杨申茂1 张萍2 张玉坤1

（1 天津大学建筑学院，天津，300072； 2河北工业大学建筑与艺术设计学院，天津，300401）

    摘要/ 本文以明长城军事聚落为时空研究范围，采用地理信息技术手段，收集、整理有关明长城军事聚落的历史地理信息资料，建立明长城军事聚落历史地理信息库。数据库的建立本着开放性的原则，支持不同地理信息平台的应用，以期可以多角度回复和再现明长城军事聚落的历史地理原貌，为各学科研究工作者提供综合性的研究工具和资料支持。

    关键词/ 明长城 军事聚落 九边 历史地理信息系统

Research of the Historical Geographic information system in military settlements along the Great Wall in Ming Dynasty

YANG Shenmao, ZHANG Ping, ZHANG Yukun

    Abstract/ Based on the spatial- temporal date foundation of the military settlements along the Great Wall in Ming Dynasty, this paper presents the technology of GIS to collect and store the historical geographical documents in databases. Establishment of the database in line with the principles of openness, support different applications of GIS platform in order to reproduce the multi-angle response and the history of the Ming Great Wall of military geography original settlement, the researchers of various disciplines to provide comprehensive tools and information to support research.

    Keywords/ The Great Wall in Ming Dynasty; military settlements; nine defense areas; historical geographic information system

    明政权为防御北方游牧民族的侵扰，修建长城，构筑城堡，屯军驻守，建制了东起鸭绿江﹐西抵嘉峪关的庞大军事防御体系﹐史称“九边军镇”。军镇辖地，州县俱废，百姓内迁，以军户屯守聚居，形成了基于军事防御目的特殊聚落类型。明长城及九边军制等方面的研究逐渐受到重视，但多学科之间的关联性研究较少，更缺乏从聚落层面的总体性研究成果。相关研究迫切需要新方法、新资料和新技术的应用，以更好地发掘和利用历史文献和文物考古的资源。历史地理信息技术作为现代信息技术与历史地理结合的分析研究方法，已经开始在学术研究中发挥重大的作用。明长城军事聚落历史地理信息化工作旨在利用历史地理信息技术，梳理长城军事聚落发展的时空脉络，逐步发掘、整理相关文献，汇总成可支持多平台应用的开放性多媒体历史地理信息数据库系统，为相关研究提供综合性的工具和资料支持。

    1 明长城军事聚落的史料与研究基础

    明长城军镇的相关史料丰富，除在《明史》、《明实录》、《明会典》等历史国典中的记载外，尚有大量的专史和舆图方志，详细的记述了其分布。如魏焕著《皇明九边考》[1]、霍冀主持的《九边图说》[2]、张天复撰《皇舆考·九边》[3]、方孔炤著《全边略记》[4]、杨时宁编著《宣大山西三镇图说》[5]、廖希颜著《三关志》[6]、刘效祖撰《四镇三关志》[7]等。这些官修志书，多为军镇和兵部官员根据目见耳闻所创作，最为接近军镇体制原貌，颇有价值。此外，因清沿明制，一些清代志书也有相当的参考价值。明代长城九边遗存史料虽多，但因各自著述年代和关注内容的不同，史料之间常会有不相符合之处。因此，如何依据考古及田野，多方考证比较，辨识史料，去伪存真是明长城军镇研究的难点之一。

    民国以来，谭福瑜的《明代九边考》[8]，辛钟灵著《方舆纪要辑要》[9]对于明九边军镇史料进行了一定的归总研究。近30年，对于长城及九边的研究又逐渐兴起。包括历史、地理、考古、文保、军事、人类学、经济学、建筑学各领域的学者，主要从政区沿革[10]、军事制度[11]、军屯边垦[12]、互市贸易[13]、人口与文化[14]、自然环境变迁[15]、历史建筑[16]等方专项面研究了长城九边军镇体系的部分内容。但传统的史料分析、考古挖掘等手段，难以对明长城军事聚落的丰富内容进行全面综合的深入研究，因而聚落层面的系统性研究成果还鲜有问世。

