國內應急避難場所研究熱點及趨勢分析
——基于知識圖譜的視角

李海凌，周極人，劉克劍，張 懷

（1.西華大學建筑與土木工程學院,四川 成都 610039；2.西華大學數學與計算機學院,四川 成都 610039；3.中國科學院大學,地球與行星科學學院計算地球動力學重點實驗室,北京 100049；4.中國科學院大學,北京燕山地球關鍵帶國家野外科學觀測研究站,北京 101408）

應急避難場所（以下簡稱避難場所）是災害發生時保護人民群眾生命安全的重要設施，是體現“人民至上、生命至上”管理理念的重要載體[1]。從第一個避難場所（北京元大都城垣遺址公園，2003 年）的建設到現在近20 年，中國的避難場所研究歷經了空白—探索—快速發展階段。特別在遭遇重大自然災害（汶川大地震、臺風“黑格比”、南方雪災等）后，我國對避難場所的規劃和建設有了新的審視和反思[2]。避難場所的規劃和建設已成為防災減災和公共安全建設的一項重要內容。

然而，作為城市、鄉鎮建設重要內容的避難場所，目前普遍存在分布不均、運營維護管理缺失等問題，難以有效滿足我國城鎮鄉村安全治理的需求。隨著公共安全建設的不斷推進與強化，應急避難相關理論與實證研究逐漸成為國內學者關注的熱點。目前國內有關避難場所的研究已有不少，包括避難場所的規劃應對、設計、選址、適宜性評價等，但鮮有避難場所整體發展的研究綜述，難以精準把握本領域研究主題及演變趨勢。文獻計量法在準確把握成果信息方面具有客觀性、模型化等顯著優勢，可有效彌補傳統綜述描述性方法在面對大量文獻時的不足，已獲得廣泛應用。為此，本文基于文獻計量法結合文獻閱讀，對國內避難場所核心成果進行分析，提煉該領域研究主題及演變趨勢，以期為國內避難場所研究提供參考。

首先，本文進行論文發表時序分布及期刊分布的分析，對避難場所的研究論文做初步的整理篩選。然后，基于VOSviewer、SATI、SPSS、Citespace，依據高頻關鍵詞的共現網絡圖、譜系圖、二維尺度分析和時區共現網絡圖譜，直觀地分析避難場所理論研究與實踐應用的宏觀結構以及發展脈絡，識別研究熱點、角度、方法及切入點及前沿方向。具體的研究路徑如圖1 所示。

圖1 研究路徑Fig.1 Research path

1 論文發表時序分布

以中國知網（CNKI）為檢索數據庫，檢索條件設置為：主題＝（應急避難場所）or（應急避難所），時間跨度=2000—2021。獲得學術論文745 篇，碩博論文154 篇，檢索時間為2022 年8 月29 日。

對檢索到的論文進行統計分析，如圖2 所示。避難場所的研究起步較晚（2003 年）。2003—2007年為萌芽期，主要是介紹國外規劃選址方法及國內需求和發展評價，該階段論文數量較少，共64 篇，僅占論文發表總數的7.12%。2008 年發文量陡增，概因汶川大地震引發了研究的急迫性，GB 21734—2008 《地震應急避難場所 場址及配套設施》的頒布也為研究提供了依據。隨著生態城市、韌性城市等概念的提出，2015 年之后，避難場所研究進入平穩成熟科研階段。

圖2 避難場所研究論文的時序分布Fig.2 Temporal distribution of research papers on emergency shelters

2 高頻關鍵詞的共現網絡分析

運用VOSviewer 繪制的高頻關鍵詞共現網絡圖見圖3。關鍵詞的共現頻次代表其研究的熱點程度。用圓點的大小直觀表現關鍵詞的研究熱度，圓點越大，研究熱度越高。圓點之間連線的粗細代表關鍵詞之間的關聯強度，連線越粗，關聯強度越大[3]。

圖3 高頻關鍵詞的共現網絡圖Fig.3 Co-occurrence network diagram of high-frequency keywords

圖3 呈現出以“應急避難場所”（一級節點）為中心，地震應急避難場所、GIS、應急管理、空間布局為二級節點，適宜性評價、布局優化、選址、規劃布局、可達性為三級節點的研究熱點分布結構。網絡圖外圍的應急服務設施、國土空間規劃、應急避難場所體系、災時運營等為本領域較少關注的方向。

