地下空间规划热点和趋势——基于CiteSpace的国内外比较研究.pdf
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1、第2 3卷 第1 7期2 0 2 3年 9月 科 技 和 产 业S c i e n c eT e c h n o l o g ya n dI n d u s t r y V o l.2 3,N o.1 7S e p.,2 0 2 3地下空间规划热点和趋势 基于C i t e S p a c e的国内外比较研究洪辰玥(西华大学 建筑与土木工程学院,成都6 1 0 0 0 0)摘要:随着城市化进程的加速发展,城市用地日益紧张,而地下空间的开发利用可以有效缓解这一问题。因此,近年来地下空间的开发和利用越来越受到重视,相关研究也越来越多。研究城市地下空间开发利用的研究热点和发展趋势对城市用地集约化发展
2、具有重要现实意义。运用C i t e S p a c e软件,以地下空间规划为关键词,对中国知网和W e bo fS c i e n c e(科学引文索引)数据库中的相关文献进行可视化分析。结果表明:关于地下空间规划的研究主要集中在2 0 0 0年后,且呈现波动增长趋势;研究内容主要集中在空间规划、轨道交通、综合管廊、国土空间、城市更新等方向,随着时间的变化,其研究侧重也有所不同。借助对上述内容的分析和整理,归纳总结地下空间规划研究的热点和趋势,为地下空间规划的相关研究提供参考。关键词:地下空间;规划设计;C i t e S p a c e;可视化分析中图分类号:TU 9 2 9 文献标志码:
3、A 文章编号:1 6 7 1-1 8 0 7(2 0 2 3)1 7-0 1 1 8-0 7收稿日期:2 0 2 3-0 5-1 9基金项目:教育部春晖计划项目(1 9 1 6 2 7);西华大学人才引进项目(Z 2 0 1 0 5 8)。作者简介:洪辰玥(1 9 8 8),女,浙江宁波人,西华大学建筑与土木工程学院,讲师,博士,研究方向为地下空间、绿色建筑、碳排放。随着经济发展和城市化进程加快,城市问题也相继产生。城市的快速发展以及相继涌现的城市问题,迫使人们开发利用地下空间。合理开发利用地下空间对节约城市用地、改善城市交通、扩大城市空间容量、提高土地利用集约程度等都具有重要作用,是城市走可
4、持续发展道路的重要途径。因此近年来国内外也十分重视地下空间开发利用和研究,并取得了一定成果。分析城市地下空间开发利用的研究热点和发展趋势,不仅有利于快速学习前人的研究成果和经验,也能充分了解该方向研究的发展趋势和不足,对该领域研究具有重要意义。有学者已对这些年来关于该研究领域的成果进行了总结和梳理。田野等1对中国地下空间学术研究发展做了综述研究;韦海民和贺广学2基于中国知网(C h i n aN a t i o n a lK n o w l e d g eI n f r a s t r u c t u r e,C NK I)对地下综合管廊文献研究现状进行了分析;张志和吴梦涵3基于C NK I对
5、1 9 9 02 0 2 1年的地下空间研究进行了分析。这些文献在一定程度上为该领域的研究进行了归纳总结并提供了方向,但这些研究仍然存在着一些不足。早期关于该研究领域的综述主要是以定性研究为主,这类研究在研究内容的梳理上更加具体和详细,但是系统性不强,对研究发展趋势和变化体现较差。近年来由于大数据分析的兴起,C i t e S p a c e等软件也开始被学者使用。C i t e S p a c e软件可以方便地对大量数据处理,可视化分析可以更加直观地看到近些年来研究的趋势和热点。然而,目前关于该领域的分析研究数据来源主要是C NK I,对外文文献分析较少。即便样本中包含了中外数据库4,也缺乏
6、对中外文献的比较研究,这使得研究结果具有片面性。针对这一不足展开研究,通过分析中外文献在该领域的研究热点和趋势,以期为地下空间规划的相关研究提供借鉴和参考。1 研究方法与数据来源采用C i t e S a p c e软件对中外相关研究文献进行可视化分析。C i t e S p a c e软件是近年来兴起的一种用于文献研究的分析软件,它可以通过网络寻径算法对大量文献进行可视化分析,通过绘制图谱,进而呈现某一研究领域的研究热点和发展趋势4-7。以地下空间为研究对象,分别对国内外相关文献进行检索,检索时间为2 0 2 2年1 2月。其中,中文文献检索数据库为C NK I数据库,以“地下空间规811划
