古诗词文本的空间信息解析与可视化分析

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摘要：解析文学作品中的空间信息并进行空间可视化分析，为文学研究提供了一个新的视角，对于理解文学作品具有重要的参考价值。本文尝试利用2类方法解析古诗词文本空间信息，即“基于古今地名关系的明确定位法”和“方位推测定位、近似替代定位、时空推测定位等近似地名定位方法”；设计了能表达古诗词作者、诗词文本、诗词地名和相关地理空间信息的数据库，以唐李白诗词为例，收集诗词967首，对其中563首的创作地、所描述的地名或景观进行了空间定位，初步建成了诗词地理数据库。在GIS中，对于李白诗词创作的地点、诗词中描述的地名及作者联想到的地名等位置信息进行地理制图，并归纳分析其空间分布特征，能清晰展现李白的创作空间和诗词文本表征的空间分布格局。研究表明：应用GIS技术对文学作品进行空间分析是可行的，从地理空间视角研究古诗词等文学作品具有重要价值。

关键词：古诗词文本；空间信息解析法；诗词地理数据库；文本可视化；GIS

1 引言

文学地理学中地理空间的研究为文学研究提供了一种新的视角，对于更深入地理解与分析文学作品具有重要价值。过去的文学研究侧重时间维度，对空间维度重视不够，中国文学史在相当大程度上忽视了地域问题、家族问题，以及作家的人生轨迹问题。文学地理学作为一门有机的融合文学与地理学研究，以文学为本位、文学空间研究为重心的新兴学科，已受到学者的广泛关注，研究视角也从传统的关注文学家的地理分布、文学作品的地域特点与地域差异等方面，开始向注重文学作品中所构建的地理空间发展，并强调文学作品的景观描写及其意义，关注作家、流派、文学史演变与地理环境的关系，以及不同群体空间表达的对比等。

从地理空间的视角研究文学作品，定量化解析文本中的空间信息是一项繁杂的工作。目前，仅有少数学者从定量分析的角度研究文学作品的地域分布及发展变化，或通过文学作品中的空间词组出现频率统计其分布特征。尚永亮等认为，统计与计量分析只能作为传统历史文化研究的一种辅助和补充，它不可能成为文学地理学研究的主流方法，这主要是因普通的统计计量分析缺少空间单元的分析模型，这就要求这些方法及理论一定要实现空间化。随着地理信息系统（GIS）学科体系的日臻完善，空间综合的人文科学研究可从地理信息的角度来整合、表达多种人文信息。通过科学解析文学作品中的空间表达信息，GIS可用于处理文本与非文本材料等定性数据，从时间和空间2个维度上提供多种观看文学作品的切口和视点。

古诗词作为中国古典文学中不可缺少的一部分，其文学与艺术价值不言而喻，而其地理空间信息的研究，不仅为传统的文学地理学研究提供了新的视角，而且为文学地理学研究中引入GIS等新技术和平台提供了新的参考。本文收集唐李白诗词，尝试解析诗词文本中的空间信息，建立相关的地理空间数据库，并进行地图制图和空间分析，为文学地理学研究中引入GIS技术和方法提供思路。

2 古诗词文本的空间信息解析

2.1 古诗词文本的空间信息

古诗词文本中蕴含大量的地理空间信息，通过对大量古诗词的阅读，可将其中的空间信息划分为3种类型：（1）作者个人相关的空间信息，指作者的籍贯、居住地和游历地等；（2）诗词创作地点相关的空间信息，指作者创作某诗词的具体位置和所处环境；（3）诗词文本描述的空间信息，指诗词文本中描写地点、地域、景观等的空间信息，既包括作者创作时直接观察到的地域景观信息，也包括联想到的创作地以外的空间信息，这些信息多以地名的方式出现在作品中。本文将创作地、描述地及“景观名称”统称为“地名”。

为便于建立诗词地理数据库，地名信息还需要具体划分地名的类型及其空间尺度，例如，地名分类中的自然与人文地名划分，自然地名中的山、水、植被地名的划分等；尺度表达可以分为跨越较大距离或区域范围的地域地名和较小的地域地名。大尺度地名在时空数据库中一般以线和多边形的形态表达，如河流中的黄河、长江，政区中的河南、河北等；小尺度地名在数据库中一般以点形态表达，如天台山、西灵塔等。

