶來(lái)文物形態(tài)的變化.文物展出會(huì)帶來(lái)文物空間的變化等，所以傳統(tǒng)的基于紙張的靜態(tài)方式無(wú)法很好的描述文物的變化，也無(wú)法記錄和管理動(dòng)態(tài)的文物信息，更無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)于文物狀態(tài)以及引起文物變化的事件及原因的查詢(xún)。因此，更好的組織文物的時(shí)間數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù).建立能表現(xiàn)文物時(shí)空數(shù)據(jù)的時(shí)空數(shù)據(jù)模型來(lái)展示文物的時(shí)空演變、文物之間的時(shí)空聯(lián)系以及促進(jìn)文物保護(hù)，為文物知識(shí)發(fā)現(xiàn)研究以及知識(shí)服務(wù)研究從時(shí)空角度人手提供一定的基礎(chǔ)，具有一定的研究意義。

1相關(guān)研究

1.1文物時(shí)空數(shù)據(jù)相關(guān)研究

時(shí)空數(shù)據(jù)是指同時(shí)具有時(shí)間和空間屬性的數(shù)據(jù)。時(shí)空數(shù)據(jù)涉及各式各樣的數(shù)據(jù)，如地理實(shí)體的數(shù)量、形狀、紋理、空間分布特征、內(nèi)在聯(lián)系及規(guī)律等的數(shù)字、文本、圖形和圖像等，不僅具有明顯的空間分布特征，而且具有數(shù)據(jù)量龐大、非線性以及時(shí)變等特征。在目前的研究中多把時(shí)空數(shù)據(jù)表述為具有時(shí)間、空間、屬性等多維特征的數(shù)據(jù)，而時(shí)空數(shù)據(jù)模型是在時(shí)間、空間和屬性語(yǔ)義方面更加完整地模擬客觀地理世界的數(shù)據(jù)模型。國(guó)內(nèi)外將時(shí)空數(shù)據(jù)模型直接運(yùn)用于文物領(lǐng)域的研究成果相對(duì)較少，國(guó)外更多關(guān)注時(shí)空數(shù)據(jù)在歷史遺跡、歷史建筑以及考古方面的運(yùn)用等.國(guó)內(nèi)文物時(shí)空數(shù)據(jù)研究更注重GIS在考古、文物管理等方面的運(yùn)用，另外地理信息系統(tǒng)（GIS）在數(shù)字人文領(lǐng)域的應(yīng)用是目前很受歡迎的研究方向。

Hallot P在考慮存在狀態(tài)與不存在狀態(tài)的文化遺產(chǎn)對(duì)象關(guān)系的情況下，提出STS時(shí)空信息模型對(duì)文物信息進(jìn)行建模，考慮文化遺產(chǎn)豐富的時(shí)空關(guān)系增加對(duì)信息的組織和提?。築elussi A等提出Star模型管理考古中的時(shí)空數(shù)據(jù).充分考慮考古時(shí)間的模糊性，并定義了從兩個(gè)發(fā)現(xiàn)之間的拓?fù)潢P(guān)系和地層關(guān)系中推導(dǎo)時(shí)間知識(shí)的規(guī)則，為考古時(shí)空信息管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)奠定理論基礎(chǔ);Eero Hyyone用便于管理的局部變化來(lái)表示空間本體的時(shí)間序列，自動(dòng)生成語(yǔ)義豐富的時(shí)間序列本體，然后將該本體用于索引及時(shí)空區(qū)域和名稱(chēng)的相互映射，作為驗(yàn)證.對(duì)芬蘭歷史名城進(jìn)行建模，生成語(yǔ)義豐富的時(shí)間序列和本體發(fā)布到Web上供服務(wù)使用：時(shí)空可視化分析也是文化遺產(chǎn)信息服務(wù)的重要方式，芬蘭的文化遺產(chǎn)語(yǔ)義項(xiàng)目BiographvSampo在地圖系統(tǒng)基礎(chǔ)之上，實(shí)現(xiàn)基于時(shí)間軸的人物一事件的可視化展示，顯示人物在不同時(shí)間、不同地點(diǎn)發(fā)生的事件的分布情況。

