定性GIS在时空间行为研究中的应用，本文主要内容关键词为：时空论文,GIS论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
doi：10.11820/dlkxjz.2013.09.002
修订日期：2013-08.
1 引言
受到地理学计量革命的深刻影响，GIS被视为以实证主义为基础的定量空间分析的工具，其根本目标是寻求关于世界的普适规律，实践生产关于世界的客观知识的科学追求，在定性与混合研究中的应用一直受到局限。20世纪90年代以来，实证主义的科学观受到批判，而GIS由于对主体表现的缺失、对主观能动性的忽视，以及基于实证主义的认识论等而被大加批评(Kwan,2002a,2002b,2007a)。其后，部分学者对GIS用于定性或混合研究中的可行性进行了探讨和论证(Bell et al,2004; Kwan,2002a,2002b,2007a,2007b；Kwan et al,2006; Mugerauer,2000; Pavlovskaya,2006; Sheppard,2001)。如Sheppard(2001)指出，GIS可处理图片、视频、叙述材料等非定量的数据，可整合情景化的知识与民族志材料，并非必须是定量的；Pavlovskaya(2006)论证了GIS本质上并非传统地理学家所认为的是限于定量分析的，相反，GIS应该是开放的，可以用于定性分析。Kwan(2007a)指出，GIS与实证主义认识论的关系具有历史与空间上的偶然性，定量并非GIS内在、固有的属性，每一种GIS技术与方法的使用是技术、科学、社会、个体的综合独特体现，基于不同的社会政治背景可以发展出不同的GIS。
对于GIS与定性研究关系的认识推动了广泛的GIS与定性研究整合的探索(Brown et al,2008; Knigge et al,2006; Kwan,2007a,2008b; Pavlovskaya,2002,2004; Pain et al,2006)。早期的尝试多为参与GIS(Participatory GIS)及公共参与GIS(Public Participation GIS)的研究，试图将人们的地方知识与感知整合于GIS中(Harris et al,1995; Jordan,2002; Weiner et al,2003)。近年来的一些研究则通过基于GIS的数据分析、制图和可视化过程等，对定性方法取得的研究结论进行补充或多元验证(Matthews et al,2005; Pavlovskaya,2002,2004; Skinner et al,2005)；对比单一使用任何一种方法，研究者能够更加清晰地识别研究问题(Knigge et al,2006)，从而使人文地理学中定性GIS的方法论取得了长足进展。
此外，定性GIS方法论已超越当前GIS静态的和笛卡尔的框架。多媒体和网络GIS得以发展，通过将多种多样的文本与非文本材料(音频文件、照片、视频文件、叙述)整合入GIS，加强知识生产中的定性或混合方法研究(AI-Kodmany,2000,2002; Bosworth et al,2002; Cope et al,2009; Knigge et al,2006; Krygier,2002; Lancaster et al,2002; Matthews et al,2005; Shiffer,1998,2002; Sieber,2004; Wong et al,2001)。其中GIS呈现的地理特征被与多种包含地理特征或场所信息的多媒体文件或网页相链接(Shiffer,2002)。通过个人的和地方的信息、形象的叙述和图像以及其他定性感知信息在GIS中的整合，多媒体和网络GIS可以呈现一系列地理特征，以及使不同人群居住的地方和体验的空间实现多种可视化(Mugerauer,2000)。然而以上定性GIS方法的概念基础和分析方法在近年的研究中才逐渐得到实践和发展，包括将扎根理论与可视化结合形成对定量与定性数据反复的、自反的、情景的、概念的综合分析方法(Knigge et al,2006)；通过GIS和民族志方法的整合，将低收入家庭的复杂生活可视化能更好地理解其在福利制度中采取的策略(Matthews et al,2005)。
目前，定性GIS已经成为地理学混合研究方法的重要部分，对地理学多个领域的研究形成了方法论的革新和重要影响。正如Kwan(2002a,2002b,2004a)所指出的，GIS正是打破地理学长久以来定量与定性二元格局的手段。
