基于遥感和GIS的吐鲁番地区历史文化遗址空间格局分析与景观生态敏感度评价

1、基于遥感和GIS的吐鲁番地区历史文化遗址空间格局分析与景观生态敏感度评价历史文化遗产是不可替代性、不可再生性、唯一性的景观资源,是展现一个国家和民族的光荣文化的独特性和魅力的特殊载体。如何保护好历史文化遗址及其环境从而使它可持续利用是当今亟待探讨和解决的科学问题。吐鲁番是全国首批历史文化名城,既是历史文化资源丰富多彩的地区,又是典型的社会经济快速发展而生态退化严重的地区。在自然和人文双重作用下,吐鲁番历史文化遗产的原有历史风貌、传统格局也遭受着不同程度的破坏。特别是在文化遗产带动的文化产业成为当地经济发展重要支柱的背景下,与历史文化遗产相关的资源环境动态监测和保护正在成为区域社会经济发展面临的

2、重要挑战。历史文化遗址分区保护是目前解决严格保护和可持续利用关系的重要平衡手段,但目前因为缺乏充分的科学理论和明确的量化体系,导致这一方法的实施效果并不明显。以遥感和地理信息系统为核心的空间信息技术正在历史文化遗产监测、分析和保护中得到越来越多的应用,形成了历史文化遗产空间信息技术、数字文化遗产等新兴的研究方向。针对上述问题,本文从文化遗址整体性保护理念出发,在遥感和GIS的支持下,结合生态敏感性理论和空间区划模型,在研究敏感因素与保护分区之间关系的基础上,对传统的保护分区方法进行了改进,将文化遗产敏感性涉及到的相关因子进行定量分析和时空建模,为历史文化遗址保护提供一种更为科学合理的分区方法。

3、以吐鲁番历史文化遗址保护分区为例,对本文提出的保护分区方法进行实践验证，实现了遥感和GIS技术、生态敏感性理论与方法在历史文化遗产保护与开发领域的系统应用。主要研究成果如下:1)提出了定性定量集成的干旱半干旱区历史文化遗产空间分布格局分析评价指标体系与方法框架,实现了区位分析、空间关联、空间统计、空间聚类、空间自相关等模型在历史文化遗产空间分布研究中的的综合应用。系统研究了吐鲁番历史文化遗产分布格局,发现了不同历史时期、不同类型的文化遗产的空间分布规律,建立了适合干旱区文化遗产分布格局的地理因子影响规律。利用研究区DE微据、遥感影像、土地利用数据,提取历史文化遗址格局相关因子,定量分析了地形、

4、水系、道路、水源等对吐鲁番历史文化遗产分布的影响特点,分析了这些格局描述因子的时空变化规律。在GIS支持下研究了吐鲁番地区古遗址格局特征。结果表明在高程、坡度、坡向等地形因素对古遗址的空间分布具有显著的影响,导致古遗址不但空间分布分散而且规模也较小。水系、道路对区内遗址点的空间分布有很大的影响,遗址点距离道路、水系越远均呈现出逐步递减的趋势。在水源条件上,干旱少雨、水资源极度缺乏的干旱区古遗址在空间分布上具有明显的水源指向性。但是在海拔相对较低、植被相对丰富、坡度较小、地表与地下水资源比较丰富的平坦地势区域,古遗址在空间形态上有密集分布的特点。2)建立了综合考虑自然环境因素、人类活动影响的历史

5、文化遗址生态敏感性评价模型和区划方案,提高了历史文化遗产保护区划的科学性,实现了历史文化遗址保护和区域生态建设多目标协同。建立了干旱气候条件下吐鲁番历史文化遗址生态敏感性评价模型,提出了历史文化遗址分类、分级、分区保护的相关建议。针对历史文化资源保护的迫切需求，利用高精度的地形数据和生态环境调查资料，建立了基于遥感和GIS技术的生态敏感性评价模型。选取8个敏感性因子,分析了研究区生态敏感性的空间分异规律。结果表明研究区历史文化遗址生态总体敏感性较高,敏感性从高至低分别占研究区总遗址的33.98%（有140处遗址）,19.66%（81处）,24.51%（101处）,11.17%（46处）和10.

6、68%（44处）。通过对吐鲁番市区遗址点生态敏感性分析发现研究区内93.15%的等级遗址、89.32%的类别遗址处在敏感状态,容易受各种人类和自然因素作用而产生明显退化或破坏。基于此评价结果,建议以生态敏感性为依据对历史文化遗址进行分区保护与建设,实现遗址保护与生态建设的统一。3）系统开展了吐鲁番历史文化遗产分布格局、地理因子影响、人类活动影响、生态敏感性评价和保护区划的研究工作,提出了针对不同分区的保护措施,研究成果对于一带一路文化遗产集中区保护与开发具有重要的参考价值。提出了基于生态敏感性的干旱区文化遗址区划方案。将研究区划分为严格保护区、重点保护区、重要保护区、限制开发区和适度开发区,并提出了相应的保护措施。结合吐鲁番城市化发展,重点研究了城市化背景下的吐鲁番地区历史