国内地质公园研究演化趋势与热点分析——基于知识图谱视角

张博, 康奥

1) 河北地质大学发展规划处，石家庄，050031; 2) 河北地质大学审计处，石家庄，050031

地质公园(Geopark)是以具有特殊地质科学意义，稀有的自然属性、较高的美学观赏价值，具有一定规模和分布范围的地质遗迹景观为主体，并融合其它自然景观与人文景观而构成的一种独特的自然区域。 既为人们提供具有较高科学品位的观光旅游、度假休闲、保健疗养、文化娱乐的场所，又是地质遗迹景观和生态环境的重点保护区，地质科学研究与普及的基地(李晓琴等，2003)。

从人类对自然资源的认识、利用方式和属地管理演变出发，地质公园发展经历了萌芽时期(1930～1996)、国家/欧洲地质公园时期(1996～2003)、世界地质公园时期(2004～2015)和联合国教科文组织地质公园时期(2015．11～至今)4个发展阶段(张建平，2020b)。20世纪30年代，随着旅游地理学的兴起，旅游地质学的概念也被提出，重要地质遗迹区域保护、管理和利用等问题开始得到国际关注，并诞生出地质公园的最初思想：“在保护的前提下，充分利用地质遗迹的科学价值及与之相关的自然和文化遗产，为区域社会经济可持续发展服务”(张建平，2020a)。现代地质公园概念起源于20 世纪末欧洲地质公园理念，“以地质遗迹保护为主，但更注重其价值的充分利用，并考虑到与其他自然和文化资源的关联，更多关心当地居民，目的在于推动区域经济可持续发展”(张建平，2020a)。 2004年, 中国 8 家和欧洲 17 家地质公园成为首批世界地质公园，在可持续发展理念的普及下国际上加入世界地质公园的热情日益攀升, 2015年，世界地质公园被正式纳入联合国教科文组织并设立国际地球科学和地质公园计划 (IGGP)，成为继人与生物圈计划和世界遗产之后又一个 UNESCO 品牌，世界地质公园的发展迈入了全新时期。

经过近20年的发展，目前，我国世界地质公园总数升至39处，居世界第一，并正式命名国家地质公园214处，授予国家地质公园资格56处，批准建立省级地质公园300余处，形成了地质遗迹类型齐全，遍及31个省、自治区、直辖市和香港地区的地质公园建设发展体系(黄俊毅,2019)。我国世界地质公园分布广泛，64%的省级行政区都建立了世界地质公园，公园涵盖了多种不同的地质、地理、人文历史区域，具有丰富的区域类型，但也暴露出出区域发展不平衡、管理不足的问题(吴亮君等，2019)。

我国地质公园建设已取得巨大成绩，初步建成国内地质公园网络，与此同时本领域研究也取得了大量成果与突破，截止在2019年已在国内核心期刊发表论文700余篇，从地质公园介绍，遗迹分类、遗迹保护，规划方法、旅游开发等多个方向为我国不同阶段地质公园事业作出了巨大的贡献。其中比较有代表性的作者和研究成果有：

(1)赵逊先生作为世界地质公园建设的发起者之一系统的介绍了地质公园的概念、建设意义(赵逊等，2002)和建设背景(赵逊等，2003)，推动了我国地质公园的建设工作。

(2)旅游地学家陈安泽先生总结了地质公园的类型划分，命名准则等若干问题，按照景观成因提出了4大类19小类的景观分类体系，通过描绘地景资源关系示意图建立了地质遗迹分类的空间概念(陈安泽，2003)，围绕遗迹景观资源所创立的旅游地学学科对地质公园发展产生了深远的影响(陈安泽，2016)。

(3)李晓琴等提出了地质公园遴选原则、分区系统以及地质公园作为旅游产品的八大要素：“食、宿、行、游、娱、购、学、研”(李晓琴等，2003)，探讨了国家地质公园的管理体制(李晓琴，2013)，在地质公园的规划设计方面很有借鉴意义。

