北京长城文化带31类景观特征识别技术与应用
摘要：在国家文化公园建设背景下，国家对于大尺度线性遗产所在区域的保护工作日益重视，但对大尺度线性遗产所在的带状区域景观特征识别的研究尚属空白。以北京长城文化带为研究区域，基于景观特征评估（LCA）理论，借助地理信息系统（GIS）技术，围绕长城防御、屯垦和军情3个历史功能，构建由长城边墙、城堡和烽火台组成的文化遗产要素识别框架，探索大尺度线性遗产区域景观特征识别的技术路径和实现手段。
在对自然景观要素和文化遗产要素进行分类、融合的基础上形成31种景观特征类型，针对不同的景观特征类型进行关键特征识别，深入研究自然景观与文化遗产的耦合关系及其形成机制，以期对中国的大尺度线性文化遗产区域总体评估和保护利用提供借鉴与参考。
1.1 研究区域
近年来，国家对区域性、大尺度线性文化遗产的整体性保护工作日益重视[1]，审议通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》中指出，建设国家文化公园是探索新时代文物和文化资源保护传承利用的创新型道路[2]，并提出建设长城、大运河、长征、黄河等国家文化公园，形成中华文化的重要标识。
国家文化公园是在吸收国外国家公园和区域性遗产保护等相关经验的基础上，依托中国特有的大尺度线性文化遗产，在国家公园体系和制度上的大胆衍生和发展[3]。自然景观和文化遗产的耦合关系构成了以线性遗产为核心骨架的国家文化公园的深层结构，故此，国家文化公园的管控保护和展示利用应当对其自然景观和文化遗产之间的深度耦合关系进行深入研究，并针对自然与文化相融合的景观特征类型进行深度的识别和描述，从而为国家文化公园的进一步规划建设提供借鉴和参考。
北京长城文化带是大尺度线性文化遗产区域的典型代表，也是历史文化和自然生态永续利用的代表性地区[4]。《北京市长城文化带保护发展规划（2018年至2035年）》（简称《规划》）分别对长城历史文化遗产和长城文化带自然生态环境做出了保护规划[5]。但对于如何将长城本体的保护发展融入沿线的自然环境，从而进行整体性、系统性的保护尚在探索中；同时，北京长城文化带作为自然与文化高度融合的区域，其景观特征类型研究尚有欠缺。
因此，本研究以北京长城文化带所在大尺度线性文化遗产区域为对象，尝试构建自然景观与文化遗产相融合的景观特征类型识别方法，并进一步探究其自然生态环境与历史文化遗产的深层耦合关系及形成机制，从而对国家文化公园的建设规划提供依据，实现文化遗产的整体性保护。
北京长城文化带横贯北京北部生态涵养区，它以燕山和太行山两大山脉为基底，以潮白河、永定河、温榆河和泃河四大水系为脉络，以长城墙体为主线，呈带状展开，涉及今平谷区、密云区、怀柔区、延庆区、昌平区和门头沟区6个区[6]。
本研究以《规划》中划定的“北京长城文化带核心区”为研究区域①，它是文化遗产要素最密集、历史文化价值最突出的区域，包括长城遗产保护范围和一类建设控制地带。该带状区域以长城边墙为骨架，最远处距长城9.5km，最近处距长城0.5km，面积共计2228.02km2（图1）。
1.2 研究方法及流程
景观特征评估（landscape character assessment, LCA）是指通过对景观特征进行分类、识别和评估，使景观特征被各个专业部门所了解，从而成为统一的系统语言[7]。LCA最早由英格兰乡村署提出[8]，随后荷兰[9]、新西兰[10]、韩国[11]等国家也进行了景观特征分类与评价的相关研究。在中国，香港地区LCA的研究和实践经验为当地的景观保护发展提供了依据[12]，而内地学者对景观特征类型的研究大多基于自然景观要素且研究区域多为自然区域[13-16]，缺少针对文化遗产要素的LCA研究，而对文化遗产区域的LCA研究大多使用文化景观基因方法[17-18]，且多集中于传统村落区域[19-23]，很少涉及对大尺度线性遗产区域的研究。
本研究基于LCA理论，借助地理信息系统（geographic information system, GIS）技术，围绕长城防御、屯垦和军情3个历史功能和演绎逻辑，构建由长城边墙、城堡和烽火台组成的文化遗产要素识别框架，探索大尺度线性遗产所在区域景观特征识别的技术路径和实现手段，以期对该方面的研究提供参考及借鉴。
研究过程（图2）分为6个步骤[15]。
- 资料收集：收集北京长城文化带相关文献和规划信息，了解其自然景观现状和文化遗产的类型、数量和空间分布。
- 数据获取：获取长城文化带的数据资料，筛选前期搜集的资料，记录相关数据资料的绘制时间和比例。
- 景观特征因素选取：从自然景观和文化遗产2个方面，分别选取自然景观要素和文化遗产要素。
- 实地调研：通过现场实地调研，验证案头研究结论并记录感知到的景物，为后期景观特征类型和景观特征单元的识别提供相应依据。
- 景观特征可视化：在GIS中通过对自然要素的叠加分析，绘制出自然景观特征类型图并将其归类，之后将文化遗产要素与自然景观特征类型相融合形成北京长城文化带景观特征类型，并对其进行识别。
- 景观特征识别：进一步探究其自然生态环境与历史文化遗产的深层耦合关系及形成机制。
1.3 数据来源
研究数据主要包括基础自然地理数据和北京市长城文化遗产信息两部分。基础自然地理数据包括北京土地利用（图3）、北京地形地貌（图4）和行政区划等信息。北京土地利用和北京地形地貌数据来源于中国生态系统评估与生态安全格局数据库（2020年）。
其中，土地利用数据涉及植被和用地类型，具体包括高覆盖度草地、中覆盖度草地、低覆盖度草地、农村居民点用地、城镇用地、工业与交通建设用地、戈壁、旱地、有林地、水库和坑塘、水田、沙地、湖泊、滩地、灌木林地、疏林地、裸土地、裸岩石砾地；地形地貌数据涉及海拔和地形地貌信息，具体包括中海拔山地、中高海拔山地、中高海拔丘陵、低海拔平原、低海拔台地（地）、低海拔台地（塬）类型，所使用的数字高程模型来源于中国科学院计算机网络信息中心地理空间数据云平台，精度30m。行政区划等信息来源于自然资源部网站。
北京市长城文化遗产信息主要包括长城边墙、烽火台和城堡的历史和地理信息，其来源于《第三次全国文物普查不可移动文物登记表》，因存在历史变迁等复杂情况，遗产基本信息存在不完整性和不准确性等问题。本研究中对于缺损数据辅以《九边图说》《四镇三关志》《中国长城志》等志书，对其名称、类型、建置年代和地理位置等加以考证并做补充。最后确定北京市长城文化带有边墙461段，烽火台154座，城堡143处。
