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中华文明源远流长，历史遗迹和古聚落遗址众多，古代的先辈们在这片广袤的土地上创造了璀璨的文明。作为一个历史悠久的国家，中国文明的起源问题一直以来是国内外学术界的热点研究领域。近年来，将空间信息技术和聚落考古研究相结合，进行人地关系的研究，已经成为文明起源与文化发展问题研究的重要部分，相关的研究成果也日益丰富。聚落考古就是以聚落遗址为单位进行田野考古及其相关研究。由于涉及历史、地理、环境、考古等众多的数据信息，常规的GIS模型分析方法对整合和发掘其内在隐含信息与各方面数据之间的关联十分困难，而空间数据挖掘技术恰恰可以对信息量繁杂的聚落考古数据进行梳理整合，并挖掘内在规律。因此，本文中采用空间数据挖掘技术，结合GIS空间分析方法，充分挖掘连续文化时期各类数据的内在联系，研究聚落的分布和时空演化规律。 辽宁西部地区的田野考古工作持续多年，取得了丰硕的成果，可以为相关考古研究提供大量基础信息。本文使用空间数据挖掘技术对辽宁西部区域遗址进行研究，评定遗址等级，划分研究区域的聚落范围，并在此研究基础上，分析辽宁西部区域在连续文化序列下的聚落遗址分布和演化规律，并解释变化发生的客观原因。主要的研究工作如下: (1)利用决策树分类方法评定遗址等级。主要划分依据是遗址面积和遗址出土遗存的种类。将遗址的规模划分为两个等级，表征重要程度的差别，作为聚类分析的遗址特征之一。从遗址分类的结果来看，聚落中高等级遗址的比例随文化更替比例下降，最后逐渐趋于5％左右。 (2)对k-means算法改进进行聚类分析。算法实现中，使用DEM计算得出的实际路径距离代替欧氏距离。由于遗址等级能够代表相应文化时期的社会关系，将其加入到聚类分析中。通过计算不同文化时期的轮廓系数确定k-means聚类分析的k值，然后进行聚落划分并确定聚落中高等级遗址的控制范围。从得到的结果可以看出:红山文化时期聚落分布较为孤立，随文化更替，聚落间出现交流融合，聚落形态也不断变化;各聚落中高等级遗址的控制范围与其位置和聚落内部遗址数目关系密切。 (3)从红山文化时期—夏家店下层文化时期—夏家店上层文化时期—战国文化时期，研究区域内聚落从低海拔地区迁徙到高海拔地区，最后又回到低海拔的区域。除地理环境因素外，气候事件与生产方式的变化可能对聚落的分布形式有较大影响。辽宁西部地区各文化时期遗址分布最多的区域是大凌河支流地区，该区域与史料中记载的辽西郡首阳乐位置相近。研究结果通过文献记载得到了一进步的验证。