國(guó)內(nèi)，隨著GIS技術(shù)被引入到歷史地理的研究中，隨之建設(shè)起一批大型歷史地理系統(tǒng)及歷史地理平臺(tái)，例如復(fù)旦大學(xué)歷史地理研究所和哈佛大學(xué)等機(jī)構(gòu)合作建立的中國(guó)歷史地理信息系統(tǒng)（CHGIS）、中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)臺(tái)灣中央研究院發(fā)布的“中華文明之時(shí)空基礎(chǔ)架構(gòu)（CCTS）”和“臺(tái)灣歷史文化地圖（THCTS）”兩個(gè)平臺(tái)、中科院東北地理所建設(shè)的在線地圖網(wǎng)站地圖云集Maplet等，使得地理系統(tǒng)與人文研究的結(jié)合更加深入：夏翠娟提出基于本體的時(shí)空模型，將地名分為地點(diǎn)和地名，并引入“事件”表現(xiàn)地名的變化情況，提出中國(guó)歷史地理開(kāi)發(fā)應(yīng)用的技術(shù)框架。地理信息系統(tǒng)技術(shù)的引入為人文學(xué)科的研究帶來(lái)新的熱點(diǎn)，也為豐富的文化資源提供了新的數(shù)字化組織和應(yīng)用的技術(shù)手段。

1.2時(shí)空數(shù)據(jù)模型研究

國(guó)外時(shí)空數(shù)據(jù)模型的研究最早開(kāi)始于20世紀(jì)70年代.至今經(jīng)歷了近50年的發(fā)展.可以分為3個(gè)階段：20世紀(jì)70年代的萌芽階段，80年代的摸索階段，90年代至今的爆發(fā)式發(fā)展階段。

20世紀(jì)70年代是時(shí)空數(shù)據(jù)模型研究的萌芽時(shí)期。該時(shí)期的主要研究集中于各種傳統(tǒng)學(xué)科，研究者開(kāi)始在地理實(shí)體空間及屬性變化的研究中考慮時(shí)態(tài)信息，該階段的研究主要提出了一些時(shí)空數(shù)據(jù)模型最原始的基礎(chǔ)概念。20世紀(jì)80年代是時(shí)空數(shù)據(jù)模型研究的摸索時(shí)期。在數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)發(fā)展的大背景下.該時(shí)期時(shí)空數(shù)據(jù)模型研究的發(fā)展方向是將時(shí)態(tài)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)相結(jié)合.提出了非第一范式模型、時(shí)間關(guān)系模型、對(duì)象歷史模型等。

20世紀(jì)90年代是時(shí)空數(shù)據(jù)模型研究的爆發(fā)式發(fā)展時(shí)期。Langran C在對(duì)時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)及其在GIS中的應(yīng)用的研究中，將現(xiàn)有的時(shí)空數(shù)據(jù)模型歸類(lèi)為時(shí)空立方體模型、序列快照模型、基態(tài)修正模型及時(shí)空復(fù)合模型4種，自此.掀起了時(shí)空數(shù)據(jù)模型研究的熱潮：Peuquet D J等提出基于事件的時(shí)空數(shù)據(jù)模型（ESTDM）。用事件來(lái)表示某一區(qū)域的狀態(tài)變化，旨在明確表示相對(duì)于時(shí)間的空間變化。Yuan M提出了基于事件一過(guò)程一狀態(tài)的時(shí)空數(shù)據(jù)模型，增強(qiáng)了對(duì)于事件、過(guò)程以及關(guān)系的復(fù)雜時(shí)空查詢(xún)：Worboys M F等最早利用面向?qū)ο蟮乃枷霐U(kuò)展了基于實(shí)體關(guān)系的建模方法.提出面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)建模方法，之后.眾多研究人員將面向?qū)ο蟮募夹g(shù)運(yùn)用到時(shí)空數(shù)據(jù)模型的研究中。這一階段產(chǎn)生了時(shí)空復(fù)合模型、基于事件的時(shí)空數(shù)據(jù)模型、面向?qū)ο蟮臅r(shí)空數(shù)據(jù)模型以及擴(kuò)展等多種時(shí)空數(shù)據(jù)建模方式。

