謝 軍，姜早龍，張 杰，周 遠(yuǎn)

(1.中鐵七局集團(tuán)第三工程有限公司，陜西 西安 710032； 2.湖南大學(xué)土木工程學(xué)院，湖南 長沙 410082；3.湖南湖大建設(shè)監(jiān)理有限公司，湖南 長沙 410082)

0 引言

近年來，我國經(jīng)濟(jì)由高速增長邁入高質(zhì)量發(fā)展的新時(shí)期，城市建設(shè)與發(fā)展方式也由粗放型增長向集約型增長轉(zhuǎn)變，對(duì)城市人居環(huán)境質(zhì)量提出了更高要求，導(dǎo)致城市建設(shè)用地粗放低效、整體利用率不高、空間結(jié)構(gòu)分布不合理等問題日益突出[1]。因此，在我國新型城鎮(zhèn)化不斷深化的時(shí)代背景下，探尋一條滿足城市空間發(fā)展需求的可持續(xù)化道路刻不容緩[2]。

地下空間作為城市發(fā)展的重要組成部分和寶貴資源之一，其開發(fā)利用有助于解決城市化進(jìn)程中出現(xiàn)的交通堵塞、土地資源緊張、環(huán)境污染等問題，是確保城市健康綠色發(fā)展的必由之路[3]；地下空間的有效開發(fā)不僅是解決城市發(fā)展空間緊缺的一種必要途徑，也是提高城市土地利用率和促進(jìn)城市可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要舉措[4]。因此，曾有學(xué)者預(yù)言“21世紀(jì)是地下空間開發(fā)利用的世紀(jì)”[5]。進(jìn)入21世紀(jì)以后，國內(nèi)城市地下空間開發(fā)利用迅猛發(fā)展，尤其是在特大城市的發(fā)展規(guī)模和速度已居世界同類型城市的前列。據(jù)《2020中國城市地下空間發(fā)展藍(lán)皮書》估計(jì)：“在‘十三五’期間，我國地下空間直接開發(fā)投資約達(dá)8萬億元人民幣，已然成為名副其實(shí)的世界級(jí)地下空間大國”[6]?？茖W(xué)合理地利用城市地下空間，能夠有效緩解人地緊張矛盾，加快城市空間資源的利用效率，提高城市綜合承載力，并促進(jìn)土地的集約化發(fā)展。

為全面深入了解城市地下空間開發(fā)的研究現(xiàn)狀，探析演化趨勢(shì)，有必要系統(tǒng)性梳理現(xiàn)有研究成果。由中國知網(wǎng)(CNKI)和Web of Science(WOS)等權(quán)威數(shù)據(jù)庫檢索結(jié)果分析可知，目前關(guān)于城市地下空間開發(fā)的學(xué)術(shù)成果主要聚焦于建筑科學(xué)與工程、宏觀經(jīng)濟(jì)管理與可持續(xù)發(fā)展、地質(zhì)學(xué)、法學(xué)、鐵路運(yùn)輸?shù)炔煌瑢W(xué)科，相關(guān)學(xué)者結(jié)合自身專業(yè)背景展開研究，使其成為熱點(diǎn)話題。因此，本文在收集和掌握國內(nèi)外地下空間開發(fā)領(lǐng)域研究文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，利用可視化工具從文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的角度探索研究熱點(diǎn)和演化趨勢(shì)，總結(jié)研究發(fā)展路徑，以期為城市地下空間開發(fā)領(lǐng)域的深入研究提供有價(jià)值的借鑒。

1 研究方案

1.1 研究數(shù)據(jù)采集

本文研究對(duì)象是國內(nèi)外城市地下空間開發(fā)領(lǐng)域的相關(guān)文獻(xiàn)，分別選取CNKI和WOS數(shù)據(jù)庫作為文獻(xiàn)采集源，以保證研究樣本的權(quán)威性和有效性。CNKI作為國內(nèi)最權(quán)威的文獻(xiàn)索引工具之一，是國內(nèi)文獻(xiàn)計(jì)量分析的最佳數(shù)據(jù)源[7]；WOS作為國際上具有相當(dāng)權(quán)威的文獻(xiàn)索引數(shù)據(jù)庫之一，近年來也被較多學(xué)者用作文獻(xiàn)計(jì)量研究的數(shù)據(jù)源[8]。因此，本文選取二者作為文獻(xiàn)樣本采集源是合理有效的。

