| “数字人文”与历史地理信息化研究 学术前沿-数字人文资讯
摘要:
历史地理信息化是一个新兴的交叉研究领域。伴随近年来人文社会学科兴起的“空间转向”研究思潮, 逐步形成了以GIS技术为支撑的“空间综合人文社会科学”, 并成为“数字人文”研究的重要组成部分。本文通过文献梳理, 结合地理学“时空观”的演进、现代历史地理学的兴起等问题, 对历史地理信息化的概念、方法、现状和前沿方向进行评介, 并对开展历史地理信息化、推进数字人文研究和创新人文社会科学方法等方面提出建议。
引 言
近十多年来, 地理信息技术(Geographic Infor-mation Technologies)① 在人文社会科学领域的应用引人瞩目(Goodchild et al.新郑一中,2000; 林珲等,2006;王法辉, 2009; 石计生等, 2010) 。2000 年, M. F.Goodchild在美国国家自然科学基金(NSF) 支持下创建空间综合社会科学中心(CSISS, Center forSpatially Integrated Social Science) , 旨在促进地理信息技术在社会人文领域的研究应用, 开展多学科交叉合作。同时, 美国哈佛大学地理分析研究中心(CGA) 、英国伦敦大学学院高级空间分析中心(CASA) 、台湾地区“中央研究院”人文社会科学研究中心、复旦大学历史地理研究中心等机构都在积极发展社会人文学科与GIS技术的整合应用。在香港(2009) 、南京(2010) 、台北(2011) 、开封(2013) 连续举办的四届“空间综合人文学与社会科学论坛”, 吸引了国内外地理、历史、考古、人类学、社会、城市与GIS领域的重要学者, 也充分反映了这一学术动向。这标志着“空间综合人文社会科学”(Spatially Integrated Humanities and So-cial Science) 研究的逐步成熟。其中, 又以历史地理信息化为重要内容。
现代历史地理学研究注重新资料、新方法、新技术的应用, 历史地理信息化就代表着其技术发展的趋向。这是以遥感(RS) 、地理信息系统(GIS) 、数字制图、文献数字化、计算机图形图像学、统计分析、14C测年、孢粉分析等多技术集成应用为特点的现代历史地理学技术体系。在历史地理学界, 目前已形成“将地理信息系统引入历史地理学已势在必行”的共识② 。
在更广阔的学术背景中来看, 空间综合人文社会科学又是近年来兴起的“数字人文”研究的前沿领域, 代表着人文社会科学研究的“空间转向”。在此背景下, 历史地理信息化不仅是历史地理学研究的现代技术手段, 也越来越受到历史学、人类学、文学、艺术、语言学等领域的广泛关注。
数字人文与
历史地理学的信息化转向
1.数字人文与空间综合人文社会科学研究
数字人文(Digital Humanities) 发端于1950 年代出现在文学与语言学领域的人文计算(Human-ities Computing) 技术; 到1990 年代, 伴随着计算机与互联网技术的飞速发展而逐步成熟。通俗来讲, 数字人文是一个将现代信息技术(数字化、数据库、互联网络、统计分析、数据挖掘、可视化计算、GIS等) 深入应用于人文社科研究的交叉与跨学科领域。
国内外学界围绕古籍数字化、文献数据库建设为重点, 筹建了一批数字人文国际学术组织与研究机构, 如国际数字人文组织联盟(The Alli-ance of Digital Humanities Organizations, ADHO) 、数字人文学会(The Society for Digital Humanities, SDH) 、美国斯坦福人文实验室、伦敦国王学院人文计算研究中心等; 2011 年, 武汉大学组建中国大陆地区的首个数字人文研究中心。