國(guó)內(nèi)時(shí)空數(shù)據(jù)模型的研究主要開(kāi)始于20世紀(jì)90年代.研究主要集中在對(duì)于國(guó)外理論研究的擴(kuò)展和完善以及時(shí)空數(shù)據(jù)模型在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的運(yùn)用。

理論完善和擴(kuò)展方面，黃明智等討論了空間對(duì)象的非第一范式關(guān)系表達(dá)和操作.并在此基礎(chǔ)上建立面狀地理要素的時(shí)空數(shù)據(jù)模型。舒紅等、龔健雅、李春葆等進(jìn)一步研究面向?qū)ο蟮臅r(shí)空數(shù)據(jù)模型，提出了多種建模邏輯和規(guī)則。林廣發(fā)等提出以事件為核心的時(shí)空數(shù)據(jù)模型，認(rèn)為事件導(dǎo)致?tīng)顟B(tài)的變化.進(jìn)而驅(qū)動(dòng)時(shí)空變化，為滿(mǎn)足效率和冗余的平衡，確定了時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)管理的對(duì)象粒度。

專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域運(yùn)用方面.很多研究人員對(duì)于時(shí)空數(shù)據(jù)在不同專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了探索，近年來(lái)也有研究人員就歷史地名、歷史事件、史前聚落、非物質(zhì)文化遺產(chǎn)文化空間、家譜等進(jìn)行時(shí)空數(shù)據(jù)建模，探索時(shí)空數(shù)據(jù)模型在更多領(lǐng)域的適用性。于靖在分析城市歷史地名時(shí)態(tài)特征和空間特征的基礎(chǔ)之上，以六朝建康地名為例構(gòu)建城市歷史地名時(shí)空數(shù)據(jù)模型：談國(guó)新等在分析非物質(zhì)文物遺產(chǎn)文化空間的時(shí)空特征、載體類(lèi)型以及時(shí)空表達(dá)的基礎(chǔ)之上.構(gòu)建非物質(zhì)文化遺產(chǎn)文化空間時(shí)空數(shù)據(jù)模型，并以孝感雕花剪紙為例進(jìn)行實(shí)例研究，開(kāi)辟時(shí)空數(shù)據(jù)模型在非物質(zhì)文化遺產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用。

近年來(lái)，地理信息系統(tǒng)與數(shù)字人文研究的結(jié)合在國(guó)內(nèi)開(kāi)展得如火如荼，眾多研究單位和人員就家譜、地名等進(jìn)行時(shí)空建模和共享平臺(tái)的開(kāi)發(fā)，不僅賦予了原有文化資源新的生命力，同時(shí)也促進(jìn)了文化資源的共享與利用，在這種背景下，文物時(shí)空數(shù)據(jù)的研究顯得更為必要和迫切，文物時(shí)空數(shù)據(jù)模型的構(gòu)建有利于從時(shí)間、空間等角度客觀地描述和組織文物數(shù)據(jù)，為文物時(shí)空數(shù)據(jù)的進(jìn)一步應(yīng)用和開(kāi)發(fā)提供基礎(chǔ)，因此構(gòu)建針對(duì)文物數(shù)據(jù)的時(shí)空數(shù)據(jù)模型具有重要的應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

