桂林理工大学

详情

基于GIS技术下广西重要农业文化遗产景观基因识别及典型特征分析

申报人：潘昌丽 申报日期：2025-01-02

基本情况

2025年批次
基于GIS技术下广西重要农业文化遗产景观基因识别及典型特征分析 学生申报
创新训练项目
工学
建筑类
学生来源于教师科研项目选题
一年期
本研究旨在深入挖掘广西重要农业文化遗产的多重价值，为其保护、传承与可持续利用提供科学依据和理论支持。通过引入GIS技术，创新农业文化遗产的研究方法，提升研究的科学性与精确性，推动广西农业文化遗产的全面保护和可持续发展。研究将围绕历史、文化、生态和经济等多维度展开，揭示广西农业文化遗产的深层价值，为后续的保护与传承提供理论依据。
负责人有参与2023年及2024年“微景观设计大赛”，2024年创新训练项目区级立项等活动的经历，取得优秀的成绩，对问卷调研等研究工作较熟悉，撰写过多篇调研报告。
  
  课题指导老师曾丹具有多年的教学工作经验，参与国家社科基金2项、广西社科基金1项；主持校级教改7项；主持区级课程2项；参与校级、区级教学成果二等奖，获评为省部级竞赛“优秀指导教师”；主持及参与建筑与景观设计项目20余项；发表论文及作品十余篇，核心期刊论文3篇。


  指导教师陈江碧拥有丰富的城乡规划与农业农村领域的实践经验，曾深度参与上百个新农村规划项目及多项城乡规划设计、园林施工与养护管理等任务，其中包括主持完成的《桂林市村庄规划编制办法编制》这一专业规范性文件，以及《桂林市两江四湖环境综合整治工程》、《漓江两岸景观区域规划》、《桂林市主要道路提升改造景观规划》和《桂林漓东中央商务区控制性详细规划》等重要项目，其中多项为市厅级主导项目。陈老师不仅熟悉农业农村情况，还致力于文化遗产与自然风貌的保护研究，是国家社科基金项目《南岭走廊少数民族乡村风貌保护的典型案例调查研究》的主持者，同时也是2024年教育部人文社科研究项目《旅游赋能稻作梯田生态产品增值增效路径研究》的核心成员。此外，陈老师还参与了《桂林古树名木》的编辑整理工作，填补了桂林市在该领域的文献资料空白，并两次作为主要成员参与了桂林市全市性园林绿地五年期调查调研，以及近年出版的《桂林传统村落勘录》调研团队的环境组调研负责人，展现了其在多个领域内的深厚造诣与广泛贡献。 
   曾丹老师从事风景园林相关教学与科研课题研究，有扎实的专业知识和较深入的研究经历。先后指导学生完成大创课题6项。能够帮助学生确定课题的研究内容、研究方法和技术路线，为该项目提供材料、调研分析、论文撰写等方面支持。

  陈江碧老师在学术期刊和核心刊物发表专业学术论文多篇。目前主持在研2021年国社科基金项目：南岭走廊少数民族乡村风貌保护的典型案例调查研究。
区级

项目成员

序号 学生 所属学院 专业 年级 项目中的分工 成员类型
潘昌丽 旅游与风景园林学院 风景园林 2023 整体协调
冯嘉容 旅游与风景园林学院 风景园林 2024 数据整合
刘钊 旅游与风景园林学院 风景园林 2024 技术分析
钟功灿 旅游与风景园林学院 风景园林 2024 调研执行
杨雨佳 旅游与风景园林学院 风景园林 2024 收集文献

