城市韧性的研究进展及热点趋势

崔晓琪，王利，杜鹏

（辽宁师范大学 地理科学学院，辽宁 大连 116029）

0 引言

受气候变化引起的全球变暖和经济全球化的影响，各种自然灾害、公共安全事件以及突如其来的新冠肺炎（COVID－19）疫情等全球性问题已经严重威胁到了人类社会的持续性发展，尤其是随着城市规模的不断扩大，越来越多的人生活在城市地区，作为最为复杂的开放系统，城市面临的灾害和各种不确定因素空前复杂。自20世纪90年代“韧性”一词引入城市领域以来，世界各国开始探究城市如何在灾害中尽可能地减少损失，城市韧性研究成为一种新的研究范式。2021年世界城市日的主题是“应对气候变化，建设韧性城市”，洛克菲勒基金会 （Rockefeller Foundation）、韧性联盟（Resilience Alliance）等国际机构也展开了相应的研究。

城市韧性是指在面对外界干扰或灾害时，能够保持原有的特征能力，快速适应并恢复到平衡状态。由于研究内容的不断深入和扩展，城市韧性研究已经成为当前预防和抵御各种自然灾害、人为扰动以及突发疾病等的研究热点。已有综述文献对国际城市韧性研究较少且多为定性研究，因此为了更系统地把握该领域的研究热点和前沿，对国际相关研究的发文量、关键词、作者、机构、国际合作等进行全面的计量分析十分必要。基于此，本文运用VOSviewer可视化软件，对Web of Science核心数据库（以下简称WoS核心集）检索到的4 109篇文章进行可视化分析，揭示国际城市韧性研究的发展特征以及研究热点，以期为中国城市的可持续发展研究提供参考和借鉴。

1 数据与方法

1.1 数据来源

本文旨对国际城市韧性研究进展进行可视化分析，根据VOSviewer对数据的要求，并保证样本具有全面性、权威性和代表性，数据均来自WoS核心集，检索时间为2021年11月22日。在数据库中，采用“主题词”与“文献类型”为基础的检索模式，以“resilient city”或者“urban resilience”作为主题词，类型选择“文章”，时间范围设置为1992年至2021年进行检索，共精确匹配到4 109篇，将每条记录包括题目、作者、摘要、关键词和引文等信息全部导出，作为研究的数据基础。

1.2 数据分析方法

使用荷兰莱顿大学开发的VOSviewer软件对所获数据进行分析。该软件可以对文献数据进行Authors（作者）、Organization（机构）、Countries（国家）、Keywords（关键词）等的合作、共现、引文、耦合、共被引分析。本研究首先对WoS核心集城市韧性研究相关文献的各年度、国家、机构、期刊的发文量等进行计量分析；然后借助VOSviewer进行科学图谱分析，可以更直观地把握该领域主要研究作者、国家和机构等情况，还可以充分了解各主体间的合作关系；最后，基于热点关键词采用文献综述的方法揭示城市韧性的研究热点及发展趋势。

