基于VOSviewer 的城市地下空間舒適度研究趨勢(shì)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(guó)，在近三十年的時(shí)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(lái)的是在環(huán)境、交通、生態(tài)、人居等方面的一系列城市問(wèn)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(lái)越捉襟見(jiàn)肘。20 世紀(jì)的地上空間規(guī)劃無(wú)法預(yù)見(jiàn)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(wèn)題在大中型城市群體內(nèi)屢見(jiàn)不鮮。

在這種狀態(tài)下，城市開(kāi)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(kāi)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(guò)多年發(fā)展，我國(guó)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(guó)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(kāi)發(fā)地下空間時(shí)仍是以功能為主，使用者的感受無(wú)法得到充分保障，造成了人們不愿意長(zhǎng)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(wèn)題的增多，學(xué)者們也開(kāi)始關(guān)注和研究城市地下空間的使用舒適度的提升，越來(lái)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?jī)?nèi)容更加綜合，學(xué)者對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行分析不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力且效果不佳[2]。因此，筆者運(yùn)用VOSviewer軟件對(duì)當(dāng)下研究文獻(xiàn)綜述進(jìn)行系統(tǒng)的計(jì)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(shì)。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來(lái)源

1.1 研究方法

文獻(xiàn)計(jì)量分析，是利用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)原理對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分析的一種文獻(xiàn)分析方法，通過(guò)采用數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等計(jì)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(duì)象除文獻(xiàn)名稱、作者等常見(jiàn)特征外，還包括對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行檢索、搜集和匯總，如作者來(lái)源機(jī)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(jì)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(gè)知識(shí)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(lái)源

本次研究主要數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）庫(kù)內(nèi)文獻(xiàn)，以“地下空間”“舒適度”“韌性化設(shè)計(jì)”“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(duì)檢索結(jié)果進(jìn)行分揀，去除只與單個(gè)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(jì)初探》等，最終獲得有效文獻(xiàn)164 篇。

2 文獻(xiàn)計(jì)量

2.1 文獻(xiàn)發(fā)表年度及數(shù)量分析

筆者對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量的年代分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并繪制了變化趨勢(shì)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(jì)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(zhǎng)，是跟當(dāng)時(shí)的社會(huì)情況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展情況密切相關(guān)，但整個(gè)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(zhǎng)。整體來(lái)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(zhǎng)，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(guò)對(duì)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(lái)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(jī)構(gòu)分析