GIS与时空间行为研究具有密切的联系，定性GIS通过文本或非文本质性材料整合GIS地理特征，形成了时空行为研究独特的地理环境系统与空间机制分析，一个重要的前沿领域就是地理叙事在时间地理学研究中的应用。时间地理学是研究人类时空间行为的重要视角，因为将时间、空间、人类行为置于同一框架内进行分析而在时空间行为研究的多个领域显示出极大的有效性(柴彦威，1998；柴彦威等，2009; Kwan,2004b)。尤其是20世纪90年代中期以来，地理空间技术的发展使得个体大规模行为数据的采集成为便利，GIS地理计算与三维地理可视化方法的发展为时间地理学方法在表达、分析、应用等多个方面带来革新(Chen et al,2011; Kwan,2000,2004b,Kwan et al,2011；赵莹等，2009)。可以说，当前GIS已成为时间地理学研究的基本工具，是时间地理学方法应用、操作与概念发展的有效平台。因此，近年来以GIS为代表的地理空间技术的定性分析与表达，为时间地理学融入质性分析提供了方法论基础。关美宝创建的基于GIS的地理叙事方法，通过借鉴叙事分析的一般方法尤其是三维叙事空间分析，结合时间地理学概念框架，开发了基于GIS平台的计算机辅助叙事分析组件(3D-VQGIS)，实现了在GIS内可视化的、循环交互的叙事分析方法，为时间地理学融入行为与主体的质性分析提供了从数据整合、数据分析到数据解释与展示的一整套研究方法与具体操作工具。
2 时间地理学与质性研究
2.1 时间地理学中的主体与情感
时间地理学方法强调对个体的关注，通过对计量革命时期区域科学研究范式下的“机械人”、“汇总人”的反思，将个体行为在时间与空间维度上连续展开，呈现出个体行为的时空间情景，注重分析时间与空间对个体行为的客观制约(柴彦威，1998；H
gerstrand,1970)。但是，在时间地理学的后期实践中，个体的情感与感知偏好等主观因素往往被忽视。随着社会经济水平的提高、空间与制度环境的复杂化以及人类生活方式与行为的多样化等，单从客观制约出发已难以有效地解释人类时空行为，而从个体生活史、行为偏好以及行为过程中的主观感受、关联于特定时间与空间中的情感、个体生活的社会伦理等视角出发的研究，对解释人类行为与社会生活的多样化、差异性具有更加重要的意义。所以，传统的时间地理学受到来自后结构主义学者、女性主义地理学者等的批判，指出其存在忽视个体主观选择与偏好、未充分考虑个体日常生活的社会背景、将行为主体简化为中立的时空路径容器等问题(柴彦威等，2009; Mcquoid et al,2012)。
实际上，行为主体在时空过程中的情感、感觉、伦理等主观性与社会文化因素既是个体时空行为过程的有机部分，也是构成其日常生活与行为的背景。以情感和感觉为例，Mcquoid等(2012)提出，时空路径的情感成分应该被纳入到时间地理学分析中，在特定的地方或情境下，我们感知到的以及预先形成的感觉会对我们的行为有极大的影响，当人们穿行其时空路径时，时空间和情感均具有重要的意义，且是相互影响的。人们通过情感体验社会生活的同时，情感也构成人们社会生活与行为的背景。Anderson等(2001)指出，感觉和情感在公众的生活与研究中通常是沉默的，人类世界是通过情感来建构和经历的；社会事务是以情感与感觉为媒介相联系的，如一个人的工作表现可能取决于家庭生活状况、通勤路上的经历等更为私人的生活中相牵连的复杂情感因素。可见，情感、感觉、伦理等行为主观性与社会文化因素是影响人类的日常生活和行为方式的不可忽视的一部分。需要将情感、感觉、价值、伦理等引入时空路径，使得时间地理学框架中融入行为与主体主观性、社会性，为行为分析提供相关联的日常生活的社会、文化背景。这样，时间地理学可以实现对复杂社会与空间环境中个体行为的更深入的解读，超越机械刻板的物质层面的导向，指向一个更为人本、更具幸福感的空间环境与社会生活。
2.2 体现主体、表达情感的地理空间技术
受到地理学传统中定量与定性方法论的二元格局的影响，情感、感知、社会文化等质性因素在时间地理学研究中的引入面临着方法和分析上的挑战，包括怎样在实际中获取情感等质性信息以及之后如何处理它(Anderson et al,2001)。近年来，以GIS为代表的地理空间技术的发展和应用，为已有较为成熟的基于GIS的分析和表现方法的时间地理学融入情感、伦理等主观性与社会性的质性分析提供了实践基础。
20世纪90年代以来，GIS等地理空间技术在认识论、表现方法、伦理、隐私等方面受到了猛烈的批判(Curry,1994; Pickles,1995; Sheppard,1993)，而2000年以来女性主义地理学对社会生活与知识生产中的情感因素的重视，为地理空间技术的发展提供了新的启示(Kwan,2007a)。长久以来，受到科学客观性认识的密切影响，主体性在地理空间技术中是缺失的、不重要的。科学的客观性暗示认识者具有超凡无穷的视野，并可以取得对已知世界完全的、独立的认识(Haraway,1991)，从而完全否定了认识者的参与，抹去了主观性，忽略了知识生产的权力关系(Foucault,1977)。事实上，主体性与地理空间技术是不可分割的，地理空间技术是被人所设计、创造、开发的，为人所使用，也很大部分被用来理解和解决人类社会生活中的问题，并且众多的主体已受到地理空间技术应用的影响(如被导弹夺去生命的人)。但无论是开发者还是使用者，主体的主观性、情感与感知、价值与伦理等在地理空间技术中均没有任何的体现，主体本身在技术中常常仅作为事物或地图上的点来处理，甚至被视为不存在(Gregory,2004; Hyndman,2005)。