2 研究现状及特征

2.1 文献产出时间分析

对WoS核心集检索到的4 109篇文献进行统计分析（图1），采用线性回归方法拟合文献发文量的增长线。明显看出，近30年间城市韧性研究的发文量整体呈上升的趋势，说明城市韧性研究越来越受到国内外学者的重视。根据发文量与增长速度，城市韧性研究大致经历了萌芽（1992—2012年）、孕育（2013—2017年）、快速发展（2018—2021年）3个阶段。第Ⅰ阶段是城市韧性研究的起步萌芽阶段，20世纪90年代，“韧性”一词被应用到城市领域的研究，该阶段全球灾害性突发事件频发，如2001年印度古吉拉特邦地震、2004年印度洋海啸、2005年美国卡特里娜飓风、2007—2009年世界金融危机、2009年全球甲型H1N1流感等。但是对城市韧性的研究仅停留在初步探索阶段，理论性发展尚不充分。各年度的发文量不超过100篇且呈个位数缓慢增长，年均发文量为18篇，合计发文数量占9.22%。第Ⅱ阶段对于城市韧性研究受到更多关注，建设韧性城市成为全球的趋势，各国纷纷出台政策，如2013年美国纽约发布的《一个更强大、更有韧性的纽约》总体规划；2015年EMI（Earthquake Emergency Initiative）组织针对发展中国家提出的“灾害风险管理总体规划”等。该阶段年均发文数为217篇，总计发文数占26.48%，呈现平稳上升的趋势，理论成果不断完善。第Ⅲ阶段由于前期全球重大灾害或突发事件的频发，同时受当前新冠疫情的影响，人们对全球气候变暖、极端灾害等进行深入研究并且危机意识显著提升，对城市在应对灾害或冲击中如何快速恢复成为全球研究的核心主题，且发文数量呈急剧上升。该阶段2018年以来发文量直线增长（＝132.4），年发文量均在480篇以上，年均发文量为660篇，总发文量占64.30%，研究范围也逐步扩大。

图1 国际城市韧性研究年度文献数量

2.2 学科特征分析

根据WoS的学科分类，近30年间，城市韧性研究所依托的学科有178个，其中发文量超过200篇的学科有12个，以环境科学、环境研究及绿色可持续科技占绝对优势（图2）。一方面表明，城市韧性研究所涉及的学科十分广泛；另一方面也可以看出，城市韧性研究依托的学科虽高度集中在环境科学领域，但跨学科研究热度已经形成。

图2 发文量超过200篇所涉及学科统计

2.3 出版刊物概况

出版城市韧性相关文章的期刊有879个，统计分析后发现：发文60篇以上的期刊有11个（图3），占总发文数的32.75%，其中的刊文量遥遥领先，占11.66%，其他期刊还涉及水资源、地球科学综合、气象学与大气科学、城市研究和生态学等不同领域，充分体现出城市韧性研究的综合性以及学科的交叉性特点。

图3 发文量超过60篇的期刊信息统计

2.4 知识基础分析

引文作为某研究领域的知识基础，对其进行研究更有利于明确研究前沿的实质。一定程度上，共被引次数越多，其学术价值和影响力就越大。通过研究高被引作者的共被引文献，可以更好地反映城市韧性研究领域的学术影响力。

经探究发现，部分学者长期致力于该领域的研究，并形成了大量有影响力的研究成果，详见表1。研究选择最具影响力的前10名学者进行深度分析，有7名学者均来自美国，其余来自瑞典、加拿大以及英国。其中具有较大影响力的是Cutter SL和Folke C，分别被引721次和662次；Holling CS和Adger WN紧跟其后；此外还有31位作者被引次数在150以上。加拿大的生态学家Holling CS在1973年所著的论文共被引高达330次，开启了生态学韧性研究的先河，在今后城市韧性的研究上也占据绝对主导地位。从发表期刊来看，主要以和为主。由此看来，西方国家在该领域研究具有较高的引领作用，而中国的高影响力成果却十分薄弱。

表1 城市韧性研究高影响力作者与高影响力文献

3 研究主体与国际合作

3.1 国家研究实力与国际合作

所涉及发表城市韧性相关文献的国家共134个，其中美国的研究成果最为丰富，发文量占比高达28.70%。根据各国的发文量占比，可将其划分为4个梯队：①发文量占比≥15%，仅有美国；②发文量占比≥10%且＜15%，包括中国（13.97%）和英国（12.30%）；③发文量占比≥2.5%且＜10%，包括澳大利亚（8.13%）、意大利（7.67%）、德国（6.01%）等11个国家；④发文量占比＜5%，包括瑞典（3.80%）、法国 （3.31%）、巴西 （2.87%）、日本（2.65%）等在内的120个国家（见图4）。值得一提的是，中国在高发文国家中排名第2，共发文574篇，其中中国科学院发文最多，为75篇，其次为香港大学有48篇，这两个单位的发文是已经超过了该研究领域中国文献数量的1／5。

