基于CiteSpace,和VOSviewer,的近20,年国内城市湿地公园景观研究知识图谱分析

杨和静,吴荣

(西南林业大学,云南昆明 650224)

城市湿地公园是城市规划区范围内的一种独特公园类型,以保护城市湿地资源为目的。因其特殊地理位置被纳入城市绿地系统,除发挥生态防护、游憩娱乐、文化教育和环境美化的基础功能外,更有湿地生态旅游观光、科普教育、生态服务的特色功能[1]。随着近些年湿地面积锐减、破碎化程度显著,国家高度重视并大力推进城市湿地公园的发展建设,相继出台《城市湿地公园管理办法》等政策法规,以维持湿地内部生态系统稳定性[2]。目前对城市湿地公园的科学研究主要集中于景观建设[3-4]、生态修复[5]、景观健康评价[6-7]、景观格局变化[8-9]方面,缺乏从宏观层面对城市湿地公园景观研究的系统性梳理。

基于此,借助CiteSpace 和VOSviewer,对中国知网2002-2022 年间收录的期刊文献数据进行可视化分析,通过绘制作者与机构合作网络、关键词共现及聚类、关键词突现及时间线知识图谱,归纳分析城市湿地公园景观的研究现状和发展脉络,准确把握前沿热点及发展趋势,以期为该领域科研工学者及相关机构提供参考价值与研究启示。

1.1 研究方法

运用文献计量工具CiteSpace6.1.R2 版本和VOSviewer1.6.18 版本进行国内城市湿地公园景观研究的知识图谱数据分析,两者都是基于Java 语言研发的可视化软件,揭示学科研究的热点、前沿及趋势变化。CiteSpace 由美国德雷塞尔大学陈超美博士开发,可绘制作者和机构合作、关键词时区和突现等图谱,直观展示关键词节点在知识网络中的大小与位置,节点间连线代表两者关联程度[10]。VOSviewer 由荷兰莱顿大学Van Eck 和WAL Tman 团队开发,可绘制研究热力、关键词共现等图谱,能清晰反映出主题词的词频及相关度[11]。在本研究中联合两套软件对数据进行可视化综合分析,优势互补。

首先,筛选数据。在中国知网通过检索公式进行主题精确搜索,得到研究的文献样本。其次,数据分析。先利用NoteExpress、Excel 等软件对文献进行计量化分析,再综合运用CiteSpace 和VOSviewer 软件进行数据可视化处理,剖析国内城市湿地公园景观研究发展脉络及可能产生的新兴趋势。

1.2 数据来源

以中国知网(CNKI)期刊文献作为数据源,综合考虑研究数据的需求与质量,在高级检索框,以“主题(精确)”为检索条件,“(城市景观+公园景观)*湿地”为检索式,检索时间跨度限定为2002-2022 年,检索时间为2022 年7 月28 日。通过对检索文献的整理,排除会议摘要、报纸简评及重复发表文献等,最终筛选出839 篇作为图谱分析的基础数据。

2.1 发文量分析

研究领域的年度发文数量和动态趋势,能在时间维度清晰呈现该领域的演进历程。根据知网获取文献概况统计,从2002 开始截至2022 年7 月28 日,城市湿地公园景观研究的文献数量总体呈稳步增长趋势,反映出该研究领域近年来受学者关注度较高。由图1 可知,在2006 年、2016 年、2019 等年间分别出现了小高峰,可分为3 个阶段:①2002-2005 年间,该领域处于初始探索阶段,城市湿地景观逐渐受到关注,共发表文章15 篇,发文量虽少,但整体呈上升趋势。②2006-2016 年,总体来看,发文量增幅大,研究趋势攀升,随着2016 年《“十三五”生态环境保护规划》出台,城市湿地公园景观研究达到小型高峰(73 篇)。③2017-2022 年,整体为波动增长态势,在国家大力提倡生态文明建设及生态旅游的政策背景下,城市湿地公园景观研究呈现蓬勃式发展,并在2018 年《湿地保护管理规定》政策修改的推动下,2019 年出现发文量最高峰值(88 篇)。