与传统的人文社科研究相比, 数字人文研究强调跨学科协作, 研究团队既包括传统人文领域的学者, 还吸纳来自信息技术领域的专家血溅太和殿, 以多媒体数据(文本、图形、图像、三维模型、视频、声音等) 建设为中心, 注重运用数字图书馆、文本挖掘、信息可视化、GIS等技术。数字人文研究扩展了学者的研究视野和研究方向、丰富了人文学科的研究方法与成果表现形式, 从而提升了人文社科领域研究的整体水平, 特别在历史、考古、艺术、文学、音乐等领域产生了广泛影响。
据王晓光(2009) 的观察, 目前国际数字人文研究的前沿和典型应用包括:(1) 历史学方面的基于GIS的历史地理可视化;(2) 文学方面的文本挖掘与TEI标准;(3) 语言学方面的基于大型语料库的语料库语言学;(4) 舞蹈方面的视频捕捉、运动分析与虚拟现实再现;(5) 考古学方面的图像分析、色彩还原和数字重建;(6) 数字图书馆和网络数据库。
可见, 历史地理信息化已经成为数字人文研究的主力军。立足现代学术发展的大脉络, 观察历史地理学的学科发展, 就会发现这种局面的形成决不是偶然的。
20 世纪70 年代以来, 西方马克思主义与现代地理学中“空间”(Space) 概念的结合在社会学理论界掀起一场“空间转向”(spatial turn) 的思想运动。法国学者列斐伏尔(Henri Lefebvre) 在其1974 年出版的《空间的生产》中, 纠正传统社会政治理论对空间的简单、片面看法, 认为空间不仅是社会关系演变的静止的“容器”或“平台”, 也是“社会的产物”。“空间是一种社会建构, 这种结构与人类主体的不同历史的理解、文化现象的生产有关。”
由此, 空间就不仅仅是传统地理学意义上的自然地域空间, 而是赋予了人类社会及文化意义的自然- 人文综合景观空间。这种“空间”概念受到历史学、哲学、文学、社会学、人类学、建筑等学科的广泛重视, 也激发了现代地理学重新发现“空间”的意义。重视空间, 就需要运用地理学的研究工具与研究方法, 以地图为空间语言, 以空间分析与专题制图为手段展示时空的静态格局与动态变迁。
过去, 由于受到技术限制和认识论局限, 人文社会科学的研究对现象本身属性及其时间维度的描述较为重视, 而对于其空间属性则往往忽视或排斥。随着GIS技术的成熟, 其强大的空间数据采集、集成管理、空间分析及专题制图功能, 使得越来越多的人文学者认识到地理信息技术及地理空间参考系统的重要作用, 逐步将GIS技术运用到自己的研究领域中去。这些研究不仅推动了所在学科领域的学术发展, 也促进了人们对时空关系的新探索, 从而形成以现代地理信息科学及其方法、技术为支撑的空间综合人文社会科学研究。
2. 地理学“时空观”的演进与现代历史地理学的兴起
传统地理学在现代科学体系中属于研究“区域(area) ”、“地方(place) ”这样描述空间现象的学科; 而将与空间现象密切相关的时间(time) 要素视为历史学者的工作, “时间将不是地理学的要素”(哈特向, 1939 年) , 这种将统一时空现象人为割裂开来的做法妨碍了现代地理学的发展, 也割断了地理学与历史学的紧密关系。
最早试图将“时间”与“空间”有机结合起来的是诞生于20 世纪二三十年代的现代历史地理学。在历史地理学研究方法上, 首先做出突破性贡献是英国历史地理学家达比(Clifford Darby, 1909 ~ 1992 年) 。他在1936 年出版的《1800 年以前的英格兰历史地理》中提出了“横剖面法(cross- section) ”。该方法重视对过去地理现象的描述, 选择时间序列上若干个地理空间剖面, 以反映区域的演变。受此研究范式的影响, 历史地理学的研究主题是“再塑历史时期的地理环境, 采用制图等方法来重现历史横切面”。同一时期, 美国历史地理学家卡·苏尔(Carl O. Sauer, 1889 ~1975 年) 提出“文化地景(cultural landscape) ”概念。“该学派强调地理学者的角色在于调查与了解自然地景到文化地景转化的内在时空脉络, 而非仅停留在区域差异现象的简单描述。
