李峻峰， 陳 成

(合肥工業(yè)大學(xué) 建筑與藝術(shù)學(xué)院，合肥 230601)

一、引 言

微氣候指地方性區(qū)域小范圍內(nèi)的氣候，一般指0.01-1 000米范圍的氣候狀況[1-5]。風(fēng)景園林是協(xié)調(diào)人與自然之間的關(guān)系的一門學(xué)科。風(fēng)景園林微氣候是將風(fēng)景園林領(lǐng)域與微氣候統(tǒng)一在一起考慮，著重探討風(fēng)景園林微氣候?qū)θ司迎h(huán)境的影響。風(fēng)景園林微氣候研究自發(fā)展以來就引起了國內(nèi)外科研人員的關(guān)注，尤其是近幾年里，關(guān)注熱度日漸加大[6-12]。微氣候本身涉及學(xué)科門類眾多，學(xué)科具有復(fù)雜、綜合的特點，例如有微氣候舒適度指標研究[13-16]、區(qū)域微氣候研究[17-22]、人體舒適度研究[23]、風(fēng)景園林要素類型微氣候研究[17，18，21]、數(shù)值模擬分析方法研究[19-21，24，25]、傳統(tǒng)村落微氣候特征研究[21，22，26-29]；等等。同時，風(fēng)景園林微氣候的研究發(fā)展也面臨著很大的挑戰(zhàn)。因此，為探索風(fēng)景園林微氣候領(lǐng)域的研究概況、發(fā)展脈絡(luò)、研究重點領(lǐng)域與內(nèi)涵、前沿趨勢，亟待對該領(lǐng)域進行全面的分析。通過對國內(nèi)近20年風(fēng)景園林微氣候領(lǐng)域的相關(guān)科研文章進行文獻計量分析和可視化展示，利用先定量的統(tǒng)計分析與后定性的描述分析以期清晰、直觀、多角度地探索該領(lǐng)域的熱點問題、發(fā)展歷程與發(fā)展趨勢，展現(xiàn)文獻所蘊含的潛在知識，以期為未來風(fēng)景園林微氣候方面開展進一步的研究提供一些參考。

二、方法與數(shù)據(jù)

(1) 方法工具 文獻計量分析法是一種借助文獻數(shù)據(jù)，挖掘量化分析文獻隱含知識的方法[30]。文獻分析法可以有效地挖掘科研文章中的隱形知識，以便有效地總結(jié)某個研究領(lǐng)域的本質(zhì)和發(fā)展趨勢。信息可視化是指將數(shù)據(jù)知識進行可視化分析展示，從而更容易進一步地挖掘出資料中所隱藏的特征和規(guī)律[31]。CiteSpaceIII是由美國Drexel大學(xué)陳超美教授基于JAVA語言平臺開發(fā)的一款文獻分析軟件，該軟件通過可視化的手段可以直觀有效地呈現(xiàn)科學(xué)知識的結(jié)構(gòu)、規(guī)律和分布情況，是近年來最為流行和最具有影響力的可視化分析軟件[32-33]。Excel可以對文獻數(shù)據(jù)進行一系列的手動統(tǒng)計分析，該方法結(jié)合軟件工具研究的優(yōu)點在于：其一，通過文獻計量分析以及可視化展示，可有效地進行風(fēng)景園林微氣候的研究分析以及展示；其二，有利于研究者更加直觀有效地了解風(fēng)景園林微氣候的時空特征、研究主體演化與趨勢，以便更加深刻地認識和理解該領(lǐng)域的發(fā)展本質(zhì)和發(fā)展方向。