7、”作为检索词,检索文献类型为期刊,筛选后共检索到相关文献10 9 5篇。外文文献检索数据库为W e bo fS c i e n c e(WO S)核心集,检索词为“u n d e r-g r o u n ds p a c ep l a n n i n g”,筛选后共检索到相关文献8 7 4篇。2 发文特征分析从发文量看(图1),在2 0 0 0年以前,无论是外文文献还是中文文献数据库,关于地下空间规划的相关研究都比较少。从2 0 0 0年开始,相关中外文献开始大幅度增多,并整体呈波动增长的趋势。其中,中文文献从2 0 0 0年的8篇,增长到2 0 1 1年的9 4篇、2 0 2 2年4 2篇;
8、外文文献从2 0 0 0年的1篇增加到2 0 2 1年的1 1 2篇、2 0 2 2年8 3篇。尽管2 0 0 0年前相关文献检索较少,但并非没有,说明国内外已经开始关注地下空间的开发利用,而2 0 0 0年后相关研究开始快速增加,这与城市化发展进程和土地利用有一定关系。中文文献发文机构主要是国内各高校以及科研院所。外文文献中发文量最多的作者机构所在国家是中国(3 4 1篇),其次是美国(9 4篇)。除此之外,发文量分布在前几位的还有韩国(8 7篇)、英国(6 3篇)、澳大利亚(4 2篇)、德国(3 1篇)等。从发文量可以看到,中国发文比重在外文文献中仍然占据主要位置,占总文献的1/3还多,这
9、与中国的人口结构变化和城市化快速发展等因素密不可分。从最早发文时间看,这几个国家展开研究时间相差不大,最早的是美国,出现在2 0 0 2年,其次是韩国、英国和澳大利亚,最早发文时间是2 0 0 3年。与之相比,中国发文时间稍晚,最早发文时间为2 0 0 8年,但发文量后来居上,赶超其他东西方国家。图1 中外文献发文量分布3 研究热点与趋势分析3.1 中文文献分析3.1.1 高频关键词和关键词聚类分析通过高频关键词分析可以看到该领域研究和关注的热点问题。从表1、图2中可以看到,中文文献关于地下空间规划研究的关键词主要集中在地下空间、开发利用、城市规划、空间规划、综合管廊、轨道交通规划、国土空间、
10、城市更新等内容。从关键词最早出现的时间上看,2 0 0 02 0 0 5年地下空间、轨道交通、总体规划、空间规划等内容开始受到关注;从2 0 0 52 0 1 5年,人防工程、专项规划、地下管线、国土空间等研究也开始出现;到2 0 1 5年后,综合管廊、城市更新开始受到重视,这与当前城市规划和发展的大背景分不开。对关键词进行聚类分析(表2、图3),其中聚类#0的标签是地下空间,聚类#1的标签是开发利用,聚类#2的标签是上海市,聚类#3的标签是城市规划,聚类#4的标签是综合管廊,聚类#5的标签是规划,聚类#6的标签是空间规划,聚类#7的标签是总体规划,聚类#8的标签是土地管理等。通过聚类分析,可
11、以将关系较近的关键词归为一类,数字越小,该聚类包含的关键词越多。从分析可以看出,最大的两个聚类分别是地下空间和开发利用,节点数分别为1 2 4和3 6。这些聚类标签在一定程度上代表了该领域的研究前沿。C i t e S p a c e中提供了多种聚类算法,本文运用L L R(L o g-l i k e l i h o o dr a t i o,对数似然比)法,从表2中可以看出各聚类所涉及的相关关键词,如聚类#0地下空间所涉及的主题有地下空间、开发利用、城市规划、综合开发、交通组织。表1 中文文献关键词频次及最早出现时间关键词频次年份地下空间4 3 02 0 0 0开发利用8 72 0 0 2规
