理论研究 | 基于中国知网的地下空间规划文献可视化分析

原创 任锟 陈志龙 中国城市规划

导读

近些年来，我国城市地下空间发展迅速，地下空间规划不断完善，地上地下空间相互协同发展。本文运用Cite Space软件，从中国知网数据库内选取我国1981年至2021年间的1590篇以“地下空间规划”为主题的相关文献进行分析，将地下空间相关研究阶段分为“1981—1996年的探索期”、“1997—2011年的快速增长期”及“2012年至今的发展期”3个阶段，并通过对作者、机构、关键词等可视化分析得出研究热点并提出建议。在国土空间规划改革契机的推动下，城市地下空间相关研究将不断完善与成熟，加快地下空间规划体系改革、地上地下一体化协同发展、提升地下空间活力等是接下来重点关注的研究方向。

本文字数：6522

阅读时间：20分钟

作者

任锟，北京工业大学

陈志龙，陆军工程大学

关键词

地下空间规划，地上地下一体化，Cite Space,可视化分析

引 言

“十三五”以来，许多城市尤其是大城市的中心地区面临着空间紧缺问题，城市发展与人居环境的矛盾日渐突出，国土空间规划体系强调的全域、多要素、立体地看待国土空间资源的保护与利用成为城市可持续发展的必经之路。合理利用城市地下空间资源不仅可以节约城市空间、改善城市环境，还能缓解城市交通压力、增强城市防灾减灾能力，极大地提高了人民生活水平。由此看来，对城市地下空间开发利用将成为缓解我国城市空间资源不足的必然选择。

2016年发布了《城市地下空间开发利用“十三五”规划》中，明确提到我国进入地下空间快速发展的新阶段,要建立完善的规划体系,推进地下空间的开发利用[1]；《南京市城市地下空间开发利用总体规划（2015—2030）》中提出构建“分区分等级进行地上地下一体化，对功能、设施、空间、环境等提出了精细化的要求”[2]；其他大城市比如北京、上海、天津等都开展了如火如荼的研究，如2013年《上海市地下空间规划建设条例》、2008年《天津市地下空间规划管理条例》等，在上述国家和地方方针政策的指引下，我国地下空间规划发展迅速。随着国土空间规划体系的不断改进，作为专项规划的地下空间需求降低，部分城市规划编制停滞，但规划研究、技术导则等编制数量大幅上升[3]。

随着地铁、地下快速路、地下仓储、物流、综合管廊等越来越多地下空间开发项目走进人们的生活，城市空间不断地向地下延伸，我国“地下城”建设已出成规模。地下空间的相关行业积极关联互动，为地面留出适宜开放空间，为创建高品质的人居环境而努力奋斗。

本文运用 Cite Space软件对1981—2021年间地下空间相关热点“地下空间规划”文献进行归纳分析，通过建立知识图谱,对我国地下空间的基本概况进行梳理,揭示存在的问题,并提出今后地下空间发展的建议。

一、研究方法与数据来源

1.1 研究方法

中国知网数据库收集的数据范围广，时间长，内容较为全面，通过 Cite Space软件分析具有较好的优势。用“作者”、“关键词”等分类标准对文献进行知识图谱构建，可以清晰看出不同节点的相关性、连接度、大小等，还能直观地展现出相关领域的研究方向、过程以及与其他学科是否建立联系等。

1.2 数据来源

本文数据从中国知网数据库中获取，在高级检索项中以“主题词＝地下空间规划”进行检索，检索文献的时间段为 1981年3月—2021年4月，通过删选核对，共检索到期刊、硕博等论文1590篇，作为本文章的数据分析样本。将转换的数据资料导入Cite Space 软件中进行处理分析，依次用“作者”、“关键词”等分类标准对文献进行知识图谱构建，并对可视化结果进行调整，最后生成所需要的相关知识图谱[4]。