古诗词中涉及到的空间信息多种多样，包括作者的空间信息，以及创作每一首诗词所处的位置、每首诗词中作者所描写的空间信息等。不同的空间信息由于尺度、文献记载等原因，其定位方法也不尽相同。

2.2 古诗词文本的空间信息解析

由于古诗词文本涉及和描述的空间信息类型多样，对空间信息描述的详略程度也不同，而且存在古今地名的差异等问题，因此，本文运用了几类不同的空间信息解析方法以适应各类情况。

依据古今地名的对应关系可进行明确定位，这是因有些古代地名与当代地名具有明确的对应关系，因此，古今地名关系的明确定位法是指根据地图、文献资料等前人研究成果，确定古诗词创作或描述地名的位置信息，并且能够直接在地图上定位的方法。如《李白全集》文中所记，“‘彰明逸事’：太白游成都，赋‘春感’诗云云”。可见“春感”一诗创作于成都，通过查阅资料得知古成都即今成都，即可在地图上直接定位。又如，《李白全集编年注释》一文所记，公元756年李白创作的“赠王判官时余隐居庐山屏风叠”一诗为李白游黄鹤楼时所作，又有诗中“别黄鹤楼，蹉跎淮海秋”为证，黄鹤楼作为文物保护单位在当今具有明确的坐标位置，可直接定位于地图上。

基于古今地名的对应关系进行近似定位。在古诗词文本中，部分描述地名等空间信息由于缺少与当代地名之间的明确对应关系，在相关的历史地图等文献资料中也没有明确标示，无法确定其准确的空间位置。对于这类诗词文本，有时可以根据文本中与其他地名的方位、里程等各类空间关系描述信息推测该地名的大概位置，本文中称为古今地名关系的近似定位法。根据推测时采用的不同定位方法，又可具体划分为方位推测、近似替代和时空推测定位法。

方位推测定位法是指根据诗词文本中描述的待推测地名与有明确位置信息的地名的方位和距离关系，来确定推测地名相对位置的定位方法。古人对于地理位置的描述喜欢采用方位里程来确定，如《李白全集》文中记载，李白在公元755年创作的《下泾县陵阳溪至涩滩》中的“涩滩”地理位置为“《一统志》：涩滩在宁国府泾县西九十五里，怪石峻立，如虎伏龙蟠”。该文的方位描述虽没有明确描述其地理坐标，但也可帮助我们推算出涩滩的大致位置：首先，确定诗词创作时的宁国府泾县与今天的地名对应关系，进而确定当时泾县的地理坐标（118.426°E、30.695°N）；其次，确定当时的距离单位“里”和今天常用距离单位的准确换算关系；最后，根据涩滩与泾县的“泾县西九十 五里”方位关系信息，利用距离公式就可以计算出当时涩滩的经纬度，并定位于地图上。

近似替代定位法是指在没有明确的位置对应关系情况下，如果古诗词文本中有关于地理位置描述的大致范围或区域，可以采用当今具有明确位置的地域空间近似替代进行定位的方法。这种方法虽然不适用于对地名的精确考证应用，但对于关注的空间尺度较大的文学地理学视角来说，也能够满足研究需求。例如，由于古今地名的差异及地方管制范围的变化，很多地名在古代的范围和现今的范围不一致，如“东鲁”指鲁地，相当于现今山东省，李白“单父东楼秋夜送族弟沈之秦”诗：“沐猴而冠不足言，身骑土牛滞东鲁”，此处的“东鲁”为大尺度范围，而又因“东鲁在兖州一带”，故此处以兖州作为东鲁的点定位处；自然地名中的山、水空间描述在古诗词中大量出现，但具体在山的什么方位、位置却很模糊，例如，山的主峰、次峰、山顶、山脚等，都很少有确切的说明，本文中对于没有确切方位和位置描述的山体位置，统一采用山体主峰位置作为山体的替代位置；对于水体的定位，就不能取一个统一的点来定位了，因为许多大的河流、湖泊等水系都会流经或占据大范围的区域，故要根据每首诗的实际情况来确定其位置，如直接描述大型水体的诗词，可与空间数据库中对应的线状或面状水要素关联，并标定对应位置，而描述小溪、小湖泊等的小型水体，则可通过临近地物进行定位，如公元754年李白“宣城清溪”中的清溪，因其题为宣城清溪，故此处清溪的定位就在离宣城较近的地方；对于相同名称的纪念性地物，也可以根据其坐落的大尺度地名进行近似替代定位，如公元741年李白的“鲁郡尧祠送张十四游河北”中的“尧祠”，能确定其在瑕邱县，但瑕邱县的尧祠有很多，具体哪一个也无法明确，故此处就以瑕邱县作为尧祠的定位地点。