2面向時(shí)空特征的文物時(shí)空數(shù)據(jù)模型構(gòu)建

2.1文物數(shù)據(jù)的時(shí)空特征分析

1）時(shí)間特征。文物是人類(lèi)在社會(huì)活動(dòng)中遺留下來(lái)的遺物和遺跡，本身就具有時(shí)間屬性，例如：文物形成時(shí)間、出土?xí)r間、損壞時(shí)間、修復(fù)時(shí)間等，都表現(xiàn)了文物的時(shí)間特征;時(shí)間屬性在文物數(shù)據(jù)的收集和管理中至關(guān)重要.例如文物形成時(shí)間的確定可能影響到文物價(jià)值的評(píng)估.也能幫助研究人員研究相關(guān)時(shí)期的文化、政治和經(jīng)濟(jì)特征;文物的時(shí)間屬性具有模糊性，例如某文物形成時(shí)間、破壞時(shí)間等因缺乏明確的資料記載而不能得到確切的時(shí)間描述，只能通過(guò)相關(guān)研究得出模糊的時(shí)間描述。

2）空間特征。文物的形成、發(fā)現(xiàn)、出土、管理、展示過(guò)程中不可避免會(huì)涉及空間信息，不可移動(dòng)文物具有相應(yīng)的地理位置.例如莫高窟坐落于河西走廊西端的敦煌，可移動(dòng)文物除了出土位置之外，還涉及管理單位、展示場(chǎng)所等空間信息，例如，越王勾踐劍出土于湖北省荊州市江陵縣望山楚墓群，現(xiàn)收藏在湖北省博物館中，曾在香港、北京、蘇州、臺(tái)北、浙江等多地的博物館展出。不可移動(dòng)文物的位置信息除銷(xiāo)毀外一般不發(fā)生變化，但其空間形態(tài)會(huì)隨著損壞、修復(fù)、重建、改造等事件的發(fā)生產(chǎn)生相應(yīng)的變化，可移動(dòng)文物的收藏位置會(huì)隨著管理、展示、流轉(zhuǎn)等發(fā)生變化，物理實(shí)體形態(tài)也會(huì)隨著損壞、修復(fù)等發(fā)生變化，其空間特征更好地反映了文物的移動(dòng)軌跡。

3）屬性特征。屬性特征是除時(shí)間特征、空間特征以外的描述性信息，例如文物名稱(chēng)、類(lèi)型、類(lèi)別、質(zhì)地、價(jià)值、功用、顏色、紋飾等，與時(shí)間、空間無(wú)關(guān)的任何屬性都可以歸于此類(lèi)。屙l生特征包含信息豐富，為文物賦予了意義，同時(shí)也是文物研究的重要內(nèi)容，在文物研究、管理和保護(hù)的過(guò)程中，文物屬性特征會(huì)隨著時(shí)間、空間的變化而發(fā)生屬性增加、減少或者變更等變化。

2.2文物數(shù)據(jù)的時(shí)空變化分析

文物的時(shí)空變化主要表現(xiàn)文物空間、屬性隨時(shí)間的變化。具體來(lái)看有3種情況：空間變化、屬性不變;空間不變、屬性變化;空間和屬性均發(fā)生變化。這里空間變化主要包括地理實(shí)體位置、幾何形狀以及兩個(gè)實(shí)體之間的空間關(guān)系發(fā)生變化，不可移動(dòng)文物一般情況下不改變其空間位置，可能因文物修復(fù)或者重建等事件的發(fā)生改變其幾何形態(tài)，但在特殊情況下，比如為保護(hù)不可移動(dòng)文物而進(jìn)行不可移動(dòng)文物遷移會(huì)改變不可移動(dòng)文物的空間位置及與其他實(shí)體的空間關(guān)系。文物的空間變化形態(tài)主要總結(jié)為出現(xiàn)、消失、合并、分裂、位置移動(dòng)等。導(dǎo)致文物變化的事件多種多樣，例如常見(jiàn)的出土、流轉(zhuǎn)、展覽、維護(hù)、修復(fù)、破壞、毀滅等，事件形成的原因主要分為人為原因和自然原因，人為原因包括人為破壞、損傷、流轉(zhuǎn)等，自然原因包括自然災(zāi)害、風(fēng)化、雨水侵蝕等。