    2 历史地理信息系统应用现状

    历史地理信息系统是以带有历史时间属性的地理空间数据为基础，利用地理模型的分析方法提供时空和动态的历史地理信息，为历史研究和提供地理信息数据支持。比较有代表性的有英国朴茨茅斯大学研究的“The Great Britain Historical Geographical Information System”（GBHGIS）[17]及在其基础上生成的应用平台“A Vision of British through Time”[18]、和美国明尼苏达大学研制的“The National Historical Geographic Information System”（NHGIS）[19]等。中国地区全域的基础历史地理信息系统有两个独立的研究项目：一个是复旦大学历史地理研究中心与美国哈佛大学等合作的“中国历史地理信息系统”（CHGIS）[20] ，另一个是台湾地区中央研究院研发的“中国历史文化地图系统”（CCTS）[21]，二者都以谭其骧主编的《中国历史地图集》为基本底图。区域化、专题化的历史地理信息系统有以台湾一省为研究对象的“台湾历史文化地图系统”（THCTS）[22]，和香港中文大学历史系以晚明松江地区的棉纺织业和经济发展为主要研究对象的“晚明松江地区历史地理信息系统数据库”（MSJGIS）[23]。以上历史地理信息系统多采用基于Webgis的自助研发平台，操作有一定的专业性；操作视图为平面化的矢量地图界面，缺少直观的三维可视化界面；同时系统多采用封闭结构，缺少相关历史地理热点的多媒体数据即时关联检索；最重要的是数据库资料基本不支持不同平台的交互使用，用户的参与性研究工作也受到一定的限制，因此对各个相关专业技术人员的自主分析研究有一定的障碍。

    目前全球应用最为普及的地理信息系统是美国Google公司研制的Google Earth系统，该系统具有以下几个特点：1、以直观的全球三维地球模型、等高线以及清晰的卫星地图为支持；2、拥有包括全球的现今行政区划在内的众多信息图层；3、支持地理信息热点的超媒体检索；4、可以满足用户自主添加个性数据库的需求；5、支持三维建筑模型的复原。该系统作为一款开放软件，已经为全球各行业的研究工作者提供了有效的支持。ArcGis是另一个应用比较广泛的地理信息系统，该系统同样具有全球的三维地球模型和基本的区划，其优势是强大的数据分析功能，可以生成更为量化的分析图表，但操作操作方式要较Google Earth复杂，用户多为专业研究团体。应该说，每个系统都有各自的特点。而历史地理的研究属于一个多学科的横向研究领域，一个能够适用于不同学科各自研究特点的基础历史地理信息数据库的建立，是历史地理信息系统的核心所在。

    3 明长城军事聚落历史地理信息系统研究方案

    明长城军事聚落历史地理信息系统的研究以明帝国为了防御北方游牧民族侵扰，依托长城而构建的九边军事聚落体系为时空研究的对象；基于目前明长城军事聚落的多学科研究成果；收集、整理有关长城九边防区的历史地名、历史自然地理、长城修筑历史、城池、驿传、烽燧、屯田、重要的建筑、重大的历史事件、人物等多方面的历史文献，建立综合的明长城军事聚落历史地理信息数据库；基于包括Google Earth、ArcGIS等技术平台在内的三维自然地理信息模型应用，构建以三维可视化地图为基础地理底图的网络历史地理信息开放化平台，重现明长城军事聚落的体系分布与演变，实现明长城军事聚落的专题地图绘制、相关信息的多媒体查询及浏览、以及第三方研究成果的发布与共享等多方面功能，为学术研究及保护规划提供多角度研究支持。总括来说，这个研究项目把社会经济历史、地区历史、地理信息系统、区域分析及新制度经济学等方法结合起来，尝试为对过往及现在长城沿线城堡的研究，带来新的研究策略及新的理解。

    3.1 基础历史地理数据结构

    九边军镇制是明代北部边防的基本组织形式。“初设辽东、宣府、大同、延绥四镇，继设宁夏、甘肃、蓟州三镇，而太原总兵治偏头，三边制府驻固原，亦称二镇，是为九边[24]”。各军镇下分路防守，每路下辖城堡若干。“总兵官、副总兵、参将、游击将军、守备、把总，无品级无定员。总镇一方者为镇守，独镇一路者为分守，各守一城一堡者为守备，与主将同守一城者为协守”[25]。明中后期，为强化九边军事的协同，定设蓟辽、宣大、三边总督，将九边统为三个协作防区。最终形成“大区（总督）——镇（总兵）——路（参将）——堡（守备）”的层次体系结构。城堡也因驻守武官的差别可划分为镇城、路城、堡城。

    都司卫所制度是明代的基本军事制度，九边地区的部分实土卫所还兼有民政，成为地方性质制度的一部分。都司卫所驻扎在军镇中的不同城堡中，据此来划分，军镇城堡也可以分为“都司城——卫城——所城”三级体系。而都司与总兵有的同城驻扎，如万全都司与宣府镇总兵同驻宣府镇城；有的分城驻扎，如山西都司驻太原，镇守总兵驻偏关。同时，在九边部分地区仍归布政司下的府、州管理。如宣府镇的蔚州、保安州和延庆州。但不管是军镇体系、都司卫所体系，还是布政司体系，官兵驻扎的城堡都是最基本的军事聚落单位。

