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出玉门、阳关西行的“楼兰道”，是早期丝绸之路的主要线路，楼兰古城是这条线路上最重要的军事设施，是丝绸之路西域段的门户、屯田中心和西域长史府的治所。
可以说楼兰古城是丝绸之路发展史上最具有影响力的一座重镇，对于维护东西方交通，促进东西方经济、文化的交流与繁荣发挥过重要的作用。
考古资料显示，该城始建年代不晚于东汉。楼兰一名最早见于《史记》，为古代西域三十六国之一。秦汉时期，雄踞北方草原的匈奴在西域置僮仆都尉，赋税诸国。汉武帝派张骞出使西域，实施联合西域力量夹击匈奴的战略。之后，列亭障至玉门，开通了一条可通西域的“楼兰道”。
《史记·大宛列传》记载：“ 楼兰、姑师邑有城郭，临盐泽。”盐泽就是指罗布泊。位于塔里木盆地东部的罗布泊区域的楼兰，东与甘肃敦煌相接，扼东西交通之咽喉，地理位置和战略地位十分重要，以至成为汉匈争夺西域的焦点之地，然而楼兰国小兵弱，不得不采取“两属以自安”的政策。楼兰王受匈奴的指使，截杀东西方使臣与往来商客，“楼兰道”时通时断。西汉中央王朝发兵西域，讨伐服侍匈奴的楼兰。楼兰降服，更立国王，改国名鄯善，汉庭军屯伊循，稳定楼兰。王莽篡位，朝廷内乱，匈奴势力又趁机而入，西域重新役属匈奴，楼兰道断绝。公元73年，东汉王朝派班超进驻鄯善，恢复丝绸之路交通。公元123年，西域长史班勇率部卒五百，屯田楼兰，保障西部的稳定和丝绸之路的畅通。魏晋时期（3～4世纪），中央王朝在政治、军事上对西域的管理力量减弱，但仍在楼兰城设立西域长史府，屯田戍边，控制局势，维护丝绸之路交通。汉晋时期，西域政局的稳定，丝绸之路的畅通，均与楼兰息息相关。然而到了唐代，楼兰城在两汉魏晋时期的繁荣景象已被黄沙覆盖，如同唐初玄奘在《大唐西域记》中记载的楼兰城已被谓为“故国”，只见“城郭巍然，人烟断绝”。楼兰废弃于公元4世纪。
楼兰原是一个随水而居的半耕半牧的小部落。通过发现的楼兰古墓及罗布泊地区发现的大量细石器表明楼兰人本为游牧民族，丝绸之路开通后，域外文明尤其是汉文明的传入才加速了楼兰城市文明的发展。废弃的原因除了自然因素之外，主要是由于丝绸之路新道的开辟。楼兰道逐渐衰微，与之相关的管理机构以及人员撤离，楼兰古城失去了昔日作用，退出了历史舞台。
楼兰古城废弃后历经了1400年的风雨沧桑，在自然与人为的作用下，城墙与城内建筑已不完整，城墙和其他建筑的墙体以及城内地面均受到风蚀破坏，但原有的整体空间布局还相对完整。
楼兰古城的建筑形制、布局，既具有浓厚的汉文化特色，同时也具有典型的本土文化特征，是研究西域古代城市建筑典型的实物资料并有着重要的研究价值。
古城位于塔里木盆地东部，罗布泊西北岸的荒漠地带，平面略呈方形。由于雨淋、风蚀等自然力的破坏，城墙已不完整，总体上顺东北风势的南北两城墙相对保存较多些。按复原线计算，东墙长333.5米，南墙长329米，西、北各长327米，总面积108240平方米（新疆考古研究所1980年复原数据，斯坦因测量复原线图计算数据为：东墙310.7米，南墙308.8米，西墙320.25米，北墙310.7米）。城墙为夯筑，结构疏松。夯层厚薄不一，较薄者为15～20厘米，40～70厘米者为多，最厚者达130厘米，部分夯层间有树枝夹层。由于风蚀与坍塌，原城墙的宽度与高度已不清楚。北墙保存相对完整一些，墙垣底宽3.5米左右；西墙残存的两土墩状残墙最高，目前残高分别为2.4和3.9米。
根据城内建筑的形式、功能与布局，可分为佛寺区、官署区和住宅区三部分：