為盡可能全面覆蓋和了解城市地下空間可持續(xù)開發(fā)領(lǐng)域最新的研究進(jìn)展，采用主題檢索方式，時(shí)間范圍設(shè)置為2000—2020年；并通過閱讀文獻(xiàn)摘要進(jìn)行人工篩選，剔除征稿通知、會(huì)議通知、期刊聲明及其他無關(guān)文獻(xiàn)；最終在CNKI數(shù)據(jù)庫、WOS數(shù)據(jù)庫分別確定出326篇國內(nèi)相關(guān)文獻(xiàn)和205篇國際相關(guān)文獻(xiàn)，數(shù)據(jù)識(shí)別與采集如表1所示。

表1 數(shù)據(jù)采集

1.2 研究方法選定

本文主要采用定性與定量分析相結(jié)合的研究方法。定性分析是通過梳理重要文獻(xiàn)的研究內(nèi)容，分析其對(duì)學(xué)科領(lǐng)域研究發(fā)展的重要作用及影響；定量分析是借助文獻(xiàn)計(jì)量軟件統(tǒng)計(jì)分析該領(lǐng)域熱點(diǎn)詞匯及頻次，并開展科學(xué)知識(shí)圖譜繪制及分析，深入挖掘文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，提取文獻(xiàn)隱含的信息格局。

1.3 研究工具介紹

作為一款集文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)、信息科學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等不同學(xué)科于一體的數(shù)據(jù)分析軟件，CiteSpace廣泛應(yīng)用于科學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘和可視化分析[9]。研究者通?？山柚鶦iteSpace繪制出知識(shí)圖譜，直觀地呈現(xiàn)出研究領(lǐng)域的文獻(xiàn)共被引網(wǎng)絡(luò)、共詞分析網(wǎng)絡(luò)等拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并通過聚類分析展現(xiàn)出該領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r，從而全面了解和預(yù)測(cè)該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)、演化趨勢(shì)、發(fā)展歷程等知識(shí)結(jié)構(gòu)[10]。因此，綜合運(yùn)用CiteSpace 5.7.R4(64-bit)和數(shù)據(jù)庫文獻(xiàn)分析平臺(tái)對(duì)地下空間開發(fā)領(lǐng)域文獻(xiàn)的科學(xué)知識(shí)圖譜進(jìn)行可視化處理，以探討2000—2020年該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)、知識(shí)基礎(chǔ)及未來演化趨勢(shì)。

2 文獻(xiàn)基本特征分析

2.1 發(fā)文趨勢(shì)分析

為系統(tǒng)性分析城市地下空間的研究現(xiàn)狀，結(jié)合CNKI核心期刊與WOS核心數(shù)據(jù)庫進(jìn)行2000—2020年發(fā)文趨勢(shì)的對(duì)比分析，如圖1所示?？v觀國內(nèi)領(lǐng)域，2001—2007年，國內(nèi)較多研究如何合理開發(fā)利用城市地下空間；2008—2014年，地下空間權(quán)利歸屬、地下綜合體、軌道交通規(guī)劃等研究成為熱門主題，2015年，部分學(xué)者針對(duì)地下空間進(jìn)行了適應(yīng)性評(píng)價(jià)，聚焦于地下空間的社會(huì)性問題；次年，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《城市地下空間開發(fā)利用十三五規(guī)劃》[11]，地下空間的研究開始轉(zhuǎn)向城市更新與精細(xì)化管理；近年來，信息技術(shù)的發(fā)展也為地下空間開發(fā)提供了新的方法。

圖1 研究文獻(xiàn)發(fā)表趨勢(shì)

從國際發(fā)文趨勢(shì)來看，2000—2004年，國際學(xué)者較多研究地鐵系統(tǒng)與公用隧道的技術(shù)實(shí)踐；2006—2014年，有關(guān)地下空間的可持續(xù)開發(fā)理念興起，Price[12]以英國為例討論了城市地下空間的三維特征與可持續(xù)利用方案；2015年，國際地下空間領(lǐng)域的發(fā)文量開始增長，學(xué)者們從法律、環(huán)境保護(hù)、協(xié)同發(fā)展等角度論證了地下空間利用的必要性；2018年，國際學(xué)者開始從經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)環(huán)境等角度對(duì)城市地下空間進(jìn)行整體評(píng)價(jià)。近年來，BIM(building information modeling，建筑信息模型) 、AI(artificial intelligence，人工智能)等技術(shù)也被運(yùn)用于地下空間的開發(fā)利用。

