基于VOSviewer 的城市地下空間舒適度研究趨勢分析綜述

文／王冶 青島理工大學(xué)建筑與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院

引言

城市地下空間的利用是世界大多數(shù)大型城市發(fā)展到一定程度必須面臨的課題，尤其是我國，在近三十年的時間跨度內(nèi)，城市面貌日新月異，房地產(chǎn)熱與基建大規(guī)模建設(shè)也加速了城市的瘋狂擴(kuò)張，隨之而來的是在環(huán)境、交通、生態(tài)、人居等方面的一系列城市問題。隨著城市發(fā)展與人口涌入，城市的地上使用空間卻越來越捉襟見肘。20 世紀(jì)的地上空間規(guī)劃無法預(yù)見當(dāng)下的城市發(fā)展速度，最終導(dǎo)致規(guī)劃欠妥、用地緊張的城市問題在大中型城市群體內(nèi)屢見不鮮。

在這種狀態(tài)下，城市開發(fā)者們將目光轉(zhuǎn)移到了城市地下空間方面。地下空間的開發(fā)利用節(jié)省了城市地面用地，緩解了地面交通壓力，地下可控的交通空間還能減少空氣污染。通過多年發(fā)展，我國部分城市的地下交通、商業(yè)、市政等設(shè)施，已有一定規(guī)模[1]。但我國的地下空間發(fā)展年限尚短，且地下空間本身具有幽暗、封閉、難流通的特質(zhì)，開發(fā)地下空間時仍是以功能為主，使用者的感受無法得到充分保障，造成了人們不愿意長期待在地下空間，大人流量卻只能產(chǎn)生較少的經(jīng)濟(jì)效益。

隨著此類問題的增多，學(xué)者們也開始關(guān)注和研究城市地下空間的使用舒適度的提升，越來越多的專業(yè)領(lǐng)域的研究成果與研究文獻(xiàn)被公之于眾。但由于研究者背景的交叉及研究內(nèi)容更加綜合，學(xué)者對文獻(xiàn)進(jìn)行分析不僅費時費力且效果不佳[2]。因此，筆者運用VOSviewer軟件對當(dāng)下研究文獻(xiàn)綜述進(jìn)行系統(tǒng)的計量分類，最終形成可視化圖譜，以科學(xué)的方式精準(zhǔn)把握當(dāng)前該領(lǐng)域的研究特征和發(fā)展趨勢。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究方法

文獻(xiàn)計量分析，是利用文獻(xiàn)計量學(xué)原理對相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分析的一種文獻(xiàn)分析方法，通過采用數(shù)學(xué)、統(tǒng)計學(xué)等計量方法，研究文獻(xiàn)的分布結(jié)構(gòu)、數(shù)量關(guān)系、變化規(guī)律[3]。其分析對象除文獻(xiàn)名稱、作者等常見特征外，還包括對相關(guān)信息進(jìn)行檢索、搜集和匯總，如作者來源機構(gòu)、研究層次、基金分布、關(guān)鍵詞重現(xiàn)頻率等等，是一種科學(xué)合理的文獻(xiàn)綜合分析法。本次研究就基于VOSviewer 軟件應(yīng)用的基礎(chǔ)上，采用文獻(xiàn)計量分析法，基于文獻(xiàn)的共引和共被引原理，可用于繪制各個知識領(lǐng)域的科學(xué)圖譜[4]，聚焦城市地下空間舒適度研究領(lǐng)域成果。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本次研究主要數(shù)據(jù)來源于中國知網(wǎng)（CNKI）庫內(nèi)文獻(xiàn)，以“地下空間”“舒適度”“韌性化設(shè)計”“地下空間利用”等作為檢索關(guān)鍵詞，進(jìn)行關(guān)鍵詞組合式檢索（如“地下空間”+“舒適度”），在2000—2021 年之間，共得出191 篇學(xué)術(shù)文獻(xiàn)。其中碩士學(xué)位論文140 篇，博士學(xué)位論文21 篇，學(xué)術(shù)期刊刊物30 篇。筆者又從被引次數(shù)和相關(guān)度兩方面對檢索結(jié)果進(jìn)行分揀，去除只與單個關(guān)鍵詞相關(guān)文獻(xiàn)，如《青島老城區(qū)小學(xué)地下空間利用模式研究》《地下博覽建筑設(shè)計初探》等，最終獲得有效文獻(xiàn)164 篇。

