城市公园效益的国际研究进展与趋势——基于CiteSpace 的可视化分析

邱慧，张跃斌，易欣，李进

（1.中南林业科技大学风景园林学院，湖南 长沙 410004；2.中南林业科技大学土木工程学院，湖南 长沙 410004）

城市公园是城市生态系统、公共景观的重要组成部分，也是市民休闲、休憩、游览、社交的重要公共空间，是城市文明的象征，更是实现“公园城市”理念的核心载体［1］。近年来，我国城市公园面积保持每年2.5 万hm2的增速，公园绿地面积保持每年人均0.5m2的增速。城市公园在推动我国生态文明建设和提高人们生活品质上发挥了重要作用，引起了众多学者对其效益研究的关注，在公园生态［2-3］、社会［4-5］和文化［6-7］效益的内涵剖析与定量评价方面涌现出一批成果。但由于城市公园承载功能多元、效益评价方法各异，当前学界在其研究范畴和前沿动态等方面仍未形成系统的认知，不利于我国城市公园未来规划建设目标与发展方向的制定。

如何科学识别和度量城市公园效益对认知城市公园价值、拓展城市公园建设与运营模式、推动城市的绿色低碳可持续发展具有重要意义。文章通过对国外城市公园效益研究进展与趋势的梳理，厘清国际上城市公园效益领域的研究现状、时空分布及发展趋势等，深入理解城市公园效益组成与内涵，为明确我国城市公园未来发展方向，以及学者间研究合作等提供参考。文章以Web of Science 和Scopus 数据库中的城市公园效益相关文献为研究对象，采用可视化软件CiteSpace 对其进行知识图谱研究，通过对文献的发展态势、合作特征、文献共被引及关键词共现等进行分析，识别研究热点与前沿，探讨城市公园效益研究的知识结构、演变历程和发展趋势。

1 研究方法与数据来源

随着大数据及信息技术的发展，绘制可视化的科学知识图谱对文献数据信息进行挖掘研究，可以更直观地展示城市公园效益研究的知识结构、基本特点和演进历程。目前常见的知识图谱绘制工具有很多，应用最广的是陈超美开发的CiteSpace 软件，该软件运用多元、分时、动态的引文分析技术寻找某一学科领域的研究热点，并能以可视化方式将该领域的发展现状予以集中呈现，故文章采用该软件进行文献计量研究。

文章以Web of Science（以下简称WOS）和Scopus 数据库中的文献为数据来源，文献检索时间为2020 年8 月5 日。为囊括城市公园效益领域的研究内容，在WOS 数据库中，采用高级检索，引文索引设置为“SSCI”和“SCI”在限定年份（1985—2020 年）、限定文献类型（Article）和限定语种（English）的条件下，输入检索式TS=（urban park AND benefit）OR TS=（urban park AND value）OR TS=（urban park AND performance）进行检索，共得文献2 646 篇。在Scopus 数据库中，采用高级检索，限定年份（1985—2020 年）、限定文献类型（Article），输入检索式（TITLE-ABS-KEY（benefit OR value OR performance）AND TITLE-ABS-KEY（"urban park"））AND（ LIMIT-TO（ DOCTYPE，"ar" ）），共得文献642 篇。根据2000—2020 年每年文献发表数量，绘制了2000—2020 年WOS 与Scopus 数据库（以下简称W＆S）中城市公园效益研究论文的年际变化图。由图1 所示的发文量可知，城市公园效益研究分为三个时期：2008 年以前，年发文量增长不显著且数量均在100 以内，可命名为城市公园效益研究的初始期；2008—2015 年，年发文量实现了快速且稳定增长，命名为城市公园效益研究的成长期；2015—2020 年，年发文量呈现迅猛增长趋势，命名为城市公园效益研究的爆发期（文章检索时尚处2020 年，故该年发文量数值暂偏小）。

图1 2000—2020 年W＆S 中城市公园效益研究论文的年际变化

由于从W＆S 中所获文献存在部分重复，为避免对分析结果的影响，需对数据进行去重处理。文章分两步进行去重，首先将转化后的Scopus 标准数据与WOS 数据合并，使用CiteSpace 的数据处理Remove Duplicates 功能删除合并后的58 篇重复文献。然后，将剩余的3 230 篇文献导入COOC 软件，生成与之对应的Excel 文件，通过人工阅读比对，删除不相关及重复文献，最终得有效文献2 637 篇。

