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基于文献计量分析的蓝绿空间统筹下的城市河流研究进展

2023-02-15王梓帆高晓镕王天聪庞聪聪谢祥财

水利技术监督 2023年1期
关键词:滨河蓝绿河流

王梓帆,高晓镕,王天聪,庞聪聪,谢祥财

(福建农林大学风景园林与艺术学院,福建 福州 350100)

在传统的城市规划体系中,城市水系和城市绿地的规划建设往往相互独立,导致二者在空间布局和服务功能上联系性较差,难以实现整体绩效最大化[1]。2017年,国内颁布的《住房城乡建设部关于加强生态修复城市修补工作的指导意见(建规〔2017〕59号)》中,强调将城市建成区内水域与绿地布局进行优化[2]。城市河道整治不能仅从河流自身切入,应当利用好河流沿岸的绿色空间进行综合整治和系统规划,充分发挥其社会及生态服务功能。如何统筹蓝绿空间、优化城市河流及绿色空间布局,成为了当前国内外学者关注的热点问题。

基于蓝绿空间统筹的城市河流研究是与单一河道的研究相对的概念,面临着全面提升和综合治理的新要求,以河流生态修复为核心,恢复河流自然生态并提供有吸引力的滨水空间,将对城市规划产生积极影响。因此,探讨城市河流与滨河绿地、开放空间的耦合关系及方案策略,能够为城市河流综合治理与建设提供一定的理论基础,以期充分利用蓝绿空间统筹改善城市河流环境。

鉴于此,本研究运用可视化文献分析软件CiteSpace,对蓝绿空间统筹下的城市河流方面近20年的相关文献进行文献计量分析,厘清其发展脉络趋势、研究热点的时序变化等,为国内相关领域研究提供科学、有价值的参考。

1 数据来源与方法

1.1 数据来源

研究使用中国知网(CNKI)为检索源,检索SCI来源期刊、EI来源期刊、北大核心、CSSCI、CSCD数据库与Web of Science(WOS)核心合集数据库中的中英文文献。根据城市河流蓝绿空间统筹的产生及构成要素,在中国知网以“河流+景观”、“河流+绿地”、“滨河+空间”、“滨河+公园”、“河道+规划”等主题词进行高级检索,文献以核心期刊为主。检索时间为2022年4月1日,考虑到我国城市河流生态修复的萌芽阶段大致为21世纪初[3],因此设置检索时间跨度为20年,即2002—2022年。为保证数据有效性,进一步剔除会议、资讯、新闻报道及相关度较低的文献,最终获取相关中文文献410篇。在WOS核心合集数据库中,数据通过多次检索的比较和调整,以TS=(river*OR riparian OR stream*)AND TS=(landscape OR area*OR park OR green space*OR zone*)为检索式,文献语言设置为英文,文献类型选择论文(Article),去除相关性较低的文献后,共得到231篇有效文献进行后续分析。

1.2 研究方法

借助CiteSpaceV(5.8.R3版)分别呈现出2002—2022年国内外相关文献高频关键词、中心性及研究热点聚类,从而梳理出不同时期的研究热点。首先使用数据在CiteSpace进行关键词共现分析,得到关键词共现知识图谱、关键词共现网络聚类图谱等,从而对该领域不同研究内容的现状作出总结。此外,使用文献检索与管理软件NoteExpress对国内外年发文量及主要期刊进行统计。

2 蓝绿空间统筹下的城市河流研究整体概况

国内外在蓝绿空间统筹下的城市河流研究的历年发文数量情况如图1所示。蓝绿空间统筹下的城市河流研究在CNKI和WOS中的发文量趋势相似,经历了几次回落,但总体上呈明显的上升趋势(2002—2021年),于2021年达到该领域发文量的顶峰。2022年1—3月期间,国外相关研究仅发表一篇文献,国内已有6篇文献在核心期刊内发表,研究势头较强劲。

图1 国内外在蓝绿空间统筹下的城市河流研究的历年发文数量(2002—2022年)

