張 萍，雙靜如

0 引言

數(shù)字地圖是伴隨計算機技術與地理信息技術發(fā)展而產生的新型地圖形式，在計算機或電子屏幕上顯示，信息量豐富，能提供正確及時的地理信息，修改、檢索、傳輸方便。由于數(shù)字地圖可以表示的信息量遠大于普通地圖，所以成為地圖重要的發(fā)展方向。數(shù)字地圖也是紙質地圖的數(shù)字存在，紙質地圖數(shù)字化成為處理早期地圖的重要內容，特別是將古舊地圖中的信息轉化為GIS數(shù)據(jù)，制成數(shù)字地圖，以提取更準確的地理信息，如歷史時期的疆域范圍、城市結構、聚落分布、山川形勢、行政區(qū)劃、交通網(wǎng)絡等；將上述地理信息與今天的河流、山脈、政區(qū)、路網(wǎng)相疊加，可以直觀地表達出該歷史時期的地理特征，為后續(xù)研究提供數(shù)據(jù)基礎。因此，近年古舊地圖數(shù)字化成為歷史地理學新興的學科方向[1]。比如，利用古舊地圖數(shù)字化提取，復原歷史時期的政區(qū)邊界[2-3]、重建歷代土地利用格局[4-5]、復原古代交通道路[6-7]、研究生態(tài)環(huán)境演變[8-10]、探析地名演變[11-14]、分析區(qū)域經(jīng)濟[15-16]，從而大大提升歷史地理學研究精度。然而，古舊地圖多以小幅呈現(xiàn)，且年代久遠，在保存過程中會出現(xiàn)紙張變形、褪色、缺失、破損的現(xiàn)象，因此數(shù)字化過程的準備工作——地圖的處理就顯得十分重要。此外，進一步得到的GIS數(shù)據(jù)還受到數(shù)字化過程中地圖測繪精度、儀器、數(shù)字化方法、采樣要素等因素影響，存在一定的誤差。針對這些問題，相關探討在逐年增加[17-19]。

20世紀80年代末，美國國家地理信息與分析中心(National Center for Geographic Information and Analysis，NCGIA)召開空間數(shù)據(jù)庫精度的專題研討會，目的是為GIS數(shù)據(jù)誤差研究擬定方向和立題，標志著系統(tǒng)研究GIS數(shù)據(jù)誤差問題的開始[20]。目前古舊地圖數(shù)字化的GIS數(shù)據(jù)誤差大體可歸為三大類：一是數(shù)據(jù)源誤差，主要有控制點和地物點引入的誤差及展繪點誤差、地圖投影變形誤差、地圖編繪/印刷/復制等誤差、地圖紙質材料變形的誤差；二是數(shù)字化過程中產生的誤差，即處理誤差，主要包括數(shù)字化儀器精度誤差和操作人員引起的誤差[21]43-45；三是應用誤差，主要指數(shù)字化的空間數(shù)據(jù)在使用過程中產生的誤差。為避免GIS空間數(shù)據(jù)誤差的傳播甚至擴大，影響成果的可靠性，GIS空間數(shù)據(jù)的精度分析與質量控制對后續(xù)的研究尤為重要，國際上的GIS研究機構(如NCGIA和UCGIS)均把GIS中的精度分析與質量控制作為當代GIS研究的戰(zhàn)略重點[21]1。

古舊地圖數(shù)字化過程中，誤差糾正最核心的步驟是針對第二類誤差的修正，即如何選擇最好的方法，將誤差值降低到最小。它對專業(yè)技術人員的數(shù)字化技能提出更高要求。目前學界針對這一研究的成果包括：清代三大輿圖——康熙《皇輿全覽圖》《雍正十排圖》《乾隆十三排圖》數(shù)字化方法探討[22-23]，民國1∶50 000、1∶100 000大比例尺地圖的數(shù)字化與誤差系數(shù)研究[15]。本文以民國《西京市區(qū)》圖為例，探討一萬分一大比例尺城鄉(xiāng)地圖的數(shù)字化方法及其精度控制，探究作為史料的《西京市區(qū)》圖其數(shù)字提取的價值、意義。