(4)吴成基等(2004)分析了影响地质公园协调发展的各种关系，总结了8方面待协调问题，针对地质公园类型和地区分布不均衡，特色不突出等问题提出了可持续发展建议。

(5)张玲等提出了地质公园解说系统的优化建议(张玲等，2010)，发表的知识旅游理念将地质公园旅游从景观感知提升到时空和哲学感知的层次(张玲等，2012)。

对已发表成果的梳理后可知本领域的研究热点随着地质公园的建设阶段的演进而不断迁移，通过对关键词演化的研究可以分析地质公园研究热点的变更趋势，但目前有关地质公园的综述类文献较少，鲜有学者对相关研究成果进行梳理和总结。因此，本文采用文献计量方法，运用CiteSpace软件，对我国地质公园的相关文献进行可视化分析与归纳,旨在把握研究趋势,明确研究方向,为后续研究提供一些潜在的热点参考。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

在中国知网(CNKI)数据库中,进行高级检索，来源类别选取核心期刊、CSSCI和CSCD，分别以“主题”=地质公园和地质遗迹为检索条件❶,将文献类型限定为期刊论文,时间跨度设置为所有年份,以此进行高级精确检索,共获取相关文献1155篇。为确保数据的有效性, 对搜集的相关文献进行再次筛选, 剔除与主题相关度较低的文献(包括征稿启事、通知公告、卷首语等) 和和重复文献，剩余2001～2019年737篇相关文献，根据发表数量和期刊复合影响因子得到期刊分布(图1)，包括《地质论评》、《地球学报》、《中国人口·资源与环境等》、《资源科学》、《经济地理》等国内地质学、地理学的高影响因子的核心刊物，涵盖了国内地质遗迹、地质公园研究的高水平研究成果，同时说明所选主题和数据具有较高的研究价值。将上述737篇相关文献进行Refworks 格式保存，并通过CiteSpace自带的转换工具将转换后的737条文献记录导入CiteSpace软件中，进行关键词共现分析、作者共现分析、发表机构分析等可视化操作。

1.2 研究方法

知识图谱是一种以知识域为对象的图形，它既呈现了科学知识的变化过程，又表明了知识之间的结构关系，通过研究特定领域文献(集合)中的关键词、作者、机构等信息，以探寻出该科学领域演化的关键路径和知识拐点,并通过一系列可视化图谱的绘制来形成对学科演化潜在动力机制分析和学科发展前沿探测(陈悦等，2015)。目前该方法已广泛应用于各学科研究热点和演进路径的量化分析(高振宇，2016、陈云等，2018)。

本研究采用的知识图谱工具为CiteSpace，该软件由陈超美博士基于共引分析理论 (Co-citation)和寻径网络算法(Pathfinder)等研发，在JAVA环境下运行(Chen Chaomei，2014)。CiteSpace软件融合了合作网络分析、共现分析、共被引分析、文献耦合分析等,因具有科学性、有效性和易用性等特征,迅速在国内外得到广泛应用,成为最流行的知识图谱绘制软件之一(杨思洛等, 2012)。

图1 地质公园主题核心期刊分布(前10)Fig. 1Distribution of core journals of Geopark theme(Top 10)

本研究将利用CiteSpace软件导入在中国知网检索下载的关于“地质公园”主题文献数据进行科学计量和实证分析，通过对该领域关键词共现频次、中心性、出现时间顺序探寻我国地质公园的研究热点问题、研究路径与发展趋势。

2 文献基本描述

2.1 时间分布特征

研究领域的发展现状在一定程度上可以通过研究成果随时间的分布情况加以展示，图2统计了我国地质公园(遗迹)核心期刊论文数量，其中，地质公园研究的主题文章数量自2001年首次出现至2009年属于快速增长阶段，期内研究热度较高，2009年发文数量达到73篇的峰值；之后2010年至2014年步入稳步阶段，年度发文数量在40～60篇左右；2015年至2019年本领域研究进入瓶颈阶段，发文数量持续下滑，出现研究热度消退的迹象，2019年度，截至本文统计的11月30日之前，发文数量仅23篇。

