引言
对于中国古代城市空间结构问题的研究，一直是学界的热点问题之一。研究者们通过考据诸多历史文献，提取有关城市空间细节的蛛丝马迹，最终汇总为古代城市地图，其中包含了大量的文本考据，空间推断以及专家的猜想。在本项目中，我们尝试通过可视化技术，将古代城市地图与其背后所依据的古籍史料与现代专家学者的研究论著等更加紧密地联系在一起，使得针对古代城市空间结构的研究过程与结论变得可探索、可查询、可溯源。
数据收集
本项目主要包含两个方面的数据。其一为地图数据。本项目基于北宋东京都城布局相关研究文献中的基础地图，手动重绘了汴梁城池的矢量地图数据。以现有文献中的图片地图为基础，逐个分解出其中的城墙、道路、河流、建筑等地图元素，并综合多张图片地图信息，相互补充缺少的细节，最终完成了矢量地图的构建。进一步，设计同学吸取古代舆图、宋画等的风格特征，将矢量地图中的各个元素风格化，最终获得了古色古风的宋代汴梁城市地图。
原始文献中的图片地图，重绘的矢量地图，以及风格化后的矢量地图
另一部分是文本数据。项目收集了古代文献和现代考据资料两类文本材料。古代文献，如《东京梦华录》《宋史》《宋朝事实类苑》等中包含了古代城市方方面面的信息，既包含了城市布局，建筑位置和功能的介绍文字，也同样囊括了大事件记录，名人私宅，交友游记等间接信息。这些内容都可能涉及到城池中的不同元素，可以成为城市空间布局推断的材料依据。现代考据资料则是由史地研究者通过整合古籍文献、考古事实等材料形成的对古代城市空间布局的推断。其中直接或间接引用了史料，并和地图中的元素相关联，从而形成了古今文献间的印证关系。考据资料通常是对古代城市地图的直接阐释。
项目人工标注了文本材料中的实体以及考据资料对于古代文献的引用关系，将这部分数据整理成为数据表格。通过赋予每段文本，以及文本中的实体唯一标识符，项目将文本的引用关系以及文本所涉及到的实体信息结构化。进一步，通过将矢量地图中的实体与文本中提取的实体对应起来，就可以得到文本与地图之间的关联信息。
可视化目标
本项目希望能够突破以往单一城市布局地图绘制所存在的一些局限，如信息呈现有限、绘图依据不直观、更新滞后、互动性缺乏等，实现古代城市地图的交互与溯源功能的创新。一方面，用户可以通过地理标识对地图进行个性化的自由探索，另一方面，尤其针对具有研究需求的用户群体，提供了每一地理空间实体的全面的研究信息，包括史料记载、研究文献考据、考古发现等，并发掘各资料间引用、互证、相悖的关系，便于研究者高效获取研究文献与考据思路查证；同时，研究者可以利用该系统进行更深入探讨都城布局与政治、经济、文化的关系等研究问题。
可视化设计
可视化系统由两个部分组成，包括地图界面和文献面板，地图界面直观地展示了了宋代汴梁城的地理特征，而文献界面主要显示原始文献和研究文献，以提供给读者地图和文献的对读。这两个界面之间由一系列交互联动形成关联，支持用户从地图出发或从文献出发，高效地建立两者之间的联系。
宋代城池——汴梁布局溯源分析系统
在地图中，包含了从文献文本和图片中提取得到的多种地理元素，包括城门、城墙、河流、桥梁、园林、地标建筑以及居民厢坊等，在地图的左下角放置了对应的图例，在对地图提供解释的同时，用户也可以将鼠标悬停到某一个图例上来聚焦检查地图上关心的特定种类的地理元素。
在地图上，我们了交互机制将地理元素划分为了四种关心等级，以便用户对照地图上的地理元素和对应的文献：
1. 核心关注元素：用户可以通过双击将一个元素确定为核心关注元素，该元素会使用最粗的蓝色包络高亮显示，文献列表中的文献会根据核心关注元素进行自动筛选。
2. 相关关注元素：如果用户希望分析多个地理元素在文献中的共现关系，则可以在确定了核心关注元素之后，使用鼠标单击来选择一系列相关关注元素，在文献列表中，同时提及了核心关注元素和相关关注元素的文献项会被优先排序在上方。
3. 当前关注元素：当用户将鼠标悬停在地图元素上时，该元素被认为是当前用户暂时性关心的元素，此时该元素会使用红色的包络高亮显示，同时会在地图上显示一个提示框，展示这一地理元素的详细信息。
4. 普通元素：其他没有被用户交互的其他地理元素均被视为普通元素，在用户的分析过程中，被认为具有最低的关心程度。
通过鼠标悬停来快速检查不同地理元素的详细情况
在文献界面中，古籍文献和研究文献以两列的形式分别呈现在左右，每一项文献均包含文献文本和可能的原始文献的图片。在文献文本中，根据地图界面中不同的关心等级，对应的文本被以对应的形式进行高亮，文献项目的展示与否和展示的顺序也被随之自动计算。
在文献界面中，用户可以通过点击对应的实体名称来关注特定地理元素，同时用户也可以通过选中文献项来检查文献之间的引用关系。
双击一个地理元素将其确定为核心关注元素，在右侧可以自动筛选出与其相关的文献
通过交互检查宣德门和太平坊在文献中的共现情况
结语
北宋东京汴梁城上承隋唐长安，下启明清北京，是中国城市发展史上最重要的变革。城市面貌和空间格局都发生了巨大的变革，里坊制度被更具开放性、外向性和自由性的街坊制度所代替，城市各个组成部分之间的相互依存关系更为密切，表现出一种欣欣向荣的商业气息和城市精神。项目通过可视化技术，将古今文本资料与地图紧密结合，实现了针对宋代城市——汴梁布局的溯源分析系统，使得针对古代城市空间结构的研究过程与结论都变得可探索、可查询、可溯源。
课程设计：
《宋代城池——汴梁布局溯源分析系统》
小组成员：
邵汉宁（北京大学）
罗煜楚（北京大学）
夏欣怡（湖南大学）
栾忻如（中央美术学院）
胡 绮（复旦大学）
指导老师：
袁晓如（北京大学）
陈慰平（中央美术学院）
梁建国（厦门大学）
暑期学校优秀课程设计将陆续收录在可视化看中国网页：
https://vis.pku.edu.cn/vis4china
暑期学校网页：
https://chinavis.org/s24