1 《西京市區(qū)》圖的基本信息

與東部地區(qū)相比，西北地區(qū)的地圖資源偏少，開展現(xiàn)代地圖測繪工作的時間也較短，相關地圖資源在歷史研究中的應用還有待進一步開發(fā)。陜西省地處西北的東大門，地圖測繪工作起步相對早些。大面積測繪地形圖始于民國4年(1915)，陜西省陸軍測量局測繪1∶50 000地形圖，測繪的范圍大體集中于關中地區(qū)；但由于時局動蕩，人才資金短缺，到民國36年(1947)只完成283幅，占應測圖幅數(shù)45.3%[24]7。這期間，民國6年(1917)調繪陜西全省1∶100 000地形圖，至民國18年(1929)基本完成地形圖204幅，覆蓋該省長城以南全部土地。

陜西省地圖測繪工作最集中的時期是在抗戰(zhàn)后。民國20年(1931)“九一八”事變爆發(fā)，東北、華北、東南相繼淪陷，國民政府將經(jīng)略目光轉向西部，開始開發(fā)西北。民國21年(1932)3月國民政府打算以西安為陪都，定名西京，組織西京籌備委員會[25]6，民國23年(1934)成立西京市政建設委員會。本著“籌備西京，首重測繪”[25]196的認識，西京籌備委員會、西京市政建設委員會自行或委托陜西省陸地測量局、參謀本部航空測量隊和參謀本部陸地測量總局測量、編繪、印制多幅有關西京城關、市郊的地形圖。本文所述一萬分一紙本彩繪《西京市區(qū)》圖即是其中規(guī)模最大的西安城區(qū)全圖，由西京籌備委員會組織，民國21-22年(1932-1933)間測繪，民國23-25年(1934-1936)間繪成。

《西京市區(qū)》圖全圖共計65幅，覆蓋范圍東抵灞河，南及樊川，西達灃河，北至渭河，約3，328方里①。每幅圖幅面長、寬表示實際長7里、寬6.7里[25]159，且有完整的圖廓(見圖1)。圖中居中標注分幅圖名，左上角列出該圖幅拼接表，右上角標注總圖名稱。其左外側標注圖例與圖式，內側注明勘測、清繪、制版、復制的時間與責任人；右側標注標高；底部注比例尺及代印機構名稱。根據(jù)標注內容可知，該套地圖由西京籌備委員會測量隊調查、清繪，參謀本部陸地測量總局代印，六色印刷，比例尺精度1∶10 000。該套圖主要測圖、清繪時間均為民國21-22年(1932-1933)，集中于民國22年(1933)，分別占總圖幅的68%和66%；制版時間為民國23-25年(1934-1936)，集中于民國23年(1934)、24年(1935)，分別占總圖幅的46%、48%。整套圖無平面信息，參考《陜西省志·測繪志》記錄可知，民國時期陜西省無大地測量基準點，平面和高程測量均采用局部系統(tǒng)，即假定系統(tǒng)，無統(tǒng)一起算點，只是按測區(qū)以天文點為準設立獨立(假定)坐標系[24]13，標高是由建設廳建國公園(現(xiàn)陜西省西安市兒童公園)內水準點之結果推算，以海州(今連云港市西部，隴海鐵路上)中等海水面為基面[24]14。

圖1 《西京市區(qū)》圖之“十里鋪”圖概覽

受繪制時長及存放條件影響，該套地圖各幅色彩顯示輕重不同，部分圖幅呈現(xiàn)發(fā)黃跡象。除鐘樓西、鐘樓東、七里鋪、閣老門、灞橋原圖破損，鐘樓東、鐘樓西、閣老門三圖有粘貼痕跡，玉女門、魚化寨、杏園頭原圖有明顯褶皺，徐家灣、興隆村、馬蹄寨原圖有污跡外，其余圖幅基本保存良好(見圖2)。圖中水井、廟宇、河流水系、交通網(wǎng)絡、等高線、城市、鄉(xiāng)村聚落等信息尤為豐富，從地圖學角度來審視，該地圖信息量極大，為城市實體、鄉(xiāng)村聚落、河流水系、網(wǎng)絡交通的綜合體，典型性較強，數(shù)據(jù)資源難能可貴。該圖雖為大比例尺地圖，但缺乏經(jīng)緯度信息，這為地圖數(shù)字化工作增加了難度。探討這種古舊地圖的數(shù)字化問題，對更精確地利用此類資源具有重要意義。