2.2 發(fā)文期刊分析

從發(fā)文期刊和被引頻次上來看，《地下空間與工程學(xué)報(bào)》作為國內(nèi)地下空間研究的核心期刊，發(fā)文124篇，被引2 872次，位居第1位；其次，《Tunnelling and Underground Space Technology》作為國際地下空間領(lǐng)域的頂尖期刊，發(fā)文量位居第2；此外，《規(guī)劃師》《現(xiàn)代城市研究》《城鄉(xiāng)建設(shè)》等期刊發(fā)文數(shù)雖不多，但依舊以高被引頻次位居前列，如表2所示。

表2 城市地下空間開發(fā)研究發(fā)文量居前十的期刊

2.3 發(fā)文作者與機(jī)構(gòu)分布

利用CiteSpace軟件導(dǎo)入特定格式的文獻(xiàn)信息，并選擇以author,institution為節(jié)點(diǎn)，對(duì)國內(nèi)外城市地下空間開發(fā)領(lǐng)域相關(guān)的發(fā)文作者與研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析，得出目前這一領(lǐng)域核心研究團(tuán)隊(duì)的成果產(chǎn)出情況，如圖2,3所示。綜合分析后可知，在國內(nèi)核心期刊中，發(fā)文機(jī)構(gòu)位居前列的有：同濟(jì)大學(xué)(43篇)、解放軍理工大學(xué)(16篇)、南京大學(xué)(15篇)。發(fā)文團(tuán)隊(duì)位居前列的有：同濟(jì)大學(xué)的彭芳樂團(tuán)隊(duì)(12篇)、解放軍理工大學(xué)的陳志龍團(tuán)隊(duì)(11篇)、西南交通大學(xué)的袁紅團(tuán)隊(duì)(10篇)。在國際WOS核心數(shù)據(jù)庫中，發(fā)文量較多的機(jī)構(gòu)有：同濟(jì)大學(xué)(27篇)、瓦倫西亞理工大學(xué)(10篇)、南京大學(xué)(9篇)。發(fā)文量較多的團(tuán)隊(duì)有：陳志龍團(tuán)隊(duì)(12篇)、彭芳樂團(tuán)隊(duì)(12篇)、Canto J團(tuán)隊(duì)(9篇)。

圖2 國內(nèi)地下空間開發(fā)研究合作網(wǎng)絡(luò)

圖3 國際地下空間開發(fā)研究合作網(wǎng)絡(luò)

3 國內(nèi)文獻(xiàn)知識(shí)圖譜可視化分析

3.1 知識(shí)基礎(chǔ)識(shí)別

知識(shí)基礎(chǔ)是指利用CiteSpace的文獻(xiàn)共被引功能，分析出所要研究領(lǐng)域在期刊文獻(xiàn)中的引用軌跡[13]。具體來看，主要通過借助中心度、出現(xiàn)頻率及被引頻次等指標(biāo)，篩選、查找出國內(nèi)城市地下空間開發(fā)領(lǐng)域內(nèi)具有較高參考價(jià)值的經(jīng)典文獻(xiàn)，進(jìn)而為后文厘清發(fā)展脈絡(luò)奠定基礎(chǔ)[14]。在CiteSpace軟件中以“cited reference”為節(jié)點(diǎn)，對(duì)國內(nèi)城市地下空間開發(fā)文獻(xiàn)進(jìn)行相關(guān)操作后，得到其基礎(chǔ)知識(shí)圖譜[15]，如圖4所示，并篩選出7篇國內(nèi)地下空間開發(fā)領(lǐng)域的權(quán)威性文獻(xiàn)，如表3所示。

表3 國內(nèi)地下空間研究領(lǐng)域經(jīng)典文獻(xiàn)

