基于元胞自動(dòng)機(jī)評(píng)估川西北地區(qū)藏羌傳統(tǒng)聚落空間演變信息

易俊

摘要：本文在GIS環(huán)境中，在元胞自動(dòng)機(jī)結(jié)果的基礎(chǔ)上，收集羌藏村落數(shù)據(jù)，利用科學(xué)的統(tǒng)計(jì)方法和GIS空間分析等方法，揭示2008年汶川地震后川西北地區(qū)（阿壩州）羌族藏族傳統(tǒng)村落的空間演變的動(dòng)力機(jī)制，詳細(xì)展示其空間演變過程。同時(shí)顧及少數(shù)民族背景進(jìn)行羌藏聚落空間演變結(jié)果分析，以及對(duì)空間形態(tài)演變進(jìn)行可視化分析展示，能夠?yàn)楸Ｗo(hù)藏羌民族村落，傳承藏羌文化提供有利建議。得到空間演變的關(guān)鍵影響因素以及藏羌傳統(tǒng)聚落空間演化圖，思考總結(jié)出川西北地區(qū)藏族傳統(tǒng)村落景觀文化傳承的內(nèi)容、方法和策略，為川西北地區(qū)旅游業(yè)發(fā)展，民俗文化的傳承以及傳統(tǒng)聚落的保護(hù)提供合理建議和可視化研究基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：GIS; 元胞自動(dòng)機(jī); 川西北地區(qū); 羌族藏族傳統(tǒng)村落; 空間形態(tài)演變

1引言

傳統(tǒng)村落蘊(yùn)藏著豐富的歷史文化信息和自然生態(tài)景觀資源。2018年3月8日，習(xí)近平總書記在湖北考察時(shí)強(qiáng)調(diào)：“特別要保護(hù)好傳統(tǒng)村落、民族村寨、傳統(tǒng)建筑，以多樣化美打造各具特色的現(xiàn)代版‘富春山居圖’”。阿壩州被稱為“民族文化走廊”的核心地帶，藏羌文化歷史積淀豐厚、內(nèi)涵博大精深、形態(tài)多姿多彩、地方特色濃郁。藏羌民族村落是阿壩州最主要少數(shù)民族——藏、羌兩個(gè)民族生活的根據(jù)地，承載著歷史傳統(tǒng)記憶、生產(chǎn)生活智慧以及文化藝術(shù)結(jié)晶。2008年5·12汶川大地震的十年以來，阿壩州境內(nèi)的大部分藏羌民族聚落和土地利用類型發(fā)生了翻天覆地的變化，因此，利用科學(xué)的統(tǒng)計(jì)方法和GIS空間分析等方法探究大地震過后藏羌民族村落空間演化過程的影響因素，以及對(duì)空間演化進(jìn)行可視化分析展示，能夠?yàn)楸Ｗo(hù)藏羌民族村落，傳承藏羌文化提供有利建議。

近年來國(guó)內(nèi)外有大量的學(xué)位論文專注于村落的相關(guān)研究：楊鋒梅等[1]從村落的生成環(huán)境、空間分布特征、村落的物質(zhì)空間結(jié)構(gòu)與文化與社會(huì)空間結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)幾方面入手，對(duì)山西傳統(tǒng)村落的空間特征與保護(hù)、利用價(jià)值進(jìn)行了評(píng)述。賴彥君等[2]基于多種量化研究方法，揭示了桃坪羌寨不同時(shí)期空間形態(tài)的內(nèi)在規(guī)律。J.Brunhes在《人地學(xué)原理》中寫道，房屋的形式，受傳統(tǒng)勢(shì)力和自然環(huán)境的影響[3]。Lisa Dwi運(yùn)用建筑空間形態(tài)類型學(xué)和形態(tài)學(xué)方法探討了文化入侵和同化作用下巴厘島傳統(tǒng)村莊傳統(tǒng)居住模式的空間變化過程[4]。

川西北地區(qū)為阿壩藏族羌族自治州主要聚集區(qū)，其中藏族人口居住在丘狀高原上的居多;羌族人口多集中在高山峽谷地區(qū)，如汶川、茂縣。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，5·12汶川地震過后，80%到90%的藏羌碉樓受損，桃坪羌寨局部垮塌，對(duì)藏羌村落的空間分布形式造成了巨大影響，伴隨著災(zāi)后重建的進(jìn)程加快，藏羌村落的空間分布發(fā)生了巨大變化，部分居民房屋搬遷導(dǎo)致新的居民點(diǎn)產(chǎn)生增多。

本文主要基于元胞自動(dòng)機(jī)法以空間信息可視化技術(shù)，運(yùn)用各種統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行定性分析和定量分析，探究符合羌藏地區(qū)民族特色的空間形態(tài)演變模型，對(duì)環(huán)境、人文、經(jīng)濟(jì)因素進(jìn)行相關(guān)分析，得到川西北藏羌村落空間形態(tài)演變的關(guān)鍵影響因素。

2 研究方法與數(shù)據(jù)

2.1數(shù)據(jù)收集與整理

收集衛(wèi)星影像、交通地圖、受教育程度、傳統(tǒng)房屋分布、文化圖騰詳細(xì)信息等資，生成研究區(qū)多維數(shù)據(jù)庫(kù)。收集整理已接收和積累的川西羌藏地區(qū)Landsat、GF等遙感數(shù)據(jù)，進(jìn)行輻射定標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)大氣校正、幾何精糾正以及圖像融合、裁剪、鑲嵌等預(yù)處理，為后期的影像處理提供高質(zhì)量數(shù)據(jù)源。