2 文獻(xiàn)計量

2.1 文獻(xiàn)發(fā)表年度及數(shù)量分析

筆者對相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量的年代分布進(jìn)行統(tǒng)計，并繪制了變化趨勢圖，可以在一定程度上了解該領(lǐng)域的研究水平及發(fā)展程度。圖1 所示是由2002—2021 二十年間的地下空間舒適度研究文獻(xiàn)的發(fā)文數(shù)量統(tǒng)計繪制而成。可以看出2011 年之前主要是探索階段，其中2008 年有爆發(fā)式的增長，是跟當(dāng)時的社會情況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況密切相關(guān)，但整個階段年發(fā)文量仍較少；2011—2017 年間屬于研究上升期，平均年發(fā)文量要遠(yuǎn)超第一階段且在穩(wěn)步增長。整體來看，年發(fā)文量的min 和max 值相較于第一階段也有了質(zhì)的提升，很多經(jīng)典文獻(xiàn)就在這一階段出現(xiàn)，起到了承前啟后的關(guān)鍵作用；2017—2021 年集中爆發(fā)期，文獻(xiàn)年發(fā)行數(shù)有了大幅增長，其中2018、2019、2020 三年更是達(dá)到了近二十年的研究高峰，雖然在2021 年文獻(xiàn)數(shù)量有所回落，但仍高于前兩階段的最高值。通過對文獻(xiàn)發(fā)表年度及數(shù)量分析可得，地下空間的舒適度要求已經(jīng)越來越為研究者們重視，該領(lǐng)域也逐漸成為了研究熱門之一。

2.2 作者及機構(gòu)分析

對于文獻(xiàn)統(tǒng)計分析來說，作者及所屬機構(gòu)的分析也對最終結(jié)果的權(quán)威性有一定影響。研究領(lǐng)域內(nèi)的優(yōu)秀作者是推動研究進(jìn)步的關(guān)鍵因素之一。通過圖2、圖3 可以看出中南大學(xué)的李松與仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院的丁力行均有三篇相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)表；重慶大學(xué)的羅寅、哈爾濱工業(yè)大學(xué)的宿晨鵬、東華大學(xué)的于加也有兩篇文獻(xiàn)；其余作者均為一篇與主題相關(guān)的文獻(xiàn)。

文獻(xiàn)來源如圖3、圖4 所示，其中貢獻(xiàn)最多的機構(gòu)是以重慶大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)、西安建筑科技大學(xué)為代表的一眾高校，建筑類國家重點院校占比在文獻(xiàn)作者所屬結(jié)構(gòu)中超過80%。由此可知，在地下空間利用與空間舒適性結(jié)合研究上，多數(shù)高校已經(jīng)對此進(jìn)行了不少嘗試，且已經(jīng)擁有了一定的成績。隨著時間的推移，相信未來也會有更多的高校與學(xué)者進(jìn)入該領(lǐng)域，由此可見其發(fā)展趨勢已進(jìn)入穩(wěn)步上升狀態(tài)。

