周 琳，景海濤，賈中星，李 偉

（河南理工大學(xué) 測繪與國土信息工程學(xué)院，河南 焦作454003）

在中華民族五千多年的歷史長河中，族譜文化作為一顆璀璨明珠，源遠(yuǎn)流長，博大精深。族譜，是一種以表譜形式記載一個以血緣關(guān)系為主體的家族世系繁衍的特殊圖書體裁［1－3］。族譜是研究中國社會、歷史、文化、經(jīng)濟(jì)及其變遷的重要資料，與方志、正史并列為中國史學(xué)的3大支柱［4］。

傳統(tǒng)的族譜是珍貴的人文資料，對于研究歷史學(xué)、民俗學(xué)、人口學(xué)和社會學(xué)，有其不可替代的獨(dú)特功能［5－6］。但傳統(tǒng)的族譜存在不易保存和不便查閱的缺點(diǎn)；目前家譜網(wǎng)站和軟件系統(tǒng)還不能有效地挖掘族譜中蘊(yùn)藏的時空、地域和文化等信息，家譜信息深層次的研究價值還未得到充分的開發(fā)與利用。因此如何將傳統(tǒng)族譜空間信息化以及有效地挖掘族譜數(shù)據(jù)所隱含的空間信息，是GIS研究領(lǐng)域的一個重要方向［7］。

隨著GIS技術(shù)的不斷成熟，為族譜的信息化研究奠定基礎(chǔ)，使族譜的空間化和可視化成為可能。以GIS技術(shù)為支撐，數(shù)字化存儲、組織和管理一個家族的族譜數(shù)據(jù)［8］，選用一個地區(qū)的一段族譜關(guān)系，設(shè)計族譜GIS系統(tǒng)，構(gòu)建動態(tài)可視化的族譜系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)族譜的信息、時空等關(guān)系的鮮明、形象、直觀的表達(dá)；對族譜中信息進(jìn)行發(fā)掘與整理，再現(xiàn)華夏五千年的文明脈絡(luò)，對傳承與發(fā)展民族文化和民族精神都具有重大的現(xiàn)實(shí)意義 同時促進(jìn)GIS社會化，使GIS更好為社會生活服務(wù)。

1 族譜空間數(shù)據(jù)庫建立

1．1 數(shù)據(jù)分析

族譜從最早的鐫刻于龜甲獸骨上，到后來的被皇家裝訂成冊，奉為典范，族譜資料來源豐富多樣，其來源主要有以下幾種：圖書館、家譜研究會、個人私藏族譜等［10－11］。目前族譜的保留形式仍以紙質(zhì)材料為主，需要對族譜信息進(jìn)行數(shù)字化，其具體步驟如圖1所示。

圖1 族譜信息處理與分類

1．2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

數(shù)據(jù)庫是根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來組織、存儲和管理數(shù)據(jù)的倉庫［12］，空間數(shù)據(jù)是GIS的重要組成部分之一，數(shù)據(jù)的編輯、存儲和管理是通過空間數(shù)據(jù)庫來完成的［13－14］。本文選取河南省遙感影像圖作為基本地圖數(shù)據(jù)源，獲得可視化底圖，分別應(yīng)用Geo Data Base建立地圖空間數(shù)據(jù)庫和SQL Server數(shù)據(jù)庫建立家族成員的基本信息表。

1）Geo DataBase是按照層次型的數(shù)據(jù)對象來組織地理數(shù)據(jù) 這些數(shù)據(jù)對象包括對象類 要素類和要素數(shù)據(jù)集［15－16］。建立的空間數(shù)據(jù)庫如圖2所示。

圖2 族譜GIS Geo DataBase

2）家族成員基本信息存儲于SQL Ser ver數(shù)據(jù)庫中，其存儲記錄如圖3所示。

圖3 家庭成員數(shù)據(jù)庫表

2 技術(shù)路線

本文通過采集地圖數(shù)據(jù)作為家族起源、遷徙可視化底圖，采集家庭成員信息作為族譜屬性數(shù)據(jù)，開發(fā)族譜GIS系統(tǒng)。其主要技術(shù)路線如圖4所示。

圖4 研究技術(shù)路線圖

3 族譜GIS系統(tǒng)開發(fā)

3．1 系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)

研究基于GIS的族譜信息系統(tǒng)，其目的是為了整合已有的族譜數(shù)據(jù)，科學(xué)有效地管理族譜信息，充分展現(xiàn)族譜所表示的傳承關(guān)系，使空間關(guān)系變得清晰。

系統(tǒng)設(shè)計目標(biāo)為：①建立有關(guān)家族成員信息的數(shù)據(jù)庫，將紙質(zhì)族譜數(shù)字化；②開發(fā)族譜信息管理系統(tǒng)，通過系統(tǒng)有效地管理家族成員的各類信息；③通過關(guān)系查詢，用戶可以了解家族成員的基本信息，實(shí)現(xiàn)成員信息與地址要素匹配；④用戶可以通過遷徙可視化功能了解該家族復(fù)雜的遷徙過程。