12、划5 72 0 0 2城市规划3 82 0 0 3空间规划、综合管廊、城市2 32 0 0 02 0 1 62 0 0 4人防工程2 02 0 0 6上海市1 52 0 0 4规划设计1 42 0 0 1总体规划、轨道交通1 32 0 0 12 0 0 2利用1 12 0 0 6地下管线1 02 0 0 7专项规划、开发、地铁92 0 1 32 0 0 62 0 0 5综合开发、国土空间82 0 0 62 0 1 4城市更新、对策、商务区、城市建设、城市地质72 0 1 52 0 0 72 0 0 62 0 0 92 0 0 7911 洪辰玥:地下空间规划热点和趋势 图2 中文文献高频关键词图
13、谱表2 中文文献关键词聚类(前7)聚类标签节点大小主要年份相关关键词#01 2 42 0 1 2地下空间;开发利用;城市规划;综合开发;交通组织#13 62 0 1 2开发利用;分层;共同沟;城市地下空间;新城#23 32 0 0 7上海市;管理;地下管线;空间综合;平战结合#33 12 0 1 1城市规划;一体化;三维;中心城区;广州市#43 12 0 1 4地下 空 间;综 合 管 廊;北 京市;城市地质;专项规划#52 72 0 0 8规划;利用;人防工程;开发;地铁车站#62 52 0 1 1空间规划;韧性城市;地下建筑;地下空间;城市更新图3 中文文献关键词聚类图谱3.1.2 关键词
14、突变分析关键词突变分析通常意味着一个研究前沿的兴起,进而导致该词汇在一定时期内出现爆发,并很可能演变成为下一个研究热点,通过关键词突现图谱可以看出一个时期内该领域研究热点。从突现图谱(图4)中可以看出,关于地下空间规划的研究可以 以2 0 1 2年 左 右 为 界 大 致 分 为 两 个 阶 段。2 0 1 2年以前关于地下空间的研究主要集中在民防工程、平战结合、综合开发、利用和对策等层面。这一时期地下空间规划研究处于起步阶段,研究内容相对宏观,铺开范围大。其中平战结合和利用对策是这一时期研究的重点,持续出现时间较长。2 0 1 2年以后,地下空间规划开始快速发展,研究内容也更加具体,如综合管
15、廊、轨道交通等内容的研究,同时宏观层面的研究也仍在进展,具体包含了总体规划、国土空间等内容。3.1.3 关键词时序图谱分析时序图谱可以显示关键词最早出现的时间、出现的频率以及文章和关键词之间的关系。图谱中的定位是该关键词第一次出现的时间,连线表示该关键词和其他包含该关键词文章之间的共现关系,其中节点越大表示该关键词出现的次数越高。为探索地下空间规划研究热点,通过C i t e S p a c e软件对关键词进行聚类,并在此基础上通过t i m e-z o n e运算,从聚类文献中提取标签词,即为对应的研究热点5。从图5可以看出研究内容在时间上的维度变化。从内容上可以看出,2 0 1 0年以前地
16、下空间规划研究内容主要包含总体规划、轨道交通规划等内容。2 0 1 4年以后,结合时代背景,出现了综合管廊、国土空间、专项规划等内容。图4 中文文献关键词(前2 0)突现图谱021 科技和产业 第2 3卷 第1 7期 图5 关键词时序图谱3.2 外文文献分析3.2.1 高频关键词和关键词聚类分析从表3、图6中可以看到,外文文献关于地下空间规划研究的关键词主要集中在m o d e l(模式)、d e-s i g n(设计)、s y s t e m(系统)、c i t y(城市)、b e h a v i o r(行为)、p r e d i c t i o n(预测)、m a n a g e m e
17、 n t(管理)等内容。从关键词最早出现的时间上看,2 0 1 0年以前主要有设计(2 0 0 6)、城市(2 0 0 8)、空间(2 0 0 4)等;2 0 1 0年后出现了模式(2 0 1 2)、系统(2 0 1 3)、行为(2 0 1 2)、预测(2 0 1 3)、管理(2 0 1 0)等词汇。对关键词进行聚类分析(图7),其 中 聚 类#0的 标 签 是u r b a nu n d e r-g r o u n ds p a c e,聚类#1的标签是c h a n g ed e t e c t i o n,聚类#2的标签是s a l tr o c k,聚类#3的标签 是e v a l u