2.2數(shù)據(jù)方法

2.2.1理論分析法

基于地理因素與人文因素并存的傳統(tǒng)聚落空間機(jī)制及其基于生態(tài)因素的形成機(jī)制，并針對(duì)當(dāng)前傳統(tǒng)村落空間演變之中的矛盾問題進(jìn)行分析。

2.2.2歸納演繹法

對(duì)項(xiàng)目主要研究?jī)?nèi)容，從川西羌族藏族沿線傳統(tǒng)村落歷史演進(jìn)特征，分析歸納出村落歷史發(fā)展的影響因素和形成機(jī)制。

2.2.3空間句法

空間句法的研究方法是將空間作為一個(gè)整體，對(duì)其進(jìn)行尺度劃分與分割，將大尺度空間分割為小尺度空間，并將每個(gè)小尺度空間作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)，通過繪制節(jié)點(diǎn)間的關(guān)系圖解，直觀地描述小尺度空間的結(jié)構(gòu)與形態(tài)特征。

2.2.4元胞自動(dòng)機(jī)

元胞自動(dòng)機(jī)（Cellular Automata， CA）是一種自下而上的模型，通過轉(zhuǎn)換規(guī)則來決定元胞的狀態(tài)變化，即t+1時(shí)刻某元胞的狀態(tài)由其t時(shí)刻的狀態(tài)和其鄰域狀態(tài)所決定。其公式化表示如下：

式中：S為CA中所有可能狀態(tài)的集合;為轉(zhuǎn)換規(guī)則;是某元胞的鄰域。而具有先驗(yàn)性的轉(zhuǎn)換規(guī)則是CA模擬的關(guān)鍵。

3 結(jié)論

本文以遙感數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，選取2008年汶川地震為時(shí)序起點(diǎn)對(duì)災(zāi)后的空間演變進(jìn)行了探索。本次考慮到災(zāi)后傳統(tǒng)聚落恢復(fù)的時(shí)間連續(xù)性和空間相關(guān)性情況下，也結(jié)合了當(dāng)?shù)匚幕@一要素。僅從空間或者人文角度去挖掘演變背后的復(fù)雜邏輯是不夠全面的。所以本項(xiàng)目中用到了時(shí)間-空間-人文三位一體的多角度研究方法，為更加全面的看待事物的發(fā)展和探索空間演變機(jī)制背后的微妙邏輯提供了方法上的保障。另外，本項(xiàng)目將機(jī)器學(xué)習(xí)算法引入具有一定隱性邏輯的空間形成演變問題中。而造成隱性邏輯的主要原因是空間演變問題中運(yùn)用的多因素關(guān)聯(lián)思維，這與機(jī)器學(xué)習(xí)模型中的非線性思維相統(tǒng)一，因此架起了空間形成探究與定量分析的橋梁。這也為空間演變問題的探究提供了另一套與之相契合的方法論。此外，受到事物辨證發(fā)展規(guī)律所啟發(fā)，研究中提出了關(guān)于空間演變形成的重復(fù)驗(yàn)證方法。對(duì)文化線路這樣大尺度的對(duì)象進(jìn)行研究時(shí)，不僅考慮到分析的廣度，更重要是強(qiáng)調(diào)對(duì)其的深度分析。所以本文在本項(xiàng)目的內(nèi)容、構(gòu)成要素和保護(hù)與發(fā)展策略中，嘗試使用“點(diǎn)—線—面”分層展現(xiàn)。首先，在“點(diǎn)”的層面分析各個(gè)傳統(tǒng)村落內(nèi)容部特征;其次，在“線”的層面分析具有互補(bǔ)或相似發(fā)展特征的傳統(tǒng)村落之間的聯(lián)系、整條文化線路上傳統(tǒng)村落之間的聯(lián)系;最后，在“面”的層面分析羌藏沿線傳統(tǒng)村落與川西域內(nèi)地質(zhì)災(zāi)害及各類文化資源保護(hù)與開發(fā)利用聯(lián)系，通過聯(lián)系與整合提出區(qū)域性發(fā)展意見。還將以傳統(tǒng)文化村落為重點(diǎn)，以災(zāi)后空間演變?yōu)橐暯?。將一些文化原本不關(guān)聯(lián)的村莊等串聯(lián)起來，形成特殊文化資源集合的線形或帶狀區(qū)域內(nèi)的物質(zhì)和非物質(zhì)文化遺產(chǎn)族群，構(gòu)成鏈狀的文化遺存狀態(tài)，力求真實(shí)再現(xiàn)歷史上人類活動(dòng)的移動(dòng)，物質(zhì)和非物質(zhì)文化的交流互動(dòng)，并賦予作為重要文化遺產(chǎn)載體的人文意義和人文內(nèi)涵。

參考文獻(xiàn)

[1]楊鋒梅. 基于保護(hù)與利用視角的山西傳統(tǒng)村落空間結(jié)構(gòu)及價(jià)值評(píng)價(jià)研究[D].西北大學(xué)，2014.

[2]賴彥君，楊美玉，李源，熊穎，彭洋.羌族傳統(tǒng)村落空間形態(tài)演變的量化研究——以桃坪羌寨為例[J].四川建筑，2019，39（04）：63-67.

[3]Babel Martinho. Historic anthropogenic factors shaping the rural landscape of Portugal’s interior alenteio[M].Arizona：Arizona University Press，2001：1-4.

[4]Saleh， M. A. The decline vs the rise of architectural and urban forms in the vernacular villages of southwest Saudi Arabia[J]. Building and Environment， 2001（36）： 89-107.

成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院 四川 成都 610059