对城市河流蓝绿空间统筹领域刊载文献的中英文来源期刊统计发现,国际著名景观和城市规划期刊Landscape and Urban Planning的发文量占WOS来源期刊发文量前10名期刊文献总数的53.40%,可见国外对于城市河流蓝绿空间统筹领域研究的关注度很高且研究方向较为集中和深入。综合对比WOS文献刊物与CNKI文献刊物的文献数、影响因子,可以看出该领域国内主要载文刊物研究水平和影响力均低于国外,见表1。

表1 蓝绿空间统筹下的城市河流研究发文量前10期刊(2002—2022年)

利用CiteSpace绘制关键词共现知识图谱(如图2—3所示),用高频关键词确定研究领域热点[4]。统计国内外中心性排名前10的关键词(见表2),中心性大于0.1,说明它们是图谱中的关键节点,很有可能形成研究热点[5],由此梳理不同时期该领域的研究热点。可以看到,国内外该领域均具有较多分支,但相较国内,国外该领域关键词共现图谱呈现出关键词间联系更强、研究内容更为集中的特点。

图2 WOS来源文献高频关键词共现知识图谱

表2 国内外关键词中心性前10名排序及对比

图3 CNKI来源文献高频关键词共现知识图谱

为进一步明确蓝绿空间统筹下的城市河流相关研究知识结构,使用对数似然算法(LLR)对高频关键词进行聚类统计,分别得到国内外文献关键词共现聚类图谱如图4—5所示。WOS来源文献共11个关键词聚类、CNKI来源文献共10个关键词聚类,modularity(Q)值分别为0.5869、0.769,网络聚类结构显著。每个聚类轮廓值均大于0.7,说明聚类结果具有高可信度[6]。

图4 WOS来源文献关键词共现聚类图谱

3 国外基于蓝绿统筹的城市河流研究

根据高频关键词及聚类结果分析,结合文献内容,将国外研究热点归纳3个主题,6个子主题(见表3)。

图5 CNKI来源文献关键词共现聚类图谱

表3 国外蓝绿空间统筹下的城市河流主题信息

3.1 城市河流的生态系统服务功能

随着大量研究的开展,水生态学的成果被更多地运用到城市河流修复中[7]。其范围也不局限于单一河流或河段,而是延伸到河岸带,甚至是整个流域的系统性修复。在河岸带和流域2个尺度对河流的作用上,学者发表了不同的观点(见表4)。河岸缓冲带作为城市河流修复的一个重要途径,已经得到广泛探讨[8],包括2个关键点[9]:一是缓冲带宽度,学者就河流廊道提供的不同生态系统保护功能提出相应的适宜河岸带宽度,目前还没有得到统一的河岸带宽度值[10];二是河岸带植物配置和群落构建,河岸植被在维持生物群落方面起着关键作用[11],能达到维持河流生态系统稳定的目的。城市河流修复效益评估是该主题的另一个热点,评估通常使用非市场价值,如享乐价值、河流附近的土地和财产价值[12]。

表4 流域与河岸带尺度对河流作用的不同研究结论

此外,国外学者还提出“蓝绿基础设施”(Blue-Green Infrastructure)的概念,是由自然、半自然和人工绿色植被、水体为一体的生物栖息地网络体系,包括公园、河流、自然保护区等[13]。蓝绿基础设施在改善空气质量、减少热岛效应、雨洪管理等生态系统服务方面具有巨大潜力[14],更是应对洪水和极端天气的重要手段。蓝绿基础设施理念下的城市河流研究主要关注滨河缓冲区、河岸森林等绿色空间对河流水质、生物多样性的作用,不仅包括水体、绿地等蓝色和绿色元素,还考虑到透水路面、滞留池等人为干预,是一种更灵活的景观规划方法[15]。