同样与对科学客观性的认识相关，在学术认同中，理性思考相比于非理性的情绪性因素更加受到优待，非理性的情感性因素则受到排斥(Bennett,2004)。情感性因素在人们的生活中、技术开发与使用中、研究开展中均具有重要的作用。如Kwan(2007a)所言，在特定的时间和空间中，生命在明确地经历痛苦、爱、憎恨、气愤、希望、恐惧和热情，如果世界被渲染上复杂的情感色彩，空间、时间、感知的社会影响被纳入考虑范围，地理空间技术将对真实的生命有重要的作用。忽视情感和感知如何介入我们的研究和社会生活，便是去排斥生命如何度过、社会如何形成，以及知识如何产生的一系列关系(Anderson,et al,2001)。这具体表现为，作为地理空间技术的开发者，我们决定去采用特定研究部署和处理特定问题，常常是受诸如战争、环境问题、自然灾难等事件所唤起的情感所激发的(Bennett,2004)；作为研究者，在实地调查中调查者表达出的情感蕴含着诸如他们与他人、与社会的关系等重要的研究信息(Aitken,et al,2009)；作为使用者，我们生活在实时媒体覆盖了全球发生的事件(如飞机坠毁、恐怖袭击、暴力冲突等)，人们的日常生活被大量强烈情绪感染的事件相关讯息所包围的时代，我们有表达情感、情绪的需求。因此，探索和发展体现主体性、表达情感的地理空间技术就具有重要的价值和意义。Kwan(2007a)强调，只有研究者、被研究者以及使用者的主观性被引入地理空间技术，使得情感、感知、价值、伦理成为其构成的一部分，地理空间技术的应用才会导向一个更加公平、非暴力的世界。
致力于体现主体、融入情感的地理空间技术的发展，Kwan呼吁，首先作为开发者，要适当运用地理空间技术的力量，争夺技术的使用支配权，用有优势的可视化应用实践来反对客观化的视角。通过开发能够更有力地表达性别的、阶级的、种族的空间和个体经历的地理空间技术应用，帮助我们理解情感与社会和空间的关联，而不是纯粹的、主观的精神状态(Bondi,et al,2005)；要考虑到不同主体的存在(如孕妇、残疾人、老年人)以及他们在特定空间、时间、文化背景中被赋予的意义，关注情感、主观性以及空间是如何在特定时间与空间中相互构成的(Domosh,et al,2001; Law,1997; Longhurst,2001; Rose,1993)。其次，我们的地理空间技术应用实践应该重视人与地方的情感关联，可以开发融入情感、帮助表达被研究者价值、记忆、感知、情感的地理空间技术应用。如借鉴叙述电影中的动态图像和技术的感染力，制作GIS电影或可视化的关于边缘人们的生活故事，关注社会不公(Aitken,1991; Aitken,et al,2006)。
因此，得益于女性主义地理学的启发，以GIS为代表的地理空间技术体现主体性、融入情感因素的重要性逐渐得到认识，并在实践中得到探索，从而使得基于GIS的时间地理学方法引入情感、价值、伦理等主观因素、融合质性分析成为可能。其中，Kwan开创的地理叙事法，将叙事分析与时间地理学方法相结合，为时间地理学对个体行为的质性分析提供了一种全新的研究框架。
3 质性分析与叙事分析方法
3.1 地理学的社会转向与质性分析
20世纪50年代以来，受计量革命的深刻影响，地理学以科学客观性为追求，遵循实证主义的研究范式，致力于寻求空间规律，建立普适性的科学理论。60年代以来，地理学的实证主义研究范式逐渐受到批判，尤其是80、90年代以来新马克思主义、女性主义、后结构主义等多种理论取向构成的批判理论范式，从根本上对“客观而中立”的研究者立场和“旨在发现普适性规律”的研究目标发起了强有力的挑战(柴彦威，2012)。无论是研究者本身，或我们研究的人和事件，均不能摆脱政治、文化、经济、社会、种族等因素的影响，因此，地理学研究必然带有体现其个人身份和立场的视角，不存在价值中立的研究者和完全客观的研究；并且，地理学研究的重点也不是发现普适性规律，而是揭示人和事件与其所根植的文化和社会结构的互动关系(Guba,et al,1994)。
伴随着地理学研究的社会转向，近20年来质性方法在地理学研究中取得了可观的发展(Aitken,2001; Kobayashi,2001; Smith,2001; Valentine,2002)。质性分析从研究主题、研究目的、研究过程、分析方法等多个角度均区别于定量分析。质性分析关注于人们的生活经历、行为、情感以及组织功能、社会运动、文化现象等(Strauss,et al,1998)，强调人类价值观的重要性(Miles,et al,1994)，寻求在社会空间背景下对人们经历的理解与解释(Dwyer,et al,2001; Winchester,2005)。质性研究尤其适用于某一类研究问题(Creswell,2007; Strauss,et al,1998)，如人们如何体验特定的空间、地理景观如何被他们的情绪、愿望与记忆所塑造(Bosco,2001; Davies,et al,2007; George,et al,2005)，有助于理解有慢性疾病等困难人群的体验，发现边缘化群体或个人在主流舆论中被淹没的声音，其对诸如感受、情感等现象的复杂细节的捕捉，是通过其他方法难以实现的(Dunn,2005; Nagar,1997; Silverman,2001; Strauss,et al,1998)。