二、文献计量分析

2.1 文献收录时间计量分析

从图1中可以看出，不同年份间的发文数量不同，1981年没有发文量，1982年间的发文数量为（1 篇），2016年间的发文量最多为（141篇），1981年到2016年的增幅有140%，预计2021年发文数量为122篇。

从整体发展趋势来看，该领域研究呈持续增长并趋于平稳的态势，地下空间规划在近40年间不断发展，成为研究关注的焦点，最近几年文献数量的减少可能跟国土空间规划体系改革有关，学者们都在积极探索怎么能更好地将地下空间规划与国土空间规划体系相融合。

从文献的数量来看，1995年以前的文献篇数不到10篇，表明当时相关领域研究没有引起足够的关注，进展缓慢；1998年迎来了文献增长率的第一个划时代的高峰，这与1997年钱七虎院士提出的要合理开发利用我国地下空间资源的建议有关，之后我国地下空间研究文献大量增多；随后历年发文数量虽有所波动但整体呈现增长趋势，“十二五规划”是中国城市地下空间被动建设阶段和积极主动发展阶段的分水岭[5]，“十二五规划”以后“地下空间规划”领域的研究热潮一直持续至今，中间虽有起伏变化，也跟地域、政府管理等有关。总的来自1997年以来，该领域的研究量一直在稳步增加，地下空间与城镇化一起不断齐头并进发展。

图1 1981—2021年“地下空间规划”文献当年发表数量变化图

来源：中国知网

2.2 文献作者及机构计量分析

基于Cite Space软件分析的作者共现知识图谱与知网分析的机构和文献（见图2、图3），分析表明：

1

在中国，该领域的研究人员间虽然有一些合作与交流，但关联度不是很大。比如来自同济大学的彭芳乐、束昱与苏州科技大学的刘皆谊等合作，来自原解放军理工大学的陈志龙、张平、蔡夏妮与南京慧龙城市设计有限公司的刘宏等合作，但大多都是同类型之间的合作，跨机构合作的较少。

2

国内发文高频作者与组织基本一致。比如同济大学的彭芳乐、束昱，解放军理工大学的陈志龙、蔡夏妮，西南交通大学的袁红等。

3

文本统计了根据知网数据所得（见图3）发文量排名前十的机构的情况，发文量最多地是同济大学81篇，其次是解放军理工大学，其发文量在48篇，除上海市政设计院和北京市规划设计院发文29、26篇，其余排名均为高校机构。这表明课题研究以高校为主，政府科研机构较少。

图2 地下空间相关文献发文作者图谱

资料来源：作者自绘

图3地下空间相关文献机构发文量分析

资料来源：中国知网

三、关键词检索结果分析

3.1 关键词共现图谱分析

关键词是对一篇论文内容进行的高度总结与提炼,通过对关键字的分析可以了解该领域的研究热点。文本对文献中一些有相同含义的关键词进行了归纳与总结，并得到了（图4）关键词共现图谱。分析表明：

（1）地下空间、地下空间开发利用、地下空间规划三个关键词节点构成图谱主要部分，其中“地下空间”关键词在图谱中节点最大，颜色偏向于深色调，可以分析出其出现频次最高、年份较早。其余关键词节点相对较少，是作为三个主要关键词的延伸来展开的。在地下空间规划的研究下，出现了控制性详细规划、总体规划等深入地研究；根据地下空间开发利用，出现了对轨道交通、综合管廊、地下综合体等新的研究方向。

图4地下空间相关文献关键词共现图谱

资料来源：作者自绘

（2）按频率和中心性对关键字进行排序，得到如（表1）。关键词的频率越高，学者就越容易关注，反映了本研究领域的研究方向；中心度指标是衡量网络中个体的状态情况，数值越大，说明主体在相关研究中发挥的作用越大。分析表示：共现频次前三依次是地下空间、地下空间规划、地下空间开发利用开发，三个关键词的中心度也位居前三。