图4 高产出国家文献数量

图5统计了前5位国家各年度的发文量情况，可以看出，各国的发文量总体均呈增加的趋势。韧性研究始于美国，除了在1997年出现一次断层外，其余各年度发文量均处于领先地位，从2013年开始表现得愈加明显。自2002年倡导地区可持续发展国际理事会（ICLEI）首次提出“韧性城市”后，城市韧性的研究受到各国学者的关注。中国自2002年第一次发文后，时隔6年才逐渐起步，虽然起步较晚，但是一直追赶美国的步伐，尤其在2018年后差距逐渐缩小，2021年缩小到17篇的差距，所以中国学者在城市韧性的研究实力不可小觑。而英国、澳大利亚、意大利的年发文量均保持平缓中略有增加的趋势。

图5 发文量前5位的国家文献数量

根据发文量大于10的国家，建立国际合作网络并划分国际研究聚类（图6），同一聚类的国家共同关注的研究领域较多并且关联强度较大，而圆圈的大小代表发文量的多少。美国在城市韧性领域的发文量远超世界其他国家，并且在国际合作中也占有主导地位，与英国、中国、澳大利亚、加拿大、德国等国家进行合作研究。英国和美国分别与88和83个国家展开过合作研究，同时研究成果被引次数也远超其他国家，这说明美英两国在城市韧性研究方面不仅高水平成果数量多、影响力大，同时注重国际合作。此外，聚类图中还可以看出，在城市韧性研究领域形成了三大国际学术圈，即以美国为中心的学术圈、以英国为中心的学术圈和以德国为中心的学术圈。截至2021年11月22日，中国在城市韧性研究领域已与54个国家开展了共同研究，其合作联系最为密切的是美国，其次是英国和澳大利亚，总被引次数达8 580次。

图6 国家合作网络图谱

3.2 发文机构特征与互动分析

表2统计了发文45篇及以上的14个机构，从发文机构的发表数量来看，排名靠前的有美国加利福尼亚大学、英国伦敦大学、中国科学院、美国亚利桑那州立大学等。从地域分布上来看，城市韧性研究机构分布并不均衡，发文量排名靠前的绝大部分机构为美国高校。在高发文机构前14名中，美国的机构就有8个，对于城市韧性的研究多数开始于20世纪末；而中国的高发文机构有2个，瑞典、英国、澳大利亚、荷兰均有1个，研究开始时间有一定差距，但文献产出量却相差不大。同时，从图7中可以看出，目前城市韧性研究已形成了以亚利桑那州立大学、中国科学院、埃克塞特大学、斯德哥尔摩大学、墨尔本大学为核心的五大学术机构圈层，它们是推动城市韧性研究领域国际合作的重要力量。各圈层之间打破国界，互动频繁，并且圈与圈之间也较为密切，成果产出丰富。