时空推测定位法是指对于缺少或不能确定其创作地或描述地名的诗作，以诗词作者创作的一系列同题材作品为参考基础，根据其中有明确写作时间及创作或描述地名等时空信息的作品来推断其他作品的写作或描述地名，进而实现推测定位的方法。例如，公元743年李白所作的9首送别诗，时间相近、题材相同，而且李白从公元742年10月开始待诏翰林，故可推断出此9首送别诗同为李白朝中送人所作，其创作地定位为长安。

3 古诗词的数据库建设

古诗词时空数据库包括空间数据库和属性数据库，后期可以根据不同的应用需求进行动态的数据表关系设计，实现专题属性与空间位置的动态链接模式。

3.1 空间数据库

空间数据库以支撑古诗词文本的空间表达、可视化和综合分析为基本目标，涵盖地形地貌、河流、湖泊等自然要素，以及交通、行政区划、城市和其他重要地名等社会人文要素。为了较好地满足古诗词文本对空间描述的多样化、多区域、多空间尺度等需求，空间数据库按照ArcGIS的GeoDatabase数据库模型建设，包含“历史地图数据库”和“当代基础地理信息数据库”2个子库。空间数据库中的多数要素类都具有地名属性项，以满足诗词创作地、描述地等内容的空间化表达与地理分析。

历史地图数据库以谭其骧主编的《中国历史地图集》为基础，以保证历史地理空间表达的科学性和准确性。同时，利用上海复旦大学建设的中国历史地理信息系统CHGIS4.0中的历史地名数据，以及互联网提供的各类信息进行检验和补充。当代基础地理信息数据库采用测绘科学数据共享网（http://sms.webmap.cn/）发布的1:500万基础地理信息数据为数据源。对于《中国历史地图集》和CHGIS 4.0未收录的地名，可参考当代基础地理信息并利用空间解析法定位，实现历史地图数据库的有效更新和补充。

3.2 属性数据库

古诗词属性数据库以《经史子集.李白全集》、安琪、阎奇等主编的《李白全集编年注释》和笕久美子编著王辉斌译的《李白年谱》等文献为主要数据源。在充分考虑古诗词内容和特点的基础上，结合地理学关注的对诗词表征空间描述的需求，在属性数据库中设计了4个属性表：地名-诗句表、诗词信息表、作者信息表、空间信息表。

“诗词信息表”作为属性数据库中的诗词基本信息表，以诗词编码为主键，主要记录每首诗词的名称、作者、创作时间地点、体裁和内容等基本信息。“作者信息表”为包含诗词属性数据库中的作者基本信息，以作者编码为主键，主要记录作者的姓名、籍贯、主要居住地及生卒时间等基本信息。“地名-诗句表”主要记录描述地名的诗词文本内容信息、诗句所属的诗词编码信息等内容，是诗词文本与地名等空间信息相关联的主要载体，每个地名对应一句诗词文本，构成一条记录。由于每句诗词文本可能对应多个地名，多个诗词文本也可描述同一地名，为此该表以地名编码与诗句作为联合主键。“空间信息表”以地名编码为主键，是对诗词描述的空间信息的进一步应用解释，涉及地名的定位方法、可视化表达的空间尺度等内容。

3.3 数据表连接关系

古诗词文本描述的空间信息类型丰富，一个地名可能有多个诗人创作诗词，同一诗词可能描述多个不同地名，同一作者也会在多个地方进行创作等。为方便从不同视角表现诗词的空间特征，在古诗词数据库中设计了多种表格之间的连接关系，包括属性表之间的连接和空间数据与属性表的连接。

属性表之间的连接关系可以方便属性之间的查询、统计和分析。如“诗词信息表”与“地名-诗句表”之间以诗词编码为连接，可以建立一对多的关系，方便查询每一首诗词描述的各个地名分别出自哪行诗句，以及地名在诗词文本中的描述方式（直接描述、联想）等。“空间信息表”与“地名-诗句表”以地名编码为连接建立一对多的关系，可实现文本描述地名的诗词统计。