指导教师

序号 教师姓名 所属学院 是否企业导师 教师类型
曾丹 旅游与风景园林学院 否
陈江碧 旅游与风景园林学院 否

立项依据

      广西作为中国重要的农业文化遗产地区，拥有丰富的农业文化遗产资源，包括传统的农田景观、农业生产方式、民俗文化和手工艺等。这些遗产不仅是当地历史和文化的重要载体，也是维护生态平衡和推动可持续发展的重要基础。然而，随着现代化进程的推进，这些宝贵的农业文化遗产面临着严峻的保护和传承挑战。
      本研究旨在深入挖掘广西重要农业文化遗产的多重价值，为其保护、传承与可持续利用提供科学依据和理论支持。通过引入GIS技术，创新农业文化遗产的研究方法，提升研究的科学性与精确性，推动广西农业文化遗产的全面保护和可持续发展。研究将围绕历史、文化、生态和经济等多维度展开，揭示广西农业文化遗产的深层价值，为后续的保护与传承提供理论依据。
具体目标包括：一是通过深入研究广西农业文化遗产，揭示其多维价值，为保护与传承工作提供实践指导；二是运用GIS技术对农业文化遗产进行空间分析，突破传统方法的局限，提升研究精度，支持决策制定；三是识别和分析广西农业文化遗产的“景观基因”和典型特征，丰富相关理论框架，为国内外同类研究提供借鉴；四是结合地方经济、文化和生态保护，提出切实可行的政策建议，推动传统文化的传承与经济生态的协调发展。通过这些研究目标的实现，本研究将为广西农业文化遗产的科学保护、合理利用提供重要支持，同时助力地方社会经济和生态环境的可持续发展。
1.研究对象
本课题拟对广西重要农业文化遗产景观基因识别及典型特征进行分析研究，基于GIS技术，系统识别广西重要农业文化遗产的景观基因，并对其典型特征进行深入分析。在具体研究过程中，拟选择广西农业文化遗产景观基因作为主要研究案例，探讨现代GIS技术下广西农业文化遗产景观的保护与可持续利用。

2.框架思路
本课题的总体研究框架主要由4部分构成：
研究内容主要包括农业文化遗产相关理论与基础研究、农业文化遗产景观基因识别指标的选取、广西重要农业文化遗产景观基因的识别与分析、以及景观典型特征的提取与保护传承策略。具体研究内容如下：
（1）农业文化遗产相关理论与基础研究
1）农业文化遗产概念：剖析农业文化遗产的定义、内涵和分类，探讨其作为历史、文化、生态和社会资源的多重价值，为后续研究提供理论基础。
2）研究现状综述：总结农业文化遗产景观研究的进展，分析国内外在景观基因识别、空间分布和特征分析方面的成果与不足，指出研究中的空白，支持本研究的创新性。
3）ArcGIS应用分析：探讨ArcGIS等GIS技术在农业文化遗产景观研究中的应用，分析空间数据分析、可视化和时空演变分析等技术手段在保护中的效果，阐明GIS技术在景观基因识别中的优势。
（2）农业文化遗产景观基因识别指标的选取：
1）农业景观要素：研究与农业生产相关的要素，如农田布局、作物分布、生产方式、灌溉系统等，通过GIS技术进行空间识别，为景观基因识别提供数据支持。
2）自然景观要素：识别与农业文化遗产相关的自然要素，如地形、水系、气候等，分析其与农业景观的关系，探索自然环境对遗产演变的影响。
3）人文景观要素：研究农业文化遗产中的人文景观要素，如传统建筑、农耕技艺、民俗文化等，利用GIS分析其空间分布，揭示文化传承和社会功能。

3. 广西重要农业文化遗产景观基因识别
1）农业文化遗产景观基因识别方法
本研究将采用GIS空间数据分析技术，对广西重要农业文化遗产景观进行全面识别。通过对物质与非物质景观要素进行空间分析和分类，提取出具有代表性的景观基因。具体方法包括空间数据的可视化、层次分析、热力图分析、空间聚类分析等技术手段，确保景观基因的识别过程科学、精准。
2）农业文化遗产景观基因识别
根据选取的指标，进行广西重要农业文化遗产的景观基因识别。重点识别与农业生产、自然环境及人文景观密切相关的基因要素，并构建农业文化遗产景观基因的空间数据库，为后续的特征提取与保护传承提供数据支持。

