基于VOSviewer 的城市地下空間舒適度研究趨勢分析綜述

文／王冶 青島理工大學建筑與城鄉規劃學院

引言

城市地下空間的利用是世界大多數大型城市發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，城市面貌日新月異，房地產熱與基建大規模建設也加速了城市的瘋狂擴張，隨之而來的是在環境、交通、生態、人居等方面的一系列城市問題。隨著城市發展與人口涌入，城市的地上使用空間卻越來越捉襟見肘。20 世紀的地上空間規劃無法預見當下的城市發展速度，最終導致規劃欠妥、用地緊張的城市問題在大中型城市群體內屢見不鮮。

在這種狀態下，城市開發者們將目光轉移到了城市地下空間方面。地下空間的開發利用節省了城市地面用地，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。通過多年發展，我國部分城市的地下交通、商業、市政等設施，已有一定規模[1]。但我國的地下空間發展年限尚短，且地下空間本身具有幽暗、封閉、難流通的特質，開發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，大人流量卻只能產生較少的經濟效益。

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

1 研究方法與數據來源

1.1 研究方法

文獻計量分析，是利用文獻計量學原理對相關文獻進行分析的一種文獻分析方法，通過采用數學、統計學等計量方法，研究文獻的分布結構、數量關系、變化規律[3]。其分析對象除文獻名稱、作者等常見特征外，還包括對相關信息進行檢索、搜集和匯總，如作者來源機構、研究層次、基金分布、關鍵詞重現頻率等等，是一種科學合理的文獻綜合分析法。本次研究就基于VOSviewer 軟件應用的基礎上，采用文獻計量分析法，基于文獻的共引和共被引原理，可用于繪制各個知識領域的科學圖譜[4]，聚焦城市地下空間舒適度研究領域成果。

1.2 數據來源

本次研究主要數據來源于中國知網（CNKI）庫內文獻，以“地下空間”“舒適度”“韌性化設計”“地下空間利用”等作為檢索關鍵詞，進行關鍵詞組合式檢索（如“地下空間”+“舒適度”），在2000—2021 年之間，共得出191 篇學術文獻。其中碩士學位論文140 篇，博士學位論文21 篇，學術期刊刊物30 篇。筆者又從被引次數和相關度兩方面對檢索結果進行分揀，去除只與單個關鍵詞相關文獻，如《青島老城區小學地下空間利用模式研究》《地下博覽建筑設計初探》等，最終獲得有效文獻164 篇。

2 文獻計量

2.1 文獻發表年度及數量分析

筆者對相關文獻數量的年代分布進行統計，并繪制了變化趨勢圖，可以在一定程度上了解該領域的研究水平及發展程度。圖1 所示是由2002—2021 二十年間的地下空間舒適度研究文獻的發文數量統計繪制而成?？梢钥闯?011 年之前主要是探索階段，其中2008 年有爆發式的增長，是跟當時的社會情況與經濟發展情況密切相關，但整個階段年發文量仍較少；2011—2017 年間屬于研究上升期，平均年發文量要遠超第一階段且在穩步增長。整體來看，年發文量的min 和max 值相較于第一階段也有了質的提升，很多經典文獻就在這一階段出現，起到了承前啟后的關鍵作用；2017—2021 年集中爆發期，文獻年發行數有了大幅增長，其中2018、2019、2020 三年更是達到了近二十年的研究高峰，雖然在2021 年文獻數量有所回落，但仍高于前兩階段的最高值。通過對文獻發表年度及數量分析可得，地下空間的舒適度要求已經越來越為研究者們重視，該領域也逐漸成為了研究熱門之一。

2.2 作者及機構分析

對于文獻統計分析來說，作者及所屬機構的分析也對最終結果的權威性有一定影響。研究領域內的優秀作者是推動研究進步的關鍵因素之一。通過圖2、圖3 可以看出中南大學的李松與仲愷農業工程學院的丁力行均有三篇相關文獻發表；重慶大學的羅寅、哈爾濱工業大學的宿晨鵬、東華大學的于加也有兩篇文獻；其余作者均為一篇與主題相關的文獻。

文獻來源如圖3、圖4 所示，其中貢獻最多的機構是以重慶大學、中國礦業大學、西安建筑科技大學為代表的一眾高校，建筑類國家重點院校占比在文獻作者所屬結構中超過80%。由此可知，在地下空間利用與空間舒適性結合研究上，多數高校已經對此進行了不少嘗試，且已經擁有了一定的成績。隨著時間的推移，相信未來也會有更多的高校與學者進入該領域，由此可見其發展趨勢已進入穩步上升狀態。