2.3基于對(duì)象一事件的文物時(shí)空數(shù)據(jù)模型構(gòu)建

在對(duì)時(shí)空數(shù)據(jù)模型的梳理研究中發(fā)現(xiàn)，時(shí)空數(shù)據(jù)模型的常見(jiàn)建模方法主要有基態(tài)修正模型、基于事件的模型、面向?qū)ο蟮哪Ｐ鸵约盎旌蠒r(shí)空數(shù)據(jù)模型等，本文參考混合模型的思路，結(jié)合基于事件和面向?qū)ο蟮姆椒?gòu)建文物時(shí)空數(shù)據(jù)模型。

面向?qū)ο蟮乃枷胧菍⑺芯康膶?shí)體看作一個(gè)對(duì)象.并規(guī)范對(duì)象之間的共性和相互之間的操作，使復(fù)雜的建模過(guò)程簡(jiǎn)化和便于實(shí)現(xiàn)。本文將每個(gè)文物實(shí)體當(dāng)作一個(gè)包含時(shí)間特征、空間特征和屬性特征的對(duì)象，并抽象出時(shí)間類(lèi)（Time）、空間類(lèi)（Space）和屬性類(lèi)（Attribute）。在本文的研究中還引入“事件”的概念用于對(duì)文物的變化情況進(jìn)行建模，事件是引起文物狀態(tài)、空間分布以及屬性變化的根本原因，基于事件的時(shí)空數(shù)據(jù)模型可以更好地描述實(shí)體的變化。

在過(guò)去的研究中，事件不僅被看作是實(shí)體對(duì)象發(fā)生變化的開(kāi)端或者結(jié)束.也被看作是實(shí)體狀態(tài)變化的原因，事件的產(chǎn)生、發(fā)展和結(jié)束導(dǎo)致實(shí)體對(duì)象的狀態(tài)不斷發(fā)生變化，這種變化涉及實(shí)體對(duì)象的方方面面，包括實(shí)體對(duì)象狀態(tài)變化、屬性變化、空間位置變化、空間大小變化等。每個(gè)實(shí)體對(duì)象的產(chǎn)生、變化和消亡都有直接原因，單個(gè)事件或者多個(gè)事件集合是導(dǎo)致實(shí)體對(duì)象變化的直接原因。任何領(lǐng)域的一個(gè)動(dòng)作、一個(gè)操作都可以被稱(chēng)為事件，例如在文物領(lǐng)域，文物發(fā)掘使得文物出現(xiàn)在公眾視野，為文物帶來(lái)后續(xù)更多的研究、管理和保護(hù)，是導(dǎo)致文物空間位置、屬性狀態(tài)等變化的原因，文物發(fā)掘從宏觀上來(lái)看是導(dǎo)致文物狀態(tài)變化的單個(gè)事件.但從微觀上來(lái)看，文物發(fā)掘又可以看作是多個(gè)事件的集合，例如文物發(fā)掘過(guò)程中的其他操作流程調(diào)查、探溝、記錄、清理等均是導(dǎo)致文物狀態(tài)變化的直接原因，也就是導(dǎo)致文物狀態(tài)變化的事件。因而，事件的范圍界定是相對(duì)的，既可以指單個(gè)事件，也可以指多個(gè)事件的集合。