當(dāng)然，當(dāng)下大部分文獻(xiàn)的研究層次目前多處于技術(shù)與工程研究階段，在開發(fā)應(yīng)用方面的文獻(xiàn)研究僅占比7%左右，無論是技術(shù)研究還是應(yīng)用研究，最終成果的檢驗一定要與實際工程相結(jié)合，也只有在工程實例中不斷地應(yīng)用，才能給研究者們第一手實踐資料，也才能使其理論不脫離實踐，得到更好的豐富與完善。但從目前的數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果來看，當(dāng)下的研究成果與理論多數(shù)未經(jīng)實踐，想要應(yīng)用在實際工程建設(shè)中，提高其普適性，進(jìn)而推廣至已建設(shè)項目改造及未建設(shè)項目設(shè)計中，仍有很長的路要走。

3 研究可視化分析

3.1 關(guān)鍵詞重現(xiàn)頻率與相互關(guān)系可視化分析

關(guān)鍵詞是揭示論文主要內(nèi)容的重要方式，是研究內(nèi)容的高度概括和凝練。關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次越高，說明該研究內(nèi)容的集中性就越強[5]。通過VOSviewer 軟件將來自CNKI 數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)導(dǎo)入，在關(guān)鍵詞共現(xiàn)標(biāo)簽圖譜中，節(jié)點圓圈的大小及靠近中心的位置與其節(jié)點代表的關(guān)鍵詞的詞頻、重要程度成正比；節(jié)點顏色由淺到深即為研究熱度從低到高[6]。進(jìn)行分析后可發(fā)現(xiàn)關(guān)鍵詞“地下空間”和“舒適性”連線最多，上下各占據(jù)一方，說明其他相關(guān)研究均從此處而出或與這兩者有密切關(guān)聯(lián)。其中“地下空間”的連線密度又高于“舒適性”，這說明當(dāng)下該領(lǐng)域研究地下空間以及其分支的各類空間和開發(fā)應(yīng)用手段的學(xué)者和文獻(xiàn)數(shù)量較多，而“舒適性”研究人數(shù)和研究成果相對前者較少，未來研究導(dǎo)向相信會側(cè)重舒適性多一些。除了這兩大關(guān)鍵詞外，文獻(xiàn)關(guān)鍵詞數(shù)量較多的就是位于圖5 右側(cè)的藍(lán)色區(qū)域——關(guān)鍵詞“設(shè)計策略”，這也與建筑學(xué)科的學(xué)科特質(zhì)相對應(yīng)，說明在現(xiàn)存文獻(xiàn)研究中，多數(shù)研究是尋找解決問題的方法為出發(fā)點進(jìn)行的。這三個高頻關(guān)鍵詞也可以說是地下空間舒適度研究領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論。

從圖面上可以看出，三種基礎(chǔ)關(guān)鍵詞外圍有一定數(shù)量的小型關(guān)鍵詞團(tuán)，均是與其中某一種基礎(chǔ)關(guān)鍵詞有密切的對應(yīng)關(guān)系。“舒適性”與上方黃色區(qū)域內(nèi)的關(guān)鍵詞“地下商業(yè)”“熱濕環(huán)境”“熱舒適性”“建筑節(jié)能”有多條連線相接；“地下空間”和下方紫色、棕色、橙色區(qū)域內(nèi)的關(guān)鍵詞“空間句法”“地鐵”“集約化”“立體化”“環(huán)境行為學(xué)”“人性化設(shè)計”“站域空間”聯(lián)系密切；最后是設(shè)計策略，與它相連的主要為深藍(lán)色關(guān)鍵詞“景觀設(shè)計”“步行系統(tǒng)”“城市中心區(qū)”“山地城市”“步行空間”等。從圖中連線可看出，這些低頻關(guān)鍵詞基本都與兩處、甚至三處基礎(chǔ)關(guān)鍵詞有聯(lián)系，基礎(chǔ)關(guān)鍵詞正是通過這些低頻關(guān)鍵詞得以鏈接，最終形成一篇完整的科研文獻(xiàn)，這些低頻詞匯也只是目前研究重現(xiàn)率不高，但假以時日，隨著該領(lǐng)域內(nèi)的學(xué)術(shù)研究與設(shè)計理論不斷增加，未來或許這些低頻詞匯可能會越來越多地得到學(xué)者們的重視和研究，也可能成為第四個高頻詞匯，這也正好為未來的理論發(fā)展側(cè)重點提供了一個發(fā)展思路，可視化圖譜的分析也為我們?nèi)蘸蟮难芯垮噙x出了第一優(yōu)先級的研究重點。