属性表与空间数据的动态连接可实现诗词文本的空间可视化，进一步分析诗词创作空间、描述空间的格局与变化过程，实现不同类型、不同作者和不同时代的诗词空间对比。例如，通过“诗词信息表”和“空间信息表”基于地名编码建立一对多连接，再以地名表达尺度与历史地图数据库对应的地名要素类进行空间连接，实现诗词创作地可视化（图1）。鉴此，可进一步实现不同作者、创作时间、体裁等信息的空间分析。诗词文本空间信息可视化则是基于“地名-诗句表”和“空间信息表”的关系，并与历史地图数据库中适宜尺度的地理要素类建立空间连接实现的。通过属性表与空间数据的连接，再结合古今地名关系对照表，可基于历史地图和当代地图开展古诗词空间信息可视化与分析。

4 李白诗词的空间信息解析与可视化分析

4.1 诗词文本的空间信息解析结果

作者综合多个文献，共收集李白创作的诗词967首，其中，通过古今地名关系的明确定位方法和近似定位方法，确定了明确描述空间或创作地信息的诗词共563首，本文称为可定位诗词，部分代表性的诗词空间信息解析结果如表1所示。在可定位诗词中，能够确定创作地点的诗词有507首，共可确定创作地点120个（大量诗词是在同一地点所作）。诗词文本涉及的地名共计252个，其中直接描述诗人所在位置视觉感知的地名共72个，由诗词创作而联想到创作地之外的地名共180个。从空间信息解析的来源上看，共有464首诗词在题目中直接描述了相关地名，占收集到的李白诗词总量的47.98%，占可定位诗词的82.42%，252首诗词在正文中描述了相关地名。从一首诗词中描述的空间信息数量上看，共有148首诗词在正文中描述了两个以上的地名，仅描述单一地名的诗词有339首。

4.2 诗词空间信息可视化与分析

通过诗词空间信息的可视化表达与进一步的空间分析，不仅能定量化研究作者的诗词创作空间特征，还可定量研究诗词体裁、描述的地名、意象空间格局及其演变，展现诗词作品的地域特征。空间信息可视化与空间分析方法类型丰富，不同的研究内容和研究目标，可选择不同的可视化与分析方法。本文运用分级统计图法和核密度分析方法，进行李白诗词数据的空间信息可视化，并统一采用自然断裂法来确定属性值的自然聚类与核密度分析方法中带宽值的选取。

4.2.1诗词创作空间与可视化分析

诗词创作地的分布表现了诗人的创作空间。李白诗词中具有明确创作地点的共计507首，涉及创作地点共有120个，平均每个地方创作诗词4首，分布于唐代的13个道（历史政区），相当于今天的15个省市区。选择唐代历史地图为基础底图，采用分级统计图法和基于诗词创作数量的加权核密度制图方法，生成了李白诗词创作数量及密度分布特征图（图2）。总体来看，李白的诗词创作空间形成了“两线五核”的分布格局，表现出广泛分布和局部聚集的典型二元特征，正是他一生游历的文学家特质和游历中的重要节点反映。

创作空间中的“两线”分别是“西京（今西安）-洛阳-兖州”一线和“江夏-浔（寻）阳（今九江市）-金陵（今南京）”一线。在“五核”中，金陵一核密度最高，范围最大，涉及金陵、宣州、当涂等地点，李白在此区域共创作诗词157首，其中，金陵是该核中创作数量最丰富的地点，李白在此共创作诗词51首。西京、江夏两核是“五核”中的第二层级。西京一核包括西京、终南山、邠县等地，李白在该区域创作诗词共计69首，其中，在西京创作诗词44首；江夏一核包括江夏县、安陆和浔（寻）阳等地，李白在该区域共创作诗词122首，其中在江夏创作诗词33首。兖州、青莲乡为“五核”中最弱的第三层级，2个区域涉及东鲁、任城、池州和青莲乡等地，平均每地的诗词创作数量达到3首，创作量较大的兖州等地，达到了21首以上。

4.2.2诗词文本空间可视化

诗词文本内涵的空间信息能反映李白诗词在结构、文风和艺术手法等方面的空间特征，其所表征的文化空间与诗词创作空间既有紧密联系，也有明显差异。李白诗词文本中共描述了相关地名721次，涉及唐代的215个地名。图3-6分别展现了李白诗词文本中创作地范围内的地物景观、描述的创作地之外的联想地、诗词题目中的地名以及正文中的地名等文化空间格局。总体来看，诗词文本展现的文化空间基本继承了创作空间表现的“两线五核”格局模式，但不同专题又有明显的自身特色。