侯仁之(1962) 首先在中国学术界完整阐述现代历史地理学的概念: “历史地理学是现代地理学的一个组成部分, 其主要研究对象是人类历史时期地理景观的变化, 这种变化主要是由于人的活动和影响而产生的。历史地理学的主要工作, 不仅要“复原”过去时代的地理景观, 而且还须寻找其发展演变的规律、阐明当前地理景观的形成和特点。”这一定义全面阐明了现代历史地理学的任务, 对将传统的中国沿革地理学改造为现代历史地理学③,并与国际学术界接轨与对话产生了极大的推动作用。
3. 从历史地理学的计量化取向到地理信息技术的应用
从研究方法的发展来看, 历史地理学经历了三个阶段: 历史文献考证法时期、文献考据与地学方法相结合时期及信息技术引入时期。
20 世纪50 年代, 国际地理学界不再满足于仅仅将地理研究局限在定性描述的阶段, 兴起“计量革命(quantitative or theoretical revolution) ”的深刻变革。在历史地理学研究中, 则开始逐步将史料进行了一些量化处理, 尝试以定量化的文献史料来提供现代学术意义上的实证分析, 甚至透过空间组织的普适法则来解释历史地理现象的发生与演变。
在历史地理文献量化处理与分析方面, 对于历时数据资料(时间序列数据) 的利用, 可分两个方面。一是采用制作表格、绘制直方图、饼图等方法图示量化后的数据集, 以直观方式展现空间要素在时间轴线上的趋势变化; 或者经过简单的统计计算, 在横向或纵向上展现现象的因果关系。第二种就是采用专题制图(thematic cartography) 方法, 将历史地理现象绘制在专题地图之上。“一图胜千言”, 专题地图将历史地理的研究过程及研究成果进行可视化表达。进一步地结合空间插值、空间统计等手段, 能帮助解决历史地理学难以解决的诸多问题。以历史时期气候、人口等数据为例, 可以采用插值方法填补历史数据的空缺, 建立连续的时空分析模型, 从而形成对历史地理现象演化的深刻认识。
自20 世纪下半叶以来, 地理信息技术的发展大大加速了地理科学的现代化进程。历史地理信息化就是在此背景下产生的新兴交叉研究领域。将地理信息技术用于历史地理研究, 可以建设历史地理数据库、编制电子地图集和研制历史地理信息系统(Knowles, 2000; 葛全胜等, 2004)④,这不仅能将传统的地理要素表达方法与内容转移到以现代地理坐标系统为参照系的电子地图上, 方便历史地理资料的管理、使用及挖掘, 也能提高历史地理信息空间定位的准确性, 而且能提供传统纸质地图所不具备的许多功能。
4. GIS技术在历史地理研究中的应用优势及发展瓶颈
GIS技术以空间数据库为基础。它通过对原始数据按时间顺序、按空间关系进行数据库化的管理与分析, 通过空间分析、专题制图等手段在计算机屏幕上直观再现历史地理现象的时空结构, 并借助原始文献的比堪, 有助于发掘隐藏在数据之下的宝贵信息, 发现传统方法难以表现的地理现象, 还可以检验原始数据的正确性与合理性。这些都是传统方法所难以深入的层面。
将GIS技术用于历史地理研究, 可以建设历史地理信息系统。它不仅能将历史上传统的地理要素表达方法(纸质地图) 与内容, 转移到以现代地理坐标系统为参照系的电子地图上, 方便历史地理文献的管理及信息挖掘, 也能提高历史地理信息空间定位的准确性。同时, 历史地理信息系统可以把传统地图的表现手法与计算机自动制图、数据库管理与信息查询等现代化手段紧密地结合起来。
作为一个交叉研究领域, 学者们也认识到历史地理信息化工作存在的瓶颈与困难:(1) GIS建设需要相对完备、充裕与精准的空间、属性数据及其规范化处理, 这是历史地理研究中最欠缺的, 也和基于现代测绘资料支持下的GIS建设具有明显差异;(2) 历史地理学界对新技术的理解、掌握和运用尚缺乏足够认识, 而地理信息技术工作者又往往缺乏对历史地理学科的了解;(3) 历史地理数据的时空关系复杂, 并具有鲜明的不确定性(uncertainties) ;(4) 数据资源的获取主要来自古代文献、地图的解读与定量化, 这使数据建设成为系统建设的瓶颈;(5) 电子历史地图的编著与表达是历史地理信息化建设的重要问题。
