基于知識圖譜的數字化鄉村景觀保護的應用研究綜述

文／何詩怡 南京工業大學建筑學院 碩 士

劉曉光 南京工業大學建筑學院 講 師（通訊作者）

馮 陽 南京工業大學建筑學院 教 授

引言

鄉村景觀是在鄉村地域范圍內具有特定形態和內涵的景觀類型[1]，是社會、經濟、人文、自然等多重價值的綜合表現，其中主要包括建筑景觀、公共空間、水系規劃、植被保護、產業景觀、文化景觀等內容。隨著國家對鄉村振興戰略的推進與引導，戰略中提出鄉村建設發展要堅持走生態、綠色發展之路，鄉村景觀是體現鄉村建設“生態、綠色”的主要實施載體，也是改善農村環境和生態效益的重要前提，同時也是“十四五”期間“生態宜居”鄉村實現的核心議題[2]。在此背景下，鄉村景觀保護有了更高層次的要求，鄉村景觀保護的實施是一個復雜而多元化的過程，將數字化技術引入鄉村景觀保護，從前期的數據采集與分析、中期的數據處理與設計到后期的施工與建造，統籌規劃保護設計的要素、環節、過程等內容，最后對預期目標的綜合效益得到一個科學的量化與評價，使得鄉村景觀保護更加科學、精細、合理化[3]。近年來，數字化鄉村景觀保護研究也在逐漸成為熱點話題，因此，針對鄉村景觀數字化技術應用研究進行梳理，為數字技術應用于鄉村景觀保護的研究提供參考。本文通過可視化分析軟件CiteSpace，以CNKI 數據庫為核心文獻源，繪制可視化知識圖譜，嘗試對數字化鄉村景觀的研究現狀與發展趨勢進行分析，同時也能夠拓展后續的研究思路。

1 研究工具與數據獲取

1.1 研究工具與步驟

在近年的科學計算分析研究中，科學知識圖譜作為科學計算學的方法在我國興起并逐漸成為普遍采用的研究手段。CiteSpace 是一款知識可視化軟件，通過基于CNKI、WOS 等數據庫支持下，將下載的文獻進行處理轉化，繪制成各類知識圖譜來展現某一領域或學科知識的結構、規律及分布情況，圖譜中將會清晰地將各個節點的尺寸、連接方式、關聯網絡等等重要信息一一展現，如此一來其研究變化和研究熱點便能對我們的文獻信息進行一個多方位的、動態的分析[4,5]。筆者本次的研究是利用CiteSpace 5.7 版本的知識圖譜軟件。

1.2 研究數據獲取

出于對取得的整體研究數據具有全面性、真實性及權威性的綜合考慮，本文對收錄文獻的選擇為內容最廣泛的CNKI 數據庫，以其作為文獻數據來源。由于數字化鄉村景觀的內容較為多元，因此將檢索主題詞設置為“鄉村景觀”“農業景觀”“鄉土景觀”“數字化”“軟件”等相關詞匯，進行合并檢索，以此在CNKI 數據庫中檢索得出最早在1995 年便有相關的論文出現，故文獻庫的檢索時間跨度被設定為1995 年至2021 年的區間；對檢索出的文獻內容進行整理與篩選，把相關度較低的文獻和重復的文獻數據進行刪除與整合之后，最終得到了743 條數據并作為此次分析的數據基本來源，而后把數據置入CNKI 數據庫中以Refworks格式導出并重新設置文件名，注意要在初始文件名前加上“download”才可被軟件識別處理，最后通過CiteSpace 軟件我們便能夠直觀地進行數據的可視化分析。

2“數字化鄉村景觀”的文獻統計分析

2.1 文獻發表數量分析

對經過初步篩選及分析處理后的文獻數據進行統計并分析，我們可以直觀地看到近些年來在該領域中相關論文發表的整體趨勢。從文獻變化趨勢來看，我國對數字化鄉村景觀的研究始于20世紀90 年代初，從1995—2002 年文獻產出緩慢增長；2003 年開始，相關研究逐漸增多，早期的研究主要集中在農業景觀格局分析與空間生態評價等方面；2006 年開始，國內相關研究開始增加，主要集中在GIS、遙感影像、鄉村景觀保護、空間格局分析等方面；2016 年開始，以唐振雄在《鄉村景觀營造中的景觀信息模型（LIM）構建初探——以“無止橋”鄉村公益實踐為例》提出“LIM”在鄉村景觀中的研究與發展具有很大潛力為開端，相關研究的年發文量呈現出顯著的攀升態勢[6]。我國數字化鄉村景觀研究經歷了1995—2003 年的緩慢增長，2006—2015 年穩步增長和2016—2021 年高速增長3 個階段（圖1）。