图3、4表现了诗词描述的创作地和联想地空间分布核密度格局。描述的创作地范围内的地名分布格局中形成了典型的“两线一核”模式。“两线”模式与创作空间的“两线”明显耦合；“一核”则是创作空间“五核”中的“金陵核”，其它四核不再明显。诗词中联想地名的分布格局则形成了明显的“四核”模式，其中，“金陵”、“西京”和“江夏”3个核与创作空间模式中的3核基本一致，另外，新凸显了“洛阳”一核。联想地格局比直接描述地层次结构更为丰富，也充分验证了李白作为浪漫主义诗人的写作风格。

图5、6分别表现了李白诗词文本的标题和正文对地名的使用和描述格局。诗词文本不同部分表现的文化空间同样继承了创作空间表现的“两线五核”格局，同时也呈现了明显的专题特点。题目表征的文化空间格局与文本中描述创作地范围内的地名分布格局基本一致，形成典型的“两线一核”模式；正文表征的文化空间格局则与诗词文本中的联想地分布格局基本一致，形成典型的“四核”模式。从覆盖范围看，李白诗词正文描述的地域空间明显大于题目中描述的地域范围，正文中的地名几乎涉及唐朝各个道，甚至出现在吐蕃地区。

5 结论与展望

5.1 研究结论

通过系统整理、分析古诗词文本的结构、特征和文本描述方式，本文提出了“基于古今地名关系的明确定位法”和“方位定位、近似替代定位、时空推测定位等近似定位方法”，为古诗词文本的地理学相关研究提供了空间信息解析的参考视角。以文学地理学多元化研究视角为目标，设计了能够表达古诗词作者、诗词文本、诗词地名和相关地理空间信息的数据库，对李白诗词中创作地、所描述的地名等进行了空间定位，初步建成了诗词地理数据库。

李白诗词文本数据库的建设及古诗词空间信息可视化与分析，清晰展现了李白诗词创作空间的“两线五核”基本分布格局，以及诗词文本内容表征的“两线一核”和“四核”等分布特征。研究显示了从地理空间视角研究古诗词等文学作品具有重要价值，也初步证明了应用GIS技术对文学作品进行空间分析的可行性；同时，为传统文学地理学研究引入GIS等新技术和方法提供了参考，也可为深入分析文学地理景观的形成机制和演化机理等提供数据基础。

5.2应用展望

古诗词文本的空间信息解析和基于GIS的古诗词可视化分析，对于文学地理学研究有3个层面的应用价值：（1）该方法可方便地应用于古诗词之外的其他古代、近代和当代文学作品类型，例如散文、小说、游记等；根据不同的文学作品特点，在文本数据库构建时可采用不同的数据库结构和属性关系设计。（2）当众多古诗词和文学作品信息进入数据库后，采用定量、可视化方法开展文学地理的综合性研究就具备了数据和平台方面的基础条件。随着不同研究团队（甚至公众）为古诗词或其他文学空间数据库提供标准化的文献资料，文学地理学家可轻松开展众多的综合性研究。例如，李白、杜甫等同时代文学家的行为空间和文学作品表征的景观地域特征对比，不同文学流派的文学作品信息表征的流派地域特征，不同时期文学家群体作品表征的文学地域性演化等。（3）该方法为开展多学科交叉研究提供了方便交流的表达模式。例如，定量、可视化的文学地理研究可以从空间上表征诗词创作者所处时代的社会、经济和文化状况，这也是历史、经济、文化和地理等学科专家所关注的重要学术内容。

总之，古诗词文本空间解析和可视化分析，为古诗词文本挖掘与应用的发展做出了一种探索和尝试，实现了从古诗词文学作品一般信息的统计学分析扩展到文学内容的空间信息挖掘，为文学地理学研究提供了新的视角，也为其他类型文学作品的地理学研究和历史、文化地理学等相关学科的研究提供了可参考的案例。

作者：张建立，李仁杰，傅学庆，张军海

来源：《地球信息科学学报》2014年第6期

选稿：耿 曈

编辑：汪鸿琴

校对：贺雨婷

审订：杨 琪

责编：耿 曈

（由于版面有限，文章注释内容请参照原文）

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