基于CiteSpace的海洋空間規劃研究進展分析

李思達 張海峰 徐敏

關鍵詞：海洋空間規劃;研究熱點;文獻計量;CiteSpace;知識圖譜;可視化分析

中圖分類號：P76 文獻標志碼：A 文章編號：1005-9857（2022）01-0023-08

0引言

海洋空間規劃是以生態系統為中心進行海洋綜合管理的重要工具[1]，是以海洋空間為研究對象，包含海岸帶、近海、遠洋，涵蓋海面、海水、海底空間，以協調海洋資源開發與海洋生態環境保護為目的對海洋開發活動進行合理布局的空間規劃，合理的海洋空間規劃能夠與陸域空間規劃協調對接[2]，推動區域社會經濟發展，是實現海洋生態保護和可持續發展的重要抓手。

許多國家在20世紀就已提出針對環境保護問題實施海洋綜合管理。如：20世紀中期日本就根據瀨戶內海和東京灣資源環境評價實施管理;澳大利亞在1975年以大堡礁生態系統保護為目的建立了大堡礁公園管理局;2002年，歐盟委員會發布了《海岸帶綜合管理建議書》，提出基于區域資源管理進行的海洋空間規劃，明確海洋空間規劃在整體空間規劃中的地位;2005年，《歐盟海洋環境策略綱要》中首次建立了海洋空間規劃的支持性框架;2006年聯合國教科文組織召開第一屆海洋空間規劃，正式提出基于生態系統的方法制定海洋空間規劃，歷經10余年的發展，各國已經開展了較多海洋空間規劃理論研究和管理實踐。如：比利時綜合評價海域開發活動和關鍵生態指標，分步驟劃分了用海區域和保護區[3];荷蘭在北海2015海洋綜合管理計劃的基礎上，不斷進行特定功能區研究，調整現有管理制度[4];Bennett等[5]討論了社會科學對海洋空間規劃的指導作用;Karnad等[6]研究了印度漁業受海洋空間規劃的影響。

我國海洋空間規劃起步較晚，但在他國實踐基礎上迅速發展出了符合我國社會經濟現狀的空間規劃體系，目前形成了包括海洋功能區劃、海洋環境保護規劃、生態紅線區劃為主的一系列規劃。我國海洋空間規劃理論研究取得了一定成果，如張倩等[7]依據生態承載力評價進行了江蘇省連云區海洋空間規劃研究，宋岳峰等[8]基于生態系統設計了三級海洋空間規劃分區方案，也有一些學者探究了國外空間規劃實際對我國的啟示[9-11]。

總體而言，我國海洋空間規劃已經形成了初步成果，但仍存在較多不足。2019年新一輪國土空間規劃對海洋區域合理規劃提出了新要求，隨著2020年我國上一輪海洋功能區劃截止，海洋區域的合理規劃迫在眉睫。實踐中海洋開發強度與生態環境面臨的威脅也在與日俱增，面對政策和實際開發的雙重需求，分析海洋空間規劃最新的研究進展與發展趨勢，明確研究熱點顯得尤為重要。因此，本研究利用文獻計量和可視化方法，對近20年海洋空間規劃文獻進行了定量統計分析，探究2000—2020年海洋空間規劃發文量、被引頻次、發文期刊、作者、機構影響力和研究熱點內容的變化趨勢。

1研究方法與數據來源

本研究數據來源于web of science核心數據庫，為了展現海洋空間規劃研究發展的全過程，研究時間范圍選擇全部，設定搜索語句為：TS=（marine“spatial planning”或coastal“spatial planning”），文獻語言選擇英文，剔除非學術類論文將文獻類型設定為article，檢索得到1361條結果，提取數據的作者、標題、來源出版物、摘要、引用參考文獻等數據，用于進行文獻可視化分析。

本研究借助CiteSpace工具進行文獻可視化分析。CiteSpace是一款分析科學文獻數據知識圖譜的軟件[12-14]。利用該軟件能夠提供共現網絡與共被引網絡的可視化分析，直觀反映學者、機構、國家的合作情況以及該領域的研究前沿與熱點，全面揭示研究領域的知識結構和發展情況[15-17]。

采用CiteSpace對2000—2020年文獻數據進行可視化分析，分別選擇節點類型（NodeTypes）=“Keywords”“Country”“Institution”，進行關鍵詞、國家、機構的合作網絡分析，設置時間切片（TimeSlicing）= “2000—2020”，時間區分度（YearPerSlice）為1。為了提高運算的簡潔性和數據的可靠性，選擇閾值（SelectionCriteria）為“TopN=50”。使用軟件自帶的“Burstsness”分析功能對關鍵詞進行暴點（bursts）分析，Burstness分析可以反映某一時段的突發研究熱點、持續時間，有助于了解研究領域的前沿和熱點內容。