如圖1所示，本研究中抽象出文物對(duì)象類(lèi)、時(shí)間類(lèi)、空間類(lèi)、屬性類(lèi)和事件類(lèi)。文物對(duì)象作為一個(gè)類(lèi)將時(shí)間、空間、屬性和事件聯(lián)系在一起，這種時(shí)空數(shù)據(jù)模型有利于描述文物各方面的信息，使得各方面信息既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系，既能以空間信息為主線查詢(xún)某一文物的變化情況，也能以時(shí)間為主線查詢(xún)某一時(shí)刻或某一時(shí)段存在的文物對(duì)象以及它們之間的關(guān)系，同樣可以追溯文物對(duì)象的歷史演變過(guò)程。

文物對(duì)象類(lèi)（Obiect）主要包括文物實(shí)體，既可以是作為不可移動(dòng)文物的古文化遺址、古墓葬、古建筑、石窟寺、石刻、壁畫(huà)，也可以是作為可移動(dòng)文物的歷史上各時(shí)代重要實(shí)物、藝術(shù)品、文獻(xiàn)、手稿、圖書(shū)資料、代表性實(shí)物等，每個(gè)文物實(shí)體有一個(gè)唯一的對(duì)象標(biāo)識(shí)（O biect_ID）;時(shí)間類(lèi)（Ob-iect）描述與文物相關(guān)的時(shí)間信息，例如文物形成時(shí)間、發(fā)掘時(shí)間、變化時(shí)間、損毀時(shí)間等，記錄文物從產(chǎn)生到消亡的歷程，表現(xiàn)為時(shí)間點(diǎn)和時(shí)間段;空間類(lèi)（Space）描述與文物相關(guān)的空間信息，例如文物的空間位置、表現(xiàn)幾何特征的圖片或者3D模型、空間關(guān)系等，其中館藏位置、出土位置均以點(diǎn)的形式表示;屬性類(lèi)（Attribute）描述文物除時(shí)（Event）主要描述引起文物變化的事件信息，主要包括事件主體、事件描述、事件發(fā)生時(shí)間（開(kāi)始時(shí)間、結(jié)束時(shí)間）、事件發(fā)生地點(diǎn)以及事件引起的變化，事件與文物的屬性類(lèi)和空間類(lèi)相關(guān)聯(lián)，事件的開(kāi)始和結(jié)束導(dǎo)致文物空間和屬性的變化。

3青銅器時(shí)空數(shù)據(jù)建模及可視化

3.1案例選擇

青銅器是我國(guó)文物中的一大類(lèi)，其制作精美.在世界青銅器中都享有極高的聲譽(yù)和藝術(shù)價(jià)值，代表著我國(guó)發(fā)展了5000多年的青銅器制作的高超技術(shù)。青銅器又分為炊器、食器、酒器、樂(lè)器、車(chē)馬飾、兵器、工具和度量衡器等，在我國(guó)古代使用范圍廣泛，從新石器時(shí)代至2000年前，多個(gè)朝代和地區(qū)制作不同類(lèi)別的青銅器以供生活和生產(chǎn)使用，因而青銅器的發(fā)展變化狀況從時(shí)空角度來(lái)看可以反映不同時(shí)期不同地區(qū)的政治、經(jīng)濟(jì)、文化等多種特征。青銅器在發(fā)掘、管理和保護(hù)的過(guò)程中，可能會(huì)經(jīng)歷出土、管理對(duì)象的變更、破壞、修復(fù)、多地展覽等多種事件，對(duì)于各種事件過(guò)程及產(chǎn)生的結(jié)果的記錄有利于加強(qiáng)對(duì)青銅器狀態(tài)的管理.也有利于后續(xù)管理者在需要的時(shí)候查詢(xún)到相關(guān)的信息。本文選取青銅器作為主要研究對(duì)象.搜集部分青銅器的時(shí)間數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)，從時(shí)間特征、空間特征、屬性特征等多個(gè)維度對(duì)青銅器數(shù)據(jù)進(jìn)行組織，構(gòu)建時(shí)空數(shù)據(jù)模型，研究青銅器的時(shí)空變化狀態(tài)，進(jìn)而為后續(xù)的知識(shí)發(fā)現(xiàn)、知識(shí)服務(wù)以及可視化提供支撐。