3.2 城市河流空间规划及景观营造

城市河流不仅能发挥显著的生态效益,其提供的滨水空间也是城市中重要的娱乐、游憩场所。滨河空间景观的质量优劣决定城市风貌的好坏,因此对城市河流景观进行量化评价成为研究热点。景观评价中,一般通过让使用者观察照片并填写问卷来反映他们的偏好。此外,由于河流景观的隐性价值难以直接测量,学者们对如何量化城市河流景观的舒适性价值展开了广泛讨论。Wen等人通过构建特征价格和空间计量模型,证明城市河流的舒适性价值可通过房价来表示[20];Corney和Neave一改以往从视觉感受方面研究使用者对景观的感知,以听觉感受为切入点,探索河流舒适性价值定量研究方法[21]。

景观评价的目的是为规划设计提供指导,城市滨河空间规划常应用情景分析的方法:首先提出不同假设,然后建立模型模拟不同导向和趋势下的发展图景,为水域规划及河道修复方案提供了多种可能[22]。它的优点是能模拟若干种条件下的情景,直观地呈现不同情景下的结果,如Larsen等人使用地貌模拟模型预测了两种管理决策下河曲迁移的潜在长期影响结果[23]。

3.3 城市河流与社会需求的实现

滨河重建与河流修复项目往往优先考虑生态效益和视觉上的美观,而忽略社会需求。近年,国外的研究越来越多地关注环境正义,将城市河流与社会福祉、人体健康等联系起来[24]。首先对公众进行采访及问卷调查,再通过计算机编码统计,利用数学模型来探索河流与社会彼此之间的联系和反映,如探索城市河流与使用者心理健康、身体活动水平等的积极联系[25-26]。这些研究能为城市蓝绿空间规划提供新的指导理念,为城市居民和城市发展带来福利。

4 国内基于蓝绿统筹的城市河流研究

4.1 国内研究主题

4.1.1城市河流景观规划设计

国内学者在城市河流景观规划设计上进行了大量的讨论,前期研究大多立足于滨河公园等小尺度滨河开放空间的景观设计[27]。主要从使用者的需求及体验切入,就如何提高城市滨河空间的社会服务功能、整合公共空间资源、提升滨河空间活力、传承历史文脉等展开探讨。随着实际应用的有益探索逐渐深入,研究开始融合心理学、生态学等多学科,且将研究范围扩大到构建合理的城市水系格局。而海绵城市视角下,城市河流主要关注水系规划策略和雨洪管理技术措施[28]。与传统的水系规划设计相比,海绵城市建设范围更大、系统性要求更强[29],以此应对雨水带来的自然灾害。

4.1.2城市河流廊道生态修复及景观格局分析

我国河流生态修复起步较晚,研究主要是总结国外优秀案例经验及生态修复技术策略的探讨,目前已经从理论框架、策略方法、工程技术等多个角度对河流的生态修复进行了有益的探索[30]。当前,生态修复由早期的主要关注岸线形态、堤岸结构、植物配置等单一角度,逐渐转换为综合性的河流修复研究。

河流廊道是指河流两侧与环境基质相区别的带状植被,又称滨水植被带或缓冲带[10,31]。设置滨河缓冲带是确保城市河流可持续发展的有效方法,同时河流廊道对调节城市小气候也有积极作用。以往对河流廊道的研究重点集中在生态堤岸、缓冲带宽度和植物配置上,大部分研究局限于定性介绍和小尺度的研究范围[32]。近年有学者提出河岸缓冲带空间结构体系和生态修复整体研究方法,开始关注滨河缓冲带的系统性规划[33]。

景观格局分析一般以景观生态学为理论指导,一方面,河岸带土地利用和景观格局演变的动态变化特征能揭示河岸带退化原因[34];另一方面,学者在不同地区展开广泛的河流水质与景观格局的相关关系研究,一般采用多元线性回归分析、典范对应分析和冗余分析等研究多变量关系的方法[35],以探索二者之间存在一定不确定性的问题。