5. 历史地理信息化的研究进展
Knoerl(1991) 较早将GIS技术引入历史学研究, 认为历史地图能清晰地让历史学家了解一个地区的历史。更多的研究集中在2000 年之后。在西方历史地理学界, Kowles(2000, 2002, 2005, 2008) 、Gregory和Ell(2007) 全面向学术界普及了历史地理信息系统(Historical GIS, HGIS) 的相关知识、技术与应用。Knowles(2002) 主编的《逝去的时空: 历史地理信息系统》, 以及Knowles和Hillier(2008) 主编的《定位历史: 地图、空间数据和GIS改变历史学研究》, 集中展示了电子地图、历史地理信息系统在古代聚落、城市、交通网络、历史事件重建、人口史、土地利用等方面的应用。
在中国大陆及台湾地区, 历史地理信息化研究工作在国际上具有重要影响。 范毅军等(2001) 阐述了地理信息技术用于文史研究的意义: “地理信息系统有助于整合史料文献, 并将其中具有空间意义的成分, 转化为图像化的数值数据, 藉助人视觉认知的效果, 以厘清历史时空变迁过程中各种复杂的因果关连。”
在历史地理信息系统研制方面, 突出的代表是国家历史地理信息系统的构建, 以美国、英国、加拿大、德国、荷兰等西方国家为代表。中国历史地理信息系统的建设也取得了重要进展。2001年, 复旦大学与美国哈佛大学合作研制“中国历史地理信息系统”(CHGIS) ……标志着中国历史地理学向信息化、现代化的转折, 标志着中国历史地理学信息化时代的到来。”
( 台湾) “中央”研究院人文社会科学研究中心开发完成“中华文明时空基础架构”(ChineseCivilization in Time and Space, CCTS) 和“台湾历史文化地图系统”(Taiwan History and Culture inTime and Space, THCTS ) 两套历史地理信息平台; 整合大量文献史料、古旧地图、遥感影像及田野考察数据等, 并针对区域历史、考古、原著民族、文学、航海等许多主题还开发了大量应用系统, 成为地理信息技术用于人文社科(历史) 研究的成功典范。
近年来, 地理信息技术也在中国历史地理研究中也得到充分应用⑤,并且在电子历史地图编制、历史地理信息系统关键技术等方面取得进展。满志敏等(2003) 对CHGIS的数据模型、历史地名的时间属性等进行了讨论。Chen(2007) 讨论了历史地理信息化中的历史地图编制的相关问题。满志敏(2008) 提出一种面向小区域历史地理信息化的时空数据架构模型。满志敏(2008) 以吴县为例, 研究古地图的配准与内容空间定位方法。林珊珊(2008) 发展了中国传统农区历史耕地数据网格化方法。潘威等(2010) 开展历史河网密度格网化重建方法研究。胡迪等(2010) 探索华夏家谱GIS中的数据组织与系统架构。
历史地理信息化的研究展望
1.“空间转向”与历史地理信息化的新进展
历史地理学家Baker(2003) 长期关注地理学与历史学的关系, 指出理解地方(place) 需要历史学的视野, 同样地, 理解历史过程也需要地理学研究的支撑。历史学家包弼德(Peter K. Bol, 2013) 回顾西方历史学的发展, 指出历史学的研究范式在经历“计量转向”(quantitative turn) 、“文化转向”(culture turn) 、语言转向(linguistic turn) 等研究潮流后, 现已进入“空间转向”(spatial turn) 时期, “空间历史”(spatial history) 的研究成为热门, “空间”、“地方”、“景观”成为理解历史过往的现代思考(modern thinking about the past) 中的核心词汇。