质性研究常使用深度访谈、小组讨论与参与性观察等方法进行研究，研究过程是自然发生的、反复的(Creswell,2007)，即数据收集、分析、理论建立等研究任务不必沿着一个固定的计划，随着新数据的加入、新问题的产生，研究计划可以不断被修改。研究者不断对自己的所见所闻与理解形成解释，这种解释无法与研究者自身的知识背景、生活历史、自我的理解相剥离(Creswell,2007)。因此，关系结构、情景化知识、研究者与研究对象的权力关系、主观性、真理的多样化构建、研究的政治性质等，均是质性研究需要考虑的核心问题(Rose,1997; Dowling,2005; Knigge,et al,2006)。另外，质性数据的分析过程趋向于归纳的、反复的、循环的与动态的(Gibbs,2002; Miles,et al,1994)。有时候需要与被调查者合作，使得他们有机会塑造在研究过程中产生的主题(Creswell,2007)。最后，多种验证与确认策略需要用于保证分析中的叙述反映了被调查者的体验或观点，这些策略包括使用多源数据进行多元验证，请被调查者观看与修改研究报告与结论，请其他研究者检验研究过程与分析，基于否定或负面的证据修订研究假设等(Bailey,et al,1999; Creswell,et al,2000; Miles,et al,1994; Mishler,1990)。
近年来地理学对定量与定性方法的认识，逐渐打破了长期以来的二元分割局面，倡导混合研究方法的使用。其中体现在分析工具上，表现为致力于将GIS应用于定性分析中，尤其是定性GIS的发展，实现基于GIS平台的定量与定性分析的融合。
3.2 面向生活经历的叙事分析
叙事分析(Narrative Analysis)是对人们讲述的其生命中一段时间的转折点或重要事件等生活经历的故事进行研究的一种质性分析方法(Chase,2005; Clandinin,2006; Clandinin,et al,2000; Connelly,et al,1990; Creswell,2007; Denzin,1989; George,et al,2005; Pinnegar,et al,2007; Polkinghorne,1995; Riessman,1993,2007; Riessman,et al,2005)。这些故事可包括某一事件的前因后果、人们对事件的反应、个人一生生活史的描述、个人一段或多段生活经历等(Denzin,1989; Plummer,1983)，可以由研究者来记录叙述者的个人生活经历，如传记，也可以由叙述者也就是研究对象来书写自己的经历，如自传(Creswell,2007; Denzin,1989; Moss,2001)。
作为一种研究方法，叙事分析不仅关注作为故事的人们的生活经历本身，更注重对个体经历“重构、塑造、体现、规定”的社会、文化、制度背景进行阐释(Clandinin,et al,2007)。它适用于发现和保留普通人的经历，尤其在研究长久以来被隐藏了的历史和地理事实，研究弱势群体、少数族群和被忽视或几乎没有被记载的生命记忆，以及这些记忆所基于的地方生活方面，具有突出的价值(George,et al,2005)。它提供了一种通过文字和他人的记忆来回溯到那个过去的时点和地方的方法(George,et al,2005)，将事件与物体作为一个有意义的整体来组织，将随时间推移的事件后果和反应进行关联(Chase,2005)。
叙事分析方法的目的与分析过程区别于其他质性方法，以叙述的一系列事件的时序为突出特点(Cortazzi,1993)。一般而言，需要对个人故事中的关键要素(如时间、地方、情节、场景等)进行分析，按时间顺序组织人们的经历，在一定的分析框架下重新书写人们的故事(Creswell,2007; Ollerenshaw,et al,2002)。因此，叙事分析方法通过对基于特定社会、文化和政治背景的个体经历的再组织与诠释，重构个体生活经历(Creswell,2007)。
并且，叙事分析方法有着不同的分析框架。如可以按情节结构的5个要素(人物角色、场景、问题、行为、解决方法)进行分析(Yussen,et al,1997)，进一步对故事中提取的主题进行分析，以及对故事的意义进行细致的探讨(Creswell,2007; Huber,et al,1999)。叙述分析还可以为社会语言学与话语分析，更多的关注经历和事件如何被讲述，而不是讲述的内容本身(Chase,2005; Labov,et al,1997; Riessman,1993; Riessman,et al,2005)。
对于地理学家而言，最重要和常见的叙事分析框架为三维叙事空间分析(Clandinin,et al,2000)，在此分析框架下，行为及其相互作用(个人与社会的)、时间(过去、现在、未来)、地方(实际地点或被讲述的地点)作为3个主要分析要素。