表2 发文45篇及以上机构信息

图7 发文期刊共现及聚类图谱

4 研究热点及发展趋势分析

关键词作为文献极为重要的一部分，凝炼了最为核心的观点和内容。因此对文献的关键词进行共现频率和联系强度检测，可以进一步揭示城市韧性的研究热点和发展方向。研究基于VOSviewer软件选取频次大于5的关键词，统计了城市韧性领域不同时间段的高频关键词及联系强度（表3）。通过对高频关键词及对应文献分析，关键词所连接的网络关系结构极其复杂，时间跨度不等，而且不同时间阶段的研究内容有所差异。分别统计萌芽、孕育、快速发展3个阶段的关键词可以更好把握城市韧性研究领域的热点趋势。1991—2012年间，儿童、家庭、预防、保护因素、社区暴力、艾滋病毒／艾滋病等关键词高频出现，该阶段的研究主要聚焦于青少年心理的脆弱性与韧性研究，但该阶段发文量较少，学者们的关注度比较低，城市韧性研究主要集中在心理学领域。由于灾害引发的痛苦、焦虑等消极情绪，对个人的身心健康极为不利，故个人的精神健康是心理韧性极为重要的因素，尤其是对于青少年、儿童等弱势人群，而积极预防与保护是心理韧性亟待解决的主要问题。例如，Kerrigan D以非洲裔美国青少年为研究对象，研究了男性和女性意识对艾滋病和性传播感染的预防心理；Schweitzer R D等通过对比分析了澳大利亚布里斯班无家可归的青少年的心理失调患病率，研究了无家可归的青少年与犯罪率之间的关系，引起了人们对这群青少年心理需求的关心。2013—2017年，管理、可持续性、适应、风险、生态系统服务、治理、生物多样性、政策、土地利用、保护等关键词逐渐突显，该阶段城市韧性的研究逐渐关注社会生态系统等，对于灾害的研究多侧重于风险的评估和恢复力研究。由于城市的快速发展，城市所面临的风险不断增加，城市韧性研究开始得到重视，发文量开始显著增加，学者们的关注度逐渐提升。通过建设韧性城市应对各种不确定因素，从而实现城市的可持续发展是该阶段的重点任务。2018—2021年，气候变化、框架、模型、指标、适应性、城市规划、GIS、COVID－19等关键词逐渐突显，以建设韧性城市来应对气候变化成为该阶段研究的热点，针对新冠疫情等方面的研究日益增多。该阶段发文量急剧增加，面对各种灾害与突发事件，极易造成严重的生命财产损失，威胁到城市规划建设，故需要韧性城市具备应对洪水、地震、突发性公共事件等各种不确定性风险的能力。

表3 不同时间段高频关键词及联系强度

由表3可知，resilience（韧性）以1 467次高居首位，联系强度为9 796。其次management（管理）、vulnerability（脆弱性）、climate－change（气候变化）均在400次以上，关注点较为集中。根据各发展阶段的高频关键词及对应文献的深究，对近30年来城市韧性的研究热点进行归纳。

4.1 防灾减灾与社区韧性研究

主要关键词包括脆弱性、气候变化、适应、风险、模型、影响因素、社区韧性、水、减灾、灾害、恢复等。城市韧性研究国家、社区、居民、企业、政府等不同利益主体在面对地震、洪涝、流行病等人为或自然冲击以及次生灾害时的应对能力。而社区尺度的灾害韧性以社区居民为主体，将社区看作一个有机的整体，重点关注事后的响应与恢复，现已形成较为完备的评估体系。比如，美国南卡罗莱纳大学的Cutter SL等对这一热点做了深入研究，提出了一种改进的地方灾害逆抗力模型（disaster of place，即DROP），对地方或者社区层面灾害抗逆力进行比较评估，探究脆弱性和逆抗力之间的关系。此外，美国纽约布法罗大学跨学科地震工程研究中心（MCEER）Bruneau M等提出了一个社区地震抗逆力的概念框架和具体的定量方法，对比了震前和震后的系统功能情况进而对地震抗逆力进行评估。

4.2 城市网络系统韧性研究

主要关键词包括管理、可持续性、网络、系统、基础设施、政策以及社会－经济系统等。城市韧性受城市环境的影响较大，主要体现为基础设施和社会复杂网络，研究城市系统在灾难或政治、经济、文化等压力冲击下的适应以及恢复能力至关重要。基础设施是城市韧性研究的物质基石，也是城市安全问题的关注重点，往往以单一网络或者复合网络进行研究，前者以交通、供水、供电、卫生保健系统等研究为重点，后者则关注各网络间的关系，往往通过构建社会网络就某一实例进行验证研究。例如，Yang等基于提出的年度期望韧性指标AR，以Harris County的电力网络基础设施系统为研究对象，基于三阶段的分析框架建立仿真模型，对基础设施系统抵御以及恢复能力进行综合评价。

