前言

作为“时空解释的新手段”，GIS（地理信息系统）技术应用于考古学和文化遗产管理已经不再是新鲜之事。尤其对考古学空间分析而言，GIS技术带来了从方法到理念上的全新变革，推动了“景观考古学”的大发展。毫不夸张地说，GIS技术已经成为考古学研究和文化遗产管理不可或缺的重要工具。

与其他科技考古手段一样，“GIS考古”的发展也大致经历了三个阶段：从最初考古工作者开始对GIS感兴趣，并尝试求教于从事计算机和GIS的技术人员解决一些考古问题；再到考古工作者和GIS技术人员共同参与设计考古和文化遗产管理项目；进而到具有计算机语言背景的考古工作者使用GIS语言思考考古问题，建构解释模型。可以看到，GIS与考古的融合不仅仅是技术和方法的深入，更是研究者自身交叉研究素质的提高。因此，对于考古学研究者和文化遗产管理者而言，系统地学习以景观考古学为理论指导和考古学空间分析为方法的GIS技术是十分必要的。然而遗憾的是，对于初学者而言，尽管目前国内关于GIS软件使用的基础教程已经不胜枚举，但却鲜有针对考古学研究和文化遗产管理的案例。有鉴于此，我们结合在北京大学考古文博学院开设的研究生课程“GIS考古与空间分析”的教案和《GIS与考古学空间分析》教材，编写了这部分上下编的实验教程，专供从事GIS和景观考古研究的初学者参考。

本教程主要内容包括基础和实践两部分。其中，基础部分主要介绍相关GIS软件的基础知识、基础地理数据的获取和处理方法、地理数据库的创建、数字表面模型DEM的生成以及基本的空间统计分析方法；实践部分主要介绍基于数字高程模型的景观考古分析、水文分析及其土壤侵蚀模型的应用、成本面分析及考古遗址资源域的构建、视域及复杂视域分析等。

本教程的编写主要突出了如下特点：

1.本教程主要是配合《GIS与考古学空间分析》教材的应用实战，按照由浅入深的原则，通过详细讲解GIS及其相关统计分析软件的上机操作方法，使读者对计算机处理地理信息的基本方法和常规流程有所了解；同时也力图通过解析一些具体的考古学研究和文化遗产管理的实例，让读者学会如何使用计算机语言来重构这些考古和文化遗产管理的问题。

2.在练习数据资料的使用上，本教程主要选择国内考古和文化遗产管理的实例，包括“三普”文物普查、区域系统调查、专题性研究资料等，同时也适当选择了一些国外成功的案例。为了方便读者，所有的练习数据资料均附有详细的考古背景。需要特别说明的是，除非特殊注明之处，所用数据资料均源自真实的考古或文化遗产管理项目，数据的使用均得到所有者的一次性授权，因此读者未经同意请勿转用。

3.软件的使用上，本教程更强调计算机处理地理和考古信息的思想和方法，因此不拘泥于使用单一的软件。整体来讲，GIS软件可分为商业和开源两大类：商业软件的界面友好，拥有完善的使用说明，易于上手，但代码封闭，难以实现复杂的空间分析；开源软件的代码公开，易于二次编程和数据分析，但缺乏友好界面，不易掌握。鉴于此，本教程分上下编的商业软件篇和开源软件篇，对同一问题分别采用商业和开源两种软件进行处理，方便读者进行比较。其中，教程中涉及的商业软件主要使用运行在Windows系统上的美国ESRI公司开发的ArcGIS桌面版，开源软件主要使用运行在Macintosh系统上的QGIS和GRASS的组合。

4.为了便于读者理解，教程中使用的具体案例均经过简化处理，与实际研究情况之间仍存在一定的差距，读者在具体的应用中还需谨慎。此外，教程中的案例多采用问题式和启发式的讲解模式，对同一考古和文化遗产的问题可以提出不同的解决方案，也无固定答案，因此读者完全可以不拘泥于教程本身而做更多的发挥。

“GIS考古”是一门应用性很强的分支学科，需要经过不断的练习和实践才能熟练掌握，并理解其中的一些基础概念和基本方法。希望本教程能够抛砖引玉，激发读者在考古学研究和文化遗产管理中学习和应用GIS的兴趣。由于作者水平有限，教程中错误之处在所难免，请读者不吝指正。