Knowles(2000) 首先阐述了在历史学研究中“空间转向”的意义与历史地理信息系统的应用。在过去十年, 越来越多的历史学研究课题已开始运用地理分析的手段。“GIS作为一种工具, 正如望远镜和放大镜一样, 能让研究者看到以前看不到的地方。”
GIS的应用在历史地理学研究中将发挥愈来愈重要的作用, 也必将进一步促进历史学与地理学的联姻与合作。同时, 新型的基于Web的历史地理信息系统成为研究者的利器。随着互联网时代及云计算技术的成熟, 哈佛大学地理分析中心在互联网上建立了数字化合作研究平台———World Map。World Map基于亚马逊云计算环境, 面向Web服务(Amazon Web Services) 架构, 采用开源和开放存取模式, 从而大大便利了学者们在互联网上使用基础地理信息服务, 并能方便地进行历史地理信息的可视化查询、数据存取、合作共享和在线制图。
2. 权威学术期刊所反映的历史地理信息化研究进展
近年来, 学术期刊中以GIS为主题或研究手段的论文逐渐增多, 也反映着学界对历史地理信息化的发展趋势及学界的普遍关注。
使用“GIS”关键词在线检索国际权威的历史地理学专业期刊《历史地理学杂志》(季刊)(Jour-nal of Historical Geography) , 发现涉及GIS技术应用的学术文章在近年间呈明显上升趋势。1990年代只有1 篇(1990 年) , 在2000 年代共25 篇, 首篇出现在2004 年, 该年共有6 篇, 其中4 篇为书评, 反映了传统历史地理学界对GIS技术的接受较为滞后; 近年来, 形势大为改观, 在2010 ~2013 年的4 年间数量增长较快, 达到32 篇, 2011年就有12 篇⑥。
《历史地理学》(年刊)(Historical Geography) 是另一份国际上重要的历史地理学专业刊物。刊物鼓励历史地理学视野下的跨学科对话, 发表内容多涉及新研究领域与新技术。该刊曾在2005年专刊(主题为“历史地理信息系统发展的新趋势”) 着力推介历史地理信息系统的应用, 并介绍了包括美国、英国、中国等十余个国家历史地理信息系统项目。2012 年出版“数字历史地理学”(Digital Historical Geography: Representation, Ar-chive and Access) 专辑。
此外, 在国际人文社科领域具有较大影响力的《社会科学史》(Social Science History) 杂志, 侧重于历史学、社会学、经济学、政治学、人类学与地理学之间的跨学科交流与对话, 鼓励运用定性、定量的研究手段。针对历史地理信息系统的理论、方法与应用, 该杂志曾在2000、2011 年组织两期专辑, 分别以“历史地理信息系统: 社会科学史的空间转向”(24 卷第3 期) 和“历史地理信息系统与城市史研究”(35 卷第4 期) 为主题开展集中讨论。
结 语
在现代历史地理学研究中利用地理信息技术水獭小宝贝, 开展历史地理信息化工作, 对于拓宽研究方向、扩展学术视野、丰富成果形式和推进多学科合作研究等方面都具有重要意义。作为一个新兴的交叉研究领域, 历史地理信息化不仅在历史地理学界, 也在历史学、地理学、人类学、考古学、语言学等涉及“时空”综合研究的学术领域展现出非凡的吸引力。不仅如此, 伴随着近年来兴起的“空间转向”研究思潮, 逐步形成了以GIS技术为核心的“空间综合人文社会科学”, 并在“数字人文”学术大世界中占据着重要的地位。历史地理信息化已经成为推进历史学、地理学及信息技术融合发展的新兴边缘研究领域。
总体而言, 历史地理信息化的发展方兴未艾, 还需积极借鉴与汲取相关学科的理论与方法, 注重定性与定量的综合集成研究, 立足应用, 面向科学问题, 积极探索诸如历史文献的数字化、历史地理数据的不确定性与精度评价、历史地名的空间定位与分析、历史地理数据时空建模、历史地图编绘、基于Web服务的历史地理信息系统等重要问题, 才能切实推进历史地理信息化的发展。