聚類分析中Modularity和Mean Silhouette是兩個檢驗聚類水平的指標[18]。Modularity的值域在[0，1]，值越大表明網絡聚類結果越好，該值大于0.3時表明網絡聚類結構顯著，分析結果相對可靠;Mean Silhouette值是用來衡量網絡同質性的指標，越接近于1 反映網絡的同質性越高，Mean Silhouette值大于0.5時表示聚類結果具有合理性。

2 結果

2.1 時間特征分析

年度發文數量和被引數的變化趨勢可以直觀地反映研究領域的發展過程與受關注程度。

從發文量來看，海洋空間規劃研究近20年可以分為兩個階段（圖1）：2000—2006年海洋空間規劃受到關注較少，這一階段是海洋空間規劃研究的初期發展階段，發文量較少且相對穩定;2006—2020年是海洋空間規劃的飛速發展階段，僅2009年、2016 年、2020年發文量較前一年有所下降，整體發文量快速增多。被引頻次的變化在時間上顯示了相同的趨勢，2006年后被引頻次快速增加，2017年后增速進一步加快，2019年和2020年被引頻次超過5000次，這說明海洋空間規劃研究受到的關注不斷增多。

從國家層面來看，英國、德國、法國等歐洲國家開展研究較早，2005年以前已經開展了海洋空間規劃研究，在2006年以后快速增長，在2015—2017年分別迎來小幅下降，總體發文量呈現上升趨勢。中國相關研究開展相對較晚，發文量相對穩定，與世界頂尖水平接近但仍存在差距，但2018年以來我國發文量大幅提高，2020年發文量為當年第三。隨著新一輪海洋功能區劃編制的進行，我國近年來對海洋空間規劃研究的重視不斷加強。

2.2 期刊和作者影響力分析

發文期刊的分布特征是反映研究方向和影響力的重要方面。通過WOS文獻數據得到的2000—2020年海洋空間規劃發文量前10的期刊（表1），總發文量和被引次數上《Marine Policy》最多，而《PLoS ONE》是平均被引次數最高的。《Marine Policy》《Ocean Coastal Management》的名列前茅表明海洋空間規劃研究中政策研究得到了廣泛關注，《Ices Journal of Marine Science》的高發文量和高被引率體現了海洋空間規劃對傳統漁業資源規劃的重視，較多研究者的成果發表于《Marine Ecology Progress Series》《Biological Conservation》《Marine Pollution Bulletin》《Aquatic Conservation Marine and Freshwater Ecosystems》，體現學界普遍從生態系統出發進行海洋空間規劃研究。表2 展示了2000—2020年海洋空間規劃研究發文量前10的作者，從發文量和被引數看，歐美國家作者仍占據領先地位。

2.3 國家機構知識圖譜分析

合作網絡中較大的節點表示該國家發文量更多，圖2中美國、英國、澳大利亞、德國、意大利節點較大，2000—2020年這些國家發文量占總數的前5位，在海洋空間規劃研究中具有領先地位，尤其是美國（338篇）、英國（335篇）明顯高于其他國家，海洋空間規劃研究水平較高（表3）。合作網絡包含節點N =103，連線數E=784，連接強度D =0.2869，這表現出國家間的海洋空間規劃研究合作網絡已經初步形成。

中心性能夠體現某一節點連接其他兩個節點的情況，美國、英國、澳大利亞等國家中心性均較大，這些國家在海洋空間規劃研究中起到了“中軸”的作用，具有引領研究前沿發展的地位，此外南非盡管發文量相對較少（41篇），但其中心性大于0.1，這表明其與一定范圍內的國家存在緊密合作，具有海洋空間規劃研究的區域領先地位，可見海洋空間規劃研究存在區域合作性，往往由幾個代表性國家作為核心引領區域研究發展。中國海洋空間規劃從發文量水平來看接近一流水平，但中心性較小，表明我國相關研究仍不具備創新引領地位。

機構合作網絡（圖3）顯示總節點數N=802，連線數E=3492，連接強度D=0.0192，研究機構間初步形成了合作網絡。發文量最多的5個研究機構為美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）、昆士蘭大學、大自然保護協會、詹姆斯·庫克大學和斯坦福大學（表4）。有17家機構發文在20篇以上，發表論文總數477篇，占總樣本的35.05%。發文量前10的研究機構中2所位于英國，2所位于澳大利亞，其余6所均位于美國。697個機構發文量少于5篇，這表明海洋空間規劃研究存在少數發文較多的機構，但整體研究更依賴于大量研究機構的普遍參與。昆士蘭大學、NOAA 和大自然保護協會中心性均超過了0.1，表明這3所研究機構在海洋空間規劃研究中具有領先地位。與國際頂尖研究機構相比，中國從事海洋空間規劃的高校和研究機構發文較少，2000—2020年中國從事相關研究發文最多的為中國海洋大學和廈門大學（6 篇），二者被引頻次分別為186次和37次，遠低于同領域頂尖研究機構。