4. 广西重要农业文化遗产景观典型特征提取及保护传承
1）典型特征提取
结合GIS空间分析技术，对识别出的农业文化遗产景观基因进行典型特征提取，分析其在空间分布、形态特征、文化内涵等方面的表现。通过空间叠加分析、缓冲区分析等方法，提取出景观基因的典型特征，如文化遗产景观的聚集性、层次性、连续性等空间特征，以及它们所承载的文化、历史和生态信息。
2）保护与传承策略
基于景观基因识别与典型特征分析的结果，提出针对广西农业文化遗产景观的保护与可持续利用策略。
1.国内相关研究的学术史梳理
（1）农业文化遗产的理论形成与发展。
早期农业文化遗产主要被单独研究，随着研究的深入逐渐与其他相关学科融合。李明(2012)从多科视角对农业文化遗产的保护理论进行了初步探讨，标志着国内对该领域研究的起步。王思明 (2016.2019)分别对农业文化遗产的内涵进行了深入剖析，并提出了保护中应注意把握的八组关系以及学科体系的构建，为后续研究提供了坚实的理论基础。2020年后跨学科合作不断加强，运用历史学、地理学、生态学等多学科理论和方法，对农业文化遗产进行综合研究，深化了对其本质特征、演变规律和发展趋势等方面的理论研究和实证分析。彭颖（2023）基于农业文化遗产思维下广西景观保护的论述为景观基因识别后的传承与保护提供了重要 的理论基础，粱思聪（2024）等的广西农业文化遗产研究进展为后续农业文化遗产的研究提供了整体结构的思路。
（2）农业文化遗产与景观基因融合发展。
在农业文化遗产跨学科交融中逐渐与景观基因融合，初期探讨农业文化遗产中的文化景观基因特征，进一步发展成如何通过挖掘和利用这些基因来促进乡村景观的可持续发展。周之澄（2023）探讨了长三角地区农业文化遗产的文化景观基因及其设计利用策略，为广西农业文化遗产景观基因识别传承具有借鉴意义。谢宗强（2023）乡村生态景观生物多样性维护与预警技术研究在预警技术上有着深入研究，可借鉴其探测预警技术为广西农业文化遗产景观保护与传承做出贡献。辛琳（2024）粮田系统农业文化遗产旅游景观提升策略为本课题研究提供农业文化遗产景观可持续利用与发展提供了方向。
（3）数字技术在农业文化遗产保护中的融合应用
随着数字技术的快速发展，数字化手段在农业文化遗产的保护与利用中发挥着越来越重要的作用。杨波、何露（2015）认为GIS技术在农业文化遗产保护中具有广阔前景，为后续研究奠定了坚实的基础。与此同时，GIS技术自20世纪80年代在中国开始研发以来，尤其是21世纪互联网和全球定位系统技术的飞速发展，逐渐与农业文化遗产保护的实践相融合。胡最和闵庆文（2021)对构建农业文化遗产数字化保护的概念与框架进行了探讨。梁琰和王红崧（2021）研究了元阳哈尼梯田农业文化遗产景观基因的挖掘与数字化表达，为文化遗产的数字化保护开辟了新路径。刘国菊（2024）提出了数字技术推动农业文化遗产“活”起来的策略。

2.国外相关研究的学术史梳理
农业文化遗产的研究始于GIAHS（全球重要农业文化遗产）项目启动之前，国外学者已开始对农业遗产展开初步探索，主要集中在农业遗产的分类与实证研究上。随着研究的深入，学者们逐渐将视角扩展到农业系统的保护与开发，尤其是农业文化遗产的内涵与价值的研究。Jack Rodney Harlan（1998）探讨了农业文化遗产与人类生活的密切关系，而Parviz Koohafkan（2011）则强调了农业文化遗产在全球生物多样性保护和环境可持续性方面的重要作用。随着跨学科合作的兴起，国际合作也逐渐成为未来农业文化遗产研究的重要趋势。
在技术应用方面，GIS技术自2018年起在国外逐渐得到推广，部分学者开始将其与农业文化遗产的研究结合，以促进文化遗产的保护与发展。Caitlin Curtis（2012）利用GIS技术研究了土耳其西部遗产的保护方法，Laura Nahuelhual（2014）则探讨了GIS技术在智利农业遗产生态系统保护中的应用，尽管这些研究为农业文化遗产的保护提供了新的思路，但尚未形成系统的理论框架。因此，GIS技术与农业文化遗产结合的研究仍处于探索阶段，未来仍需进一步理论化与实践验证。2021年全球重要农业文化遗产保护倡议20周年时，托比亚斯·普利宁格教授接受访谈，我们可通过“社会-生态系统研究的演变与跨学科的可持续景观保护”来了解其学术发展脉络、对景观和恢复性两个学术共同体融合的贡献、田野案例和工作方法，以及对传统农业系统保护的看法。日本农业文化遗产复合系统景观特征与保护利用机制也为本课题研究农业文化遗产景观基因识别与保护利用提供了借鉴思路。