圖4 國內(nèi)地下空間開發(fā)領(lǐng)域知識(shí)基礎(chǔ)圖譜

通過分析圖4及表3中所列的7篇權(quán)威文獻(xiàn)可知，國內(nèi)城市地下空間開發(fā)領(lǐng)域以下學(xué)者作出了突出貢獻(xiàn)。具體為：童林旭[16]在《地下空間概論》中闡述了開發(fā)利用城市地下空間具有提高土地利用效率、緩解城市發(fā)展矛盾、改善城市生態(tài)環(huán)境和實(shí)現(xiàn)城市集約化發(fā)展等戰(zhàn)略意義；次年童林旭[17]又在《中國城市地下空間的發(fā)展道路》一文中提出，我國目前仍舊存在經(jīng)濟(jì)、文化發(fā)展不平衡的問題，地下空間開發(fā)利用應(yīng)當(dāng)遵循“適度”原則，制訂出具有前瞻性、可操作性的城市發(fā)展規(guī)劃。陳志龍等[18]從城市地下空間功能、結(jié)構(gòu)與形態(tài)間的相互關(guān)系出發(fā)，總結(jié)出城市地下空間的基本布局原則后，詳細(xì)探討了城市地下空間形態(tài)與布局。束昱等[19]結(jié)合我國城市地下空間開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，提出未來城市地下空間規(guī)劃中應(yīng)當(dāng)注重總體平面布局與豎向分層布置相結(jié)合，以實(shí)現(xiàn)地下空間內(nèi)各專業(yè)設(shè)施的有效整合。錢七虎等[20]指出：未來城市的規(guī)劃開發(fā)應(yīng)當(dāng)走地下化發(fā)展道路，通過多重利用地下空間來增加人均綠地面積，并結(jié)合地下軌道交通與地下市政基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)地下“花園城市”的建設(shè)目標(biāo)。石曉冬[21]在分析出北京市地下空間的主要特點(diǎn)后，提出了地下交通、綜合管廊等集約化發(fā)展方式。彭芳樂等[22]結(jié)合我國地下空間發(fā)展的現(xiàn)狀，提出從城市立法、管理模式、規(guī)劃理論和開發(fā)技術(shù)等方面補(bǔ)充和完善城市地下空間的規(guī)劃措施，以保障我國地下空間事業(yè)健康發(fā)展。

3.2 研究熱點(diǎn)分析

一般來說，文獻(xiàn)關(guān)鍵詞集中概括了論文主題與思想，故在文獻(xiàn)分析時(shí)，可依據(jù)高頻率關(guān)鍵詞確定出研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)[23]。在CiteSpace中可選擇以“Keyword”為節(jié)點(diǎn)，生成關(guān)鍵詞分析圖譜。其中每個(gè)節(jié)點(diǎn)代表一個(gè)關(guān)鍵詞，節(jié)點(diǎn)越大代表關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次越高，節(jié)點(diǎn)間連線表示共現(xiàn)關(guān)系，越粗代表共現(xiàn)強(qiáng)度越高，反之則越低[24]。同時(shí)，節(jié)點(diǎn)中心度表示其與中心節(jié)點(diǎn)相關(guān)度的高低。綜上所述，最終依據(jù)檢索文獻(xiàn)數(shù)據(jù)繪制國內(nèi)地下空間開發(fā)領(lǐng)域研究熱點(diǎn)的知識(shí)圖譜，如圖5所示。通過優(yōu)化詞義相近的關(guān)鍵詞與近義詞，并去除城市化、發(fā)展戰(zhàn)略等針對(duì)性不強(qiáng)的詞匯后，依據(jù)關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻率及中心度大小，得到了10個(gè)詞匯，如表4所示。

圖5 國內(nèi)地下空間開發(fā)領(lǐng)域研究熱點(diǎn)知識(shí)圖譜

表4 國內(nèi)地下空間領(lǐng)域研究熱點(diǎn)高頻詞

結(jié)合圖5與表4數(shù)據(jù)可知：國內(nèi)城市地下空間開發(fā)的研究領(lǐng)域大多集中在“地下空間” “地下空間開發(fā)利用” “城市規(guī)劃”與“可持續(xù)發(fā)展”這幾個(gè)高頻詞附近，其余方向的關(guān)注度較低，具體而言，2000—2020年國內(nèi)地下空間開發(fā)領(lǐng)域研究熱點(diǎn)主要集中在以下方面。

1)地下空間 童林旭[25]2002年在《我國城市地下空間發(fā)展的新階段》一文中指出：國內(nèi)地下空間具有廣闊的利用前景，應(yīng)依據(jù)當(dāng)前國情制定有法律效應(yīng)的發(fā)展規(guī)劃。由圖5可知，以地下空間為中心，發(fā)散出低碳、城市地質(zhì)、地下綜合體等關(guān)鍵詞，由此表明綜合利用城市地下空間正成為國內(nèi)學(xué)者們新的研究方向。