(2) 數(shù)據(jù)來源 選擇 CNKI收錄的學(xué)術(shù)期刊、碩博論文、會議為相關(guān)文獻的檢索來源。檢索式為SU=(小氣候+微氣候+冷島+熱島+熱效應(yīng)+冷效應(yīng)+#-室內(nèi))(其中“#”代表了與微氣候領(lǐng)域相關(guān)的10個關(guān)鍵詞)和檢索式SU=(景觀+園林+風(fēng)景園林+綠化+綠地 +古典園林 +庭院 +公園+濕地+##-節(jié)能)(其中“##”代表了與風(fēng)景園林領(lǐng)域相關(guān)的40余個關(guān)鍵詞)；以“AND”關(guān)系進行檢索，關(guān)鍵詞的選擇是基于微氣候領(lǐng)域高頻用語、中國古典園林高頻用語、風(fēng)景園林現(xiàn)代高頻用語多次預(yù)檢索及調(diào)整后確定。通過文獻整理研究發(fā)現(xiàn)，“室內(nèi)”和“節(jié)能”這兩個關(guān)鍵詞引起干擾文獻多、風(fēng)景園林微氣候主題關(guān)聯(lián)性差等結(jié)果，故進行剔除處理；時間跨度為1998年1月1號-2018年10月6號，獲得3 590篇相關(guān)文獻(需要說明的是這里的統(tǒng)計源為中文文獻)；刪除無用的文獻后剩余3 480篇，將相關(guān)文獻以“TXT”格式導(dǎo)出。最后，為了保證文獻數(shù)據(jù)的可用性和完整性，利用Excel工具對文獻數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，刪除了38篇重復(fù)和不可用文獻，最終得到3 442條文獻數(shù)據(jù)，并作為分析數(shù)據(jù)。

三、風(fēng)景園林微氣候研究發(fā)文時空特征研究

(1) 發(fā)文量與被引頻次時序變化分析 學(xué)科領(lǐng)域文獻發(fā)表的數(shù)量可以直接反映某一領(lǐng)域的研究變化，有助于學(xué)者全面地掌握學(xué)科發(fā)展情況，以借助現(xiàn)在的發(fā)展狀況預(yù)測未來發(fā)展趨勢；被引頻次則可以在一定程度上表征研究的影響力。通過利用CiteSpaceIII、Excel等工具對3 442篇文獻進行統(tǒng)計，并且繪制年發(fā)文數(shù)量及被引頻次分布圖(見下頁圖1)。

總體上來看，發(fā)文量和被引頻次呈逐年上升趨勢。雖然被引頻次在2013年后數(shù)值下降，但考慮到被引頻次越接近最新更新時間則被引用的可能性越低這一事實，此處仍可以認為被引頻次呈逐年上漲趨勢；2007年發(fā)文量為455篇，相當(dāng)于1998年的35倍；1998年被引頻次僅為58，而2012年這一數(shù)字上升為2 672次。這些數(shù)據(jù)表明，風(fēng)景園林微氣候研究的熱度在不斷提升。從時間變化上來看，1998-2000年國內(nèi)風(fēng)景園林微氣候研究尚處于停滯階段，年發(fā)文量不超過22篇，被引頻次不超過400次，發(fā)文量和被引頻次有增有降；2001-2012年，國內(nèi)風(fēng)景園林微氣候研究尚處于起步階段，各方面的研究比較緩慢，發(fā)文量與被引頻次逐步增加，增幅比較明顯；2012-2017年，風(fēng)景園林微氣候研究進入快速發(fā)展階段，每年的發(fā)文量增長速度較快，較之上一階段發(fā)展更為迅速，直至2017年論文發(fā)文量已經(jīng)達到455篇。

圖1 年發(fā)文數(shù)量及被引頻次分布圖

(2) 研究影響力分析 通過作者共現(xiàn)分析，能夠識別出一個學(xué)科或者領(lǐng)域的核心作者及相互之間的合作強度和合作共引關(guān)系[33]。通過作者共現(xiàn)分析，出現(xiàn)頻次最高的兩個作者分別是劉濱誼、孟慶林，其次是劉加平、冷紅等。國內(nèi)風(fēng)景園林微氣候領(lǐng)域研究處于“部分集中、整體分散”的狀態(tài)，各個作者之間的聯(lián)系比較少，大多以獨立研究或者小范圍團體研究為主，不過，學(xué)者學(xué)術(shù)研究的合作逐年趨于頻繁。近幾年來劉濱誼、孫然好、金虹、石鐵矛、張德順、楊鑫、趙曉龍、董靚和陳睿智等研究者在風(fēng)景園林微氣候領(lǐng)域展現(xiàn)出新的研究力量。