表1地下空间相关文献高频次和高中心度关键词排序表

资料来源：作者自绘

3.2 关键词聚类图谱分析

聚类的基本原理是将相关的关键词集合进行分类，并形成独立的类别。如（图5） 所示为关键词聚类图谱，聚类号与数字相对应，“地下空间规划”为主题关键词聚类集中于10个较大类别。根据聚类判定标准：关键词之间的连线越多，图谱信息模块性（Q 值） 越大，说明此聚类号的聚类效果越好，当 Q＞0.3 时图谱信息模块性显著、图谱轮廓系数（S 值）大于 0.5 时聚类结果较合理[6]，数据得出Q值为0.6956、S值为0.9231，说明该关键词聚类图谱较为合理，基本可以反映出本研究领域的总体情况。

图5地下空间相关文献关键词网络共现图谱

资料来源：作者自绘

如（表2）选取了10组不同聚类中下载量最高的文章进行分析、整理，便于读者能够快速了解各聚类研究领域的热点问题，为新领域研究开辟新的方向。分析说明如下：

（1）聚类号大小与关键词大小成反比，即编号越小，关键词聚类规模越大，聚类#2地下城的同质性为 0.961，在10个聚类中同质性最大，#7建筑物次之，同质性为 0.951，可以分析得出这两组聚类中文献信息相似性较高。

（2）聚类号#7建筑物出现的年份较早集中出现在1992年，当时学者对地下建筑物积极研究，比如童林旭教授（1994）出版的专著《地下建筑学》详细描述了地下建筑单体的设计手法等并对地下空间的利用与开发进行了阐述[7]；其他聚类集中集聚在2005—2010年，表明当时阶段地下空间发展迅速，地下空间开发，规划编制等领域开展如火如荼；国土空间规划集中出现在2010年，此阶段国家重视对土地资源等的管理，出台了许多政策法规等。

表2地下空间相关领域关键词聚类类别与同质性统计表

资料来源：作者自绘

四、地下空间规划发展阶段分析

根据对过去40年文献数量的分析，并结合Timezone视图可知，在某个时间区域内发布的关键词越多，在这个时期发布的结果就越多，研究热点也越突出如（图6），如1983年出现的“地下空间规划”、1994年出现的“地下综合体”等频次较高的关键词对之后多年的研究都有持续影响。各时段的关键词如（表3）所示，表征该时间段的研究热点。通过可视化分析，可以得出我国以“地下空间规划”为主题的三个发展阶段。

表3地下空间相关领域关键词年度总结

资料来源：作者自绘

图6地下空间相关领域关键词时区图

资料来源：作者自绘

4.1 探索期（1981-1996)

第一阶段为1981——1996年。我国地下空间的规划研究理论是在1949年新中国成立以后，随着人防工程的建设向“平战结合”的方向发展起来的[8]。20世纪80年代以前，我国的地下空间利用主要是以人防工程建设，城市规划体系中并未考虑地下空间人防设施的空间布局等，地下空间与城市的其他功能并不紧密相连，少见有规划设计方面的研究；80年代后，我国的地下空间建设逐渐走向了“平战结合”的方向，部分城市开始对地下空间进行探索，逐步走向了探索地下空间理论、开发利用的道路。

在此阶段我国学者不断借鉴国外先进的理论知识和案例进行分析与总结，杨运均（1983）发表的地下空间规划技术指南中写道，地下空间规划要注意分区规划,建筑法规,分部管理和其他土地利用控制法等[9]；彭芳乐、束昱学者等积极探索学习日本的地下空间立法等，并运用相关科学方法提出我国地下空间立法等相关构想[10]。

此时地下建筑等也开始兴起，童林旭教授（1994）出版的专著《地下建筑学》详细描述了地下建筑单体的设计手法等并对地下空间的利用与开发进行了阐述[7]；童林旭分析日本的地下商业街对城市的作用[11]、高健详细介绍蒙特利尔地下城[12]等，这都为后续地下空间发展打下了基础。