3.3 计算机辅助的质性资料分析
当前，计算机辅助是包括叙事材料分析在内的质性数据分析的一般形式，即通过常见的计算机辅助质性数据分析软件(Computer-aided Qualitative Data Analysis Software，CAQDAS)来进行。CAQDAS是为处理松散的、没有经过组织的质性数据而开发的软件包，具有特定的文本材料分析能力，包括文本存储与检索、编码、备注、绘图、建立等级树、概念建立和报告生成(Gibbs,2002; Peace et al,2005; Ryan,et al,2000; Seale,2005; Van Hoven,2003; Weitzman,2000)。其中，常用的CAQDAS为NVivo，可以对质性数据进行编码、并基于扎根理论识别概念与构建模型的关系。
在地理学研究中，由于作为地理空间分析一般工具的GIS当前仍缺乏定性数据分析能力，质性数据的分析和解译(如编码、关系建立、理论建立等)依赖GIS以外的一般计算机辅助的质性数据分析软件进行(Knigge,et al,2006; Matthews,et al,2005)。但由于这些软件多由地理学以外的领域开发，缺乏对质性数据进行地理或空间维度分析的能力，因此，虽然越来越多的学者使用一般的计算机辅助质性数据分析软件进行研究(Crang,et al,1997; Peace,et al,2005)，但当前GIS质性数据分析能力的缺乏、质性数据无法与地理或空间信息进行关联分析等问题仍然成为地理学研究的重要限制，也是定性GIS方法亟待突破之处。
4 从叙事分析到地理叙事
为拓展GIS的叙事分析能力，便于地理学的质性研究，Kwan等(2008)基于一般叙事分析方法发展了基于GIS的地理叙事分析方法(Geo-narrative)。它采用当前GIS的开发与设计平台，并借鉴一般计算机辅助质性数据分析软件的设计和功能，开发出基于GIS的计算机辅助叙事分析组件，称为三维可视化查询地理信息系统(3D-VQGIS)，是地理叙事分析的重要操作工具。3D-VQGIS拓展了一般计算机辅助叙事分析有所欠缺的空间维度提取分析能力，又结合了时间地理学框架，实现了基于GIS的叙事分析的循环交互分析与可视化表达。下面对3D-VQGIS的结构、功能及应用进行简要的介绍。
4.1 基于时间地理学框架的叙事分析可视化
如前文所述，人们的经历年表与事件发生的次序是叙事分析的重要要素，时间地理学方法正是基于GIS的叙事分析的良好表现框架(柴彦威等，1997；Hgerstrand,1970; Lenntorp,1976; Parkes,et al,1975)，用其对人们叙述的经历与事件进行分析，可以很好地按时间与顺序将经历与事件组织起来，创造可视化的叙述(Alibrandi,et al,2000; Gregory,1994; Laws,1997)。其次，时间地理框架可以简明地整合人类经历与事件的时间与空间维度，尤其适用于地理与人物传记的交叉分析，涵盖自身与地方、关系与特征、空间性与主观性的多个层面(Daniels,et al,2004)。再次，时间地理学方法将时间与空间维度整合于同一框架内，使得研究者可以对空间、时间与人类体验(如个人在不同时点不同地方的感受的变化)之间复杂的相互作用进行分析。这与Clandinin等(2000)提出的三维叙事空间分析(相互作用，时间，空间)方法相一致，基于时间、地方以及与环境的社会相互作用来理解经历。
此外，随着时间地理学方法在三维GIS中的表示与可视化的探索，可在三维GIS中将个人生命路径中的特定片段与广泛的文本或非文本材料(如备注、照片、视频、音频、个人字迹、手绘图等)链接，为叙述材料的交互式解释与可视化分析提供一个多媒体的环境。总之，时间地理学方法的个人生命路径可以简明地描述事件的时空进展(柴彦威等，2013)，是在GIS中实现叙述分析可视化、有序组织与解读的有用工具。
4.2 3D-VQGIS的结构与功能
3D-VQGIS即三维可视化查询地理信息系统，与一般计算机辅助质性数据分析软件相比，其只具有基本的质性数据处理与分析的能力，如编码，而缺乏综合理解的能力，如搜索与建模(Kwan,et al,2008)。3D-VQGIS包含两类编码功能，即一般的质性编码与时空编码，从而在GIS中整合了丰富的地理数据，拓展了空间维度的质性分析。
3D-VQGIS的开发主要是通过利用和拓展ArcGIS的对象模型，使用了一个面向对象的设计。它由两个核心组件组成(图1)：①用于存储与组织数据的数据库组件(称为3D-VQGIS地理数据库)；②集多个定制功能(如编码编辑器)为一体的数据分析组件。数据库组件包含了重要的地理数据与多媒体材料，为基于GIS的叙事分析提供解释性背景。同时，利用ArcObjects(ArcGIS的开发平台)来构建自定义特征对象或文本对象，以便存储与管理数据。