通過利用Excel工具對3 442篇相關(guān)文獻進行作者情況分析，得出發(fā)文TOP20的作者(表1)。發(fā)文數(shù)量TOP20 的作者共發(fā)文占比5.71%，他們是該領(lǐng)域的較大貢獻者。

表1 發(fā)文TOP20的作者

續(xù)表

通過對篇均被引次數(shù)分析可以發(fā)現(xiàn)，李延明(90.29)、孫然好(46.30)、徐涵秋(29.75)、劉艷紅(27.13)、董靚(22.13)、孟慶林(22.07)、陳睿智(20.88)、石鐵矛(18.11)、張德順(17.89)、劉濱誼(17.65)、冷紅(17.62)、李保峰(17.38)、劉加平(16.89)等作者的篇均被引次數(shù)都較高，說明這些作者在風(fēng)景園林微氣候領(lǐng)域，不僅發(fā)文量大，學(xué)術(shù)成果的質(zhì)量也較高。并且也可以看出，這些作者文章的傳播率比其他作者的更高，說明這些作者的文章很可能是具有一定創(chuàng)新性的學(xué)術(shù)文章。值得注意的是孫然好(46.30，2012)、劉濱誼(17.65，2012)、石鐵矛(18.11，2011)、張德順(17.89，2012)等不僅首次發(fā)文年份靠后，篇均被引次數(shù)又高，是風(fēng)景園林微氣候研究領(lǐng)域不可忽視的新興力量。

(3) 發(fā)文機構(gòu)分布 利用Excel工具對文獻進行機構(gòu)統(tǒng)計分析(表2，隸屬于主機構(gòu)管轄的子機構(gòu)發(fā)文量均歸為主機構(gòu)發(fā)表量)可知，TOP20的發(fā)文機構(gòu)近20年發(fā)表相關(guān)文獻1 345篇，占總發(fā)文量的39.1%，機構(gòu)均發(fā)文量達到66.7篇， TOP20的發(fā)文機構(gòu)在風(fēng)景園林微氣候領(lǐng)域的發(fā)展中貢獻非常大，是該領(lǐng)域發(fā)展的中堅力量。從發(fā)文年份以及發(fā)文數(shù)量來看，位于發(fā)文量前20位的機構(gòu)中，浙江農(nóng)林大學(xué)、南京大學(xué)研究開展較晚，但近幾年發(fā)文量較大，是該領(lǐng)域的新起之秀。由表中的篇均被引次數(shù)可知，中國科學(xué)院大學(xué)(40.98)、華東師范大學(xué)(23.04)、清華大學(xué)(22.15)、浙江大學(xué)(19.76)、南京林業(yè)大學(xué)(18.96)等，這些大學(xué)不僅發(fā)文量多、貢獻大，且篇均被引次數(shù)也很高，表明其影響力較大，在這方面的科學(xué)研究中應(yīng)該具有比較突破性的創(chuàng)新。值得注意的是，中國科學(xué)院大學(xué)發(fā)文數(shù)量不是TOP10，但是被引頻次(40.98)遠遠高于其他機構(gòu)，說明該機構(gòu)的文章具有創(chuàng)新性。國內(nèi)風(fēng)景園林微氣候研究機構(gòu)合作緊密程度一般，機構(gòu)合作關(guān)系隨著年份增長越來越密切。

表2 發(fā)文TOP20的機構(gòu)