3.已有研究的不足
目前，农业文化遗产研究在国内外均取得一定进展，涉及跨学科研究及保护实践等方面。ArcGIS技术主要用于分析空间分布、提取基因识别及信息化动态管理，而景观图谱识别技术则注重空间分布特征、形态结构特征及生态功能评估。
国内外相关研究为本研究提供了重要参考，也证明了本研究的可行性和必要性，但仍存在几点不足：
农业文化遗产研究在国内外均面临理论体系不完善的问题。国内研究虽在跨学科融合上有所进展，但缺乏整合性理论框架；同时，技术应用如GIS在农业文化遗产保护中的实践模式尚不成熟。国外研究技术与农业文化遗产融合理论构建欠缺，以及研究范围相对狭窄的问题，缺乏对社会公平性等潜在领域的深入探讨。在景观基因角度，同样缺乏有效的技术手段来从景观基因出发对农业文化遗产进行全方位的评估与保护，没有建立以景观基因识别为基础的农业文化遗产信息管理系统。

4.对策：
在应用研究方面，应加大GIS等技术在农业文化遗产保护与管理实践中的应用力度。通过实地试点项目，探索从景观基因识别到保护管理整套技术应用的有效模式，为理论构建提供实际数据支持。例如利用无人机航拍和GIS技术相结合的方式准确提取农业文化遗产中的景观基因要素，并为景观基因理论构建提供实际数据支持。
此外，还应拓展研究范围，要重视景观基因与社会公平性等潜在领域的关联。研究景观基因的保护与传承如何影响不同群体在农业文化遗产中的权益关系，从而推动研究从景观基因角度的全面性和深入性。
应加强国际国内的交流合作，共同推进农业文化遗产理论体系的构建和完善，兼顾景观基因相关理论。通过跨国合作项目，分享景观基因研究经验，拓宽研究视野，可以通过对比不同国家农业文化遗产景观基因的异同点，弥补各自的研究短板。同时，深化跨学科研究，多学科专家团队组建要涵盖景观学、文化遗产学等与景观基因密切相关的学科，整合历史学、地理学、生态学、信息技术等多领域研究成果，形成系统的理论框架。
   (1)ArcGIS技术的拓展应用：在农业文化遗产研究中，不仅限于分析空间分布特征，还进一步探索其在提取基因识别技术及信息化动态管理方面的应用，拓展了ArcGIS技术的使用范围。

（2）跨学科研究的综合方法：强调从多维度、跨学科的角度进行综合性研究，结合多个学科领域的知识和技术，以提高研究的深度和广度。

  (3)注重实际应用：研究不仅关注理论框架的构建，还强调与保护实践的紧密结合，致力于将研究成果转化为实际生产力，为农业文化遗产的保护与传承提供科学依据。
 
 （4）系统性与可持续性：研究注重系统性课题研究，旨在实现农业文化遗产的多元化保护与可持续发展，适应环境变迁与社会发展的新挑战。
（1）技术路线

summernote-img
（2）拟解决的问题

1）加大GIS等技术在农业文化遗产保护与管理实践中的应用力度：通过实地试点项目，探索技术应用的有效模式，为理论构建提供实际数据支持。此外，还应拓展研究范围，关注农业文化遗产与社会公平性等潜在领域的关联，推动研究的全面性和深入性。