在3D-VQGIS的地理数据库中，多种对象与地理特征被模式化。首先，被试者的时空位置以三维生命路径来表示，且以段、边缘与接合特征类进行模式化；其次，城市环境中的地理对象(如建筑物、河流)被处理为具有特定属性的突出特征类；最后，研究收集的质性材料通过模式化形成文档对象。这些材料包括访谈记录、声音片段、照片、地图和手绘图或图表等。
3D-VQGIS中用于质性数据分析的定制功能通过VBA(Visual Basic for Applications)与DLLs(Originally Developed Dynamic-link Libraries)创建。此数据分析组件包含4个主模块(图1)：①轨迹生成器，用于读取被试者的时空数据，在ArcScene中生成三维生命路径；②原始材料浏览器，用于整合、浏览与管理地理数据库中不同类型的质性材料；③节点浏览器与编码编辑器，用于编码、编辑与分析整合入地理数据库中的文本材料；④时空编码器，用于将质性材料链接于特定地理特征或被试者的生命路径片段。这4个质性数据分析模块被加入ArcScene作为定制组件，可以通过添加入AreScene工具条中的功能按钮来启用。
图1 3D-VQGIS的结构(Kwan,et al,2008)
Fig.1 Architecture of 3D-VQGIS(Kwan,et al,2008)
4.3 地理叙事分析的时空行为研究案例
下面结合一个地理叙事分析的应用案例，更为具体直观地介绍3D-VQGIS的功能与使用方法，展示地理叙事方法如何将行为与主体的质性分析与时间地理学方法相融合。研究案例来自Kwan对美国9.11事件后反穆斯林仇恨犯罪事件对穆斯林女性日常生活的影响研究(Kwan,2008; Kwan et al,2008)。
4.3.1 研究背景与数据来源
9.11事件后，针对在美国穆斯林人群的敌对与仇恨犯罪激增，城市中重要的穆斯林活动场所或建筑被严重破坏，穆斯林群体面临着遭受到各种身体暴力伤害与暴力威胁的风险(Council on American-Islamic Relations,2002，2003)。在此背景下，Kwan希望理解这些犯罪事件或关于这些犯罪事件的知识对穆斯林人群生活的影响，包括这些犯罪活动如何影响了穆斯林人群的日常活动与出行、对公共场所的利用，以及对城市空间的感知，尤其是9.11事件前后对安全与潜在风险的感知(Kwan,2008; Kwan,et al,2008)。
由于穆斯林女性更易受到反穆斯林仇恨犯罪与歧视的影响，这项研究特别关注了穆斯林女性。首先，信仰伊斯兰教且遵守其宗教着装的女性在公共场所或家人以外的男性面前会佩戴穆斯林头巾，这样突出的宗教着装使得穆斯林女性更容易在公共场所被识别，从而更易受到暴力攻击(Kaya,2007; Moore,1998; Mustafa,1993; Shakeri,1998)。另外，由于穆斯林传统中女性在家庭中的性别角色，穆斯林女性需要在日常生活中从事许多家外活动(如接送孩子上学等)，这些家庭职责相关的活动在日常生活中均受到较大程度的时空制约，因此，“9·11”事件后，外出执行这些事务给穆斯林女性的生活带来极大的压力。为了避免被袭击，一些穆斯林女性可能被迫改变宗教着装，或者改变其日常活动与出行的地点和时间。
研究数据来源于俄亥俄州哥伦布市的37位穆斯林女性。该调查主要包括活动日志调查与深度访谈(Kwan,2008; Kwan,et al,2008)。在与被调查者的深度访谈中，每位被调查者将围绕“9·11”诱发的穆斯林仇恨犯罪给其日常活动与出行、城市环境的安全与风险感知带来的变化等，进行自己的故事叙述。叙述过程在被调查者许可的前提下，先使用数码记录器记录，再被转录成文字用于分析。此外，被调查者在研究区域的地图上描绘出自己日常生活中经常访问的位置以及在“9·11”前后分别认为不安全的区域。
以上各类数据构成了地理叙事分析的基础数据，下面通过对其中一个典型样本的数据分析过程，展示3D-VQGIS的使用与功能，进一步阐述地理叙事分析方法。
4.3.2 地理叙事分析的过程
(1)三维生命路径生成
如前文所述，时间地理学被用于作为基于GIS平台的叙事分析框架。因此，分析的第一步即为生成被调查者的生命路径。使用收集到的活动日志数据，3D-VQGIS中的轨迹生成器，在ArcScene中创建了被调查者的三维生命路径(图2)。图2显示了某一典型样本在“9·11”事件前一个典型工作日的生命路径，其第一个家外活动为送孩子去上学，然后返回家里；随后去了一个清真寺，然后在各种商店前进行了3次购物停留后又返回家里；再分别去学校接两个孩子，回到家里后未再外出。
(2)质性材料在GIS中的整合
在生成被调查者的三维生命路径后，通过3D-VQGIS中的原始资料浏览器(图3)，将收集的野外笔记、备注、照片与被调查者叙述的声音片断等质性材料整合到地理数据库中。图3的右边窗口显示被整合的材料清单，选择某项材料后可直接在左边的窗口中进行预览，也可以使用合适的Windows软件观看或听取。这些材料随后将通过时空编码过程链接到被调查者生命路径的特定片段或研究区域的地理特征对象。同时，地理特征对象(如建筑物、地块、街道网)的属性数据也被整合，为被调查者的叙述分析与可视化提供地理背景。