續(xù)表

四、研究主題演化、熱點及趨勢分析

(1) 熱點主題結(jié)構(gòu)及演化分析 關(guān)鍵詞是一篇文章的研究核心，是一篇文章的高度凝練，因此對關(guān)鍵詞進行研究有助于對相關(guān)領(lǐng)域研究熱點進行直觀的了解，甚至對整體研究情況有準確的把握[34]。利用CiteSpaceIII對風(fēng)景園林微氣候相關(guān)領(lǐng)域的文獻關(guān)鍵詞進行共現(xiàn)分析，可以發(fā)現(xiàn)風(fēng)景園林微氣候領(lǐng)域研究共現(xiàn)頻率最高的是熱島效應(yīng)，說明熱島效應(yīng)是科研工作者關(guān)注最多的研究內(nèi)容。另有一類共現(xiàn)頻次較高的關(guān)鍵詞，如風(fēng)環(huán)境、城市綠地、屋頂綠化、景觀格局、建筑布局、園林綠化等，這些關(guān)鍵詞代表著風(fēng)景園林微氣候主要的研究對象；還有一類關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次較高且首次出現(xiàn)的年份較晚，如數(shù)值模擬、景觀格局、cfd、室外風(fēng)環(huán)境等，這些關(guān)鍵詞代表著風(fēng)景園林微氣候研究領(lǐng)域新的研究趨勢。

風(fēng)景園林微氣候的研究大多都是主題式的研究。大多數(shù)文章研究核心聚集在熱島效應(yīng)、風(fēng)、熱環(huán)境、數(shù)值模擬等方面。研究的問題也越來越廣泛，如城市綠地、屋頂綠化、景觀格局、氣候適應(yīng)性、綠化、城市形態(tài)等開始涌現(xiàn)?？傮w上來看，研究是隨著時間的變化采用不同的方式方法去關(guān)注熱島效應(yīng)、風(fēng)、熱環(huán)境等關(guān)鍵微氣候問題；還有一些方法是把主要研究問題放在了數(shù)值模型如何研究風(fēng)景園林微氣候的問題上。

在風(fēng)景園林微氣候領(lǐng)域整個研究階段中，熱島效應(yīng)、微氣候、屋頂綠化、景觀格局等關(guān)鍵詞一直在連續(xù)性出現(xiàn)，研究引入了新技術(shù)、新概念，如數(shù)值模擬、城市公園、空間形態(tài)、海綿城市等關(guān)鍵詞，但研究的核心內(nèi)容還是集中在熱島效應(yīng)、熱環(huán)境、風(fēng)環(huán)境方面。大量高頻和高中心性關(guān)鍵詞都出現(xiàn)在1998-2004 年，包括熱島效應(yīng)、熱環(huán)境、風(fēng)環(huán)境、城市綠地、建筑布局等，形成了國內(nèi)風(fēng)景園林微氣候研究的關(guān)鍵研究對象，說明該階段是微氣候研究的基礎(chǔ)研究時期，也是研究的高潮、繁榮時期。2005-2008年，空中綠化、城市規(guī)劃、景觀格局這些高頻關(guān)鍵詞開始出現(xiàn)，其中景觀格局頻次最高，形成了這個時期新的研究熱點。2009-2018年，空間形態(tài)、cfd、居住區(qū)、氣候變化、氣候適應(yīng)性、室外風(fēng)環(huán)境、envi-met、城市形態(tài)、海綿城市分別出現(xiàn)，并形成了一個個重要的核心節(jié)點。可以預(yù)測，風(fēng)景園林微氣候領(lǐng)域的研究將在數(shù)值模擬領(lǐng)域達到一個研究高潮。結(jié)合連線的顏色可以看出(見下頁表3)，國內(nèi)風(fēng)景園林微氣候的核心問題開始向景觀格局、cfd、室外風(fēng)環(huán)境、envi-met等關(guān)鍵詞聚集。

(2) 熱點主題聚類分析 采用CiteSpaceIII中的LLR對數(shù)似然率算法(Log-Likelihood Ration)選取排名靠前的標題詞作為聚類標簽，按照聚類規(guī)模大小將聚類從#0到#6編號。對1998-2018年近20年來3 442篇文獻的關(guān)鍵詞進行共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)聚類，這些關(guān)鍵詞自動聚類為七大類，分別為景觀格局、數(shù)值模擬、城市綠化、屋頂綠化、建筑設(shè)計、地理環(huán)境和人體舒適度。從聚類后分析結(jié)果來看，網(wǎng)絡(luò)密度較為密集，模塊程度值良好，聚類效果良好，能夠清楚劃分得到具體類別。共得到7個聚類，分別為#0景觀格局、#1數(shù)值模擬、#2建筑設(shè)計、#3城市綠化、#4屋頂綠化、#5地理環(huán)境、#6人體舒適度?；究梢哉f明近20年研究的熱點風(fēng)景園林微氣候研究領(lǐng)域的熱點為景觀格局、建筑設(shè)計、數(shù)值模擬、城市綠化、屋頂綠化、地理環(huán)境、人體舒適度這七大關(guān)鍵領(lǐng)域。