4.2 快速增长期（1997-2011）

自从钱七虎院士（1997、1998）[13]提到要开发利用我国城市的地下空间资源，要向地下要土地、要空间后，我国学者对地下空间开展深入研究，地下空间规划发展迅速。该阶段的研究主要体现在以下两方面：

在地下空间理论研究中，学者们从地下空间规划的总体规划、控详规划、修详规划不同层面开展研究,探讨分析了其中的思路、方法和观点,并提出了我国合理开发利用城市地下空间资源的方法和对策。陈立道、朱雪岩等是较早研究城市地下空间规划理论与实践的[14]；束昱对中国城市地下空间规划理论进行研究，认为规划需要从单一的变为综合规划[15]；蔡夏妮,陈志龙等提出了地下空间控制性详细规划控制方法[14]；陈志龙还对地下空间需求量预测进行相关研究[16]。还有一些学者从城市地下空间总体规划和地下空间控详规划的编制方法和成果案例分析等进行研究[17-18]。

在规划设计研究中，我国学者借鉴国外蒙特利尔、日本、美国等成功经验，从对日本等国家的地下街深入研究[19、20]到功能、体量、规模综合化的地下综合体研究[21-22]，再到地下城研究[23-26]，总结地下空间发展规律，结合我国的国情提出地下空间整合发展等意见。此后“地下综合体”的研究之后一直不断深入。

4.3 发展期（2012-至今）

“十二五规划”是中国城市地下空间被动建设阶段和积极主动发展阶段的分水岭[5]，2012年开始，我国地下空间从被动式向主动式方向发展。地铁、轨道交通等飞速发展，结合城市规模、布局等形成不同的发展模式，比如TOD模式，站城融合等。同时地下综合管廊、地下物流等研究领域的突破，使我国成为世界地下空间发展利用大国。

延续“地下综合体”，地下空间合理利用，地上地下一体化进一步成为一大研究热点[27-30]，地下空间作为不可逆资源，对于城市发展来说十分宝贵，要对于已开发或未开发的地下空间提出空间整合要求，强调地上地下功能相互协调、空间一体化整合等，要打造适合人居的地上地下公共空间。

随着城市的扩张和空间资源的短缺，学者们积极从城市更新、老旧城区改造、变增量为存量发展等方向研究[31-33]，开展不同的地下空间发展模式，提出要根据不同城市地下空间的地质、环境、规模等条件来提出针对性策略，并结合一些具体的案例提出引导策略等。

另一方面，随着国土空间规划体系的改革，学者们提出地下空间是城市不可分割的一部分，地下空间规划应作为土地利用规划中的专项规划，[34-35]。我国近几年积极出台地下空间规划和地下空间建设用地管理法规，但仍有不足，产权不明确，东西地区发展水平差异大，这都需要政府相关部门加强管理，改变开发管理模式，结合大数据等对地下空间进行科学并高效的开发利用和管理。

五、建议

通过分析“地下空间规划”领域近40年的发展历程，从全局发展来看，该领域的研究呈持续增长态势，地下空间规划、地下空间、地下空间开发利用三者之间紧密联系，相关的研究领域在三者基础上进一步扩展。我们需要注意的是，在未来的地下空间开发中，对老旧城区、城市中心区、经济开发区等不同的类型进行对应的分级、分类规划，必须加强地下与地下功能的协调和空间整合，提升公共空间的活力。随着土地与空间规划体系的建立，需要从多个方面，多个维度来构建地上地下空间规划体系，比如建立地下空间信息数据库，开展地下空间普查，各部门要信息互通；要对地下空间进行分级规划与管控，落实土地利用规划要求；省、地方等政府要积极出台相应法规和规范细则。随着对地下空间的积极探索，提升人居环境，节省城市空间，变空间开发为资源利用，高质量发展“地下空间”，必将大有可为、大有作为。

参考文献（上滑查看全部）

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*本文为2021中国城市规划年会论文。

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原标题：《理论研究 | 基于中国知网的地下空间规划文献可视化分析》

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