佛寺区——位于城内东北一风蚀台地上。以高耸的佛塔为主体建筑。佛塔残高10.4米，共分9层。第一层至第三层是夯土建筑，南北长约19.5米，东西宽约18米，似为方形基座。第四层夯土中夹杂土坯。第五层以上均为土块垒砌，每层土块间夹10～15厘米的红柳枝。第六层可见方木暴露于外。塔身东侧有一土块垒砌的土台，高度与第五层并齐，土台为缓坡，可以上下。整体来看，似为一座方形底座，圆柱状塔身的佛塔建筑。佛塔的东南残存一组木构建筑遗迹，调查资料显示，该组建筑共有6间西北——东南排列的木构房屋。另在佛塔东约30米处的一小台地上，亦有一组木构建筑的房屋，共4间，似为僧房。
官署区——位于城中偏西南部一台地上，有较大的木构建筑和一组土坯建筑物，该区的东侧有 “t”形土坯墙，内有三间土坯建筑房屋最为特殊和醒目，被称之“三间房”。这些房间都比较狭窄，其中东间宽仅1.2米，出土了大量文书。“三间房”的东北，有一组木构建筑的房屋遗迹；西南侧，有一规模宏大的木构建筑，其中一间呈长方形，边长为10.6×8.5米，尚存部分立柱，其中最高的一根高达4米，这是楼兰城中发现最高的柱子，附近散落众多木质的地、础、柱、梁、椽、装饰木雕等建筑构件，可见该组建筑非同一般。出土的文物中以汉文文书为多，而且多为官方文书，可能为西域长史衙署。
住宅区——位于城内西南部，均为木结构建筑。根据其分布情况，又可分为南北两区。北区位于官署区的西侧，由数组建筑群组成，残存的遗迹为院落式、单间或多间排列的木构建筑，一般为木柱框架、红柳枝及芦苇作夹条为墙，外抹草泥的房屋，开间面积多在10平方米左右。这一区建筑中，位置最西那组建筑规模最大，面积为南北22米，东西16米，房屋至少有7间，西侧有篱笆矮墙残迹，呈院落式的建筑形制。采集的木件标本的C14测定，年代为距今1865±80年，相当于东汉时期。南区建筑群比较分散，至少有7组建筑物，建筑方式与北区的相同，有独立的单间或多间结构的房屋，规模较小且低矮。
楼兰古城是丝绸之路上具有代表性和影响力的一处珍贵文化遗产，是塔里木盆地荒漠中一处典型遗存，是欧亚荒漠生态环境与人类开发研究的重要实物资料，有着重要的历史、科学价值。近两千年的风雨虽然改变了楼兰古城的原来面貌，但其建筑形制、布局以及出土的大量珍贵文物，仍承载着丰富的政治、经济、文化信息，对于古代新疆史乃至世界文明史的研究有着重要的价值。
可以说楼兰古城是丝绸之路发展史上最具有影响力的一座重镇，对于维护东西方交通，促进东西方经济、文化的交流与繁荣发挥过重要的作用。
考古资料显示，该城始建年代不晚于东汉。楼兰一名最早见于《史记》，为古代西域三十六国之一。秦汉时期，雄踞北方草原的匈奴在西域置僮仆都尉，赋税诸国。汉武帝派张骞出使西域，实施联合西域力量夹击匈奴的战略。之后，列亭障至玉门，开通了一条可通西域的“楼兰道”。
《史记·大宛列传》记载：“ 楼兰、姑师邑有城郭，临盐泽。”盐泽就是指罗布泊。位于塔里木盆地东部的罗布泊区域的楼兰，东与甘肃敦煌相接，扼东西交通之咽喉，地理位置和战略地位十分重要，以至成为汉匈争夺西域的焦点之地，然而楼兰国小兵弱，不得不采取“两属以自安”的政策。楼兰王受匈奴的指使，截杀东西方使臣与往来商客，“楼兰道”时通时断。西汉中央王朝发兵西域，讨伐服侍匈奴的楼兰。楼兰降服，更立国王，改国名鄯善，汉庭军屯伊循，稳定楼兰。王莽篡位，朝廷内乱，匈奴势力又趁机而入，西域重新役属匈奴，楼兰道断绝。公元73年，东汉王朝派班超进驻鄯善，恢复丝绸之路交通。公元123年，西域长史班勇率部卒五百，屯田楼兰，保障西部的稳定和丝绸之路的畅通。魏晋时期（3～4世纪），中央王朝在政治、军事上对西域的管理力量减弱，但仍在楼兰城设立西域长史府，屯田戍边，控制局势，维护丝绸之路交通。汉晋时期，西域政局的稳定，丝绸之路的畅通，均与楼兰息息相关。然而到了唐代，楼兰城在两汉魏晋时期的繁荣景象已被黄沙覆盖，如同唐初玄奘在《大唐西域记》中记载的楼兰城已被谓为“故国”，只见“城郭巍然，人烟断绝”。楼兰废弃于公元4世纪。