(3)三维叙事分析
完成以上两步后，接下来需要通过3D-VQGIS的两类编码功能(质性编码与时空编码)对被调查者的叙述进行三维叙事分析。质性编码类似于常见的计算机辅助质性数据分析软件中的常规编码功能，按与研究有密切关系的类别或主题将解释性的标签分派给文本或其他质性材料，其目标为评估和组织质性数据以理解文本含义(Cope,2003)。为了便于被调查者叙述材料的分析与编码，在3D-VQGIS中建立了基于三维叙事分析空间的一个节点等级(图4)。从节点浏览器左边窗口的节点等级排列可以看到，前4个一级节点中的3个对应了叙事分析的3个维度，被概括为：行动、空间参照、时间参照；此外，添加了另外的一个节点，即感觉与情绪，以便分析被调查者的感觉和体验。这些节点(作为质性数据内容的抽象或主题)与其内容通过3D-VQGIS中的节点浏览器来创建与组织。
节点结构创建后，质性编码将通过3D-VQGIS中的编码编辑器来执行。例如图5中来自被调查者口述的一段文本被编码后形成一个感受节点(“害怕外出”)、一个空间参考节点(“在我父母家隔壁”)和两个时间参考节点(“大约第二天”和“在晚上10点或10点半”)。这些编码随后会被用于分析“9·11”后被调查者体验到的感受与地点、时间的关系。
图2 典型样本的生命路径生成(Kwan,et al,2008)
Fig.2 Life path of the selected participant(Kwan,et al,2008)
图3 3D-VQGIS中的原始资料浏览器(Kwan,et al,2008)
Fig.3 The source browser of 3D-VQGIS(Kwan,et al,2008)
(4)时间地理可视化叙事分析①
如前文所述，GIS中三维时间地理学方法创建的生命路径是对关于人们经历的叙述材料按时间组织、进行可视化与解释的良好工具。这一过程通过3D-VQGIS中时空编码器的时空编码功能来实现，它将文本片段、非文本材料或属性值(如恐惧的主观等级)链接到相关的被调查者生命路径片段或相关的地理数据库中的地理特征对象。通过时空编码，尤其是建筑物、某段街道或商店的编码(赋予其某个属性值并用颜色表示将属性值可视化，如此例中用红色被编码来表示“危险”，黄色为“不安全”，绿色为“中等安全”，蓝色为“很安全”)，可以实现城市环境基于个体的主观表达，描绘被调查者个人的恐惧景观(Kwan,2008)。如图6中地理特征对象(如建筑物、河流、街道等)被渲染上特定的颜色来表示被调查者对其的恐惧与安全感。另外，如“上午在这个超市购物的时候我感到不舒服”这样的表述可以被链接到在地理数据库中对应的超市。这个超市的照片也可以被赋到表示被调查者到访该超市的生命路径片段或点。
图4 3D-VQGIS中的节点浏览器(Kwan et al,2008)
Fig.4 The node browser of 3D-VQGIS(Kwan et al,2008)
图5 3D-VQGIS中的编码编辑器(Kwan,et al,2008)
Fig.5 The coding editor of 3D-VQGIS(Kwan,et al,2008)
由于研究中的被调查者经常叙述到自己“9·11”后外出时感受到的不同程度的恐惧，其生命路径被赋予了特定属性值来编码，这些属性值反映了其与特定地点、时间或研究区域中地理特征相关的恐惧与安全感的变化(Kwan,2008)。图6显示了“9·11”后典型样本在日常活动中的安全感，她感到所有的购物活动都是危险的(生命路径被表示为红色)，并且没有让她感到非常安全的地方(因此生命路径中没有任何一段被编码为“非常安全”)，仅仅当她在家里或者在自己车里驾驶时才感到自己“很安全”(用蓝色表示)或者“中等安全”(用绿色表示)。通过以上的时空编码过程，被调查者的时间地理可视化叙事分析即可完成，并且可以交互地在ArcScene中观看。
(5)分析与解释
以上叙事分析的过程仅仅描述性地创建了一个对被调查者的叙述材料进行交互式解释、分析、可视化与再叙述的多媒体环境，还需要对描述的结果进行分析与解释。
基于三维叙事空间分析方法与被调查者的时间地理可视化叙述分析，Kwan(2008)发现，时间与空间在塑造被调查者“9·11”后的体验中起着重要作用。在“9·11”事件发生后的最初几天，大多数被调查者经历了一些言语上的或身体上的骚扰(如被吐口水、被辱骂、诅咒或者被用枪对准)，这些暴力行为大多数是在如公交站、百货店、大型购物中心等公共场所发生的。如一些被调查者回忆的，这些遭遇在“9·11”后最初几天引发了其外出时强烈的不安全感，使得很多人连续几天到一个月中减少了自己的外出活动(虽然在家里也不完全安全，有在家里遭到房屋被纵火、电话威胁的情况)。
正如图7、图8所示，典型样本在“9·11”发生后的数天内均感到整个城市区域都是危险的(整个城市区域均被红色覆盖)，其一直待在家里不进行任何外出活动，甚至感到在家里也是不安全的。并且，哥伦布市的几个地点或场所是让被调查者感到高度恐惧或不舒服的，其中最突出的是哥伦布市的国际机场(图6左上角红色地物)，因为许多被调查者了解到或感到在那里穆斯林人群会被法律执行代理备案或被作为控告目标。