2)地下空間開發(fā)利用 2000年，徐永建等[26]總結(jié)了加拿大蒙特利爾的成功實(shí)例，指出城市地下空間的合理開發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)土地集約利用，并豐富城市功能；蔡兵備[27]、趙鵬林等[28]及趙奎濤等[29]則從產(chǎn)權(quán)、立法與權(quán)屬的角度討論了地下空間的法律問題；此外，胡敏華等[30]利用系統(tǒng)工程理論，分析了城市地下管線的敷設(shè)方式，并指出規(guī)劃是共同溝技術(shù)有效運(yùn)用的關(guān)鍵。

3)可持續(xù)發(fā)展 2000年，賽云秀等[31]指出，當(dāng)前城市人口發(fā)展過快帶來的土地匱乏、交通擁擠、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題需要秉持可持續(xù)發(fā)展理念，合理開發(fā)和利用城市地下空間；2003年，王曉川[32]基于可持續(xù)發(fā)展的原則，提出加強(qiáng)城市交通政策與管理體系是緩解北京靜態(tài)交通問題的重要途徑；2007年，孔令曦等[33]利用模糊綜合理論對(duì)地下空間可持續(xù)性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并以上海市為例，指出當(dāng)前城市地下空間發(fā)展仍處于弱可持續(xù)發(fā)展階段；近年來，可持續(xù)發(fā)展理念有了新的突破，例如，袁紅等[34]等通過對(duì)重慶天然地形、水文的優(yōu)勢(shì)發(fā)掘，提出以軌道交通、軌道站點(diǎn)為核心，構(gòu)建綠色、暢通、可持續(xù)發(fā)展的城市網(wǎng)絡(luò)；王成善等[35]總結(jié)了國內(nèi)地下空間開發(fā)存在冒進(jìn)、供給不足等弊端后，提出應(yīng)盡快建立健全地下空間協(xié)同規(guī)劃體系、智慧管理體系、科技發(fā)展戰(zhàn)略及地下空間法律法規(guī)等。

3.3 演化趨勢(shì)探析

利用CiteSpace軟件的“Burst Detecion”功能，可以發(fā)掘關(guān)鍵詞中突然出現(xiàn)或使用頻次明顯增加的研究主題。故以“Keyword”為節(jié)點(diǎn)關(guān)鍵詞，點(diǎn)擊“Timezone”將圖譜轉(zhuǎn)化為時(shí)間分布時(shí)序圖，得到2000—2020年國內(nèi)地下空間開發(fā)領(lǐng)域突現(xiàn)詞時(shí)序圖，如圖6所示?？傮w來看，2000—2020年國內(nèi)地下空間領(lǐng)域研究可分為概念提出、具體實(shí)施、內(nèi)涵豐富3個(gè)階段，具體如下。

圖6 國內(nèi)地下空間領(lǐng)域突現(xiàn)詞時(shí)序

1)概念提出階段(2000—2006) 2000年，國內(nèi)地下空間研究初步發(fā)展，地下停車場、可持續(xù)發(fā)展等關(guān)鍵詞被提出，隨后，有關(guān)地下空間立法與市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成為地下空間領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，其中可視化評(píng)估、粗糙集等理念也開始被逐漸引入地下空間的可持續(xù)開發(fā)利用。

2)具體實(shí)施階段(2007—2015) 地下空間可持續(xù)開發(fā)理念提出后，部分城市率先開始了地下空間的開發(fā)利用，此時(shí)，學(xué)者們開始將目光聚焦于如何實(shí)現(xiàn)地下空間的集約化利用及基礎(chǔ)設(shè)施的低影響開發(fā)。與此同時(shí)，地下軌道交通、地下商業(yè)街、下沉式廣場等基礎(chǔ)設(shè)施陸續(xù)興建。此外，隨著新時(shí)代平戰(zhàn)結(jié)合概念的發(fā)展，人防設(shè)施的綜合利用也成為研究熱點(diǎn)。

3)內(nèi)涵豐富階段(2016—現(xiàn)在) 2017年，第十二屆全國人民代表大會(huì)提出海綿城市的建設(shè)理念，為國內(nèi)地下空間的可持續(xù)發(fā)展賦予了新的內(nèi)涵；雖然部分城市已經(jīng)實(shí)現(xiàn)地下空間開發(fā)利用的大跨步，但仍舊存在設(shè)計(jì)水平不足、地下市場運(yùn)作機(jī)制不完善、城市管理水平欠缺等問題，學(xué)者們開始將目光轉(zhuǎn)向協(xié)同轉(zhuǎn)型、城市更新、精細(xì)化管理等方向，以實(shí)現(xiàn)城市的系統(tǒng)化、復(fù)合化、智慧化建設(shè)。