图2 地质公园主题核心论文发表趋势Fig. 2 Publishing trend of core papers on Geopark theme

2.2 空间分布

发文数量统计排在前5位的机构为中国地质大学(北京)地球科学与资源学院、陕西示范大学旅游与环境学院、中国地质大学(武汉)公共管理学院、成都理工大学地球科学学院、中国地质科学院、它们发文量依次为79、35、28、23、20篇。

2.3 作者分布

研究领域的发展得益于众多作者的贡献，高产作者的研究一般具有较强的代表性。自2001年开始，我国有诸多学者对地质公园进行了研究，经统计发文数量大于10篇的研究人员主要包括：田明中(27篇)、武法东(23篇)、方世明(19篇)、吴成基(18篇)、黄松(13篇)、李江风(13篇)，韦跃龙(12篇)、陈伟海(11篇)、郭威(13篇)、杨望暾(11篇)、赵逊(10篇)、赵汀(10篇)。

3 可视化分析

本文运用CiteSpace软件生成关键词共现、聚类与演化时区等可视化分析图谱。在生成的图谱中,各节点表示所分析的对象,节点越大,代表分析对象出现的频率就越多;节点间的连线表示共现(合作)关系,连线越粗,代表共现(合作)的强度就越大。

3.1 关键词共现分析与聚类分析

关键词是从论文中提取出来用以鲜明直观地反映文章主题内容的单词或术语,对关键词的研究有助于分析某一科学领域研究的热点问题。本文依据所搜集文献数据利用CiteSpace软件绘制关键词共现知识图谱和关键词聚类知识图谱,以追踪和分析我国地质公园、遗迹研究的热点问题。在关键词共现分析中,图谱标签的大小能反映关键词频率的高低,标签越大表明频率越高。一般而言,衡量关键词重要与否的指标包括频率(Frequency)和中心度 (Centrality)❷。频率与关注度呈正相关关系,频率越高,表示受到的关注越高;中心度则体现节点的重要程度,中心度值越大,表明节点越重要。

图3关键词共现图谱Fig. 3 Key words co-occurrence map

为了提升关键词网络的聚集程度，凸显热点主题，对原始关键词进行合并和剔除处理。如将“世界地质公园”、“国家地质公园”归并为地质公园，将“成因”归并为“成因机制”。剔除对构建地质公园知识图谱无关紧要的关键词包括：地域名称如“华蓥山，广西、新疆”等,无实际意义概念如“问题、进展”，组织名词如“联合国教科文组织”等。经关键词合并、剔除处理后, 对共现频率的前29(频次>3)的重要关键词进行统计排序(表1)。其中, 频率最高的是“地质公园”,其次分别是“地质遗迹、丹霞地貌、地质旅游资源、旅游开发、可持续发展、分类”等。

如图3所示，最终绘制的地质公园(遗迹)关键词共现图谱中包括57个关键词节点和64条节点间的连线。

使用CiteSpace中的聚类算法,从原始文献的关键词中提取聚类命名术语,得到关键词聚类视图(图4)。聚类视图 (Cluster)侧重于体现聚类间的结构特征, 并显示出关键节点与重要连接,CiteSpace依据网络结构和聚类的清晰度,提供了模块值(Q值)和平均轮廓值(S值)两个指标来衡量图谱的绘制效果。一般而言,Q值在[0, 1) 区间内,Q值越大则网络的聚类结果越好。当Q>0.3时,表明划分出来的网络结构是显著的；S值反映网络的同质性。当S值>0.5时,一般被认为聚类是合理的，当S值>0.7时,聚类是高效率且令人信服的(陈悦等，2015)。图4得到关键词聚类的结果中Q值为0.7268，S值为0.8041,说明绘制的聚类图谱效果良好, 图谱内共统计出7个聚类,分别为：“地质公园、地质遗迹、地质旅游资源、旅游开发、成因机制、丹霞地貌”。

图4关键词聚类图谱Fig. 4 Keywords clustering map

3.2 我国地质公园研究热点归纳

通过对地质公园研究领域主要作者文章的研读，结合对关键词聚类分析的结果，可将目前地质公园研究的热点概括归纳为5个主要方面：① 地质公园规划；② 地质遗迹保护；③ 遗迹资源研究；④ 旅游功能开发。⑤ 可持续发展。