2.4 關鍵詞知識圖譜分析

關鍵詞合作網絡得到的節點較多，總節點數N為630個（圖4）。從出現頻次來看，除“marinespatialplanning”外，“management”“conservation”“marineprotectedarea”“fishery”和“biodiversity”這5個關鍵詞占據前5 位，出現頻次超過50 的20個關鍵詞中，“climatechanged”“ecosystemservice”和“policy”出現頻次也較高（分別為99 次，80次，65次），表明政策研究和生態環境研究是海洋空間規劃研究的主要內容。

早期的海洋空間規劃研究依托于海岸帶綜合管理（ICZM），研究注重資源利用和管理，2007年“Marine spatial planning”第一次作為關鍵詞出現，此后海洋空間規劃研究向著多交叉多融合的方向發展。分析“management”相關的關鍵詞反映了海洋空間規劃的整體變化，“coastal management”和“ocean management”在時間上先后出現，這意味著應對日益增加的海洋開發需求，海洋空間規劃研究和實踐范圍也在不斷外擴。2007年出現的關鍵詞有“water management”“sediment management”和“sea use management”等，2008年“ecosystem based management”作為關鍵詞出現并在此后被頻繁提及（114次），相關關鍵詞還有此后出現的“adaptive management”和“environmental management”等，這表明海洋空間規劃研究在早期是依托海洋資源環境管理經驗進行的整體性規劃工作，在實踐中對水體、沉積物等分別進行管理，目前則已經確立了以生態系統為基礎的規劃原則，在研究中考慮整體生態環境功能進行規劃。

從研究區域看，北海（north sea）、巴倫支海（Baltic sea）和地中海（Mediterranean sea）代表的歐美國家是熱門研究區。方法類關鍵詞中，“CGF（cumulant generating function）”“GI（Geographic In formation）”

和marxan等關鍵詞出現頻次較高，表明了地理信息技術和計算機模擬技術在海洋空間規劃中的廣泛使用。另外，海洋生態環境保護是海洋空間規劃研究的重點關注對象，“氣候變化（climate change）”“酸化（acidification）”和“海平面上升（sea level rise）”等關鍵詞頻繁出現在相關文獻中，揭示了海洋空間規劃研究與生態系統保護的密切聯系。

近5年來，“space”和“land”作為關鍵詞的頻繁出現反映了學者們對海洋空間規劃范圍的關注，歐美國家的海洋空間規劃實踐中紛紛拓展海岸線向陸一側的規劃范圍，將諸如流域等陸地生態系統囊括在規劃范圍內，從更大尺度的生態系統角度進行海洋空間規劃，“blue economy”“blue growth”和“wave energy”等詞出現頻次較高，以往的海洋空間規劃研究過多地關注生態環境保護，忽視了其他空間功能的利用，目前已有更多學者將研究重點放在藍色經濟上，追求經濟與生態的協同進步[19-20]，在進行生態環境保護修復的同時，優化革新現有開發活動，調整海洋資源開發結構，在生態功能以外關注海域空間全部功能的發展，實現海洋區域經濟發展與生態環境保護的共同進步，是目前海洋空間規劃研究密切關注的熱點。

聚類分析結果得到的Modularity Q=0.633，Mean Silhouette=0.8387，因此聚類結果是可信的。主要的聚類有ecosystem services、scenarios、CGFS、integrated management、coastal partnerships和landuse等（圖5）。

2000—2020年海洋空間規劃研究存在28 個“爆點”，早期海洋空間規劃研究注重生態過程（ecosystem approach）等基礎研究，2013年以來研究更加成熟，更加關注以人類活動在空間規劃中的作用，如“漁業管理（fisheries management）”“開發效益（benefit）”和“行為（behavior）”成為“爆點”關鍵詞，注重在空間規劃中的利益相關者（stakeholder）參與，“marxan”和“model”作為“爆點”出現也凸顯了計算機模擬技術在空間規劃中的重要作用，“土地（land）”作為研究熱點表現了海洋空間規劃對海陸協調的關注，而“海洋保護（marine conservation）”作為“爆點”體現了生態環境保護始終是海洋空間規劃研究的熱點。