4 國際文獻(xiàn)知識(shí)圖譜可視化分析

4.1 知識(shí)基礎(chǔ)識(shí)別

結(jié)合CiteSpace對(duì)于國內(nèi)文獻(xiàn)的識(shí)別機(jī)制，選取相同的篩選指標(biāo)得到了國際文獻(xiàn)的知識(shí)基礎(chǔ)圖譜，如圖7所示。并選取國際地下空間領(lǐng)域的經(jīng)典文獻(xiàn)6篇，如表5所示。

圖7 國際地下空間開發(fā)領(lǐng)域知識(shí)基礎(chǔ)圖譜

由圖7、表5所列文獻(xiàn)的內(nèi)容可知：WOS核心期刊中關(guān)于地下空間開發(fā)的研究機(jī)構(gòu)主要為：解放軍理工大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、瓦倫西亞大學(xué)、伯明翰大學(xué)、南洋理工大學(xué)與南京大學(xué)。其中在國際上具有深遠(yuǎn)意義的研究如下：Bobylev N[36]認(rèn)為地下空間開發(fā)應(yīng)當(dāng)注重三維規(guī)劃，并綜合評(píng)估城市現(xiàn)狀，才能合理優(yōu)化城市地下空間的基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)地下空間的可持續(xù)開發(fā)；Broere W[37]認(rèn)為城市地下空間在開發(fā)建設(shè)時(shí)，應(yīng)注意商業(yè)、住宅、存儲(chǔ)與環(huán)境保護(hù)的創(chuàng)新利用；Belanger P[38]通過對(duì)多倫多地下街道的分析，論述了地下管網(wǎng)的發(fā)展模式及其作為城市重要基礎(chǔ)設(shè)施的可持續(xù)發(fā)展前景；Hunt等[39]基于城市地下空間實(shí)現(xiàn)模式，討論了未來城市的宜居意義，并指出將來地下空間的運(yùn)用過程中應(yīng)注意改進(jìn)管理系統(tǒng)，完善政策應(yīng)用；Takasaki H等[40]深入分析了日本在地下空間建設(shè)過程中執(zhí)行的法律政策、地下設(shè)施開發(fā)模式、地下數(shù)據(jù)處理庫，總結(jié)了日本在地下空間可持續(xù)開發(fā)利用中存在的各種問題；Curiel-Esparza J等[41]基于層次分析法與德爾菲法對(duì)公用基礎(chǔ)設(shè)施的布局選擇進(jìn)行分析后，指出城市在地下空間開發(fā)時(shí)，應(yīng)當(dāng)具備長遠(yuǎn)的目標(biāo)。

表5 國際地下空間研究領(lǐng)域經(jīng)典文獻(xiàn)

4.2 研究熱點(diǎn)分析

參考國內(nèi)地下空間開發(fā)領(lǐng)域研究熱點(diǎn)圖譜生成過程，可得到國際地下空間開發(fā)領(lǐng)域研究熱點(diǎn)知識(shí)圖譜如圖8所示。圖譜中節(jié)點(diǎn)共235個(gè)，優(yōu)化相關(guān)節(jié)點(diǎn)后，篩選出10個(gè)高頻熱點(diǎn)詞，如表6所示。

表6 國際地下空間開發(fā)領(lǐng)域研究熱點(diǎn)高頻詞

圖8 國際地下空間開發(fā)領(lǐng)域研究熱點(diǎn)知識(shí)圖譜

結(jié)合國際地下空間領(lǐng)域知識(shí)圖譜可知，其研究主要突顯在“underground space” “design” “city” “impact”等中心節(jié)點(diǎn)，不同節(jié)點(diǎn)間交叉較多，這表明國際領(lǐng)域關(guān)于地下空間的研究較為集中。具體而言，2000—2020年國際上的研究熱點(diǎn)主要集中于以下方面。

1)地下空間(underground space) 2000年，Vernez D[42]結(jié)合瑞士現(xiàn)有城市軌道的運(yùn)行壓力，提出了利用地下空間興建高速地下列車，以緩解交通壓力；LI等[43]結(jié)合中國廣州的發(fā)展情況，提出廣州必須通過地鐵建設(shè)大規(guī)模擴(kuò)大地下空間開發(fā)；Legrand等[44]認(rèn)為現(xiàn)有地下空間由于受到公路寬度限制，難以滿足日益增加的公共設(shè)施需求。由于城市人口的快速發(fā)展，現(xiàn)有的城市設(shè)施已難以滿足社會(huì)發(fā)展的需要，地下空間的可持續(xù)開發(fā)利用迫在眉睫。