2 W&S 文献分析

对这2 637 篇有效文献用CiteSpace 软件进一步进行计量研究，包括合作网络分析、关键词共现网络分析和文献共被引网络分析，时间跨度为1985—2020 年，时间间隔设置为1 年，阈值选择每一时间段中出现频次或被引频次最高的50 个节点的数据。

2.1 合作网络分析

2.1.1 合作国家分析

从国家合作网络来看，图谱中171 个节点之间共有589 条连线，网络密度为0. 040 5，故各国之间的研究合作联系比较密切。在该研究领域目前较为活跃的国家有美国、中国、英国、澳大利亚等，发文量均在100 篇以上，其中美国发文量最多，然后依次是中国、英国、澳大利亚等。中国对城市公园效益的研究虽然起步较晚，但在W＆S 收录的国际期刊上发文量增长迅速，并与美国、意大利、新加坡等国家形成了密切的合作联系，详见图2。

图2 城市公园效益研究的国家合作网络

2.1.2 合作机构分析

从合作情况看（见图3），城市公园效益研究在国际科研机构间合作较为紧密，中科院最为活跃，较为活跃的还有中国的香港大学、同济大学，美国的亚利桑那州立大学、伊利诺伊大学等。还有些科研机构开展了大量的跨国合作，如中国香港大学与新加坡国立大学。

图3 城市公园效益研究的机构合作网络

合作机构网络中心性的大小取决于不同国家或学者在论文中共现的次数。中心性越高，则代表国家或学者在领域中越活跃，越能发挥合作联系的作用［8］。从单一机构发文量来看，虽然中科院排名第一，但从中心度和中心性角度分析发现，其中心度不如排名第二的香港大学和第五的美国亚利桑那州立大学，说明中科院与其他科研机构的合作紧密程度不如香港大学和美国亚利桑那州立大学。从第一次发表年份来看，中科院是国内最早进入该领域的研究机构，但近年来北京林业大学也开始崭露头角，具体情况如表1 所示。

表1 城市公园效益研究的机构合作网络结果分析

续表

2.1.3 合作作者分析

从作者合作角度分析，图谱中网络节点数为228，边数为295，密度仅为0.008 2。与合作机构相比，可以发现目前该领域研究者的相互合作并不紧密。由图4 可知，虽然全球从事城市公园效益研究的学者数量很多，但合作网络总体上较为分散，存在很多没有产生连线的作者，只有少数作者组成了研究团队。进一步对发文量排名前8的学者进行统计（见表2），发现他们在合作网络图中均与其他学者有联系，这说明是否形成研究团队对研究成果的产出具有重要影响。

图4 城市公园效益研究的作者合作网络

表2 城市公园效益研究的作者发表文献频次

2.2 关键词进展趋势分析

2.2.1 聚类分析

城市公园效益研究关键词网络图中，关键词出现频次最多的是公园（park），共计418 次。其余频次在150 次以上的关键词有城市（city）、城市公园（urban park）、绿地（green space）、效益（benefit）、体育活动（physical activity）、健康（health）、生物多样性（biodiversity）、生态系统服务（ecosystem service）、环境（environment）、影响（impact）、景观（landscape），出现频次依次为364 次、307 次、235 次、217 次、212 次、205 次、202 次、189 次、182 次、179 次、160 次。从关键词网络图的联结情况来看，281 个关键词节点由1 375 条边联结起来，网络密度达到了0.035，说明国际上城市公园效益研究已经形成多条关键词联结主线的研究方向。

为进一步挖掘城市公园效益的研究内容，文章对关键词图谱进行聚类分析（见图5）。一般认为CiteSpace 网络图谱的模块度（Modularity Q）>0.3 时，形成的聚类群组是显著的；而当平均轮廓值（Mean Silhouette）>0. 5 时，聚类各群组同质性是合理的。城市公园效益研究关键词聚类Q 值为0.476 8，M 值为0.604 1，故认为其聚类效果较好，并产生了10 余种聚类结果，详细结果如表3 所示。

图5 城市公园效益研究的关键词网络共现

表3 城市公园效益关键词聚类结果

从表3 可知，生成的最大聚类群组#0 为环境健康（environmental health），包含的关键词有空间分布（spatial distribution）、城市土壤（urban soil）、城市绿色基础设施生态土壤（urban green infrastructure bioswale soil）等。从聚类时间线图发现，聚类#0 研究主要集中在2001—2013 年（见图6）。这一阶段由于城市的快速发展，城市土壤的重金属污染已成为威胁环境和人类健康的主要问题之一［9］。