(3) 研究趨勢辨析 研究前沿是用來描述某個研究趨勢等的動態(tài)本質(zhì)[35]。突現(xiàn)詞(Burst Detection)檢測算法不僅依據(jù)頻次的高低進行突現(xiàn)，還依據(jù)詞頻的變化趨勢[36]。分析2008年以后按照時間順序出現(xiàn)突現(xiàn)的10個主要關(guān)鍵詞，分別是熱島效應(yīng)、數(shù)值模擬、空間布局、氣候適應(yīng)性、envi-met、通風(fēng)廊道、嚴寒地區(qū)、cfd模擬、優(yōu)化策略、海綿城市(表3)。

表3 2008年以后主要突現(xiàn)詞信息表

其中，城市熱島從效應(yīng)1998年開始就是有代表性的城市問題，該問題研究在2008-2010年煥發(fā)出新的活力[37]。近幾年以來，隨著模擬技術(shù)的發(fā)展，特別是2014年以后利用envi-met、cfd數(shù)值模擬研究成為新的熱點趨勢[38-39]?？臻g布局對微氣候的影響成為研究的小熱點，空間形態(tài)要素與微氣候關(guān)聯(lián)性研究也有所突破[40-41]。同時在2014-2015年，氣候適應(yīng)性的突現(xiàn)度達到7.493 1，數(shù)值較大，表明氣候適應(yīng)性設(shè)計策略與改善研究展現(xiàn)出新的研究力量[42]。隨著城市化進程加快，城市居住人口的增多，關(guān)于通風(fēng)廊道的研究呈現(xiàn)出新的研究力量[43-44]。對于風(fēng)景園林微氣候主要研究聚集在熱環(huán)境領(lǐng)域，2014年以后，出現(xiàn)了嚴寒地區(qū)的適寒性微氣候研究的突破[45]。另有一部分學(xué)者更加注重解決人居環(huán)境問題，把研究的注意力轉(zhuǎn)移到提高精細化設(shè)計優(yōu)化策略這一角度上來[44，46]。隨著2012年海綿城市概念的提出，中國政府予以積極倡導(dǎo)與推行，對海綿城市和微氣候特征進行分析的研究隨之煥發(fā)出新的活力[47]，在2016-2018，“海綿城市”研究的突現(xiàn)度(11.9064)最大，說明政策導(dǎo)向?qū)ρ芯康挠绊戄^大。

突現(xiàn)詞分析表明，2008年以來的研究趨勢可以歸納為“數(shù)值模擬”“優(yōu)化策略”“深化研究”3個關(guān)鍵詞?！皵?shù)值模擬”是隨著計算機技術(shù)的發(fā)展而逐漸被關(guān)注，以cfd、envi-met為代表的數(shù)值模擬方式展開研究，利用數(shù)值模擬技術(shù)的研究將會掀起一股研究熱潮?！皟?yōu)化策略”則表現(xiàn)為對風(fēng)景園林微氣候研究的本質(zhì)回歸，研究的落腳點還是建設(shè)和諧的人地關(guān)系和舒適的人居環(huán)境?！吧罨芯俊笔窃谝酝夂蛞睾惋L(fēng)景園林要素研究的基礎(chǔ)上，運用現(xiàn)代技術(shù)和理念進行更深層次的研究，此將會是未來風(fēng)景園林微氣候領(lǐng)域研究的一個重點及難點。