3 高頻關鍵詞的多元統計分析

關鍵詞之間的相互關系也是研究的重點。通過關鍵詞聚類分析可以發現與研究熱點關聯密切的關鍵詞，從而辨識出研究熱點的研究角度、方法或切入點[4]。利用SATI 構建47×47 的關鍵詞相異矩陣，將相異矩陣導入SPSS26.0 獲取高頻關鍵詞的譜系圖進行聚類分析（見圖4），按親疏程度將研究方向分為3 個類群。

圖4 高頻關鍵詞的譜系圖Fig.4 The pedigree of high-frequency keywords

運用SPSS26.0 的歐式距離模型對相異矩陣進行二維尺度分析：關聯密切的關鍵詞被聚集在一起，形成3 個簇團（見圖5）。其中，分布在中心點周圍的關鍵詞為研究領域較為關注的對象，反之則不然。

圖5 高頻關鍵詞的二維尺度分析Fig.5 Two-dimensional scale analysis of high-frequency keywords

基于譜系圖和二維尺度分析，對圖4 的3 個類群和圖5 的3 個簇團進行關鍵詞關聯性分析，見表1。關鍵詞的相同度非常高。提取共同關鍵詞的屬性，可將國內避難場所的研究劃分為3 個主題：1）避難場所的適宜性評價；2）避難場所的規劃選址；3）避難場所的平災結合實踐。

表1 基于譜系圖和二維尺度分析的研究主題提煉Tab.1 Refinement of research topics based on genealogy and two-dimensional scale analysis

4 研究主題

4.1 避難場所的適宜性評價

我國已有很多城市通過建設避難場所來抵御各種災害的威脅。避難場所適宜性評價是其疏散、容納避難人群的功能實現是否適宜以及適宜程度的評定，是避難場所的空間分布及其服務效能的合理性評價。通過適宜性評價可以發現避難場所規劃設置中存在的布局不合理或建設不安全等問題，檢驗其布局的合理性及應急疏散服務功能的實現程度，為區域避難場所規劃布局及合理建設提供決策參考[5]。

避難場所適宜性評價屬于多目標、多準則的復雜系統問題[5]。目前，主要基于兩類原則構建多目標、多準則避難場所適宜性評價指標體系。文獻[5-8]基于有效性、可達性、安全性原則分別構建了云南省嵩明縣主城區、天津市中心城區、深圳市、福州市避難場所適宜性指標體系。所構建的指標體系具有共性指標（如避難場所出入口數、與醫療機構最近距離、與消防站點最近距離、重大危險源距離），同時也具有反映地域特點的特殊性指標（如避難場所坡度、活斷層距離）。文獻[9-11]基于自定義原則分別構建了南寧市城市公園、城市公園綠地、寧夏南部中小學作為避難場所的適宜性指標體系。之所以稱之為自定義原則，是因為評價的對象不再是區域（城市和縣城）內的避難場所群體，而是具體的某一類或某一個避難場所，因此，采用自定義原則更能反映評價對象的特殊性。

在構建避難場所適宜性評價指標體系的基礎上，指標權重的確定方法是多元化的。文獻[6，9-12]采用層次分析法確定指標權重；蘇建鋒等[5]、王進等[8]基于熵值權重法確定指標權重；周玉科等[7]則采用了組合方式，在分類較少的準則層選擇層次分析法確定權重，指標層則基于熵值法確定權重。方法的選擇多為客觀賦值法，主要是為減少主觀賦值法一定程度上精確度及可信度的不足。

適宜性評價方法選擇方面也呈現多元化趨勢。文獻[5-8]基于灰色關聯分析法構建應急避難所適宜性評價模型；陳鵬等[6]利用綜合評判物元可拓法進行適宜性評價；文獻[9-12]采用綜合指數進行適宜性評價。在構建適應性評價指標體系及確定指標權重的基礎上，上述評價模型及評價方法均通過案例實證驗證了其可行性和科學性[5]。

2011年，林雪川終于在家鄉將黃蓮丫水廠建成，成為了名副其實的老板。熟悉林雪川的人說，他是一個善于包裝自己的人，互聯網上現在仍然可以看到大量當地媒體對于林雪川在環保、教育、慈善等方面的報道，給家鄉修村道、捐資助學、鼓勵當地中小學生愛護環境等等。

