岁序更替,华章新日。
2026年1月13日至16日,贵州省文物考古研究所2025年度工作总结会在贵阳成功举办。会议精心策划“考古调查专题培训”“年终总结暨计划会”“业务交流会”三大板块,北京大学考古文博学院孙华教授、中国社会科学院考古研究所刘建国研究员(二级)应邀出席并作主旨演讲,对重点项目进行了精彩点评。
1月15日上午,刘建国研究员发表了题为《数字技术破解古代人地关系》 的主旨演讲。以下是演讲纪要。
数字技术破解古代人地关系
刘建国
(中国社会科学院考古研究所研究员)
一、“人水关系”研究的核心与研究方法概述
刘建国研究员在解释地理学现象后提出,在广义的人际关系链条中,“人水关系” 处于核心地位。这是理解古代文明起源与演化的关键。水资源不同于矿产,其通过大气循环可进行远距离传输,对人类活动影响深远。
以长江中下游地区为例,通过对近些年降水数据的分析,指出该地区降水年度间变异极大,梅雨期不稳定,常伴随“伏旱”与“秋旱”,形成“降水多以洪涝形式出现,可利用的水资源反而稀缺”的尖锐矛盾。水资源在时间与空间上的不均衡分布,是驱动古代人类不断改造环境、调整与水的互动方式的根本动力。刘建国研究员农村实际生活经验与部分史前遗址的考古发现可以相互印证,直观说明了古人应对旱季的生存策略,为后人的研究打开了窗口。
二、区域案例分析——以江汉平原重要聚落为例
江汉平原由于地理原因,降水高度集中于四、五、六、七四个月,因此江汉平原所在的湖北常形成洪涝,内涝严重,湖泊密布,素有“千湖之省”称号。刘建国研究员通过对江汉平原发现的20余处“史前城址”的细致地貌分析、无人机航拍和数字三维建模,结合现代水文资料和早期影像,提出了城市功能与治水模式的新观点,大多数被认为是“防御性城池”的环形壕沟与土垣结构,其本质功能是系统性水利工程,旨在解决防洪与灌溉的双重矛盾。
刘建国研究员将这些遗址总结为两大典型的水利适应模式:
1. 河湖平原区的“防洪堤/圩田”模式
以走马岭、鸡鸣城、青河城等遗址为代表。这些遗址并非位于高地,而是选择在江汉平原边缘与山地的过渡地带,甚至是比较低洼、靠近古河道的地方。其“城墙”高度与现代警戒洪水位高度吻合,内部未发现建筑基址。通过与当地“圩垸”模式的类比和相关考古发现,刘建国研究员认为这些“城圈”实为圩垸堤坝。雨季时,圩堤将洪水挡在外围,保护内部作为农田或季节性水域作为低地;旱季时,则可通过水门等设施,利用圩堤储水或从外部引水,对农田进行自流灌溉。
2. 岗地河谷区的“高坝蓄水-自流灌溉”模式
该模式以城河、石家河、屈家岭、陶家湖、王古溜、张西湾等遗址群为代表。这类遗址多位于两河交汇的岗地或小型河谷中。其关键特征是在岗地前端或河谷上游修筑土坝或堰塞体,形成高位蓄水塘。古人居住在原被认为是城墙的垫高土台上,其下的低洼谷地则开辟为农田。旱季时,打开水口,利用自然高差进行自流灌溉;雨季时,则通过部分后期演变为自然河道的泄洪道排走多余洪水。刘建国研究员以城河遗址为例,复原并解释了该聚落从最初利用小沟谷,到逐步围堵整个河谷,最终形成大型复合式水利系统的演变过程。利用这套研究方法,通过遗址地貌的细微异常分析,成功预测并协助考古队发现了屈家岭遗址距今约5100年的早期水坝遗迹。
基于以上分析,刘建国研究员提出了江汉平原等一些史前遗址作为“防御性城池”传统定性有差异的新观点。他强调,这些遗址的堆土和壕沟系统,是古人为了在严酷水环境下生存并发展稻作农业而进行的水利空间管理方式。石家河、陶家湖等大型遗址群更是体现了对多条河流水系的综合调控能力,其工程规模和复杂性堪称“伟大”。
三、数字技术的综合应用与使用路径
刘建国研究员强调,整个研究深度依赖并展示了多种数字技术的强大分析能力,并对以下几种技术进行了详细的讲解:
空间信息技术与水文模拟:用于分析区域降水规律、河道演变,并模拟古代洪水淹没范围和坝体蓄水能力,验证水利设施的功能,讲座过程中刘建国研究员利用技术手段对雨季不同水位淹没范围的情况进行了模拟,直观且生动地展示、复原了古人的生存环境。
无人机倾斜摄影与数字表面模型:精细刻画遗址微地貌,清晰揭示壕沟、土垣、古河道、台地、水塘等遗迹的空间关系。
激光雷达扫描:特别适用于植被茂密的南方地区,可以“穿透”植被,直接获取真实的地表模型,高效发现隐藏的墓葬封土、水坝、壕沟等遗迹,并能直接生成等高线,刘建国研究员还基于贵州的地理地貌提出了一套针对性的研究方法。
历史卫星影像分析: 通过对比上世纪六七十年代的影像与现状,可以复原已经消失的古河道、湖泊和水系网络,理解遗址选址时的水环境背景。
四、结论与延伸思考
古代“人水关系”是文明发展的重要驱动力。长江中下游史前先民对水资源的主动管理,是支撑稻作农业发展和人口增长、社群复杂化的关键技术基础。而对于“城”的解读需要超越“防御”的单一视角。特别是在特定的水热地理环境下,许多所谓的“城”本质上是水利共同体和农业生产共同体的空间载体。良渚遗址水利工程等众多大型遗迹的发现与确定也侧面证明了数字技术能够一定程度上重塑考古认知,通过宏观区域分析与微观遗址精细建模的结合,能够揭示以往“以小见大”式地面调查和局部发掘难以发现的遗迹现象,“以大见小”地解读古人系统性改造和利用环境的智慧和模式。
讲座最后,刘建国研究员还将其“人水关系”分析框架延伸到凤阳明中都的案例,提出其选址存在水源补给不足的根本缺陷,可能导致了都城的最终废弃,同时对目前技术手段应用的审慎态度表示了理解。并展望了人工智能在古线路模拟、器物拼接与纹饰复原等方面的潜在应用。当下的考古工作正在步入一个“数字考古”的时代,它要求我们既懂技术,又深研考古材料,在交叉视野中发现历史真义。这项工作的意义,不仅是还原过去,也为理解人类与自然的历史交往提供了借鉴。
文字:刘昊燊(根据刘建国研究员讲座整理)
摄影:黄昆明
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