當然，當下大部分文獻的研究層次目前多處于技術與工程研究階段，在開發應用方面的文獻研究僅占比7%左右，無論是技術研究還是應用研究，最終成果的檢驗一定要與實際工程相結合，也只有在工程實例中不斷地應用，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。但從目前的數據統計結果來看，當下的研究成果與理論多數未經實踐，想要應用在實際工程建設中，提高其普適性，進而推廣至已建設項目改造及未建設項目設計中，仍有很長的路要走。

3 研究可視化分析

3.1 關鍵詞重現頻率與相互關系可視化分析

關鍵詞是揭示論文主要內容的重要方式，是研究內容的高度概括和凝練。關鍵詞出現的頻次越高，說明該研究內容的集中性就越強[5]。通過VOSviewer 軟件將來自CNKI 數據庫的數據導入，在關鍵詞共現標簽圖譜中，節點圓圈的大小及靠近中心的位置與其節點代表的關鍵詞的詞頻、重要程度成正比；節點顏色由淺到深即為研究熱度從低到高[6]。進行分析后可發現關鍵詞“地下空間”和“舒適性”連線最多，上下各占據一方，說明其他相關研究均從此處而出或與這兩者有密切關聯。其中“地下空間”的連線密度又高于“舒適性”，這說明當下該領域研究地下空間以及其分支的各類空間和開發應用手段的學者和文獻數量較多，而“舒適性”研究人數和研究成果相對前者較少，未來研究導向相信會側重舒適性多一些。除了這兩大關鍵詞外，文獻關鍵詞數量較多的就是位于圖5 右側的藍色區域——關鍵詞“設計策略”，這也與建筑學科的學科特質相對應，說明在現存文獻研究中，多數研究是尋找解決問題的方法為出發點進行的。這三個高頻關鍵詞也可以說是地下空間舒適度研究領域的基礎理論。

從圖面上可以看出，三種基礎關鍵詞外圍有一定數量的小型關鍵詞團，均是與其中某一種基礎關鍵詞有密切的對應關系?！笆孢m性”與上方黃色區域內的關鍵詞“地下商業”“熱濕環境”“熱舒適性”“建筑節能”有多條連線相接；“地下空間”和下方紫色、棕色、橙色區域內的關鍵詞“空間句法”“地鐵”“集約化”“立體化”“環境行為學”“人性化設計”“站域空間”聯系密切；最后是設計策略，與它相連的主要為深藍色關鍵詞“景觀設計”“步行系統”“城市中心區”“山地城市”“步行空間”等。從圖中連線可看出，這些低頻關鍵詞基本都與兩處、甚至三處基礎關鍵詞有聯系，基礎關鍵詞正是通過這些低頻關鍵詞得以鏈接，最終形成一篇完整的科研文獻，這些低頻詞匯也只是目前研究重現率不高，但假以時日，隨著該領域內的學術研究與設計理論不斷增加，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展側重點提供了一個發展思路，可視化圖譜的分析也為我們日后的研究遴選出了第一優先級的研究重點。

3.2 關鍵詞發展時間可視化分析

除了關于關鍵詞的出現頻率和數量分析之外，關于出現年代也是一項關鍵數據，對于我們研究該領域的發展歷程和未來趨勢有著至關重要的作用。筆者也利用VOSviewer對收集到的數據做了專項分析（圖6），2002—2021 年間，關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、經濟與人文發展狀況息息相關?？梢钥闯鲈?014 年之前，我國的該領域研究仍處于探索階段，有小部分文獻成果出現，數量有限且不構成體系，但已經有了相互關聯，當時的地下空間舒適度研究領域處于萌芽狀態；但隨著時間推移，關于地下空間及其相關關鍵詞的研究文獻在2014—2018 年有著很大數量的集中爆發。當時正是我國經濟騰飛、城市快速發展、大規模建設、無論工程技術還是設計理論均有了長足進步的階段，地下空間的設計應用也得到了越來越多學者們的重視與研究。2018 年后，我國多數城市已經有了一定規模的城市地下空間，北上廣深等超一線城市更是地下管廊、軌道交通網絡密布，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。從這個關鍵詞年代標簽圖譜中可以分析得出，未來我國該領域內的研究熱點應該仍是以舒適度為主導的地下空間設計，雖然當下研究程度并不太深，但其仍具有相當大的潛在研究點可供挖掘。

結語

在我國城市化發展進程中，與地下空間和空間舒適度有關聯的研究文獻不勝枚舉，筆者只在本次研究中選擇了距今最近20 年的發展階段的文獻，通過運用VOSviewer 軟件和文獻計量統計的方法對其進行可視化分析。通過本次研究可以認定在未來的發展過程中，空間舒適度仍是研究熱點之一，雖然受限于理論水平，目前研究文獻數量和深度不如地下空間應用，但其發展潛力不可忽視。

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