3 結論與討論

本研究利用WOS核心數據庫和CiteSpace軟件，從研究機構、關鍵詞、發文期刊等方面分析2000—2020年海洋空間規劃研究進展和熱點，得出以下結論。

（1）海洋空間規劃研究從時序上以2006年為界劃分為兩個階段，2000—2006年是海洋空間規劃研究的起步階段，這一階段的研究依托于海岸帶綜合管理，以資源環境管理和開發利用角度進行規劃為主，海洋空間規劃研究處于摸著石頭過河的雛形階段，但已經開始形成了以解決生態環境問題為目的進行規劃的意識。2006年歐盟委員會在《歐洲未來海洋政策綠皮書》中提出以生物多樣性保護為目的開展海洋空間規劃，同年聯合國教科文組織開展了第一屆海洋空間規劃。2007年海洋空間規劃正式被作為關鍵詞在研究中被提出，此后海洋空間規劃研究由理論轉向了現實實踐，研究水平迅速發展，這一階段至今是海洋空間規劃的迅速發展期。2017年第二屆海洋空間規劃大會召開后，海洋空間規劃研究熱度進一步提高，隨著海洋開發強度和范圍的增大，對海洋空間規劃的需求和關注只會不斷增強，海洋空間規劃研究將向著大尺度、長時間、以協調生態系統保護和可持續發展為目的的方向持續進步。

（2）歐美國家和機構在海洋空間規劃研究中影響較大，發達國家的經濟水平和海岸帶開發情況使得其海洋空間規劃研究的開展時間較早，研究水平較高，合作也較為緊密。我國目前的研究水平與一流水平還有差距，研究機構的數量和質量都有不足，未來需要進一步加強國際合作，提高自身的研究水平和影響力。

（3）海洋空間規劃研究以政策研究和生態環境保護研究為重點，分析海洋生態系統和環境問題，為行政部門提供用海管理依據，實現環境保護和海洋開發協調進步，是海洋空間規劃研究的目的。

（4）海洋空間規劃研究中出現較多的關鍵詞有“management”“conservation”“marine protected area”“fishery”和“biodiversity”，近年來“land”“blue economy”“blue growth”和“wave energy”出現頻次較高，主要關鍵詞聚類包括“ecosystem services”“scenarios”“CGFS”“integrated management”“coastal partnerships”和“land use”等，優化產業結構，調整開發模式，在保護生態環境的同時注重海洋經濟發展，是海洋空間規劃研究的主要熱點。

總體而言，海洋空間規劃研究以政策和環境保護研究為主，無論從影響力還是熱點研究區域看，歐美經濟發達國家都是海洋空間規劃研究的主戰場，研究熱點由對生態環境的關注轉向以人類活動為重心，協調保護與多種功能共同發展的全面規劃研究。近10年來，“challenge”是出現頻次最多的關鍵詞，全球大規模的海洋和海岸帶開發帶給我們不僅是發展的機遇，更多的是日益增長的挑戰。

應對不斷增強的海洋開發活動，提高海洋空間規劃研究水平是我們的必然選擇，我國海洋空間規劃研究和實踐與國際頂尖水平還有較大差距，研究理論基礎和管理實踐都存在較多不足，因此我國海洋空間規劃可以從以下幾點繼續發展。

（1）應加強海洋觀測和數據收集研究，海洋空間規劃作為管理工具，十分依賴對海洋生態系統的客觀評價。利用3S技術和計算機模型手段獲取實時、大規模、精確的海洋觀察數據，是一切海洋科學和管理研究的基礎。

（2）應加強海洋生態系統響應機制和評價研究。生態系統是海洋空間規劃研究的核心，應對全球氣候環境變化，探索不同環境要素變化下生態系統響應機制，明晰海洋生態系統在自然和人為作用雙重影響下的變動，是制定合理海洋空間規劃的關鍵環節。另外生態系統評價研究也是實現合理規劃的重要前提，定量或定性的評價區域生態系統質量、服務功能有助于劃分不同級別和功能的生態區域。目前海洋生態系統評價十分依賴實測數據，而陸域已有較成熟生態系統服務功能評價模型，如InVEST和ARIES等，海洋的廣闊性、復雜性、數據難獲得性使得生態模型難以被運用，如何設計合理的參數將這些模型應用在海洋區域，進行大規模、長時間的評價研究，是未來海洋空間規劃實踐亟須解決的問題。

（3）應細化海洋空間規劃管理措施，與發達國家相比，我國海洋空間規劃在縣市層面缺乏規劃分異，不能因海制宜地進行實踐。不同區域具有的生態系統功能和可開發屬性往往存在空間分異，合理的規劃能體現區域規劃保護和開發重點，在整體規劃基礎上進行適當取舍，將區域重點生態功能放在首位，跳出行政區劃，針對海域屬性制訂具體方案，并充分考慮公眾參與情況，將利益相關者納入規劃的全過程中，根據實際情況調整規劃方案，實現生態保護和經濟發展的齊頭并進。