罗马帝国的道路系统作为古代文明的重要基石,不仅连接了帝国各地的城市和军事据点,还极大地促进了经济交流和文化传播。尽管今天我们通过古文字记录和考古遗迹知晓部分古道路的存在,但完整路线的精确重构依然充满挑战,尤其是当传统考古方法与历史学研究未能取得统一共识时。近年来,地理信息系统(GIS)作为一种先进的空间分析工具,为探索和复原古代道路网络提供了全新思路和技术支持。本文聚焦于西班牙加利西亚地区著名的罗马 XIX 路线,探讨如何应用 GIS 技术结合历史文献和地形数据,准确还原这一复杂地带的古道路布局。 罗马行程路线的研究传统多依赖于文献考据,诸如《安东尼行程》(Itinerarium Antonini)等历史文献详细纪录了道路上的驿站(mansiones)及其相互间的行车距离,但文献版本历经多次抄写,距离单位的转换标准模糊,加之地形环境变化,导致实际路线定位存在诸多争议。加利西亚地区以崎岖多山的地形著称,这一自然环境对道路设计和确定路线位置产生了巨大影响,令基于平面地图的欧几里德距离测量方法难以准确把握行进的现实成本。
针对这一困境,将 GIS 空间分析工具引入道路路径研究,有助于实现对地形起伏与水系阻隔等地理因素的定量集成,为古代行程路线的优化路径提供科学数据支持。 GIS 技术的核心优势在于其能够处理和分析具有空间属性的大规模数据,包括数字高程模型(DEM)、河流网络、古迹位置以及土地利用类型等。通过建立地形斜率的“阻力”地图(friction map),可以模拟古代行者行进时不得不面对的坡度成本和障碍,进而计算出最小代价路径(Least Cost Path,LCP),即在特定地形条件下最优的路线选择路径。此外,基于模型累积的移动路径分析(如 MADO 模型)还能帮助揭示区域连接的关键通道网络。 在实际研究中,加利西亚 XIX 路线从 Tude(今 Tui)通往 Luco Augusti(今 Lugo),沿途设有多个驿站。针对这些站点位置的考古学界存在广泛争议,涉及里程计量标准的不同解释、驿站定位的不确定性以及地形对路径选择的约束。
通过利用西班牙国家地理研究院提供的 25 米分辨率数字高程数据,研究者利用 ArcGIS Pro 软件,在考虑主要水系缓冲带和河流不可穿越区的基础上,调整阻力地图,使其更贴近真实的地形障碍。此次研究把河流缓冲设置在 50 米,结合地形斜率最大为10度的障碍权重,从而避免传统模型误将水系视为“快速通行道路”的偏差。 通过MADO模型,研究者定义了三大关键节点:Tude、A Coruña(Brigantium)和 Lugo,形成空间三角形,计算由这三点辐射的累计最优动线。结果显示,地域内的地形起伏和水系分布迫使道路布局集中于少数自然通道,形成明显主干道走廊。此外,通过基于最小代价路径的分析方法,对沿线潜在驿站间的连接进行了路径优化,证实了只有有限狭窄的路线是实际可行的。此种稀疏的道路网络结构与罗马工程师在复杂山区权衡施工成本和运输效率的策略一致。
地形限制分析不仅揭示了现代研究未曾充分考虑的地理现实,还通过路径距离与历史文献中行程里程的对比,进一步检验了路线合理性。从多个文献版本及历史学家提出的路线假说中筛选并比较距离数据,研究得出里程平均值约在 1500 米左右,略高于传统定义的 1481 米一罗马里格(mille passus)。催生这一细微偏差的原因,可能与特定地形的逐山绕行及历史计量单位标准的地区差异相关,体现出古代测量实践的灵活性。 考古证据同样为研究提供了重要线索。诸如桥梁遗迹、热浴厂址、罗马营地和里程碑等地物在 GIS 空间中被标注,与最优路径进行空间叠置,展示了二者间的较高吻合度。尽管有些里程碑未能精准定位驿站位置,或者存在搬迁与次级道路归属的可能性,但整体上考古发现为路径校正和验证提供了坚实基础。
尤其是在连接 Tude 至 Aquis Celenis 的西南-东北走向的主干道段,考古和地形复合数据均支持该路径的合理性。 研究从方法论层面上强调,对于历史古道路研究而言,单纯的最短距离或线性路径假设远远不够,必须结合地形起伏(非欧几里德空间关系)和多重代理数据(考古、文献、环境)进行多维度综合分析。同时,警惕GIS模型因过度拟合传统研究假设而陷入死循环的弊端,需要结合实地调查与动态修正模型参数,确保空间模拟结果真实可靠。 并非所有历史路径都追随最优成本策略,社会政治因素、军事防御需求、资源分布、行政边界与地方习俗同样塑造了道路决策。此次利用 GIS 展现出新可能性后,未来进一步研究应加入这些文化、经济变量,以构建更完整的古道路网络生态模型。 通过此案例,GIS 技术的引入显著提升了罗马古道路径重构的精度和可信度,开启多学科合作的新篇章。
它不仅为加利西亚 XIX 路线研究带来了突破,也为世界各地复杂地形中的古代交通网络研究提供了可借鉴的范例。借助数字地理技术与传统考古、历史研究的深度融合,古代道路的面貌逐渐从模糊到清晰,帮助我们更好地理解过去人与地理环境之间的互动关系。 在未来,随着数据采集技术和计算能力的进步,GIS 在历史地理学和考古学的应用必将更加广泛和深入。通过结合如无人机影像、LiDAR 等新兴手段,重现古代道路场景将更为精准与动态。同时,开源软件与数据共享平台的发展也使得多方专家能够协同参与道路研究,推动学界与公众之间的知识传播与交流。 总结而言,以 GIS 为核心的空间分析工具,不仅为罗马道路网络的研究提供了科学方法,还帮助突破传统研究因数据局限和主观推测带来的瓶颈。
通过地形阻力建模及成本路径计算,结合考古遗迹与历史里程数据的多重验算,研究者得以提出更为合理、符合实际的 XIX 路线方案,实现了文献与现实、历史与技术的有效对话。这一跨学科融合的范式,指明了未来古道路等历史空间问题的研究方向,为恢复古代世界的交通脉络奠定坚实基础。