武靜 陳子逸

2014年至今，國家相關(guān)部門相繼出臺《海綿城市建設(shè)技術(shù)指南——低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)構(gòu)建（試行）》《關(guān)于推進海綿城市建設(shè)的指導(dǎo)意見》《海綿城市專項規(guī)劃編制暫行規(guī)定》等一系列政策性文件，明確提出要建設(shè)自然積存、自然滲透、自然凈化的“海綿城市”[1]。近年來，隨著相關(guān)政策的實施與推進，海綿城市已成為地方政府和學(xué)術(shù)界的關(guān)注熱點，相關(guān)研究與實踐項目全速發(fā)展。但由于“海綿城市”推行時間較短且涉及學(xué)科交叉與部門協(xié)同，其理論架構(gòu)、技術(shù)體系和管理機制仍處在發(fā)展期，需要給予全面的多維認知[2-7]。

西方國家的海綿城市建設(shè)與研究起步較早，取得了相對成熟的經(jīng)驗，引介西方海綿城市的成功經(jīng)驗對中國海綿城市理論與實踐均有借鑒意義[8]。本文評述20世紀末以來，東西方與海綿城市相關(guān)研究理論包括：最佳管理實踐（Best Management Practices，BMPs）、低影響開發(fā)（Low Impact Development，LID）、可持續(xù)城市排水系統(tǒng)（Sustainable Urban Drainage Systems，SUDS）、綠色基礎(chǔ)設(shè)施（Green Infrastructure，GI）、替代技術(shù)（Alternative Techniques，ATs）、源頭控制（Source Control，SC）、水敏感城市設(shè)計（Water Sensitive Urban Design，WSUD）、雨水控制措施（Stormwater Control Measures，SCMs）、水敏性城市（Water Sensitive Cities，WSC）和海綿城市（Sponge City，SC）等10個國內(nèi)外相關(guān)理論（表1），以期為推進我國“海綿城市”健康發(fā)展帶來新思路與新啟示。

1 數(shù)據(jù)分析與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文以Web of Science（以下簡稱WOS）核心合集數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)源，選取最佳管理實踐（Best Management Practices，BMPs）、低影響開發(fā)（Low Impact Development，LID）、可持續(xù)城市排水系統(tǒng)（Sustainable Urban Drainage Systems，SUDS）、綠色基礎(chǔ)設(shè)施（Green Infrastructure，GI）、替代技術(shù)（Alternative Techniques，ATs）、源頭控制（Source Control，SC）、水敏感城市設(shè)計（Water Sensitive Urban Design，WSUD）、雨水控制措施（Stormwater Control Measures，SCMs）、水敏性城市（Water Sensitive Cities，WSC）和海綿城市（Sponge City，SC）共10個主題詞進行搜索[9]，下載引文數(shù)據(jù)，包含標題、摘要、關(guān)鍵詞、出版年、國家、作者、期刊、參考文獻等信息。

1.2 分析方法

運用CiteSpace（版本號5.3.R3.8.5.2018）對所獲數(shù)據(jù)進行處理，以WOS核心合集數(shù)據(jù)庫中的6個子庫（SCI-EXPANDED、SSCI、A&HCI、CPCI-S、CPCI-SSH、ESCI）為數(shù)據(jù)來源，對10個主題檢索[10]。當(dāng)文獻類型設(shè)為“article”，語種選擇英語，時間跨度為1974～2018年，截至日期為2018年6月30日，研究領(lǐng)域限定在與風(fēng)景園林相關(guān)的基礎(chǔ)上，共搜索到包括：城市研究（Urban Studies）、建筑學(xué)（Architecture）、綠色可持續(xù)科學(xué)技術(shù)（Green Sustainable Science Technology）、生態(tài)學(xué)（Ecology）、水資源（Water Resources）、生物多樣性保護（Biodiversity Conservation）、植物科學(xué)（Plant Sciences）、林學(xué)（Forestry）、地理學(xué)（Geography）、環(huán)境科學(xué)（Environmental Sciences）、環(huán)境研究（Environmental Studies）、工程環(huán)境（Engineering Environment）和建筑施工技術(shù)（Construction Building Technology）共13個相關(guān)領(lǐng)域的英文文獻，共搜集到3 938篇相關(guān)文獻進行分析。