2）对典型特征进行提取：结合GIS空间分析技术，对识别出的农业文化遗产景观基因进行典型特征提取，分析其在空间分布、形态特征、文化内涵等方面的表现。通过空间叠加分析、缓冲区分析等方法，提取出景观基因的典型特征，如文化遗产景观的聚集性、层次性、连续性等空间特征，以及它们所承载的文化、历史和生态信息。

3）制定保护与传承策略：基于景观基因识别与典型特征分析的结果，提出针对广西农业文化遗产景观的保护与可持续利用策略。

（3）预期成果

1）前期成果：开展对广西农业文化遗产景观基因识别文本分析和数字化建设，构建广西农业遗产景观基因识别数据库。

2）中期成果：构建广西农业文化遗产景观基因识别体系，开展实地调研和问卷调查，对广西农业文化遗产景观进行深入研究，提出广西农业文化遗产景观开发和保护对策。

3）最终成果：完成系列调查报告和1篇论文。
第一阶段：前期组织及资料收集阶段（第1-2个月）
确定具体研究内容和目标，收集整理与研究相关数据、文献与信息等，进行农业文化遗产景观相关理论与基础整理，对物质与非物质景观要素进行空间分析和分类，建立项目团队，分配任务和责任。

第二阶段：文本分析阶段（第2-4个月）
对整合文本与数据进行深度研究与分析，进行农业文化遗产景观基因识别指标的选取。

第三阶段：数字化建设与识别阶段（第5-6个月）
采用GIS空间数据分析技术，对广西重要农业文化遗产景观进行全面识别，构建农业文化遗产景观基因的空间数据库。

第四阶段：田野调查实施阶段（第4-7个月）
确定田野调查所需的资料和数据，小组讨论调研相关事项，确定研究具体方案，进入所甄选地区进行综合全面的田野调查，修改完善问卷及访谈问题，搜集研究所需资料。

第五阶段：分析和撰写阶段（第8-10个月）
完善数据库，对所搜集的问卷、访谈等所有资料进行分析总结；进行补充调查；撰写相关研究报告。

第六阶段：总结阶段（第11-12个月）
据研究成果，提出具有针对性的建议和方案，完成报告的汇总与撰写，提交结题申请与结题报告，接受验收。
已具备的条件：拥有一支强大的项目团队，具备必要的硬件设施和软件工具，有一定的项目启动资金。已经完成了一些初步的场地调研和技术可行性分析。与地方产业团队建立了初步联系，为项目提供了丰富的数据资源基础。

 尚缺少的条件：目前团队成员在GIS技术的高阶应用方面经验相对不足，特别是在空间数据分析、建模及深度应用方面的能力仍需提升。未完成景观基因识别库的搭建和测试：景观基因识别库是本项目中核心的技术部分之一，当前尚未完成其数据库的构建和测试，影响了相关研究的进度。

 解决方法：向专业的技术人员学习，引进先进的GIS技术和经验；培养相关的技术人才；争取更多的资金支持，用于技术指导及深入研究保护。

经费预算

开支科目 预算经费（元） 主要用途 阶段下达经费计划（元）
前半阶段 后半阶段
预算经费总额 5000.00 无 1600.00 3400.00
1. 业务费 4800.00 无 1400.00 3400.00
（1）计算、分析、测试费 0.00 无 0.00 0.00
（2）能源动力费 0.00 无 0.00 0.00
（3）会议、差旅费 2500.00 用于外出实地考察调研产生的交通费住宿等 1250.00 1250.00
（4）文献检索费 300.00 用于文献检索查询 150.00 150.00
（5）论文出版费 2000.00 用于成果论文的发表 0.00 2000.00
2. 仪器设备购置费 0.00 无 0.00 0.00
3. 实验装置试制费 0.00 无 0.00 0.00
4. 材料费 200.00 用于购买、租用设备和调研材料工具等 200.00 0.00
结束

用户单位： 桂林理工大学        

版权所有： 南京先极科技有限公司