3.2 關(guān)鍵詞發(fā)展時間可視化分析

除了關(guān)于關(guān)鍵詞的出現(xiàn)頻率和數(shù)量分析之外，關(guān)于出現(xiàn)年代也是一項關(guān)鍵數(shù)據(jù)，對于我們研究該領(lǐng)域的發(fā)展歷程和未來趨勢有著至關(guān)重要的作用。筆者也利用VOSviewer對收集到的數(shù)據(jù)做了專項分析（圖6），2002—2021 年間，關(guān)鍵詞所述的顏色逐漸由深紫色向淺黃色演變，這與我國的國情、經(jīng)濟(jì)與人文發(fā)展?fàn)顩r息息相關(guān)。可以看出在2014 年之前，我國的該領(lǐng)域研究仍處于探索階段，有小部分文獻(xiàn)成果出現(xiàn)，數(shù)量有限且不構(gòu)成體系，但已經(jīng)有了相互關(guān)聯(lián)，當(dāng)時的地下空間舒適度研究領(lǐng)域處于萌芽狀態(tài)；但隨著時間推移，關(guān)于地下空間及其相關(guān)關(guān)鍵詞的研究文獻(xiàn)在2014—2018 年有著很大數(shù)量的集中爆發(fā)。當(dāng)時正是我國經(jīng)濟(jì)騰飛、城市快速發(fā)展、大規(guī)模建設(shè)、無論工程技術(shù)還是設(shè)計理論均有了長足進(jìn)步的階段，地下空間的設(shè)計應(yīng)用也得到了越來越多學(xué)者們的重視與研究。2018 年后，我國多數(shù)城市已經(jīng)有了一定規(guī)模的城市地下空間，北上廣深等超一線城市更是地下管廊、軌道交通網(wǎng)絡(luò)密布，人們使用地下空間的時間也越來越長，空間舒適度這個視角也越來越受到研究者們的青睞。從這個關(guān)鍵詞年代標(biāo)簽圖譜中可以分析得出，未來我國該領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點應(yīng)該仍是以舒適度為主導(dǎo)的地下空間設(shè)計，雖然當(dāng)下研究程度并不太深，但其仍具有相當(dāng)大的潛在研究點可供挖掘。

結(jié)語

在我國城市化發(fā)展進(jìn)程中，與地下空間和空間舒適度有關(guān)聯(lián)的研究文獻(xiàn)不勝枚舉，筆者只在本次研究中選擇了距今最近20 年的發(fā)展階段的文獻(xiàn)，通過運用VOSviewer 軟件和文獻(xiàn)計量統(tǒng)計的方法對其進(jìn)行可視化分析。通過本次研究可以認(rèn)定在未來的發(fā)展過程中，空間舒適度仍是研究熱點之一，雖然受限于理論水平，目前研究文獻(xiàn)數(shù)量和深度不如地下空間應(yīng)用，但其發(fā)展?jié)摿Σ豢珊鲆暋?/p>

而地下空間經(jīng)過多年發(fā)展，已經(jīng)在很多其他相關(guān)領(lǐng)域有了完整的理論體系，但受限于舒適度研究深度，兩者結(jié)合而成的理論——地下空間舒適度研究領(lǐng)域的發(fā)展還存在很多可供挖掘的熱點，相信在不遠(yuǎn)的未來，這也將會成為建筑學(xué)科內(nèi)的一個熱門研究對象，這也為研究人員和研究機構(gòu)在該領(lǐng)域的研究提供了一個良好的切入點。