楼兰原是一个随水而居的半耕半牧的小部落。通过发现的楼兰古墓及罗布泊地区发现的大量细石器表明楼兰人本为游牧民族，丝绸之路开通后，域外文明尤其是汉文明的传入才加速了楼兰城市文明的发展。废弃的原因除了自然因素之外，主要是由于丝绸之路新道的开辟。楼兰道逐渐衰微，与之相关的管理机构以及人员撤离，楼兰古城失去了昔日作用，退出了历史舞台。
楼兰古城废弃后历经了1400年的风雨沧桑，在自然与人为的作用下，城墙与城内建筑已不完整，城墙和其他建筑的墙体以及城内地面均受到风蚀破坏，但原有的整体空间布局还相对完整。
楼兰古城的建筑形制、布局，既具有浓厚的汉文化特色，同时也具有典型的本土文化特征，是研究西域古代城市建筑典型的实物资料并有着重要的研究价值。
古城位于塔里木盆地东部，罗布泊西北岸的荒漠地带，平面略呈方形。由于雨淋、风蚀等自然力的破坏，城墙已不完整，总体上顺东北风势的南北两城墙相对保存较多些。按复原线计算，东墙长333.5米，南墙长329米，西、北各长327米，总面积108240平方米（新疆考古研究所1980年复原数据，斯坦因测量复原线图计算数据为：东墙310.7米，南墙308.8米，西墙320.25米，北墙310.7米）。城墙为夯筑，结构疏松。夯层厚薄不一，较薄者为15～20厘米，40～70厘米者为多，最厚者达130厘米，部分夯层间有树枝夹层。由于风蚀与坍塌，原城墙的宽度与高度已不清楚。北墙保存相对完整一些，墙垣底宽3.5米左右；西墙残存的两土墩状残墙最高，目前残高分别为2.4和3.9米。
根据城内建筑的形式、功能与布局，可分为佛寺区、官署区和住宅区三部分：
佛寺区——位于城内东北一风蚀台地上。以高耸的佛塔为主体建筑。佛塔残高10.4米，共分9层。第一层至第三层是夯土建筑，南北长约19.5米，东西宽约18米，似为方形基座。第四层夯土中夹杂土坯。第五层以上均为土块垒砌，每层土块间夹10～15厘米的红柳枝。第六层可见方木暴露于外。塔身东侧有一土块垒砌的土台，高度与第五层并齐，土台为缓坡，可以上下。整体来看，似为一座方形底座，圆柱状塔身的佛塔建筑。佛塔的东南残存一组木构建筑遗迹，调查资料显示，该组建筑共有6间西北——东南排列的木构房屋。另在佛塔东约30米处的一小台地上，亦有一组木构建筑的房屋，共4间，似为僧房。
官署区——位于城中偏西南部一台地上，有较大的木构建筑和一组土坯建筑物，该区的东侧有 “t”形土坯墙，内有三间土坯建筑房屋最为特殊和醒目，被称之“三间房”。这些房间都比较狭窄，其中东间宽仅1.2米，出土了大量文书。“三间房”的东北，有一组木构建筑的房屋遗迹；西南侧，有一规模宏大的木构建筑，其中一间呈长方形，边长为10.6×8.5米，尚存部分立柱，其中最高的一根高达4米，这是楼兰城中发现最高的柱子，附近散落众多木质的地、础、柱、梁、椽、装饰木雕等建筑构件，可见该组建筑非同一般。出土的文物中以汉文文书为多，而且多为官方文书，可能为西域长史衙署。
住宅区——位于城内西南部，均为木结构建筑。根据其分布情况，又可分为南北两区。北区位于官署区的西侧，由数组建筑群组成，残存的遗迹为院落式、单间或多间排列的木构建筑，一般为木柱框架、红柳枝及芦苇作夹条为墙，外抹草泥的房屋，开间面积多在10平方米左右。这一区建筑中，位置最西那组建筑规模最大，面积为南北22米，东西16米，房屋至少有7间，西侧有篱笆矮墙残迹，呈院落式的建筑形制。采集的木件标本的C14测定，年代为距今1865±80年，相当于东汉时期。南区建筑群比较分散，至少有7组建筑物，建筑方式与北区的相同，有独立的单间或多间结构的房屋，规模较小且低矮。
楼兰古城是丝绸之路上具有代表性和影响力的一处珍贵文化遗产，是塔里木盆地荒漠中一处典型遗存，是欧亚荒漠生态环境与人类开发研究的重要实物资料，有着重要的历史、科学价值。近两千年的风雨虽然改变了楼兰古城的原来面貌，但其建筑形制、布局以及出土的大量珍贵文物，仍承载着丰富的政治、经济、文化信息，对于古代新疆史乃至世界文明史的研究有着重要的价值。