图1 文献数量与发表年份变化趋势

通过CiteSpace 软件对作者和机构合作网络进行可视化分析,分别从微观和宏观层面反映该研究领域的社会关系网络。

分析作者合作网络图谱数据,得到发文量为1 篇的作者有764 位,远大于洛特卡定律(Lotka"s law)的0.6079,说明研究者之间合作较分散且研究并不深入[12]。根据普赖斯定律(Price"s Law),核心作者最低发文量N=0.749(Mmax 为最高作者的发文量),图谱表明Mmax=7,由此可计算出N≈2[13]。故发文量≥2 篇的75位学者为城市湿地公园景观研究的核心作者,其中刘红玉和杨利各发文7 篇,位居第1。由图2 可知,该领域明显形成分别以刘红玉、杨利、崔丽娟、章银柯、汪辉等为代表的研究团队,且不存在跨聚类合作现象。

图2 城市湿地公园景观研究作者合作网络图

对机构合作网络图谱数据进行分析发现,南京林业大学风景园林学院(13)、北京林业大学园林学院(10)、湖南师范大学旅游学院(7)位列前3,表明这3 所机构对城市湿地公园景观研究较多。由图3 可知,北京林业大学园林学院与国家林业和草原局调查规划设计院等机构有合作关系,但合作强度较低;
中国科学院、天津大学等机构分别以自身为中心,形成向内合作团体,与校外机构联系性较弱。总体而言,图谱可见以下特点:①机构群呈整体分散状态,跨机构合作关系较弱;
②机构发文量普遍较低,说明目前城市湿地公园景观研究较浅,未来发展空间较大;
③各机构研究多局限于研究团队擅长方向,研究手段有待提高及研究视角有待拓展。

图3 城市湿地公园景观研究机构合作网络图谱

2.2 城市湿地公园景观研究热点与趋势分析

2.2.1 关键词共现网络分析。基于VOSviewer 进行关键词共现分析,能直观反映各网络间紧密合作关系。图4分析将词频阈值设置为5,从2271 个共现关键词中筛选出126 个;
通过合并重复及人为剔除与主题关联性小的词后,最终留下101 个高频关键词,这将有利于梳理与加强聚类间网络联系。彩色时间条颜色由深至浅分别代表关键词出现时间的由远至近,“景观设计”“景观评价”“景观健康”及“海绵城市”呈鲜明黄色,说明这4 个关键词是近年热点研究。从共现网络看,图中共形成2548 条复杂关联线,代表关键词节点间关系的紧密程度,连线越粗关联越紧密;
节点则表示关键词,节点大代表频次高。由图4 可知,关联最紧密的是“湿地公园”与“景观”的相关研究,频次最高的关键词是“湿地公园”。

图4 湿地公园景观研究关键词共现图谱

2.2.2 关键词聚类分析。结合CiteSpace 进一步分析得到关键词聚类网络,是指用算法将类似关键词聚合在一起形成标签主题。较VOSviewer 关键词共现网络而言,聚类标签能鲜明概括研究主题并归类分析热点研究领域。根据图5 聚类结果显示,图谱由492 个节点和1087条线组成,聚类模块值Q 为0.5299(>0.3),聚类轮廓值S 为0.8398(>0.7),说明聚类的网络结构显著,结果稳定,是可以令人信服的[14]。且文献关键词被聚类为11 个单元呈现,分别为:#0 湿地公园、#1 湿地、#2 景观设计、#3 生态景观、#4 城市湿地、#5 湿地景观、#6 植物景观、#7 人工湿地、#8 风景园林、#9 风景格局、#10 生态修复。从聚类颜色上看,#8 风景园林、#9 景观格局和#10 生态修复作为近些年的热点研究主题,研究视角多样。经深入分析可知,主要涉及湿地公园生态规划与保护[15]、湿地景观生态健康体系[16]、湿地景观安全格局[17]三方面的评价和方法研究。总体而言,聚类块与块之间重叠度高,说明之前的研究一直在延续和拓展,各聚类间存在密切交叉链接。

图5 城市湿地公园景观研究关键词聚类图谱

高频关键词不仅能反映研究领域热点,也是图谱分析的重要参考指标。借助CiteSpace 关键词聚类图谱能进一步挖掘高频关键词词频及中心度,由表1 可知,排名前10 的热点关键词依次为“湿地公园”“景观设计”“湿地”“城市湿地”“湿地景观”“景观”“植物景观”“人工湿地”“海绵城市”“景观格局”。“湿地公园”“景观设计”“城市湿地”的中心度相对较高,说明这四者是高频关键词中最热点的研究方向,也表示其研究领域广泛与各聚类单元之间的关联程度较强。“海绵城市”的词频为40,但中介中心性只有0.01,这说明目前该领域研究尚浅,还有很大发展空间。