18、 a t i o nm e t h o d,聚类#4的标签是t u n n e l f i r e,聚类#5的标签是a e r o d y n a m i c s,聚类#6的标签是u r b a nu n d e r g r o u n ds p a c e r e s o u r c e,聚类#7的标签是a h p,聚类#8的标签是m u l t i l a y e r e dg r o u n d等。其中最大 的两个聚 类 分 别 是u r b a nu n d e r g r o u n ds p a c e和c h a n g ed e t e c t i o n,节点数分别为8 7和
19、5 1。各聚类包含的主题词见表4,如聚类#0所涉及的主题词 又 包 含 了u r b a nu n d e r g r o u n ds p a c e、s u b s u r-f a c e、s u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n t等。3.2.2 关键词突变分析从突现图谱(图8)中可以看出,国外关于地下空间规划的研究突显主要出现在2 0 1 3年以后,其中表3 外文文献关键词频次分析关键词频次m o d e l6 6d e s i g n5 3u n d e r g r o u n ds p a c e5 0s y s t e m4 4c i t
20、y4 3s p a c e3 3b e h a v i o r3 2u r b a nu n d e r g r o u n ds p a c e3 1p r e d i c t i o n2 6m a n a g e m e n t2 4c o n s t r u c t i o n2 3d e f o r m a t i o n2 3图6 外文文献高频关键词图谱121 洪辰玥:地下空间规划热点和趋势 又可以2 0 1 8年大致进行分界。2 0 1 32 0 1 8年的研究热点主要集中在r o c k(岩土)、s t r a t e g y(策略)、综图7 外文文献关键词聚类图谱图8 关键词
21、突现图谱(前1 7)合规划等层面,其中策略研究持续时间较长。2 0 1 8年以后出现的研究热点主要包含了风险评估、隧道火灾、用地、稳定和优化等内容,可以看出比之上一阶段主要以宏观策略和设计研究为主,这一阶段的研究更多的偏向工程结构,其中关于稳定性和形变等研究持续时间较长,近年来关于土地利用、隧道火灾等研究也较多。3.2.3 关键词时序图谱和共引分析共引图谱可以直观地表达文章之间的关系,被同时引用的频次越高,表明文章关系越密切,研究领域越相似。从时序上可以看到(图9),国外研究早期主要是围绕城市、地下空间、管理等展开的研究,近年来出现了综合概念规划、隧道火灾研究等内容。从共引分析可以看出,B o
22、 b y l e vN等一些作者文章共引次数较高。B o b y l e v8分析了城市地下空间的使用及其对城市的影响可持续性,提出应将立体规划、优先考虑地下空间服务、研究不同类型基础设施之间的潜在功能和空间相互关系以及综合评估纳入 考 虑。C a n o-H u r t a d o和C a n t o-P e r e l-l o9探讨了城市公用设施地下空间的可持续发展,通过研究城市地区多功能公用隧道系统的使用,作为解决浅层地下拥堵问题的技术。C a n t o-P e r e l l o和C u r i e l-E s p a r z a1 0研究了多用途公用隧道中的人为因素工程,认为公用隧
23、道的智能规划可以减轻员工工作的痛苦和压力,这些系统的横截面设计必须考虑到两个空间要求,一个用于公用事业,另一个用于工人操作,同时为了使公用设施隧道的受限工作环境适合员工,提出了一些设计规则。从共引较高的文章研究内容及趋势可以看到,国外关于地下空间的研究多关注可持续发展和使用者的需求,且研究内容更加细化。表4 外文文献关键词聚类(前9)聚类标签节点大小主要年份相关关键词#08 72 0 1 4u r b a nu n d e r g r o u n ds p a c e;u n d e r g r o u n ds p a c e;s u b s u r f a c e;s u s t a i
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