4.1.3蓝绿空间统筹下的城市河流评价体系研究

我国学者多采用多指标体系综合评价法来进行河流评价研究[36],通常使用模糊综合评价法、距离指数法等数学模型构建评价体系[37]。目前,我国基于蓝绿空间统筹的城市河流评价体系研究已由单一角度评估逐渐转化为融合生态、休闲、文化、防洪等综合评价,取得了许多有价值的成果。但蓝绿空间统筹下的城市河流评价体系研究也存在一些问题:首先蓝绿空间统筹下的城市河流评价内容通常涉及多学科领域的知识,又由于河流系统本身的复杂性,导致数据较难收集或量化、监测成本过高、指标太多导致不具备可操作性等局限[36];其次,我国地域广袤,河流差异性显著,目前研究中,针对不同类型河流的指标选择和评价体系构建的深入研究较为匮乏。

4.2 国内研究历程

利用关键词突变分析有助于把握某一领域内各个阶段的研究热点(见表5)。结合发文量梳理近20年我国蓝绿空间统筹下的城市河流研究,大致可分为2个阶段:①2002—2011年为快速起步探索期,一些新的思想引入和概念在国内相继被提出,促使研究热度持续升温。与城市河流滨水空间景观营造和生态修复有关的文献占据相当大的比例,从理论框架和设计实践两个层次对滨河景观提出指导和建议。但不论城市河流景观营造还是生态修复,该阶段研究都着局限于河段、滨河公园等较小尺度,且较少将河流生态修复和景观空间营造有机结合。②2012—2022年为稳步拓展期,党的十八大将生态文明建设纳入“五位一体”总体布局中,促使该领域研究在前一阶段的研究基础上表现出研究方向精细化、研究尺度宏观化、研究内容综合化的转变。2018年,国务院在对《雄安新区总体规划纲要(2018—2035年)》的批复中要求将雄安新区的蓝绿空间占比稳定在70%[38],“蓝绿空间”概念开始在相关研究中被提及。同时信息化技术被更多地运用,诸如利用3S技术探讨土地利用和景观格局对城市河流的影响、利用数字模型构建评价指标体系等。我国蓝绿空间统筹下的城市河流研究整体呈现出更注重信息化技术运用、学科交叉融合及宏观微观相结合的研究趋势。

表5 国内蓝绿空间统筹下的城市河流关键词突变分析

5 结语

借助Citespace蓝绿空间统筹下的城市河流领域文献进行可视化分析,研究结果表明,近二十年来该领域国外主要侧重于生态系统、社会诉求、人体健康等方面,国内研究多探讨蓝绿空间统筹对于城市河流的景观营造、生态修复、历史文脉等方面及城市规划中空间布局优化的作用。通过对国内外热点和主题的对比,未来国内学者在开展蓝绿空间统筹下的城市河流研究时应注重以下几个方面的问题。

(1)通过对当下蓝绿空间统筹的城市河流研究进行梳理发现,我国缺乏与城市河流建设现行规划体系对接的研究,缺乏权威指导文件的支持。应当对蓝绿空间统筹的概念进行明确界定,并针对不同类型河道,对其相应蓝绿空间建设标准及评价指标等做出规定。

(2)突破研究在尺度、内容、方法等方面的局限性。我国主要侧重生态修复及强调视觉感受的景观设计,且研究尺度较为有限,一般是单一河流或河段。建议开展宏观流域尺度的蓝绿空间规划系统性研究。内容上,从社会公平、人体健康等人本主义角度展开城市河流研究。方法上,定量研究多侧重现状分析,应当顺应河流的动态变化,合理利用信息化技术对未来发展情况进行预测和模拟。

(3)加强多学科交叉融合与信息化技术运用。蓝绿空间统筹需要借助水利学、风景园林学、生态学等多学科的知识,才能不断向创新性、科学性发展。同时要注重理论与实践相结合,顺应河流的动态变化,运用信息化技术对未来发展情况进行预测和模拟,追踪和测量蓝绿空间结构与功能的相互作用关系,才能更好地发挥其综合功能作用。

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