表1 國外相關(guān)理論重點解析表

1. 1974～2018年10個主題詞的發(fā)文量分析圖

2. 研究領(lǐng)域的熱度分析圖

2 研究主體特征分析

2.1 文獻發(fā)文量分析

根據(jù)10個主題詞的發(fā)文量分析（圖1），發(fā)現(xiàn)總體發(fā)文量在WOS中呈上升趨勢（1974～2018年）。其中替代技術(shù)與最佳管理實踐出現(xiàn)文獻記載最早，分別出現(xiàn)于1974年與1978年[11,12]，且發(fā)文量持續(xù)走高，一直處在前三位。另外，綠色基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展速度最快，從2012年開始呈直線向上的發(fā)展趨勢，至2015年，總發(fā)文量排名第一，至2017年，發(fā)文量已達286篇，占當(dāng)年10個主題詞發(fā)文總量的28%。而海綿城市自2014年才開始出現(xiàn)文獻記載，與中國海綿城市理論提出時間耦合，總體呈現(xiàn)增長速度快的特征（分別為2014年1篇，2015年4篇，2016年21篇，2017年42篇）。根據(jù)研究文獻數(shù)量分析可以說明：（1）其中替代技術(shù)出現(xiàn)最早（1974年），海綿城市出現(xiàn)最晚（2014年）；（2）增長速度最快的研究依次為綠色基礎(chǔ)設(shè)施、低影響開發(fā)、最佳管理實踐、水敏感城市設(shè)計與海綿城市；（3）發(fā)文量總體呈持續(xù)增長趨勢，可見海綿城市相關(guān)研究一直保持著較高熱度。

3. 作者合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

4. 熱點期刊共被引網(wǎng)絡(luò)圖

2.2 主體研究領(lǐng)域

通過對主題研究領(lǐng)域的分析（圖2），可以發(fā)現(xiàn)：（1）從發(fā)文數(shù)量看，環(huán)境科學(xué)（1 952篇）與水資源領(lǐng)域（1 543篇）的發(fā)文量最多，這2個研究領(lǐng)域的發(fā)文量共占總發(fā)文量的52.2%，說明環(huán)境科學(xué)與水資源研究是海綿城市相關(guān)研究中主體研究領(lǐng)域；（2）從重點研究領(lǐng)域看，環(huán)境科學(xué)、水資源和工程環(huán)境等研究領(lǐng)域起步較早，始于20世紀70年代，至90年代時已具有一定規(guī)模，并不斷增長，一直居于前位；（3）從研究領(lǐng)域的發(fā)展趨勢看，環(huán)境研究、城市研究、綠色可持續(xù)科學(xué)技術(shù)、地理學(xué)和建筑學(xué)這5個研究領(lǐng)域從2000年出現(xiàn)顯著性突增表現(xiàn)，并在2010年后增幅顯著提高，這說明海綿城市相關(guān)研究領(lǐng)域開始從傳統(tǒng)的環(huán)境科學(xué)與水資源領(lǐng)域逐漸向環(huán)境研究、城市研究、地理學(xué)與建筑學(xué)等研究領(lǐng)域轉(zhuǎn)向。

3 研究熱點與發(fā)展趨勢

3.1 熱點作者合作網(wǎng)絡(luò)

文獻共被引通常用來探索學(xué)科的知識基礎(chǔ)及研究前沿，本文對引文量排序前50位作者進行合作網(wǎng)絡(luò)分析（圖3）。結(jié)果表明海綿城市相關(guān)研究的作者合作聚類共分為6類，海綿城市相關(guān)研究的主要推動者包括美國北卡羅來納州立大學(xué)的William F. Hunt、瑞典農(nóng)業(yè)科學(xué)大學(xué)的Per Angelstam和Marine Elbakidze、韓國公州國立大學(xué)的Leehyung Kim等學(xué)者，他們與其他學(xué)者的合作發(fā)文量居前3位（表2）。

從數(shù)量上看，美國作者居首位，其次為瑞典、澳大利亞與韓國，未見中國學(xué)者。其中美國北卡羅來納州立大學(xué)的William F. Hunt在本研究領(lǐng)域具有較高影響力，其研究主要集中于生物滯留池、雨水與徑流管理、水資源管理等方面[13-20]；Per Angelstam、Marine Elbakidze和Michael Manton構(gòu)成的合作網(wǎng)絡(luò)研究內(nèi)容主要涉及綠色基礎(chǔ)設(shè)施與可持續(xù)發(fā)展、景觀與生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)、森林管理等方面[21-24]；Leehyung Kim等人的研究主要集中在基于低影響開發(fā)和BMPs的城市徑流模擬、綠色基礎(chǔ)設(shè)施及水污染治理等方面[25-28]；Bernard A. Engel等人主要研究內(nèi)容為基于低影響開發(fā)和城市徑流的BMPs[29-32]；Stephan Pauleit等人圍繞城市尺度的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與綠色基礎(chǔ)設(shè)施展開了一系列研究[33-36]；Nibin Chang等人研究范圍涵蓋了基于低影響開發(fā)的雨水管理措施、水生態(tài)保護、生物處理。以上6位學(xué)者是構(gòu)成海綿城市相關(guān)研究領(lǐng)域合作關(guān)系最強的作者合作網(wǎng)絡(luò)，整體而言雖然目前該領(lǐng)域獨立的合作網(wǎng)絡(luò)較多，但缺乏大規(guī)模、覆蓋廣的合作網(wǎng)絡(luò)。