图6 典型样本在“9·11”事件数周后的生命路径(Kwan,2008)
Fig.6 Life path of the selected participant several weeks after September 11(Kwan,2008)
图7 典型样本在9.11事件刚发生后的生命路径(Kwan,2008)
Fig.7 Life path of the selected participant immediately after September 11(Kwan,2008)
另外，叙事分析过程使Kwan能够识别被调查者经历与事件的特定时间模式。例如大多数被调查者的恐惧与不安全感在“9·11”后的短时间段内最为强烈，之后随着时间的推移逐渐下降，一些被调查者比其他人下降得快一些；被调查者生活中最重要的转折点也可以被诸如“在……之前”和“在……之后”等编码识别出。这些转折点常常预示着被调查者作为穆斯林女性在日常体验中的重要变化。Kwan也意识到，被调查者的体验可以在多个时间尺度上来解释：日常活动与出行、几个月(在“9·11”前后)、迁来哥伦布市或美国的长时间融入过程。
(6)验证与确认
叙事分析事实上是研究者对被调查者的经历或事件的解释与再叙述，一方面人们在叙述自己的生活或事件时常常有遗忘、夸张、混淆或错误的出现，因此叙述是主观的，并非等同于当时、当地发生的事件的原貌；另一方面，研究者通过关注叙述过程的相关背景与叙述出发的世界观来对被叙述的经历或故事进行再组织，形成另一个关于某个主题或真理的故事(Personal Narratives Group,1989)。因此，基于以上叙事分析的知识产生过程，往往需要通过质性分析中一些常用的确认策略(如被调查者校验与多元验证等)来对研究者对被调查者叙述故事的解释进行确认。
总结上述地理叙事分析方法的过程，可以看出，当前GIS中实现三维叙事空间分析的地理叙事分析方法中，叙事分析是其基本方法，基于GIS的三维时间地理方法是其表现框架，3D-VQGIS是基于前两者与三维叙事空间分析原理来具体实现分析过程的工具(Kwan,et al,2008)。以上案例也表明，地理叙事分析可以将广泛的地理数据与关于行为主体、行为本身及其时间与空间相关联的情感、社会文化等的质性材料整合入GIS，创造研究对象的主观空间环境并实现地理可视化，提供了一个便于理解与解释研究对象生活经历与日常行为的综合地理背景，使研究者可获得对行为主体与行为本身更深的理解；研究者可以反复思考被编码质性材料的含义，评估节点与编码之间的关系，识别重要的主题或模式，重新组织节点结构，重新根据需要对材料进行编码，直到获得对个体及其日常行为满意的理解，这种方法为GIS内质性数据与行为路径的循环交互分析提供了一个灵活的环境，使得时间地理学方法与行为与主体的质性分析相融合。
图8 典型样本在“9·11”事件数天后的生命路径(Kwan,2008)
Fig.8 Life path of the selected participant several days after September 11(Kwan,2008)
5 时间地理学与地理叙事分析的结合
20世纪90年代中期以来，GIS地理计算与三维地理可视化方法的发展，为时间地理学的研究与应用带来全新的发展(Kwan 2000，2004b；Kwan,et al,2011)，GIS已经成为时间地理学研究的基本工具，是时间地理学方法全方位应用的有效平台。与此同时，定性GIS的发展使得GIS可以体现主体、表达主观性等，实现定量与定性分析过程的融合，为时间地理学概念与方法融入质性分析提供了途径。
Kwan开发的基于GIS的地理叙事方法在时空行为研究中的应用表明(Kwan,2008; Kwan,et al,2008)，通过借鉴叙事分析的一般方法尤其是三维叙事空间分析，与时间地理学概念框架相结合，以GIS中开发的计算机辅助叙事分析组件(3D-VQGIS)为操作工具，地理叙事方法能够将研究对象及其行为、行为的时间与空间相关的质性数据与行为数据、地理数据在GIS中有效地加以整合并进行循环交互分析与解释，可以为时间地理学方法创造一个更便于理解与解释研究对象日常行为的地理环境，为其融入行为与主体的质性分析提供从数据整合、数据分析到解释与展示的一整套研究方法与具体操作工具。
地理叙事分析与时间地理学的结合，是定性GIS在时空间行为研究中应用的重要探索，是时间地理学突破单纯的客观时空制约分析，融入行为与主体的社会文化、主观性等质性分析，在混合研究方法方面的尝试与突破，对时间地理学概念框架与方法论的完善与发展有重要的影响。
①即“Time-Geographic Visual Narratives”，指基于时间地理学框架的可视化叙事分析。
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