2)設(shè)計(jì)(design) 2016年，Astore等[45]分析了伊斯坦布爾日益緊張的交通需求，提出了針對(duì)Dudullu-Bostanci地鐵線的設(shè)計(jì)解決方案；2018年，SU等[46]總結(jié)了OTUS(overburden thickness of underground space，常譯為地下空間覆蓋層厚度)對(duì)室外熱環(huán)境的影響機(jī)制，提出了一種地下覆蓋層厚度的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)地下有限空間的高效利用。

3)可持續(xù)性(sustainability) 2004年，Curiel-Esparza J等[47]基于城市發(fā)展帶來的公用設(shè)施壓力，認(rèn)為城市應(yīng)當(dāng)建立可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略；WANG等[48]考察了中國城市發(fā)展與投資現(xiàn)狀后，結(jié)合中國國情與國外經(jīng)驗(yàn)，提出了一種城市地下空間基礎(chǔ)設(shè)施的可持續(xù)發(fā)展與建設(shè)方針；2016年，LI等[49]對(duì)地下空間利用中產(chǎn)生的能源、環(huán)境沖突問題進(jìn)行分析后，認(rèn)為要想實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展，需對(duì)城市多種資源進(jìn)行科學(xué)地認(rèn)識(shí)與評(píng)價(jià)，并將其納入統(tǒng)籌規(guī)劃與管理。地下空間的可持續(xù)利用因能緩解城市高速發(fā)展帶來的土地資源短缺、交通擁堵、環(huán)境污染等問題，越來越得到國際學(xué)者的重視。

4.3 演化趨勢(shì)探析

采用與國內(nèi)知識(shí)圖譜的相同設(shè)定及操作后，得到2000—2020年國際地下空間開發(fā)領(lǐng)域突現(xiàn)詞時(shí)序圖，如圖9所示?？傮w來看，2000—2020年國際地下空間領(lǐng)域研究可分為概念形成、深化設(shè)計(jì)、內(nèi)涵豐富3個(gè)階段，具體如下。

圖9 國際地下空間領(lǐng)域突現(xiàn)詞時(shí)序圖

1)設(shè)計(jì)深化階段(2000—2007) 2001年前后，國際城市人口的增長為城市更新帶來了新的挑戰(zhàn)，如何對(duì)原有設(shè)施進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)以滿足城市發(fā)展要求成為新的議題；2002年，地下管廊、多準(zhǔn)則分析等詞匯成為研究熱點(diǎn)，國際學(xué)者們針對(duì)現(xiàn)有地下資源開始尋找一條新的利用方法。

2)方法探尋階段(2008—2014) 地下空間的開發(fā)耗時(shí)長，成本大，如何統(tǒng)籌規(guī)劃地下空間的開發(fā)方式，成為國際領(lǐng)域新的研究方向。2008年，3DGIS(3D geographic information system，簡稱3DGIS，三維地理信息系統(tǒng))、GI(global illumination，簡稱GI，全局光照)等新技術(shù)相繼被應(yīng)用于地下空間開發(fā)。與此同時(shí)，專家學(xué)者們也注意到了地下空間的開發(fā)對(duì)城市的影響(impact)，以及帶來的經(jīng)濟(jì)效益(economic benefit)及環(huán)境效益(environment benefit)。

3)技術(shù)革新階段(2015—現(xiàn)在) 2015年后，信息技術(shù)騰飛為地下空間領(lǐng)域的開發(fā)利用重新注入新的動(dòng)力。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、AI與BIM等新興技術(shù)讓地下空間開發(fā)變得更為智能；城鎮(zhèn)協(xié)同發(fā)展、綜合規(guī)劃理念也豐富了地下空間的開發(fā)內(nèi)涵。此外，地下空間發(fā)展所帶來的地面沉降、城市產(chǎn)權(quán)歸屬等社會(huì)性問題也為城市帶來了新的挑戰(zhàn)。