2 《西京市區(qū)》圖的配準及數(shù)字化

2.1 基于在線無偏地圖的配準

由于地圖保存質量參差不齊，配準前應先對圖幅進行一定處理：將65幅《西京市區(qū)》圖分別掃描為寬9，975px，高7，376px，分辨率為400dpi的柵格圖片。掃描過程中有些圖幅會產生細微形變，因此在數(shù)字化前，采用軟件Photoshop CS6對掃描的底圖進行透視裁剪，對產生形變的底圖進行鏡頭校正，去掉外圖廓，并對底圖進行顏色校正，以較好地保證圖像質量，利于識別地圖中的字體、標注等信息；然后，利用地理信息系統(tǒng)軟件Arc GIS實施地理配準，賦予《西京市區(qū)》圖空間位置信息。

該套地圖沒有經(jīng)緯度參考，且民國21-22年(1932-1933)距今約90年，西安市貌變化較大，尤以城墻周圍變化最為明顯，因此配準是否精確直接影響到GIS數(shù)據(jù)的質量。在數(shù)字化數(shù)據(jù)前，對數(shù)據(jù)進行誤差分析有著重大意義，可以避免數(shù)據(jù)誤差逐級傳遞。

對《西京市區(qū)》圖這樣一套無經(jīng)緯度坐標但有參考點的多幅大比例尺古舊地圖進行數(shù)字化，可以依據(jù)可直接定位的圖幅來得到其他圖幅的經(jīng)緯度，再進行地理配準，賦予原圖空間位置信息；也可以先將所有圖幅拼接起來，然后從現(xiàn)今無偏差的遙感影像選取至今未變化的地物進行配準；還可以小范圍拼接后配準。

由于該套地圖圖幅較多，距今時間較長，而西安城市發(fā)展變化較大，按在線地圖選取大量參考點比較困難，按經(jīng)緯度配準或一次性大面積整體配準的誤差也會增大。因此，本次配準選擇適當?shù)男》秶?，先拼接再配準。配準所參考的現(xiàn)今無偏差遙感影像為ArcGIS軟件中SimpleGIS在線地圖插件forArc MapV3.1下的Bing Maps②(無偏移)。

在配準前先將原圖進行小范圍拼接，再分區(qū)域選擇參考點進行配準。每個區(qū)域選取參考點至少7個，并且要在圖幅四周選取控制點，以避免造成地圖外擴；同時，盡可能滿幅均勻選取，以達到配準最高精度。本次配準按《西京市區(qū)》圖的拼接表(見圖2)將圖分為3組，第一組為前兩列(12幅)，中間三列為第二組(24幅)，最后三列為第三組(29幅)。

因清末至民國時期地圖尚無精確的橢球參考基準，所以數(shù)字化賦予《西京市區(qū)》圖的地理坐標系為WGS1984。選取的參考點主要是明城墻四頂點、四城門、大雁塔、小雁塔、鐘樓等地標建筑，以及河流堤壩、橋梁等可明確定位、未位移的相關參照物，且這些地物均勻分布在地圖的各個方位。因河流侵蝕會導致河床下蝕，且受氣候等因素影響大，所以本項配準盡量避免選取河流作為參考點。配準過程中刪除誤差較大的參考點，用以調整變形較大的區(qū)域；適當參考配準好的地圖邊界處的特征點，以調整參考點較難選擇的區(qū)域。最后，利用Arc Tollbox中的鑲嵌工具，將65幅地圖拼接成一個整體，從而方便后續(xù)的數(shù)字化。