圖1 1995—2021 文獻發表數量圖

2.2 高產出作者情況

在CiteSpace 軟件中，把時間切片劃分為1，參數設置Node Types=Author；Top50，算法選擇Pathfinder，從而獲得作者合作網絡的知識圖譜（圖2）。圖譜節點則為單個作者的發表特征，節點間相連線段則表明其存在合作聯系。節點的大小則表明發文數量的多少，節點內顏色越深說明發文的時間越早[7]；作者間的關聯強度由連線粗細表示，連線多則表明合作更加緊密，連線顏色深也能夠表明相關聯的作者間發生合作聯系開始較早。由圖譜可見，從作者合作網絡來看，數字化鄉村景觀研究領域成果多且合作密切的是多個測繪院；其次是以嚴榮華、劉黎明等為核心的研究組團，其研究成果較多且合作密切，形成了穩定的網絡。嚴榮華主要從事航空攝影技術及數字高程模型方面的研究[8,9]，劉黎明從生態發展的角度應用數字技術對鄉村景觀進行研究[10-12]。以吳華瑞、劉春芳為核心的研究團隊，在合作規模與強度上不及前一團隊，方向主要以GIS 軟件平臺及遙感技術針對鄉村農業景觀進行研究[13,14]。李智廣、宣勇為中心的研究組團，出現了合作關系但未形成固定的合作網絡，李智廣主要利用遙感、GIS 等數字技術針對農業環境與資源利用做研究[15]，宣勇則利用GIS 研究分析了鄉村空間的適宜性[16]。其余作者多為單一研究。

圖2 作者合作網絡知識圖譜

從作者合作網絡上看，研究呈現出的特點表現出多數學者仍處于一個相對獨立的研究狀態，建立了合作關系的作者僅有少數，但未形成較強的聯系網絡，研究關聯性弱，多為獨立研究的狀態。

2.3 發文機構分析

通過CiteSpace 對研究的發文機構進行可視化分析，將時間切片劃分為1，參數設置Node Types=Institution；Top50，算法選擇Pathfinder，由此可以了解發文機構在數字化鄉村景觀領域的研究情況。從圖3 中可發現，研究者主要集中在高校，其次是研究院所以及極少數的公司和政府單位。從發文機構間的聯系來看，彼此之間的合作關系幾乎為零，表明研究機構較少相互合作，即使存在網絡聯系也主要表現在臨近機構之間的合作，同時明顯存在地緣合作的研究；從發文機構的地域來源來看，機構發文情況與鄉村景觀數量、區域經濟發展、政策法規關聯度以及鄉村文旅開發等等多方因素相關。

圖3 研究機構網絡知識圖譜

3“數字化鄉村景觀”研究的熱點與方向

3.1 研究熱點

關鍵詞是文章最核心的思想載體與重要的內容總概，提取軟件中數字化鄉村景觀研究相關文獻的關鍵詞并分析，進行梳理歸納便能夠厘清該領域的研究熱點與方向。把“鄉村”“風景園林”“農村居民點”“新農村”等常見共用高頻詞進行刪除，鎖定更小范圍、更相關的關鍵詞，同時把關鍵詞為“數字鄉村”“新農村建設”“景觀格局”“適宜性評價”“地理信息系統”和“景觀評價”等進行前置，這些關鍵詞都是“數字化”“鄉村景觀”研究大類下的重要小類（表1）。

表1 研究熱點關鍵詞分析

3.2 關鍵詞突現分析

對關鍵詞進行突現分析，得到6 個突發性檢測值較高的關鍵詞（圖4）。其中，測量、城區分別位居第一、第二位；2017 年黨的十九大提出鄉村振興戰略，但“鄉村振興”在2019 年才開始突現，說明鄉村振興戰略發布后，鄉村景觀保護與鄉村旅游得到了很大重視，但數字化技術在鄉村景觀方面的應用到2019 年才逐漸興起；2018 年，國家大力發展鄉村振興、美麗鄉村等戰略，鄉村旅游得到了很大的發展及關注，而后“鄉村旅游”及“鄉村振興”的研究取得學者廣泛關注，數字化鄉村景觀研究發展深受國家戰略的積極引導。2020 年，隨著科技的發展，越來越多的數字技術應用到了鄉村景觀領域，“數字鄉村”開始出現，并引起了國內學者的關注和興趣。