表1 排名前10 的热点关键词词频和中心度

2.2.3 关键词突现及时线图分析。借助CiteSpace 关键词时间线图谱分析,能直观呈现出每个聚类关键词在时间维度上的研究趋势,及时反映该领域不同时间段研究前沿的知识更新与多元研究内容。时间线图谱中主轴是关键词聚类标签,纵轴对应各节点表示关键词首次出现时间,有紫色外圈的节点表示此节点为关键转折点。关键词突现分析是反映某一持续时间段该研究历时性前沿动态的有效方法,能挖掘未来发展趋势的研究主题。

分析上述关键词时间线及突现图谱,并结合文献资料得出以下结论:①2003 年起就有湿地公园景观研究的文献,主要偏重于湿地景观生态设计方面,并以此为基础随时间推移演化出生态旅游、景观健康、景观价值的相关研究。②2004 年-2012 年,在《全国湿地保护工程规划》(2004 年-2030 年)政策驱动下,湿地公园景观研究开始趋向多元化。出现新兴的研究热点“城市湿地”“景观生态”“生态恢复”“植物景观”“保护对策及景观格局”等。值得注意的是,2009 年植物景观相关文献研究激增,学者们开始关注通过植物景观配置带来的生态恢复效益。③2013 年-2015 年,该领域研究开始向景观评价和景观提升方向深入,并注重方法和规划的分析,如运用SBE 法预测植物景观模型对景观质量进行评价分析等。④2016 年至今,湿地公园景观研究呈井喷式发展。在《全国湿地保护“十三五”实施规划》政策背景下,发展演化出突现强度为8.77 的新兴研究热点“海绵城市”,并在2016 年出现爆发点,该阶段研究学者重点探讨海绵城市理论在城市湿地景观设计中的生态性措施与原则。其次,由图7 可知,“生态修复”和“景观设计”是目前城市湿地公园景观研究的前沿领域,结合图6 分析可知,该研究前沿已逐渐细化,并且部分研究依然保持着良好延续性,极具发展潜力。总的来说,近年来“海绵城市”“生态修复”和“景观设计”三者相互借鉴,为湿地景观研究的发展提供新思路。

图6 城市湿地公园景观研究关键词时间线图谱

图7 城市湿地公园景观研究关键词突现图谱

3.1 研究结论

通过系统梳理CNKI 数据库中近20 年城市湿地公园景观研究的有关文献,综合运用CiteSpace 和VOSviewer 软件对文献数据进行可视化分析,通过结合文献内容,深入掌握研究热点、前沿动态和发展趋势,得出以下主要结论:①从文献数量来看,我国城市湿地公园景观研究起步虽慢,但近年来处于稳定上升趋势,经历了缓慢增长、快速增长、波动增长3 个阶段。目前,文献基数仍小,研究成果趋于同质化,需持续完善相关研究的数量和质量。②从研究内容来看,2003-2005 年学者主要聚焦于对湿地公园概念、功能分类及生态系统的探讨;
2006-2015 年随着研究方向的继续深入,内容趋向多元化,湿地公园景观建设、景观格局、景观生态、保护对策及生态适宜性评价成为研究热潮领域;
2016 年以后,海绵城市随即成为热点主题,与此同时,景观健康及生态修复的研究逐渐显露并成为前沿领域。③从研究方法来看,由早先单一的理论案例定性解读,转变为了多样化体系评价及模型分析等技术性定量化手段,如GIS 空间分析和RS 遥感影象技术等。

3.2 研究展望

通过分析梳理国内城市湿地公园景观研究近20 年发展脉络,提出针对该领域未来发展的3 点展望:①鼓励多学科交叉研究,重视改善同质化现象。未来研究应加强学界间跨团队、跨机构合作,持续完善多元的研究方法与技术,以科学指导湿地公园景观研究体系的构建。②坚守生态底线。关于城市湿地公园景观生态健康方面的研究一直是延伸性最好的热点,因此,学界应创新湿地公园生态建设研究视角,最大限度维护湿地景观环境的完整性。③提倡国家湿地公园专项研究优先于建设。当前湿地公园景观研究一定程度上忽视了人的主体性,也导致湿地公园建设弊端尽显。未来应拓展研究视域,更注重景观生态健康完整性与游客需求之间动态平衡的探讨,结合我国国情进一步制定相关建设和管理政策,切实发挥湿地公园重要的社会经济价值。

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