2.2 圖幅配準誤差分析

將上述操作結果疊加到Bing Maps(無偏移)影像上，選取一定量的參考點作為評價配準精度高低的參照。由于《西京市區(qū)》圖當中，聚落是以面狀符號來反映，且民國時期至今聚落持續(xù)發(fā)展。因此，本文在該套圖的每個區(qū)域選取至少10個聚落，并提取其中心點坐標與Bing Maps影像中對應聚落的中心點坐標進行比較，以兩者位置誤差值來反映配準結果的精度。這些聚落的選取應盡量遵循居住地較為集中、形態(tài)為方形的原則，以減小聚落中心點提取時的自身誤差。本次共選取聚落31個，統(tǒng)計得到《西京市區(qū)》圖聚落地理坐標與實際位置的差值及其偏移距離(見表1)。

上述統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，本次配準的《西京市區(qū)》圖精度良好。大體來說，各區(qū)域間偏移程度不同：第一組聚落樣本中心位置整體偏移程度較小，經(jīng)度位置整體向西偏移，緯度位置整體向北偏移；第二組聚落樣本中心點位置整體偏移程度稍大于第一組，經(jīng)度位置整體向西偏移，緯度位置整體向南偏移；第三組是本次配準過程中誤差較大的區(qū)域，整體上經(jīng)度位置向東偏移，緯度位置向南偏移。這是因為第一組較第二、第三組圖幅少。但對整套圖來說，31個聚落樣本中心點偏移的位置均較小，基本與實際位置偏移距離都保持在300m以下，整體上緯度位置偏移稍大于經(jīng)度位置，但偏移方向和程度不同，聚落位置坐標經(jīng)度整體向西偏移，緯度整體向南偏移，平均偏移距離約84m③。應該說，以上誤差值在允許的范圍內，此數(shù)字化地圖可以為下一步的科研所利用。

表1 配準《西京市區(qū)》圖聚落地理坐標差值及其偏移距離統(tǒng)計表

需要說明的是，選取樣本具有隨機性，而且民國以來西安周邊社會經(jīng)濟變化大，聚落擴張的重心具有不確定性。本研究采用聚落中心點的位置偏移來探討配準數(shù)據(jù)的精度，雖然會存在一定的誤差，但從最終配準數(shù)據(jù)疊加到Bing Maps(無偏移)影像的結果看，民國時期的聚落區(qū)基本落在今天聚落區(qū)范圍內，除興隆村、高廟街圖幅的渭河河道南偏明顯外，其他河流基本與現(xiàn)今河床相差不大，因此上文所述統(tǒng)計誤差所反映的地物整體偏移趨勢可以作為參考。也就是說，在誤差允許的范圍內，可以認為利用參考點配準底圖得到的結果與實際位置相差不大，可繼續(xù)后續(xù)研究。在本研究中，除“鐘樓西”圖幅破損帶來的原圖少許誤差外，GIS數(shù)據(jù)的精度主要受數(shù)字化過程中配準參考點的選取是否得當所影響。相較于依據(jù)定位的圖幅獲取地圖經(jīng)緯度實施地理配準，以及先將所有圖幅拼接起來，然后從現(xiàn)今無偏差的遙感影像選取至今未變化的地物進行配準的結果來說，適當小范圍拼接然后配準的結果更為精確④。

2.3 圖幅的數(shù)字化

賦予《西京市區(qū)》圖地理位置信息后，首先借助Arc GIS軟件對該圖進行數(shù)字化，然后通過點、線、面等數(shù)據(jù)結構，采用坐標形式對圖中的地理實體進行表達，提取民國21-22年(1932-1933)西京市區(qū)各要素的幾何位置和屬性信息，建立《西京市區(qū)》圖信息數(shù)據(jù)庫。其中，點圖層有墳墓、廟宇、水井、土地廟等地物，線圖層有河流、城墻、土墻、交通路線等地物；面圖層有湖泊、沙洲、居民區(qū)等，整個區(qū)域覆蓋西京市城郊約832km2。每個圖層均設計詳細的屬性表，方便查詢與使用。