3.2.1地质公园规划

在最早的“地质公园”主题文章中，主要介绍了地质公园的来龙去脉，总结了地质公园在地质遗迹保护、旅游和经济发展等方面的意义(赵逊等，2002，2003)，随后学者们开始关注地质公园的开发建设问题，地质公园规划方法和开发策略成为了最早的研究热点。在早期研究中提出了以重要地质遗迹、生态环境等作为的地质公园功能分区依据(李晓琴等，2003)；方法—目的链理论应用在地质公园开发策略中(徐胜兰，2004)；结合环境容量可接受改变极限(LAC)理论的提出了地质公园规划实施步骤(武艺等，2004)，以此理论为基础提出资源环境监测指标以及开展动态管理的建议(易平等，2014)；随着旅游规划理论的发展，通过划分游憩环境类型，制定游憩机会谱系类别，实现游憩体验目标最优化的“游憩机会谱”(ROS)方法也应用于地质公园规划中(方世明等，2014)，此外，还有“生态旅游”(李晓琴等，2005)、“低碳旅游”(陈丽红等，2015a)、“科普旅游”(于雪剑等，2012)、“社区参与”(罗培等，2013a,b)等开发模式被学者们提出；公园分区及优化问题也得到了学者的关注(陈斌，2019)。总体上，可持续与协调发展的理念一直贯穿于地质公园的规划建设中，并向提升游客体验和降低生态环境成本的目标方向发展，学者们开始关注到地质遗迹景观资源、生态环境之外的社区因素，随着我国社会文明理念的进步，地质公园规划的内涵也在不断提升。

表1 我国地质公园前29位关键词频率、中心度 统计Table 1 Fequency and centrality statistics of top 30 key words of geoparks in China

3.2.2地质遗迹保护

保护珍贵的地质遗迹是地质公园主要功能，如何有效地开展地质遗迹的保护是学者们自建设阶段就研究的热点问题之一。在我国地质公园建设初期，学者们就提出了资源开发与遗迹保护相协调的运营理念(吴成基等，2004)；结合地质公园规划的分区问题，提出了地质遗迹保护地区的属性划分方案，如基于“保护与利用”、“利用方式多样性”、“保护程度与资源品级”协调问题的分类方案(彭永祥等，2004)，建立了“保护分类—保护形式—保护模式—保护级别—保护时序—保护分区”的分类保护步骤(黄松，2006)。随着地质遗迹保护工作的深入，学者们逐渐认识到“社区参与”在地质遗迹资源开发保护中的重要作用(罗培等，2013a,b)，与文化旅游事业相结合，建立地学文化村(王瑛等，2019)的模式也成为地质遗迹保护的一种新途径。

3.2.3遗迹资源研究

地质遗迹资源是设立地质公园的基础，科学的认识地质遗迹资源的意义重大。在地质遗迹的评价方面，学者们已提出了各自的地质遗迹分类方法，如基于景观成因的遗迹分类体系(陈安泽，2003)、基于地质学科的遗迹分类体系(赵汀等，2009)、基于成因—可保护性的分类方案(许涛，2011)等；关于地质遗迹的科普、旅游、保护等方面的资源综合价值评定方面，通过学者们不断的研究和积累目前已经建立了较为完善的评价指标体系，AHP法在地质遗迹资源的评价中得以大量应用(方世明等，2008；张春慧等，2014；张洋等，2016)，评价方法的可操作性与科学性得到了大幅提升，但目前这种方法仍然主观性较强，缺乏明确的标准依据，其适用性方面仍然需要优化。此外，近年来一批学者开始研究地质遗迹的成因机制等问题，逐渐形成了一种以喀斯特、丹霞等特殊地貌遗迹“特征、成因、地学意义”为主题内容的研究范式(杨更等，2012；陈丽红等，2015b；向敬伟等，2017)。 关于遗迹资源方面的研究经历了资源分类、资源评价到成因与意义的演变，体现了学者对遗迹资源认识逐步加深和认知角度愈加丰富的过程，对深入开发地质公园旅游与科普功能方面将起到重要的支撑作用 。