綜上所述，適宜性評價可以判斷應急避難所的設計與建設是否達到預期目標，可以檢驗已規劃布局的避難場所的合理性，并據此提出完善避難所區位規劃布局的策略及方案，為區域應急整體規劃提供科學依據。因此，避難場所的適宜性評價是值得關注的研究主題。避難場所適宜性評價的研究路徑是非常清晰的，指標體系及評價方法的研究成果不斷完善，既有區域內避難場所整體適宜性評價，也有特殊類型避難場所（公園、綠地、中小學等）的個體適宜性評價。在研究方法上，有學者[7，8，10，12-13]嘗試引入GIS 技術，利用其可視化觀測和空間數據庫的開發進行可達性、安全性量化分析，利用其緩沖區分析將人口密度分布與避難場所分布進行適宜性匹配。GIS 技術的融入是避難場所適宜性評價值得深入探索及應用的方向。

4.2 避難場所的規劃選址

地震、臺風、海嘯、山洪、泥石流、滑坡等自然災害，火災、疫情等非自然災害，均有可能造成大量災區群眾需要集中安置，大量避難人員需要救助。災害發生后，避難場所的應急功能實現及服務功能保障對應急救災及災后社會秩序的快速恢復至關重要。因此，在城鄉建設與發展過程中，應進行避難場所的系統評估、規劃與建設。

避難場所作為應急服務設施的一種，其區位選址被視作設施選址優化問題予以研究。P-中值模型、P-中心模型，集合覆蓋模型和最大覆蓋模型是避難場所選址采用的經典區位模型，后續發展應用的區位模型均為這4 種經典模型的衍生與擴展。區位模型主要考慮避難場所間距、避難區域人口密度和避難人員步行速度等因素，以避難人員到達規劃區范圍內避難場所責任區所耗費的時間最短為目標確定選址地點[14]。萬福昆等[15-17]以P-中值和集合覆蓋兩個模型為基礎，附加限制條件構建固定避難場所和中心應急避難場的區位模型，并通過GIS 技術對所構建的區位模型進行求解。區位模型主要適用于新區的避難場所的規劃選址。

無論上述何種區位模型，都無法解決選址過程中場所規模（容納能力）與人口分布（空間需求）的問題。目前的解決方案是在空間布局、區位選定的基礎上，通過避難場所覆蓋范圍劃分與規模配置進行避難場所空間布局的二次優化[18]。

避難場所覆蓋范圍劃分與規模配置的研究主要集中于3 種方法。1）基于線性規劃的選址—配置模型（location-allocation model，簡稱L-A 模型），將場所覆蓋范圍劃分轉化為運籌學數學規劃問題，通過多目標的設定尋求最優或可行區位[19-20]。LA 模型與區位模型同為多目標最優化求解，均存在無法考慮場所規模的缺陷[21]。2）基于GIS 空間分析劃分覆蓋范圍[22]。此方法的假設條件是人口的均勻分布，未能考慮人口密度問題，且同樣無法考慮場所規模。3）基于Voronoi 圖（Voronoi Diagarm，簡稱VD）劃分覆蓋范圍。VD 可以清晰表達GIS 中的側向鄰近關系，較好地模擬現實中人們的鄰近選擇行為，兼具矢量和連續鋪蓋數據模型的基本特點，可以很好地分析空間覆蓋范圍和服務人口數的匹配度，克服了L-A 模型和GIS 空間分析未能考慮場所規模和人口密度的缺陷，是近年來使用較多的避難場所覆蓋范圍劃分方法[23]。

VD 有多種演變形式：有常規VD（Ordinary VD，簡稱OVD）、加權VD（Weighted VD，簡稱WVD）等。WVD 通過多影響因子的選取和權重的賦予，在確定每個場所責任區覆蓋半徑的基礎上計算各場所的加權距離，從而確定責任區域。同時，依托GIS 技術將場所責任區域與避難人員分布予以空間疊加，可視化地判斷責任區域是否能夠有效容納區域范圍內的避難人員[18]。WVD 方法主要針對城市的建成區。在建成區，避難場所已完成了初步的規劃與建設。但如果該建成區人口密集、避難場所數量少且分布不均、不同區域的人口密度與分布差異很大，已建避難場所不能完全滿足局部區域避難人員的避難需求，采用區位模型進行全方位無障礙避難場所選址定位往往不太現實[19]，運用WVD 方法則可以完成局部調整（新增或減少），避免重新規劃[14]。