2.4 圖幅數(shù)字化方法的探討

民國一萬分一大比例尺地圖保存較多，多數(shù)為城市地圖，部分城鄉(xiāng)一體的圖幅也采用該比例尺編繪，其間有所差異。針對這類圖幅的數(shù)字化提取，建立多個時空界面的地理信息圖層意義重大。然而，目前該比例尺圖幅的數(shù)字化工作多未展開，《西京市區(qū)》圖具有一定的典型性。它屬民國一萬分一大比例尺實測地圖中圖幅較多的一種，有參考點但無經(jīng)緯度坐標。針對這樣一套地圖進行數(shù)字化，如何能得到最精準的定位、實現(xiàn)最精確的復原，方法非常重要。為與分區(qū)域選擇參考點進行配準的結果進行比較，筆者曾選取與文中一致的31個聚落中心點，依據(jù)經(jīng)緯度或整體拼接配準，發(fā)現(xiàn)誤差值均會增大，依據(jù)經(jīng)緯度配準的誤差均值達510m，整體配準的誤差均值為106m，比小范圍分區(qū)域配準的誤差明顯要大，有些區(qū)域的誤差甚至會成倍增加。以上實踐可為相關地圖的數(shù)字化提供參考。

3 《西京市區(qū)》圖數(shù)字化的價值與意義

3.1 建立民國時期西京市區(qū)歷史地理數(shù)據(jù)庫

借助地圖數(shù)字化得到民國21-22年(1932-1933)西京市自然與人文要素地理數(shù)據(jù)庫，結合文獻統(tǒng)計資料、當代遙感數(shù)據(jù)，為研究西安城市形態(tài)、人文景觀以及環(huán)境變遷提供了資料支撐。西北地區(qū)文獻、檔案資料并不豐富，受經(jīng)濟技術限制，相關器測數(shù)據(jù)在民國時期存留少，且不成體系，有這樣一套數(shù)字化地圖資源，對復原民國年間西安市區(qū)的環(huán)境信息幫助極大。

3.2 助力西京市區(qū)歷史地理專題研究

3.2.1 宗教寺廟的空間分布格局

《西京市區(qū)》圖中很多要素比留存下來的統(tǒng)計資料更具體詳實。比如，通過數(shù)字地圖得到民國21-22年(1932-1933)西京市附近佛、道及其他民間信仰的寺廟建筑等共計2，268座，并初步統(tǒng)計出其空間分布特征(見圖3-4)。從地圖調查與繪制者認知角度看，西安城區(qū)傳統(tǒng)寺廟大幅度減少，《西京市區(qū)》圖僅對城區(qū)及四關內13座較大寺廟進行標注，而光緒十九年(1893)《陜西省城圖》所繪西安城內各類寺廟、道觀、清真寺共145座，前者所繪城內寺廟建筑尚不足后者十分之一。當然，民國時期的廟產興學、新文化運動以及城市近代化發(fā)展，對傳統(tǒng)文化景觀沖擊大，許多傳統(tǒng)寺廟建筑荒廢或改作它用，但保留下來的應該不只13座，只是由于城市標志性景觀發(fā)生了重大轉變，寺廟已不再是當時主流觀念中的城市主體建筑。目前從地圖數(shù)字化結果來看，這種轉變在西安城區(qū)中表現(xiàn)得相當明顯。相比之下，西安四郊各村落中的傳統(tǒng)寺廟破壞較少，較大村落往往有八九座，一般村落平均也有四五座，仍為各村落的主要建筑與景觀，與民國前相比變化不大?！段骶┦袇^(qū)》圖中寺廟景觀呈離散型分布特征。近代城鄉(xiāng)二元結構進一步加大，是民國時期內陸省區(qū)城鄉(xiāng)近代化進程的集中體現(xiàn)，也是該套地圖數(shù)字化以后，對于理解近代城鄉(xiāng)變遷的一個重要提示。