3.2 熱點期刊分布特征

對引文數(shù)據(jù)進行期刊共被引分析，可以了解本研究領(lǐng)域中重要知識的分源歸屬，獲得本領(lǐng)域熱點期刊分布特征。將節(jié)點類型設(shè)置為Cited Journal，生成的期刊共被引網(wǎng)絡(luò)圖譜（圖4），可以發(fā)現(xiàn)中心性較強的期刊包括《Journal of Hydrology》《Water Science and Techology》《Journal of the American Water Resources Association》《Journal of Environmental Management》《Landscape and Urban Planning》和《Journal of Enivoronmental Qality》。

通過統(tǒng)計被引量排名前10的期刊（表3），不難發(fā)現(xiàn)海綿城市相關(guān)研究主要集中在水資源、環(huán)境科學(xué)和景觀規(guī)劃領(lǐng)域，共有5本水資源主題的熱點期刊、4本環(huán)境科學(xué)的熱點期刊以及1本景觀規(guī)劃的熱點期刊。其中《Landscape and Urban Planning》是唯一1本關(guān)于景觀規(guī)劃領(lǐng)域的熱點期刊，被引量895，排名第5，這也說明在海綿城市相關(guān)研究中風(fēng)景園林研究領(lǐng)域的熱度較高。

表2 作者合作網(wǎng)絡(luò)前10位的學(xué)者

表3 海綿城市相關(guān)研究高被引期刊

5. 研究領(lǐng)域突發(fā)性檢測 （按起始時間排序）

3.3 研究領(lǐng)域的新趨勢

對研究領(lǐng)域分布進行突發(fā)性檢測（Burst Detection）可以發(fā)現(xiàn)本研究領(lǐng)域的發(fā)展趨勢（圖5）。海綿城市相關(guān)研究領(lǐng)域共經(jīng)歷了4個發(fā)展階段：（1）1990～1997年，聚焦于地理科學(xué)、地質(zhì)學(xué)和工程學(xué)3個研究領(lǐng)域；（2）1998～2001年，從毒理學(xué)逐步向土壤科學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)、農(nóng)學(xué)、化學(xué)和林學(xué)轉(zhuǎn)向；（3）2002～2014年，由工程環(huán)境學(xué)逐步轉(zhuǎn)向農(nóng)業(yè)工程、湖泊學(xué)、土木工程學(xué)和自然地理學(xué)等研究領(lǐng)域；（4）2015～2018年，該研究領(lǐng)域出現(xiàn)了突變現(xiàn)象，代表熱度較高，主要體現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)、綠色可持續(xù)科學(xué)技術(shù)、環(huán)境研究、城市研究和建筑學(xué)5個研究領(lǐng)域，尤其是城市研究和建筑學(xué)研究領(lǐng)域的突變強度遠高于其他研究領(lǐng)域，這種突增現(xiàn)象表明城市研究和建筑學(xué)領(lǐng)域在海綿城市相關(guān)研究中已成為研究熱點，并表明，風(fēng)景園林、城市規(guī)劃與建筑學(xué)領(lǐng)域已成為海綿城市發(fā)展的新趨勢。

4 結(jié)論與展望

縱觀收錄于WOS核心合集數(shù)據(jù)庫1974～2018年共40余年間的海綿城市相關(guān)研究英文文獻，揭示出如下顯著特點：（1）研究數(shù)量總體呈持續(xù)上升趨勢，可見海綿城市相關(guān)研究一直保持著較高熱度；（2）關(guān)注點從傳統(tǒng)的環(huán)境科學(xué)與水資源領(lǐng)域向環(huán)境研究、城市研究、地理學(xué)與建筑學(xué)領(lǐng)域轉(zhuǎn)向；（3）海綿城市相關(guān)研究的前沿重點聚焦在城市問題上，且被引率最高的文章主要關(guān)注城市系統(tǒng)與綠色基礎(chǔ)設(shè)施的綜合問題，風(fēng)景園林、城鄉(xiāng)規(guī)劃與建筑學(xué)在該研究領(lǐng)域的前沿性與重要性日益突出。

從研究熱點與發(fā)展趨勢來看：（1）海綿城市相關(guān)研究領(lǐng)域的代表性學(xué)者包括美國北卡羅來納州立大學(xué)的William F. Hunt、瑞典農(nóng)業(yè)科學(xué)大學(xué)的Per Angelstam和Marine Elbakidze、韓國公州國立大學(xué)的Leehyung Kim等；（2）熱點期刊主要集中在水資源、環(huán)境科學(xué)和景觀規(guī)劃領(lǐng)域；（3）科學(xué)技術(shù)、綠色可持續(xù)科學(xué)技術(shù)、環(huán)境研究、城市研究和建筑學(xué)5個研究領(lǐng)域出現(xiàn)突變現(xiàn)象，尤其是城市研究與建筑學(xué)的突變強度遠高于其他研究領(lǐng)域，這種突增現(xiàn)象表明城市研究與建筑學(xué)相關(guān)研究領(lǐng)域已成為海綿城市建設(shè)發(fā)展的新趨勢。