綜上所述，在城市避震場所規劃過程中，場所建設的區位選址問題是首先需要解決的問題。區位模型適用于解決新區的避難場所的規劃布局區位選定。在規劃布局區位選定的基礎上，通過避難場所覆蓋范圍劃分與規模配置(覆蓋范圍和服務人口數的匹配)分析及場所數目調整實現空間布局優化。WVD 是目前運用最多的空間布局優化方法，適合已建城區避難場所的局部優化。由于災后道路等構筑物、建筑物受損狀況和人們的避難行為均存在未知不確定性，避難場所的選擇及功能實現實際是一個動態變化過程。因此，基于"情景-應對"分析，進行避難人員的移動流向、流量及速度的模擬，動態選址及疏散模型應予以深入研究。

4.3 避難場所的平災結合實踐

我國大多數城市出臺了防震減災法律法規和避難場所建設標準，并建成多個符合自身城市特點的避難場所。目前，研究實踐主要集中在大中型城市，個別為縣域，對鄉村防災減災的研究較少。由于歷史文化原因，大多數村落分布在地質環境相對復雜、生態環境相對脆弱的地區，長期以來與自然災害做抗爭。與城鎮相比，村落防災減災能力非常脆弱。防災減災是村落可持續發展的基礎和底線，應通過物質空間的有機協調并加強內部功能系統的空間布局使村落具有足夠的防災避災能力。

基于“平災結合”原則，我國避難場所大多選擇公園、綠地、廣場、體育場館等現有空間作為場地，進行相應配套設施建設[11，21，27-32]。避難場所絕大部分在室外，室內、室外避難場所數量嚴重失衡[33]。災害發生時，往往伴隨極端的天氣狀況，室外避難場所的露天性質導致其功能的實現會存在很大的局限性，需要規劃建設一定數量的室內避難場所予以必要的補充。室內避難場所可以充分體現“平災結合”的原則，更能夠保障災后民眾的生活質量，尤其是老人、小孩、體弱多病者及殘疾人士災后避難的生活質量[33]；因此，室內避難場所的規劃與建設是需要關注的研究方向。

4.4 研究熱點的演變分析

運用Citespace 的“time zone”形式顯示的高頻關鍵詞的時區共現網絡圖譜如圖6 所示。

圖6 高頻關鍵詞的時區共現網絡圖譜Fig.6 Time zone co occurrence network atlas of high-frequency keywords

圖6 的研究演變過程顯示：避難場所研究論文的高頻關鍵詞在2010 年前后分布密度差異明顯。這說明2010 年前后國內避難場所研究開始全方位、多視角展開。其中，2006 年前后熱點詞匯中出現“城市”“城市綠地”“城市應急”“建設”等，說明在此時期學者們主要通過對城市防災減災的關注和相關政策、標準的解讀來證明系統規劃和建設城市避難場所的必要性。2010 年前后熱點詞匯中出現“應急管理”“空間布局”“應急避難”“可達性”“城市災害”“應急疏散”“地震”“規劃”“優化配置”等，說明在此時期學者們開始探究避難場所空間布局的理論和方法。2014 年之后的熱點詞匯中出現“平災結合”“公共安全”“仿真”“設計原理”“人員疏散”“擁擠度”“云存儲”“云檢索”等，說明避難場所研究進入更深入的探究階段，同時引入信息化、大數據技術展開實踐應用研究。

綜上所述，國內避難場所研究經歷了一個從理念推廣到理論與方法系統探究且與實踐應用并重的演變歷程。

5 結論及展望

基于知識圖譜的視角，對中國知網（CNKI）數據庫中避難場所的相關學術論文（包括碩博論文）進行提煉，概括出我國避難場所的研究熱點及主題，并分析研究主題的演變，得出以下結論。

1）國內避難場所研究經歷了一個從理念推廣到理論與方法系統探究且與實踐應用并重的演變歷程。

2）國內避難場所研究的主題及方向逐漸明朗與聚焦，適宜性評價、規劃選址、平災結合實踐3 個方面共同構成避難場所研究的主題及方向。同時，研究的視角、方法和內容等不斷豐富和多元化。平災結合、可達性等理念均有較成熟的方法予以實踐，為指導應急避難場所規劃設計與建設實踐發揮了積極作用。

建議未來從以下幾方面開展進一步研究：1）信息化、大數據技術的融合應用；2）基于“情景-應對”理論、場景仿真的動態選址研究；3）鄉村、風景區應急避難系統的規劃與建設；4）室內避難場所的評估及設置；5）災時避難場所的運營環境、技術體系；6）避難場所區位決策支持系統的構建。