3.2.4地质公园旅游

地质公园规划以奇特的地质遗迹景观为基础并融合了生态和人文景观，是一种理想的游憩场所，独特景观的成因与科学内涵又使其成为一种天然的科普空间，如何开发地质公园的旅游功能是地质公园领域研究的长期热点所在。在地质公园建设初期，学者们主要从区域规划角度讨论地质公园旅游开发的基本问题，如地质公园的定位和开发原则(后立胜等，2003)，地质公园的产品设计(李晓琴等，2003)。后期学者们逐渐从资源开发视角转向为旅游者视角，关于旅游者体验方面的研究开始涌现，如地质公园形象测量(华益梅等，2008)，地质公园游客感知、满意度与忠诚度之间的关系(乔光辉，2015)，地质公园游客科普感知影响因素等(何小芊等，2018)。此外，旅游功能开发的内容在升级，通过与历史、文化、地学科普相结合，提出了建立地学文化村、研学旅行基地(杜青松，2019)等新的开发方向。

3.2.5可持续发展

可持续发展问题是伴随事物从诞生到演变过程中的长久主题，地质公园建设初期，学者主要关注对象是遗迹资源的合理开发问题，提出存在“地质公园泛化与过热、特色不突出、遗迹保护不、科普与旅游协调性不足等问题”(胡炜霞等，2007)； 随着地质公园建设完成，其管理过程中的运营机制与配套服务等问题开始显现，学者们提出了“资源保护及开发力度欠缺、生态旅游人才资源匮乏”(刘富军等，2013)， “建立投融资机制、保护和继承非物质文化遗产”(韩晋芳等，2016)等问题与对策的研究论述。我国已建立了庞大的地质公园网络，在地质的组织运营、管理优化等问题依然存在，相关问题与的研究亟待开展，地质公园的可持续发展研究依然具有广阔的理论空间和现实意义。

3.3 我国地质公园的研究演化路径分析

时区视图 (Timezone) 是一种侧重于从时间维度上体现知识演进的视图,能够清晰展示出文献的更新和相互影响(陈悦等，2015)。因此, 本文利用Cite Space建立地质公园研究的关键词演化时区视图(图5)，以此探讨我国地质公园研究领域的发展演进态势。根据对文献的梳理，结合关键词出现时序，可将我国地质公园研究划分为3个研究阶段：

(1) 规划建设期(2001～2006年)：该阶段是是我国地质公园研究的早期阶段，随着“世界地质公园网络”计划的提出，学者们主要研究地质公园的建设意义，规划理论与方法，选址方案和功能分区、地质遗迹保护方案和开发利用原则等前期规划建设问题。

(2) 完善深入期(2007～2013年)：有关规划建设的研究不断完善，学者们提出了更多的地质公园规划方法和地质遗迹保护方案，对地质遗迹资源的认识也更加深入，提出了不同分类与评价方法，遗迹特征、成因和地学意义的研究开始涌现，并关注到了可持续发展问题。

图6 作者合作网络图谱Fig. 6 cooperation network map of authors

(3) 市场开发期 (2014～2019年)：随着我国地质公园早期建设工作基本完成，本阶段内相关规划问题的研究逐步减少，更多学者们开始围绕市场开发问题展开研究，游客体验、科普教育等关键词开始出现在近期发表的文章中。

3.4 作者与机构合作网络分析

利用Cite Space软件, 分别以作者为节点类型进行合作网络分析, 得到作者合作网络图谱 (图6) ；以机构为节点类型进行网络合作分析，得到机构合作网络图谱(图7)。

图7机构合作网络分析 Fig. 7 cooperation network map of institution

如图6所示,研究地质公园领域的学者已初具规模，有一定数量的合作作者，如田明中与方世明，吴成基与彭永祥，赵逊与赵汀等。以田明中、武法东等代表作者为中心初步形成一个合作网络，但其余学者之间还未建立起紧密的联系。如图7可见，目前已形成一定规模的机构合作网络，但延伸范围较小，合作网络受明显的地域分布限制，合作网络连线中以相邻地域节点的相连为主，如成都理工大学与西华师范大学、中国地质大学(北京)与中国地质科学院地质力学研究所等。西部边远地区的机构与外界联系较少，未与主要研究机构建立合作关系。总体上，目前国内的部分作者与机构的成果显著，形成了小规模的合作网络，但整体上网络仍属于欠发达状态，受明显的空间限制，未来需要进一步加强合作。