4.3 城市生态与空间韧性研究

主要关键词包括生态服务系统、城市化、生物多样性、绿色基础设施、城市规划、土地利用、保护、植被、粮食安全。生态环境作为城市可持续发展的环境基础，生态韧性研究旨在通过提升城市自然资产与生态环境以应对外部自然灾害，生物多样性越高、绿色设施建设越好、抵抗干扰的韧性就会越强，从而得以缓解城市问题、改善人居环境。Grimm等认为城市化会对全球环境变化和经济转变产生直接影响，重点研究了受城市生态系统影响的五类全球变化：土地利用和覆被、生物地球化学循环、气候、水系和生物多样性变化，进而更好地理解社会生态系统的动态过程并对变化做出及时的反应与调整。

4.4 突发公共卫生危机的韧性研究

主要关键词包括影响、城市、健康、COVID-19、质量、精神压力等。2003年的“非典疫情”、2005年人禽流感疫情、2010年甲型H1N1流感等都属于重大突发公共卫生事件，一定程度上会威胁到人类的生命安全和身心健康，同时也不利于全球经济、社会的可持续发展。而当前新冠疫情的全球蔓延给世界带来了更大的考验和挑战，构建针对重大公共卫生危机的城市韧性研究又成为一个新的研究浪潮。同时危机后人们的身心健康以及人居环境和生活品质的改善等问题也引起了学者们的热烈关注。2020年Laxminarayan R等以印度南部马杜赖区不同人群为研究对象，研究通过主动监测新冠病毒感染情况和抗体阳性率，探讨了不同类型的病例和死亡率之间的相关性，该研究成果在国际权威期刊发表，具有极高的影响力。

目前城市韧性研究已经成为城市可持续发展的必要环节，各研究热点并不是孤立的，而是存在密不可分的关联。韧性城市是社区、组织、经济、自然环境及物理设施等不同系统韧性组合，包括基础设施、自然环境等硬件设施以及经济、社会、体制等软件设施。充足的硬件储备以及主体的灵活调配能力是抵御灾害冲击的重要保障，因此韧性城市就是这些系统的整合体。

5 结论

本文以WoS核心集收录的1992—2021年关于城市韧性的4 109篇学术论文为基础，运用文献计量、知识图谱等方法，基于VOSviewer可视化软件，对城市韧性相关研究不同时期的发文量、学科特性、出版刊物、知识基础等进行基础分析，并探讨不同国家和机构间的合作与互动，最后基于关键词呈现的研究进展以及热点趋势进行可视化分析。结果表明：

（1）城市韧性研究文献产出呈现持续上涨的趋势，经历了萌芽到孕育再到快速发展的过程，2011年之前城市韧性观念相对淡薄，2018年以后发文量高速增长。研究内容从早期的心理韧性转向社会生态韧性，对于风险的应对从地震、暴雨等自然灾害转向城市与社会层面。城市韧性研究多依赖GIS技术，其理论框架和模型日趋完善，但是系统化的评估体系并未统一，研究指标的选取主观性较强且针对单一灾害。

（2）城市韧性研究涉及范围十分广泛，多集中在环境科学领域，但研究的综合性和学科的交叉性特点突出，涉及生态韧性、应急管理、城市规划等多领域。由于近30年的发展，城市韧性形成4大研究热点：防灾减灾与社区韧性、城市网络系统韧性、城市生态与空间韧性、突发公共卫生危机的韧性研究。研究多集中于对社区、城市社会生态网络、基础设施等宏观层面研究，而对于研究城市其他的系统研究以及应用性实证研究却较少。

（3）三大国际学术圈、五大学术机构圈层是推动国际合作的中坚力量。受制于边界的影响，国家与机构间的合作与互动呈现整体分散、部分集中的状态。由于各国研究进度不同，多数国家对于城市韧性研究的基础较为薄弱，借鉴国外经验探索出一条符合自身国情的道路是未来发展的方向之一。

针对以上问题，未来应进行全方位、多层次、多要素的韧性评价，加强多学科间的交叉融合，结合实际深入城市内部挖掘。为应对新兴未知风险，应逐步建立起系统化的城市韧性理论体系，建立健全风险应对体制机制，加强多元主体间的合作交流，结合大数据和智慧城市建设创新城市韧性研究的理论和实践。