3.2數(shù)據(jù)采集與處理

本研究選取3批禁止出國(guó)（境）展覽文物中的35個(gè)青銅器作為主要實(shí)驗(yàn)對(duì)象，表2展示禁止出國(guó)（境）展覽文物中的部分青銅器。從百度百科以及各青銅器館藏博物館官方網(wǎng)站抓取青銅器相關(guān)時(shí)間數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)以及事件數(shù)據(jù)。隨后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗和規(guī)范化處理，其中事件數(shù)據(jù)需進(jìn)行事件提取，提取后從事件主體、事件對(duì)象、事件描述、事件地點(diǎn)、事件帶來(lái)的變化5個(gè)角度進(jìn)行描述，最后形成青銅器的規(guī)范化數(shù)據(jù)作為后續(xù)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)。所收集的信息如圖2所示。

3.3青銅器時(shí)空數(shù)據(jù)組織

本文在收集青銅器相關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)之上，基于所構(gòu)建的文物時(shí)空數(shù)據(jù)模型.借助對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)——PostgreSQL，來(lái)完成青銅器時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建。青銅器時(shí)空數(shù)據(jù)的具體組織情況如圖3所示。

青銅器時(shí)空數(shù)據(jù)的組織主要從時(shí)間、空間、屬性、事件4個(gè)方面來(lái)進(jìn)行，基本包含文物大部分信息.圖中表字段的設(shè)置可以根據(jù)實(shí)際數(shù)據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整，圖4、圖5簡(jiǎn)單展示了青銅器時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的組織情況。青銅器時(shí)空數(shù)據(jù)通過(guò)青銅器對(duì)象的唯一標(biāo)識(shí)符（obiet_id）關(guān)聯(lián)起來(lái)，文物屬性、空間位置、幾何形態(tài)等會(huì)隨事件的發(fā)生而變化，因而與事件類(lèi)相關(guān)聯(lián)。青銅器時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)可進(jìn)行添加文物、添加事件、屬性變更、空間變更等時(shí)空操作，便于對(duì)文物信息進(jìn)行動(dòng)態(tài)地管理.更便捷地掌握文物及其信息資源的變化情況。

青銅器時(shí)空數(shù)據(jù)的查詢(xún)主要是以時(shí)間為約束的，包括基于時(shí)間點(diǎn)的查詢(xún)，例如查詢(xún)某個(gè)時(shí)間點(diǎn)，特定青銅器所在位置、所發(fā)生的事件以及屬性特征等;基于時(shí)間段的查詢(xún)，例如查詢(xún)某個(gè)時(shí)間范圍內(nèi)青銅器的形成狀況、館藏狀況以及出土情況、某個(gè)時(shí)間段范圍內(nèi)青銅器相關(guān)事件等。

3.4基于時(shí)空數(shù)據(jù)的青銅器文物變化路徑可視化

本文在構(gòu)建青銅器時(shí)空數(shù)據(jù)模型、青銅器時(shí)空數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)之上，對(duì)青銅器進(jìn)行時(shí)空分析，利用ArcGIS軟件對(duì)部分青銅器時(shí)空數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化展示，如圖6、圖7所示。