4 结语

自2002年“国家地质公园网络”项目提出以来，我国已建立了目前规模最大的地质公园体系，在保护珍贵地质遗迹、推动我国地方经济发展等方面作出了巨大贡献，也为居民提供了理想的游憩、科普空间和地学研究基地。得益于赵逊、陈安泽，吴成基，李晓琴等本领域作者以及中国地质科学院、中国地质大学等研究机构的贡献，已有大量高水平研究成果在核心期刊上发表。通过对这些成果的可视化分析，目前地质公园研究已形成了一定规模的作者、机构合作网络，已有研究热点主要集中在地质公园规划、地质遗迹保护、遗迹资源研究、旅游功能开发和可持续发展5个方面。根据对关键词演化的分析将我国地质公园研究划分为“规划建设期”、“深入完善期”和“市场开发期” 3 个阶段。

目前，地质公园在市场开发方面的研究仍处于起步阶段，但近年来在核心期刊上的发文统计数量却呈现出明显下降的趋势，本领域研究陷入了瓶颈。因此，本文根据前文热点方向和主要研究内容的总结，结合地质公园的发展阶段，提出 3 个潜在热点方向，希望以此为本领域的专家和学者开展研究提供一些参考方向。

(1) 体验优化研究: 我国地质公园已进入市场开发阶段，地质公园的市场推广是现阶段我国地质公园的发展中面临的重要问题，因此，如何提升游客体验来增加游客数量将是现阶段及未来长期需要研究的热点问题，不同学者之间可以加强跨学科交流合作，将旅游学、心理学等方法应用于地质公园的开发研究，升级地质公园体验的同时提升公园运营效益，促进地质公园的长期发展。

(2)相关理论建设: 我国已建设庞大的地质公园网络，早期学者的研究内容主要是针对地质公园建设与开发中存在问题、现象等提出了优化建议，但在可持续发展、组织模式与运营管理等方面的研究仍然比较匮乏，未来应注重加强理论方面的建设，借鉴社会学、管理学等理论来提升现有研究高度，为地质公园的科学发展提供理论依据。近期研究成果已出现了“地学文化村”、“社区参与模式”等新的组织模式，其在加强地质遗迹资源开发与保护，提升管理效率等方面具有很好的参考意义，但受限于本领域作者多为地质类学科背景，理论研究方面仍存在明显的不足,建议相关学科的学者能够关注本领域的缺失，围绕地质公园相关理论建设开展研究。

(3)多元化景观系统: 价值感知是影响旅游体验的重要因素，地质遗迹是长期地质作用的结果，在地质作用的影响下可能形成特殊的动植物分布、气候变化和文化差异等人文地理风貌共同构成了地质公园的景观系统，区别于一般的旅游景区，除了“游山玩水”地质公园还应包括更高层次的体验内容，通过对地质公园景观系统的深入挖掘，提供更加多元化的、科学的认知视角是提升游客体验和价值感知的需要，建议有关管理部门与高校、科研机构开展项目合作，深入发掘地质公园的地质遗迹、文化、气候、生态等各类景观的特征、成因与相互联系，在此基础上建立多元化的景观系统，丰富游客体验的同时提升地质公园的科学价值。

注 释 /Notes

❶ 由于地质遗迹与地质公园联系紧密，因此也将其纳入到地质公园研究的文献计量范畴.

❷ 中心度主要是由美国社会学家林顿?偊b弗里曼(Freeman，1979)教授提出来的一个概念，它测量的是一个点在多大程度上位于图中其他“点对”的“中间”。他认为，如果一个行动者处于多对行动者之间，那么他的度数一般较低，这个相对来说度数比较低的点可能起到重要的“中介”作用，因而处于网络的中心。中心性代表了结点的中介作用，是描述关键词、作者、机构等节点重要性的参数之一。