    明长城军事聚落范围内，民政管理体系多轨并存。既有布政司下的府州县，又有兼管民政的实土卫所，还有少数民族地区的军民司、牧民司、羁縻卫所以及忠顺营等特殊单位的存在。而九边军镇体系则为国家出于军事防御目的，统一设立，层级较为清晰。以此入手，便于军事聚落的体系化研究。因此，本研究以明长城为线索，以军堡作为基本的信息节点，以九边军镇层次体系作为基础结构框架，以都司卫所的作为军堡的重要背景因素，来构建明长城军事聚落的基础历史地理数据库。

    3.2 基础历史地理数据库建设

    （1）九边军镇行政区划沿革数据库

    行政区划沿革是历史地理研究的基础。明代实行“三司分制”的管理制度，原则上各地布政司和都司配套设置，布政司负责民政，都司负责军政，辖区基本一致。但在长城沿线地区，出于军事防御需要，百姓内迁，州县俱废，由军户屯守充边，以都司卫所行军民管理之事，出现了“实土卫所”，或“半实土卫所”，即所谓“军管型的特殊地方行政区划”[26]。因此，明长城军事聚落区域的基本行政区划为府州、都卫相结合的方式，较为复杂。本数据库将以谭其骧主编《中国历史地图集》（第七册：元明时期：明疆域全图、山东二、北直隶、山西一、山西二、陕西一、陕西二）中有关长城九边沿线的相关图件作为九边军镇形成区划制图的时空依据和研究起点，进而研究其行政区划的演变沿革。

    （2）明长城分布数据库

    明长城是明九边军镇防御体系的最重要组成部分，依靠长城形成的一个个驻军点，也是长城军事聚落的起源。可以说，明长城是整个军事聚落的主线索，其在空间上的分布及建造历史是整个研究的最基础内容。国家文物局和国家测绘局合作对明长城资源进行了全面调查和测绘，采集了明长城的地理信息数据，最新公布的明长城长度为8851.8千米。该库依托明长城资源调查的数据，将明长城的总体分布反映在三维地理信息平台上（图1）；并根据史书考证及考古报告，再为各段明长城加入修建的时间参数。

图1明长城地理信息数据高度配置分析（由明长城军事聚落历史地理系统基于Google earth平台生成）

    （3）明长城军堡历史地理数据库

    军堡是整个军事聚落空间载体的基本组成单元，军堡选址和修建时间可以反映出一个时期某一地区的边防军事状况。各级武官、卫所军和班军日常都驻扎在城堡中，根据所处位置不同，担负不同的军事职能：前沿军堡守御长城和烽燧，腹地军堡管理军屯和负责补给。对于明长城军堡的研究，可以为长城军事聚落的各方面研究提供最基础的材料。明长城军堡数据库将根据相关史料的记载，收录明长城九边辖区内军镇、关隘与堡寨的各种历史信息。包括经度纬度、海拔高程、军事级别、辖属关系、建置时间、城池规模、文武官员、驻扎卫所、驻军情况、马匹数量、武器装备、边墙长度、墩台个数、军屯数量等相关信息，尽可能全面系统的反映明长城军堡的历史地理信息情况。天津大学张玉坤教授课题组，在九边军堡方面有持续研究，实地考察了大量长城军堡，整理了城堡的基础信息，为该数据库的建立提供了重要的数据积累。（图2，图3）

图2明长城宣府镇军堡历史地理信息数据库

图3明长城宣府镇军堡分布图（由明长城军事聚落历史地理系统基于Google map平台生成）

    （4）九边卫所沿革数据库

    都司卫所制度作为明代的基本军事制度，是一种与驻扎地域紧密结合的军事组织形式，是军事制度与地方行政管理制度在地理上结合的产物。在如长城九边这样的边防所在，不设民政，都司卫所建管军民事宜，成为实土卫所或准实土卫所。长城沿线先后设有辽东都司、大宁都司、北平行都司、万全都司、山西都司、山西行都司、陕西都司和陕西行都司。作为地方军事组织形式，都司卫所一般为三级制，即：都司——卫——千户所。通常5600人为一卫，1100人为一所，一卫辖5所。但在实际的军事部署中也有变化，如驻守山海关的山海卫，因是关键所在，下设10个千户所；而一些内地军卫，有的只有2～3个千户所。但卫所的分布和迁徙基本可以反映出一个区域的军力变化和军事压力。该专题数据库将主要参考郭红等著《中国行政区划沿革通史——明代卷》中关于都司卫所制度及沿革的相关章节，作为研究的基本数据支持，结合相关史籍材料系，统化的整理九边卫所的驻地、兴废时间、迁移过程等相关数据。