5 結(jié)語

本文以CNKI和WOS期刊核心數(shù)據(jù)庫作為數(shù)據(jù)來源，采集2000—2020年間國內(nèi)外地下空間開發(fā)利用的相關(guān)文獻(xiàn)作為數(shù)據(jù)樣本，并利用CiteSpace[50]生成可視化知識(shí)圖譜，以探討地下空間開發(fā)領(lǐng)域文獻(xiàn)的基本特征、知識(shí)基礎(chǔ)、研究熱點(diǎn)及演進(jìn)趨勢(shì)等，得到具體結(jié)論如下。

1)從文獻(xiàn)基本特征來看，國內(nèi)的《地下空間與工程學(xué)報(bào)》、國外的《Tunnelling and Underground Space Technology》作為地下空間研究的重點(diǎn)期刊，為地下空間發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)；發(fā)文機(jī)構(gòu)中，國內(nèi)的同濟(jì)大學(xué)、解放軍理工大學(xué)，國外的瓦倫西亞理工大學(xué)位居前列；從團(tuán)隊(duì)上發(fā)文量看，同濟(jì)大學(xué)的彭芳樂團(tuán)隊(duì)、解放軍理工大學(xué)的陳志龍團(tuán)隊(duì)、西南交通大學(xué)的袁紅團(tuán)隊(duì)貢獻(xiàn)頗多。

2)從知識(shí)基礎(chǔ)來看，國內(nèi)學(xué)者童林旭、彭芳樂與陳志龍作為城市地下空間領(lǐng)域的高被引專家，總結(jié)出一條符合我國國情的地下空間可持續(xù)開發(fā)道路；國際學(xué)者Bobylev,Broere與Belanger作為地下空間領(lǐng)域研究成果的主要貢獻(xiàn)者，認(rèn)為地下空間開發(fā)應(yīng)做到三維規(guī)劃，綜合利用其商業(yè)、住宅與環(huán)境保護(hù)能力。

3)從研究熱點(diǎn)來看，國內(nèi)研究熱點(diǎn)可概括為地下空間、地下空間開發(fā)利用與可持續(xù)發(fā)展三個(gè)中心詞；國際研究熱點(diǎn)則為地下空間、設(shè)計(jì)與可持續(xù)性。地下空間與可持續(xù)理念作為國內(nèi)外共現(xiàn)的關(guān)鍵詞，表明地下空間利用最終目的是為了實(shí)現(xiàn)城市的可持續(xù)發(fā)展。相較于另一個(gè)中心詞，國內(nèi)外則各有側(cè)重，國內(nèi)表現(xiàn)為“地下空間開發(fā)利用”，這是因?yàn)槲覈?jīng)濟(jì)的發(fā)展吸引了大量人口涌入城市，對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施承受能力提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為有效緩解人居壓力，實(shí)現(xiàn)城市高質(zhì)量發(fā)展，我國學(xué)者一直在探尋一條地下空間開發(fā)利用的可持續(xù)道路；國際上地下空間資源的開發(fā)起步較早，諸如英國、美國等國家都具備較為成熟的地下空間設(shè)施，其目前關(guān)于地下空間的研究更側(cè)重于對(duì)現(xiàn)有地下設(shè)施進(jìn)行提質(zhì)改造、深化設(shè)計(jì)，以更好實(shí)現(xiàn)城市高質(zhì)量發(fā)展的目標(biāo)。

4)從演化趨勢(shì)來看，國內(nèi)地下空間研究可分為概念提出、具體實(shí)施與內(nèi)涵豐富3個(gè)階段；而國際地下空間則分為設(shè)計(jì)深化、方法探尋與技術(shù)革新3個(gè)階段。具體來看，由于我國地下空間利用起步較晚，早期地下建筑多屬于人防設(shè)施，城市發(fā)展中期，為緩解地上交通壓力及完善市政基礎(chǔ)設(shè)施布局，政府對(duì)城市地下空間開發(fā)力度不斷加大。近年來，伴隨著地下軌道交通、地下商業(yè)綜合體、綜合管廊及海綿城市等概念的提出，我國城市地下空間未來的可持續(xù)發(fā)展方向日漸明朗。國際上發(fā)達(dá)國家由于地下空間開發(fā)較早，一些發(fā)達(dá)國家在20世紀(jì)已經(jīng)具備完整的地下空間基礎(chǔ)設(shè)施，因此學(xué)者們針對(duì)地下空間領(lǐng)域的研究也更多地傾向于優(yōu)化、拓展現(xiàn)有地下空間的發(fā)展?jié)摿Γ詫?shí)現(xiàn)城市地下空間的可持續(xù)利用。