3．2 系統(tǒng)開發(fā)平臺

為了提高族譜數(shù)據(jù)的錄入編輯、查詢、分析的效率，增強(qiáng)系統(tǒng)的靈活性和可維護(hù)性，本文以Arc－GIS Engine 9．3、Visual Studio2008、SQL Server為開發(fā)環(huán)境與平臺，采用基于組件對象模型（COM）的開發(fā)方法設(shè)計與開發(fā)系統(tǒng)［17］。

4 族譜GIS系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

4．1 族譜GIS系統(tǒng)的功能概述

族譜GIS系統(tǒng)運(yùn)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的知識和成員輩分信息，顯示家庭成員間的層次化關(guān)系。系統(tǒng)主操作界面設(shè)計包括菜單欄、主菜單、地圖及人物基本信息顯示、世系表等，如圖5所示。

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的具體功能如圖6所示。

圖5 系統(tǒng)主界面

圖6 系統(tǒng)功能

4．2 族譜系統(tǒng)的主要功能模塊

基于GIS設(shè)計的族譜系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的功能模塊有：系統(tǒng)登錄、族譜簡介、家族成員信息編輯、族譜查詢和遷徙可視化等模塊，本文僅以族譜查詢和遷徙可視化功能模塊作為重點(diǎn)加以介紹。

4．2．1 族譜查詢

族譜查詢是用戶獲取信息重要方式之一，通過該功能，用戶可以迅速獲取所需信息。族譜查詢功能包括：按個人信息查詢、按地理位置查詢和按關(guān)系查詢3種查詢方式。

1按個人信息查詢 按個人信息查詢是依據(jù)SQL數(shù)據(jù)庫記錄中某一個字段來查詢家族成員。用戶可以通過輸入查詢條件、查詢模式、關(guān)鍵字進(jìn)行查詢，輸入三個條件后，根據(jù)SQL查詢語句調(diào)用數(shù)據(jù)庫，獲取滿足條件的信息。該功能也可進(jìn)行模糊查詢。

2）按地理查詢。按地理查詢是將地理空間位置與家族成員信息關(guān)聯(lián)起來，通過地理查詢，獲取家庭成員信息。用戶可以點(diǎn)擊地理查詢，獲取所需要素的地理信息 再連接到成員數(shù)據(jù)庫中 查詢獲得家庭成員信息。

3）按關(guān)系查詢。按關(guān)系查詢是已知某家庭成員及其親屬關(guān)系，查詢其他相關(guān)的家庭成員的信息。本系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要親屬關(guān)系包括祖父、父母、子女、孫子等關(guān)系。在世系表中選擇一個成員，點(diǎn)擊該按鈕后出現(xiàn)如圖7所示的對話框，查詢后面的文本框中自動出現(xiàn)選擇成員的姓名，在直系親屬中選擇查詢。

圖7 關(guān)系查詢對話框

4．2．2 遷徙可視化

空間數(shù)據(jù)可視化是指運(yùn)用計算機(jī)圖形學(xué)和圖像處理技術(shù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可以在屏幕上顯示出來的圖形或圖像［18－20］。遷徙過程關(guān)乎一個家族的發(fā)展，同時對文化融合起到一定的推動作用。族譜數(shù)據(jù)的可視化是以遷徙可視化體現(xiàn)出來。遷徙可視化是把復(fù)雜的遷徙歷史過程在地圖上以箭頭的形式顯示出來，將一個家族的遷徙史用可視的、直觀的圖像表示出來。系統(tǒng)將遷徙可視化分為：按空間位置可視化、按年代可視化和按關(guān)系可視化3種可視化方式［21－22］。

1）按空間位置遷徙可視化［23］。按空間位置可視化是把所有發(fā)生過變遷的家族成員的遷徙路徑在地圖上顯示出來。用戶可以在要素類中查詢所需每一個成員的出生地和現(xiàn)居地的信息，并獲得成員遷徙起止點(diǎn)的坐標(biāo)，系統(tǒng)自動找出坐標(biāo)不一致的成員，在地圖上繪制并顯示遷徙路線。結(jié)果如圖8所示。

圖8 遷徙路線

2按關(guān)系遷徙可視化 按關(guān)系可視化是在按空間位置可視化的基礎(chǔ)上，利用關(guān)系查詢功能找出被查詢者的直系親屬，并顯示其直系血親的遷徙過程。用戶可以通過關(guān)系查詢功能輸入被查詢者的信息（例如姓名），然后通過按關(guān)系可視化功能，得到該成員直系親屬四代（祖父母、父母、子女）以內(nèi)的遷徙路徑，并在地圖上顯示出來，如圖9所示。