對(duì)于文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)分析來(lái)說(shuō)，作者及所屬機(jī)構(gòu)的分析也對(duì)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(dòng)研究進(jìn)步的關(guān)鍵因素之一。通過(guò)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(lái)源如圖3、圖4 所示，其中貢獻(xiàn)最多的機(jī)構(gòu)是以重慶大學(xué)、中國(guó)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(guó)家重點(diǎn)院校占比在文獻(xiàn)作者所屬結(jié)構(gòu)中超過(guò)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(duì)此進(jìn)行了不少嘗試，且已經(jīng)擁有了一定的成績(jī)。隨著時(shí)間的推移，相信未來(lái)也會(huì)有更多的高校與學(xué)者進(jìn)入該領(lǐng)域，由此可見(jiàn)其發(fā)展趨勢(shì)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(kāi)發(fā)應(yīng)用方面的文獻(xiàn)研究?jī)H占比7%左右，無(wú)論是技術(shù)研究還是應(yīng)用研究，最終成果的檢驗(yàn)一定要與實(shí)際工程相結(jié)合，也只有在工程實(shí)例中不斷地應(yīng)用，才能給研究者們第一手實(shí)踐資料，也才能使其理論不脫離實(shí)踐，得到更好的豐富與完善。但從目前的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果來(lái)看，當(dāng)下的研究成果與理論多數(shù)未經(jīng)實(shí)踐，想要應(yīng)用在實(shí)際工程建設(shè)中，提高其普適性，進(jìn)而推廣至已建設(shè)項(xiàng)目改造及未建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，仍有很長(zhǎng)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?jī)?nèi)容的高度概括和凝練。關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次越高，說(shuō)明該研究?jī)?nèi)容的集中性就越強(qiáng)[5]。通過(guò)VOSviewer 軟件將來(lái)自CNKI 數(shù)據(jù)庫(kù)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(diǎn)圓圈的大小及靠近中心的位置與其節(jié)點(diǎn)代表的關(guān)鍵詞的詞頻、重要程度成正比；節(jié)點(diǎn)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(shuō)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(shuō)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(kāi)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(duì)前者較少，未來(lái)研究導(dǎo)向相信會(huì)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(jì)策略”，這也與建筑學(xué)科的學(xué)科特質(zhì)相對(duì)應(yīng)，說(shuō)明在現(xiàn)存文獻(xiàn)研究中，多數(shù)研究是尋找解決問(wèn)題的方法為出發(fā)點(diǎn)進(jìn)行的。這三個(gè)高頻關(guān)鍵詞也可以說(shuō)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(duì)應(yīng)關(guān)系?！笆孢m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(jì)”“站域空間”聯(lián)系密切；最后是設(shè)計(jì)策略，與它相連的主要為深藍(lán)色關(guān)鍵詞“景觀設(shè)計(jì)”“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(guò)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(shí)日，隨著該領(lǐng)域內(nèi)的學(xué)術(shù)研究與設(shè)計(jì)理論不斷增加，未來(lái)或許這些低頻詞匯可能會(huì)越來(lái)越多地得到學(xué)者們的重視和研究，也可能成為第四個(gè)高頻詞匯，這也正好為未來(lái)的理論發(fā)展側(cè)重點(diǎn)提供了一個(gè)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(jí)的研究重點(diǎn)。

3.2 關(guān)鍵詞發(fā)展時(shí)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(xiàng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)，對(duì)于我們研究該領(lǐng)域的發(fā)展歷程和未來(lái)趨勢(shì)有著至關(guān)重要的作用。筆者也利用VOSviewer對(duì)收集到的數(shù)據(jù)做了專項(xiàng)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(guó)的國(guó)情、經(jīng)濟(jì)與人文發(fā)展?fàn)顩r息息相關(guān)?？梢钥闯鲈?014 年之前，我國(guó)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(shí)的地下空間舒適度研究領(lǐng)域處于萌芽狀態(tài)；但隨著時(shí)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(shí)正是我國(guó)經(jīng)濟(jì)騰飛、城市快速發(fā)展、大規(guī)模建設(shè)、無(wú)論工程技術(shù)還是設(shè)計(jì)理論均有了長(zhǎng)足進(jìn)步的階段，地下空間的設(shè)計(jì)應(yīng)用也得到了越來(lái)越多學(xué)者們的重視與研究。2018 年后，我國(guó)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(shí)間也越來(lái)越長(zhǎng)，空間舒適度這個(gè)視角也越來(lái)越受到研究者們的青睞。從這個(gè)關(guān)鍵詞年代標(biāo)簽圖譜中可以分析得出，未來(lái)我國(guó)該領(lǐng)域內(nèi)的研究熱點(diǎn)應(yīng)該仍是以舒適度為主導(dǎo)的地下空間設(shè)計(jì)，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(diǎn)可供挖掘。

結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)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(guò)運(yùn)用VOSviewer 軟件和文獻(xiàn)計(jì)量統(tǒng)計(jì)的方法對(duì)其進(jìn)行可視化分析。通過(guò)本次研究可以認(rèn)定在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，空間舒適度仍是研究熱點(diǎn)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(guò)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(diǎn)，相信在不遠(yuǎn)的未來(lái)，這也將會(huì)成為建筑學(xué)科內(nèi)的一個(gè)熱門研究對(duì)象，這也為研究人員和研究機(jī)構(gòu)在該領(lǐng)域的研究提供了一個(gè)良好的切入點(diǎn)。