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注释
①地理信息技术 (Geographic Information Technologies, 简称GIT) 是以计算机技术为基础, 以具有空间数据为处理对象, 运用系统工程和信息科学的理论、方法, 采集、存储、管理、显示、处理、分析和输出地理信息及其产品的现代综合技术体系。地理信息技术包括地理信息系统 (GIS) 、遥感 (RS) 、全球卫星导航系统 (GNSS) 等多种信息技术。地理信息技术从20世纪60年代诞生以来, 在地理科学、人口管理、资源环境、灾害监等领域迅速得到应用和推广地球轴心。一般地, 学界多采用GIS这一术语, 本文中地理信息技术与GIS并用, 但所指略有不同。
②在2003年召开的“21世纪中国历史地理学暨两浙历史时期人地关系”研讨会上, 葛全胜研究员做题为“21世纪中国历史地理学发展的思考”的学术报告, 提出了“文献分析、野外调查、考古发掘等传统方法与现代实验技术、空间信息技术的集成为手段”的学科发展思路;葛剑雄、满志敏教授分别介绍并展示了“中国历史地理信息系统 (CHGIS) ”的进展及阶段性成果。
③在我国古代, 沿革地理学并未成为一门独立的学科, 而是作为历史学的一个组成部分, 隶属史学范畴, 其研究内容是以追溯当朝以前的历代疆域政区、地名方位、山川形势等的沿袭与变革为主,谢思潇 目的是为历史学提供注释和古今地名对照。 (葛全胜等, 2007)
④参见Knowles, A.K.Historical GIS:The Spatial Turn in Social Science History.Social Science History.2000, 24 (3) :452-453;葛全胜、何凡能、郑景云、满志敏等:《21世纪中国历史地理学发展的思考》, 《地理研究》2004年第3期。
⑤近年来, GIS在中国历史地理研究中的应用逐渐增多, 主要有:王法辉等 (2013) 利用GIS及空间统计分析开展广西状语地名的分布及历史演变研究;毕建涛等 (2013) 研制汉唐时期新疆境内丝绸之路信息发布系统;何凡能等 (2012) 对过去300年间中国传统农区耕地的重建研究;杨静等 (2012) 运用3S技术对2500年间扬州城市的演变分析;张玉坤等 (2012) 对明长城军事聚落历史地理信息系统体系结构的研究;陈栋等 (2011) 利用U-2航片对宋代黄州城遗址的研究;朱开宇等 (2010) 研制唐代交通历史信息系统;罗凤珠等 (2007、2009) 构建宋诗地理信息系统级文史地理信息网站等。
⑥《历史地理学杂志》 (季刊) 是国际历史地理学界的权威刊物, 创刊于1975年。阙维民教授 (2000) 曾对该刊进行研究, 基于此对西方历史地理学界的学术脉络、学者群体、研究主题与理论方法等进行了全面梳理与归纳。因资料截止于1997年, 该书并未涉及GIS技术的讨论。关于《历史地理学杂志》的文献分析, 还可参见龚胜生等《1981-2010年间的国际历史地理学研究——基于国际期刊〈历史地理学杂志〉的统计分析》, 载《中国历史地理论丛》2013年第1期。根据笔者的检索, 在1990年代以来发表的关于GIS的文章共计58篇, 具体统计数字为:2013 (9) 、2012 (6) 、2011 (12) 、2010 (5) 、2009 (3) 、2008 (3) 、2007 (8) 、2006 (3) 、2005 (2) 、2004 (6) 、1990 (1) , 检索网址:http://www.sciencedirect.com/, 2013年12月10日。
作者简介/转载声明
陈刚,南京大学地理与海洋科学学院副教授。
本文原载于《南京社会科学》2014年第3期,已获得原作者授权。
文章|陈刚
编辑|岑曦
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