圖6是禁止出國(guó)（境）展覽的10個(gè)青銅器的出土位置分布圖以及館藏位置分布圖，青銅器的館藏情況基本符合出土地就近收藏的原則，但是也可以看出，圖中西周大克鼎、商后母戊鼎、西周太保鼎等出土位置與館藏位置較遠(yuǎn)，可以從與文物相關(guān)的事件中探析原因。例如，圖7所示是西周大克鼎的位置變化圖，西周大克鼎出土于陜西省扶風(fēng)縣，后流轉(zhuǎn)至天津、蘇州等多地，由柯劭態(tài)、潘祖蔭兩位收藏家經(jīng)手，且民國(guó)初年經(jīng)歷戰(zhàn)爭(zhēng)，西周大克鼎被當(dāng)時(shí)的收藏家潘祖蔭再次埋入地下，抗戰(zhàn)勝利之后再次出土并被贈(zèng)與上海博物館.上海博物館收藏至今。對(duì)于文物空間信息及事件信息的把握有利于更好地掌握文物時(shí)空的動(dòng)態(tài)變化，探尋時(shí)空變化的原因，以及發(fā)現(xiàn)文物背后的故事與歷史，更有利于為文物知識(shí)發(fā)現(xiàn)提供數(shù)據(jù)支持。

文物從被創(chuàng)造、埋藏、出土、館藏、展覽等過(guò)程中，相應(yīng)事件的發(fā)生.其所處位置會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，相應(yīng)的數(shù)據(jù)也是在動(dòng)態(tài)變化的，對(duì)文物數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)把握有利于加深對(duì)于文物本體及其信息資源的認(rèn)識(shí)。例如文物出土后基于展覽事件的空間變化可以直觀的展示出文物位置及相應(yīng)的事件的聯(lián)系，可以進(jìn)一步挖掘相關(guān)文物的價(jià)值。越王勾踐劍在20世紀(jì)曾送往國(guó)家博物館、東京國(guó)立博物館、香港等地進(jìn)行展覽，21世紀(jì)送往國(guó)家博物館、蘇州博物館、臺(tái)灣博物館以及浙江省博物館進(jìn)行展覽，結(jié)合展覽事件的具體時(shí)間和事件描述可以探索越王勾踐劍在我國(guó)的重大意義，同時(shí)后續(xù)可以進(jìn)一步挖掘與越王勾踐劍有關(guān)的事件、人物、時(shí)間、地點(diǎn)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)更多與越王勾踐劍相關(guān)的知識(shí)，為文物知識(shí)服務(wù)提供更多的內(nèi)容。

4結(jié)語(yǔ)

文物天然自帶的時(shí)間屬性和空間屬性決定了對(duì)于文物的管理不能是靜態(tài)模式的.不論是有關(guān)文物本體的時(shí)空數(shù)據(jù)，還是文物管理和保護(hù)過(guò)程中所產(chǎn)生的時(shí)空數(shù)據(jù)，都能很好地展示文物的現(xiàn)狀以及變化狀態(tài)。對(duì)文物時(shí)空數(shù)據(jù)的組織和管理，不僅利于管理人員查詢(xún)文物狀態(tài)和相關(guān)事件，也利于研究人員獲取更全面的、動(dòng)態(tài)的信息資源。只有把握文物及其相關(guān)信息動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程，才能對(duì)文物進(jìn)行更完善地管理和保護(hù)，才能對(duì)文物信息進(jìn)行更全面、完整地記錄。結(jié)合面向?qū)ο蟮乃枷牒突谑录姆椒?提出面向文物的時(shí)空數(shù)據(jù)模型，圍繞對(duì)象發(fā)生的事件、時(shí)空信息、屬性信息等進(jìn)行數(shù)據(jù)地組織，可以有效地將文物的時(shí)空信息組織起來(lái).便于日后進(jìn)行時(shí)空數(shù)據(jù)的可視化、時(shí)空分析、知識(shí)發(fā)現(xiàn)和博物館知識(shí)服務(wù)等應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)。由于存在文物管理過(guò)程數(shù)據(jù)獲取不夠完整、分析操作過(guò)程中人工程度高、可視化分析角度等不夠全面等問(wèn)題，下一步工作將在本文研究方法的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善數(shù)據(jù)和內(nèi)容.并結(jié)合相關(guān)時(shí)空分析方法和技術(shù)進(jìn)行文物時(shí)空信息可視化展示與分析的研究與探討。