3按年代遷徙可視化 在不同的歷史時期 遷徙是不可避免的，按年代遷徙可視化是指在一定的時期內(nèi)，篩選出符合要求的成員，在按空間位置遷徙可視化顯示出來。例如：在19世紀(jì)到20世紀(jì)這一百年中，查詢張某的直系親屬遷徙情況，系統(tǒng)根據(jù)其坐標(biāo)的變化，繪制出遷徙路線，并在地圖上顯示出來，如圖10所示。

圖9 按關(guān)系遷徙路線可視化結(jié)果

圖10 按年代遷徙路線可視化結(jié)果

5 結(jié)束語

本文從滿足族譜多方位研究需求的角度出發(fā)，以家族成員的世系關(guān)系和遷徙信息為研究對象，以實(shí)現(xiàn)族譜信息管理、查詢和可視化為目標(biāo)，開發(fā)族譜GIS系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要研究成果有：1）建立家族個人信息數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫和地圖交互訪問，使族譜信息清晰顯示；2）通過查詢，獲取人物信息及相關(guān)的地理信息；實(shí)現(xiàn)族譜錄入的信息化，通過關(guān)系查詢展示家族成員的輩分關(guān)系；3）通過遷徙可視化功能模塊，實(shí)現(xiàn)遷徙信息的可視化。本文將GIS技術(shù)方法應(yīng)用于族譜空間信息查詢與可視化研究中，幫助人們獲取家庭成員信息，了解家族的變遷史，給史學(xué)家解釋歷史現(xiàn)象提供參考，也為研究華夏文明的歷史發(fā)展提供一個獨(dú)特視角。

［1］ 陳旻．華夏家譜GIS建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)研究［D］．南京：南京師范大學(xué)，2009．

［2］ 韓冬冬．中國家譜起源、發(fā)展及意義研究［J］．商業(yè)文化，2008（1）：264－265．

［3］ 岳文莉．家譜檔案的歷史沿革及研究現(xiàn)狀［J］．歷史檔案，2008（4）：122－124．

［4］ 李志遠(yuǎn)．論家譜的文學(xué)史料價值［J］．齊魯學(xué)刊，2009（1）：132－136．

［5］ 宋春明．家譜檔案探源［J］．蘭臺世界，2009（12）：67．

［6］ 陳大富．縣級圖書館地方文獻(xiàn)的開發(fā)與利用：以永定縣圖書館為例［J］．河南圖書館學(xué)刊，2006（2）：90－92．

［7］ 董振華．社會信息化對當(dāng)代青年政治社會化的影響［D］．蘭州：蘭州大學(xué)，2007．

［8］ 楊翼．家譜數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)研究［D］．南京：南京師范大學(xué)，2009．

［9］ 溫永寧，閭國年，陳旻，等．華夏家譜GIS的數(shù)據(jù)組織與系統(tǒng)架構(gòu)［J］．地球信息科學(xué)學(xué)報，2010，12（2）：235－241．

［10］馮一茹．家譜元數(shù)據(jù)規(guī)范設(shè)計與XML實(shí)現(xiàn)［D］．南京：南京師范大學(xué)，2011．

［11］龔文龍，寶音．家譜元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)概述［J］．內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)報：社會科學(xué)版，2013（3）：118－121．

［12］岑冬梅．基于SQLite的空間數(shù)據(jù)庫存儲技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)［D］．武漢：武漢科技大學(xué)，2009．

［13］劉江濤，彭子鳳，唐嶺軍．智慧城市空間信息平臺關(guān)鍵技術(shù)芻議［J］．測繪科學(xué)，2014，39（8）：36－38．

［14］郭范春．基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的研建［J］．測繪工程，2013，22（3）：80－82．

［15］毛曦．面向智慧城市的空間信息搜索引擎研究［J］．測繪科學(xué)，2014，39（8）：33－35．

［16］孫臣良，張峰．基于Arc GIS Engine的大平礦庫區(qū)GIS開發(fā)技術(shù)研究［J］．計算機(jī)應(yīng)用與軟件，2013（4）：296－298．

［17］鄒強(qiáng)，張文君，稅偉，等．基于Arc Engine的縣域地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)［J］．科技導(dǎo)報，2011（34）：54－58．

［18］劉紀(jì)平，常燕卿，李青元．空間信息可視化的現(xiàn)狀與趨勢［J］．測繪學(xué)院學(xué)報，2002，19（3）：208－210．

［19］徐少坤，宋國民，王海葳，等．基于信息可視化技術(shù)的地理空間元數(shù)據(jù)可視化研究［J］．測繪工程，2013，22（3）：83－87．

［20］吳加敏，孫連英．空間數(shù)據(jù)可視化的研究與發(fā)展［J］．計算機(jī)工程與應(yīng)用，2002（10）：85－88．

［21］魏怡，王偉，尹婷．可視化分類方法研究［J］．中國水運(yùn)，2009，9（4）：94－95．

［22］劉波，徐學(xué)文．可視化分類方法對比研究［J］．情報雜志，2008（2）：28－30．

［23］黃越嶺．可視化遠(yuǎn)程教育管理系統(tǒng)研究［D］．重慶：西南大學(xué)，2007．