嵩山地区是华夏文明起源核心区域，留存裴李岗、仰韶、龙山、夏商四期完整史前考古遗址，是揭示早期人地关系、社会复杂化进程的关键研究区域。传统聚落考古多单独分析遗址环境选址或单一时段空间集聚，缺少能够还原史前人类真实通行成本、跨文化统一可比的聚类分析框架，难以完整厘清 9000–3000 BP 聚落集群千年尺度演变规律，也无法定量区分气候环境与社会政治因素对聚落格局的主次驱动作用。

       本研究依托1975 处史前聚落遗址数据，整合 30m 高精度 DEM 地形、水系、古气候多源代用指标，构建一套近邻分析 + 核密度估计 + 最小成本路径 LCP+K-medoids 聚类一体化 GIS 定量分析体系。借助层次分析法 AHP 构建地形阻力面，采用 Dijkstra 算法计算遗址间真实通行成本距离，规避传统欧式直线距离忽略山地、河谷通行阻碍的缺陷；通过轮廓系数确定各时期最优聚类数量，采用R代码实现各时期聚落群的划分，为区域聚落集群划分提供标准化、可移植技术范式。

       研究结果显示，环嵩山全境四期聚落始终呈显著集聚分布，集聚强度持续提升，夏商时期达到峰值；高密度集聚核心持续西迁，最终形成以偃师、郑州为双核心的空间格局。尽管遗址总量增长 5 倍，最优聚落集群数量从裴李岗 9 组逐步缩减至夏商 2 组，反映区域人群交流网络持续整合、早期社会权力不断集中。

       全新世大暖期（裴李岗-龙山）气候暖湿，地形、水文、古气候等自然环境是聚落分布主导约束；至夏商时期区域气候转向冷干，聚落集聚程度反而达到顶峰，社会政治分化、早期国家崛起成为重塑聚落空间格局的核心驱动力量，实现了人地关系驱动机制的阶段性转换。

       本研究构建的多方法耦合定量框架可复现、可移植，为国内其他文明核心区聚落考古、人地耦合研究提供标准化技术流程；同时系统揭示嵩山地区从原始聚落分散聚居到早期王朝双中心格局的完整演化脉络，为阐释华夏文明起源与早期社会复杂化提供关键空间证据。

       该研究成果近期发表在PLoS One期刊上，第一作者为闫丽洁副研究员，通讯作者为闫丽洁和王霞副研究员。

     该研究得到国家自然科学基金（41701014）、河南省科学院基础科研专项（20250601004）、河南省科学院高水平科研创新专项（20252301001）、河南省自然科学基金（232300420175）联合资助。

论文信息：

Yan L, Wang X, Zhang L, Teng F. Spatiotemporal evolution and clustering patterns of settlements from the neolithic to the bronze age (9000–3000 BP) in the Songshan mountain region, China. PLOS ONE.

论文链接：https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0351644

图 1 研究区区位与数字高程底图

图 2 嵩山地区地形阻力成本栅格图

图 3 环嵩山地区裴李岗-夏商时期聚落核密度空间分布图

图 4 裴李岗 — 夏商聚落集群分区结果图

图 5 研究区 9000 年以来降水、气温与孢粉代用指标变化序列

撰稿：闫丽洁

初审：任   杰

复审：杜   军

终审：鲁   鹏