五、結(jié) 語

(1) 結(jié)論 綜合利用文獻計量法、信息可視化的方法對相關(guān)文獻進行計量分析，結(jié)果顯示：第一，風(fēng)景園林微氣候研究正逐步被研究者關(guān)注，整體上年發(fā)文量與年被引量逐年增長，研究熱度持續(xù)增高。第二，TOP20研究者是該研究領(lǐng)域的核心作者，發(fā)文占比5.71%；李延明、孫然好等作者發(fā)文量大并且文獻質(zhì)量高，孫然好、劉濱誼等是不可忽視的新興力量；大多數(shù)作者是匆匆過客，研究持續(xù)時間普遍很短；研究作者合作關(guān)系和研究機構(gòu)合作關(guān)系不緊密，但是正在逐年增強，隨著研究的不斷深入和復(fù)雜化，科研合作的趨勢在所難免。第三，哈爾濱工業(yè)大學(xué)、西安建筑科技大學(xué)等TOP20機構(gòu)是該領(lǐng)域研究發(fā)展的中堅力量，另外，浙江農(nóng)林大學(xué)、南京大學(xué)是該領(lǐng)域的新興力量；中國科學(xué)院大學(xué)的文章被引用頻率高，尤為值得研究者關(guān)注、重視。第四，近20年研究核心關(guān)鍵詞主要為熱島效應(yīng)、風(fēng)環(huán)境、熱環(huán)境、數(shù)值模擬、城市綠地等；在1998-2004 年，熱島效應(yīng)、微氣候是研究熱點時期；2005-2008，景觀格局的研究成為一個新的關(guān)注點；2008-2018年，國內(nèi)風(fēng)景園林微氣候的核心問題開始向數(shù)值模擬、城市空間形態(tài)、舒適度、室外風(fēng)環(huán)境、海綿城市等關(guān)鍵詞聚集。第五，2008年以來的研究趨勢可以歸納為3個關(guān)鍵詞，分別是“數(shù)值模擬”“優(yōu)化策略”和“深化研究”；主要研究趨勢為利用數(shù)值模擬技術(shù)的持續(xù)研究、利用學(xué)術(shù)研究成果與設(shè)計實踐相互促進的研究，以及氣候與風(fēng)景園林要素之間的研究將會繼續(xù)被重點關(guān)注。

(2) 展望 風(fēng)景園林微氣候研究目前進入到快速發(fā)展階段，同樣也面臨著諸多挑戰(zhàn)和機遇。未來的風(fēng)景園林微氣候研究需要在以下幾個方面取得進展與突破：第一，風(fēng)景園林微氣候領(lǐng)域新方法、新技術(shù)的研究。近些年，隨著遙感技術(shù)、數(shù)字化模型、計算機信息的發(fā)展，呈現(xiàn)出一些新的研究方法以及新的技術(shù)工具?；跀?shù)字技術(shù)的研究將達到一個新的高潮，特別是近些年以cfd、envi-met為代表的近些年數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展和成熟，逐漸成為研究者利用的新工具、新方法。第二，微氣候領(lǐng)域人體舒適度的研究。風(fēng)景園林微氣候研究的落腳點是人體舒適度的研究。人體舒適度一直是近20年研究的重要領(lǐng)域，不同區(qū)域、人種、行為習(xí)慣有著不同的舒適度感受，關(guān)于人體舒適度近幾年又呈現(xiàn)出一定的研究熱度。微氣候舒適度研究已經(jīng)從經(jīng)驗?zāi)Ｐ椭笜搜芯?，逐漸轉(zhuǎn)變到到機理模型指標研究。第三，微氣候與風(fēng)景園林要素之間的深化研究。研究開始不斷注重風(fēng)景園林要素與微氣候的深化研究，對于風(fēng)景園林要素與小氣候因子之間的影響與作用將不斷深入，兩者的關(guān)系將更加全面，更加科學(xué)定量的研究論證。未來對深化微氣候與風(fēng)景園林要素之間的研究將會是重點及難點。第四，風(fēng)景園林微氣候理論指導(dǎo)理想人居環(huán)境的優(yōu)化策略研究。風(fēng)景園林微氣候研究目的是為了提高精細化設(shè)計水平，建設(shè)理想人居環(huán)境、創(chuàng)造和諧的人地關(guān)系，因此，利用風(fēng)景園林微氣候研究成果反哺場地規(guī)劃策略，提升未來規(guī)劃設(shè)計水平將會是研究一直關(guān)注的熱點問題。