圖4 關鍵詞突現

3.3 研究重點領域分析

對關鍵詞的研究進行聚類分析，便能得到數字化鄉村景觀研究的時間線圖譜，并觀察到了景觀規劃、鄉村景觀、鄉村振興、GIS、數字鄉村、新農村建設、鄉村、鄉村聚落、無人機、土地利用等10 個聚類主題（圖5）。總體上，數字化鄉村景觀研究主題幾年來隨著政策推進不斷增多，所涉及的范圍、內容也更加多元。通過數字化鄉村景觀的熱點聚類分析，得出我國近年來鄉村景觀數字化技術應用的研究熱點內容（圖6）。

圖5 關鍵詞聚類圖譜

圖6 關鍵詞分布的聚類時間軸線

3.3.1 國家政策引導下的數字化鄉村景觀建設與保護提升研究（聚類#1#5）

目前，我國正在大力開展鄉村振興戰略，鄉村人居環境整治、綠色生態治理、鄉村景觀保護建設作為其中非常重要的一個環節，強調保護鄉村自然生態、改善鄉村人居環境、協調城鄉統一發展才能將政策落到實處。在研究主題下的“地域性”“可持續性發展”“土地整治”“人居環境”“生態保護”“旅游”等熱點詞都體現了在國家政策背景下，鄉村保護及發展建設問題引發的研究及思考。

在2008 年，國家頒布的《建設“中國美麗鄉村”行動綱要》，提出改善人居環境、提升鄉村風貌等政策要求；2017 年，鄉村振興戰略在美麗鄉村行動的基礎上，提出了更具體的鄉村建設要求。各省市都依據本省具體情況紛紛出臺了相關政策，積極推進鄉村振興戰略的落實，并取得了一定的建設成果。

3.3.2 鄉村的土地利用與旅游規劃保護（#0#7#9#10）

鄉村作為我國傳統社會形式的存在，針對鄉村旅游資源的研究也受到許多學者的重視，其中涉及的“文化景觀”“歷史風貌”“非物質遺產”“特色景觀”等關鍵詞都體現了鄉村景觀旅游的研究價值。在旅游開發的同時，學者也從保護與利用出發，“土地整治”“國土資源管理”“空間特征”“農業景觀分類”等關鍵詞，體現了有從宏觀角度出發，探討鄉村用地分布特征與規劃研究、鄉村產業景觀建設發展研究，也有從中觀角度出發，分析一定區域范圍內，鄉村景觀的文化、建筑、空間環境、社會信息、生態環境等要素研究其在鄉村景觀建設中的關系與必要性。

3.3.3 數字化技術在鄉村景觀中的應用研究（#3#8#9）

從關鍵詞出現頻次及研究實踐來看，近年來學者的研究多關聯于國家戰略背景，隨著數字化時代技術的不斷進步，“地理信息系統”“GIS”“數字高程模型”“測繪”“無人機”“航拍”“LIM”等關鍵詞頻出，相關的數字技術近十年來越來越多地被學者應用于鄉村景觀建設方面，除了利用地理信息系統對鄉村景觀場地做出適宜性分析之外，由于鄉村景觀存在的復雜地理環境及因素，無人機航拍、測繪的便利之處也越來越得到重視。通過建立數字模型，分析鄉村景觀現狀，在模型基礎上對鄉村景觀進行科學、精確、有效地分析探討，再進行規劃設計與保護研究，使得鄉村景觀建設更加整體化、人性化。

鄉村景觀是我國重要的文化遺產，在國家戰略背景下，鄉村景觀是實現鄉村振興的必要載體。鄉村景觀保護的快速發展，為研究數字化應用于鄉村景觀提供了更多的案例與實踐成果。總而言之，近年來我國在鄉村景觀保護領域的研究有了很多優秀成果，但在數字化技術應用方面的研究仍處于起步階段。伴隨著不斷深入開展鄉村振興戰略的腳步，我國建設的重點內容將會是鄉村景觀，這也說明將數字化技術應用于鄉村景觀保護面臨著挑戰和機遇：

（1）數字化技術在鄉村景觀中的應用有待豐富，缺少完整的理論體系和研究內容的梳理，多是某一技術應用于鄉村景觀中的某一具體方面，鄉村環境復雜且地域遼闊，數字技術應用的便利與科學指導性將會大大提升鄉村景觀的發展前景。

（2）目前，數字技術在鄉村景觀方面的應用較少，只有通過不斷地實踐及大量優秀方案的支持，發現當前數字化鄉村景觀存在的難點與應對方式，才能進一步創新、完善數字技術的應用。

（3）鄉村景觀的發展與國家政策的推進、時代建設的發展息息相關，因此，數字化鄉村景觀的發展，也將成為鄉村景觀的研究熱點，其中景觀信息模型、地理信息系統、三維模型重建、無人機測繪等研究的相互穿插結合，多學科聯合能夠使得數字化鄉村景觀研究更加科學化、系統化、客觀化。

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