圖3 西京周邊廟宇點密度圖

圖4 西京周邊廟宇核密度圖

3.2.2 聚落與城市交通格局的變遷

《西京市區(qū)》圖中聚落的位置、地名、規(guī)模、形態(tài)等信息十分完備，相較于文獻中有關城鄉(xiāng)聚落的簡單記載，該套圖所呈現(xiàn)的信息大大提高了聚落地理研究的精度。較早的現(xiàn)代RS數(shù)據(jù)可提取到近40年的聚落用地信息，而該套圖可復原近90年前的聚落用地數(shù)據(jù)，延伸了聚落地理的研究時段。提取該套圖中的聚落用地信息以及各個聚落的中心點，利用核密度空間分析法可研究西安城郊聚落的分布格局，進而指示該區(qū)域內人口與耕地大致的空間布局。另外，利用各個聚落的居住地信息可以重建民國時期西安城郊聚落用地規(guī)模以及各個聚落的空間分布形態(tài)。該套圖所反映的西安城郊聚落形態(tài)存在著區(qū)域差異，并受河流地貌影響：靠近灞河河源處的聚落為狹長形，且木房、泥房、草房、小房分布較多，其他區(qū)域則大多是方形或者其他形狀的磚瓦房，很多聚落還筑有土墻?；贏rc GIS軟件，在Albers投影下，該套圖中可提取的聚落居住地共計23km2，結合文獻資料以及民國時期1∶100 000地形圖所載的聚落人口數(shù)據(jù)，可進一步更精確地判定民國時期西安城郊900余村落的規(guī)模以及城鎮(zhèn)化水平。民國32年(1943)陜西省地政局還測繪了陜西省縣市鎮(zhèn)地形圖，將其與《西京市區(qū)》圖中聚落居地信息做疊置分析，則可以研究民國時期相應聚落擴張的方向及規(guī)模，如相較于民國22年(1933)(圖5)，新筑鎮(zhèn)民國32年(1943)(圖6)的聚落規(guī)模整體呈擴張趨勢，南部擴展趨勢尤為顯著。

圖5 1933年新筑鎮(zhèn)居住地分布圖

《西京市區(qū)》圖中還有耕地、水域及水利設施用地、其他土地等信息，通過解譯圖中的農用地、建設用地、未利用土地等地理要素，可以重建民國時期西安城郊的土地利用格局，開展西安地區(qū)民國以來土地利用變遷研究。

《西京市區(qū)》圖中道路網(wǎng)絡完備，有鐵路、汽車道、縣道、鄉(xiāng)村路、小徑，共6，628km。提取圖中的道路數(shù)據(jù)，經(jīng)過道路密度分析(見圖7)可以發(fā)現(xiàn)，西安城郊的道路分布存在區(qū)域差異：靠近渭河區(qū)域的路網(wǎng)比較密集，小徑居多；城墻東南方向靠近浐河區(qū)域的路網(wǎng)比較稀疏，且大多為小徑；城墻周圍的路網(wǎng)體系也較為發(fā)達，且以汽車道、鄉(xiāng)村道路居多。利用該套圖中的路網(wǎng)數(shù)據(jù)還可以探究近90年西安城郊道路體系及交通的變化狀況，也可以探討民國時期西安城附近各聚落與城區(qū)的道路關系，以及各聚落間的互動關系強弱，即聚落間交通的可達性，從而在一定程度上揭示西安城郊附近聚落間貨物流通的網(wǎng)絡結構以及經(jīng)濟發(fā)展水平的區(qū)域差異。

3.2.3 水資源的變遷及利用

《西京市區(qū)》圖中河流、池藻等信息十分具體，各流域中的沙洲也清晰可見。該套圖覆蓋范圍內有渭河、灞河、咸陽河、浐河、灃河等約19km2的水域，因比例尺較大，位置相對精確；與現(xiàn)今的遙感影像相對比，可以從河道位置、河流寬度、面積等方面分析民國以來西安城市水系的變遷。例如，該圖所反映的渭河河道雖不完整，但也為清中期以來渭河北移速度明顯[26]提供了強有力的支撐。此外，香積寺圖幅有“滈河故道”“秦漆渠故道”的標注，盡管沒有精確指出兩條故道的邊界位置，但從其周圍等高線的位置可以推導出滈河故道以及秦二世為漆阿房宮城而修建的人工渠的位置，這無疑為今后河道的復原提供了更翔實的數(shù)據(jù)。

圖7 西安城郊路網(wǎng)分布密度圖

該套圖中還有非常詳細的淺層地下水資源——人工水井的分布。地圖數(shù)字化后，提取“水井”共計2，797口，針對水井的密度分析可以看出民國時期西京市區(qū)居民對淺層地下水資源開采利用的強度。從西安城區(qū)范圍來看，水井多集中于西部與西北部，四關及城內水井的密集度較大，這一點也與今天西安市的整體地貌特征相一致(見圖8)。

圖8 西安城區(qū)水井分布核密度圖

3.2.4 陜西省地圖測繪史進一步完善

民國時期在陜西進行地圖測繪工作的有陜西省陸地測量局、陜甘測量總隊、中共中央軍委作戰(zhàn)部一局測繪科、陜甘寧晉綏聯(lián)防軍司令部測量隊等基本測繪機構，縣土地測量隊、陜西省土地測量隊等勘測機構，以及西京籌備委員會、西京市政建設委員會等的測量隊。各機構各有分工，測繪所選取的大地基準點、局部系統(tǒng)與高程系統(tǒng)等不盡相同。這些測繪留下了許多豐富的資料，探討這些基本測繪信息為完善陜西省測繪史奠定了基礎。

4 結語

本文將無經(jīng)緯度參考的多幅民國大比例尺《西京市區(qū)》圖，依據(jù)Arc GIS軟件SimpleGIS在線地圖插件下的Bing Maps(無偏移)影像進行小范圍拼接，然后分區(qū)域選取至今未發(fā)生變化的地物作為參考點，使之與今天的西安城市地圖絕對配準，實現(xiàn)古今地圖的對照，并依據(jù)聚落中心點位置誤差來分析配準的精度。研究發(fā)現(xiàn)，對于依據(jù)定位的圖幅獲取其他地圖經(jīng)緯度以及先將所有圖幅拼接起來再選取參考點實施地理配準的結果來說，適當小范圍拼接、然后配準的結果更為準確。它為民國其他區(qū)域同比例尺地圖的數(shù)字化提供了參考，是該比例尺地圖數(shù)字化的一個較好樣本。

《西京市區(qū)》圖很大程度上保留了民國時期西安地區(qū)的原始地理信息，精確解譯圖中的地理要素，對地圖進行分層數(shù)字化，建立相應的屬性表，可構建起基于該套圖民國21-22年(1932-1933)西安城郊的歷史地理數(shù)據(jù)庫，覆蓋范圍東抵灞河，南及樊川，西達灃河，北至渭河，約832km2，包含墳墓、廟宇、土墻、水井、道路網(wǎng)絡、河流水系、城鄉(xiāng)居住區(qū)等信息，為西安市歷史地理研究提供了便利。尤其是在聚落地理的研究上，可以通過數(shù)字化直接獲取更為準確的聚落用地數(shù)據(jù)，提升結果的可靠性，也為研究聚落的規(guī)模、形態(tài)、用地的時空變遷以及聚落間互動關系強弱奠定了基礎。同時，通過對該圖的數(shù)字化，并將其與此后各個時期陜西繪制的相同地區(qū)的地圖進行空間對比分析，可發(fā)現(xiàn)陜西不同地圖測繪機構技術的異同，從而進一步完善陜西的測繪史。探討《西京市區(qū)》圖的數(shù)字化方法，不僅為相關地圖的數(shù)字化提供了一個方法依據(jù)，也為以后此類地圖的精準復原提供一個模版。

注釋

①方里：面積單位，指長寬各0.5km的面積，即0.25km2。

②Bing Maps 又名LiveSearchMaps、WindowsLiveMaps 或WindowsLiveLocal，是微軟推出的Bing 服務中一種相對成熟的網(wǎng)絡地圖服務，使用它可以觀察到世界上的任意一個角落，有鳥瞰地圖、三維地圖等服務。

③距離的大小會受投影、點的經(jīng)緯度小數(shù)位數(shù)的影響，本文的84m是在WGS1984的地理坐標系下利用ArcGIS中的測量工具量測所得，相比經(jīng)緯度小數(shù)位數(shù)取9位，在等距投影下所求的88m誤差相差很小。

④為與分區(qū)域選擇參考點進行配準的結果進行比較，本文選取與文中一致的31個聚落中心點來反映依據(jù)經(jīng)緯度配準及整體拼接選擇參考點配準的誤差，發(fā)現(xiàn)依據(jù)經(jīng)緯度配準的誤差均值達510m，整體配準的誤差均值為106m，與小范圍分區(qū)域配準結果比較，誤差明顯要大。