图6 城市公园效益研究的关键词聚类共现

群组#1 为心理健康（mental health），包含的关键词有公园属性（public park attribute）、健康状况（health status）、不同社会群体（heterogeneous social group）等。放松身心是市民参观城市公园的一个重要动机［10］，公园为各个年龄段的人提供了参加体育活动、与家人和朋友进行社交活动、接触大自然的机会。Veitch et al.调查了人们决定参观公园的影响因素，给出了公园的10 个属性，并根据这些属性对游客吸引力的权重测算，帮助设计人员改善公园的功能设计［11］。Johansson et al.发现人们在公园散步时压力感下降程度大于在街道散步，且快步走的心理益处受室外的城市环境特征影响［12］。

群组#2 为城市绿色空间（urban green space），包含的关键词有开放空间（open space）、娱乐区（recreation area）、新生态范式尺度（new ecological paradigm scale）等。城市公园有助于解决市民公共体育活动休闲空间有限等诸多问题［13］，为市民提供了可以进行体育活动的户外环境，是重要的户外资源［14］。

群组#3 为环境舒适性（environmental comfort），包含的关键词有室外热舒适（outdoor thermal comfort）、空间分异（spatial differentiation）、相对湿度（relative humidity）等。公园里的植物贡献了17.5%的环境价值和20%的审美价值［15］，并通过改善城市公园的空气质量提高环境的舒适性［16］。

群组#4 为生物多样性（biodiversity），包含的关键词有生物的繁殖成功率（reproductive success）、较高的审美价值（high aesthetic valuation）、人为干扰（human disturbance）等。生物多样性在城市中提供了许多有益于人类的生态系统服务，包括适应气候变化和对人类健康的积极影响等。然而，快速城市化正对生物多样性及其提供的生态系统服务造成不利影响［17］。除了为市民提供休闲娱乐，城市公园还拥有丰富的生物多样性，不同的动植物种类对城市的可持续发展作出了贡献［18］。绿地是城市公园的重要组成部分，各种栖息地可为濒危植物保护提供微庇护所［19］，为生物多样性提供支撑［20］。

群组#5 为社会价值（social value），包含的关键词有休闲设施的使用（recreation-amenity use）、条件价值评估（contingent valuation）、环保表现（environmental performance）等。条件价值评估法（CVM）是目前广泛应用于量化城市公园社会价值的一种方法［21］，Khai 应用CVM 研究发现湄公河三角洲的市民同意每年向胡明森林生态系统保护项目支付的总额相当大，足以吸引政府和其他利益相关方对森林生态公园进行投资［22］。

群组#6 为可持续发展（sustainable development），包含的关键词有径流（runoff）、透水路面（permeable pavement）和风险评价（risk simulation）等。公园作为城市绿色基础设施的重要组成，在城市的可持续发展中起着重要作用，特别是在城市对雨洪等灾害的应对中［23］。绿色屋顶和透水路面等低影响开发设施在建设初期成本较高，但从生态系统服务综合价值来看，其在城市可持续性发展和灾害风险抵御中发挥了重要作用［24］。

群组#7 为景观收益（landscape value），包含的关键词有街道树木状况（street trees status）、景观特征（landscape trait）等。公园的景观收益影响着城市公园项目的设计、规划和管理［25］。由于公园的宜人环境，在公园举办活动能吸引市民参与，同时其收取的门票可以用来支付一部分城市公园建设费用以补充政府部门费用的投入。然而，这些活动也常受争议，因为其限制了公共空间的可用性，损害了公园作为开放空间的可进入性，也改变了公园的管理方式［26-27］。

群组#8为休闲娱乐价值（entertainment value），包含的关键词有市民态度（citizen attitude）、城市休憩用地（urban open space）、城市绿地质量（urban green space qualities）等。城市公园可以提供休闲娱乐服务，Martinez et al.采用旅行成本法评估了Leones 国家公园和Dinamos 公园的娱乐价值［28］。

群组#9 为生态服务价值（ecological service value），包含的关键词有生态系统服务交易量化（quantifying ecosystem service trade-off）、系统方法论（systematic methodology）、经济估值（economic valuation）等。城市公园在保护生物多样性之外的各种生态系统服务潜力也越来越受重视［29］。

群组#10 为二氧化碳浓度（ CO2concentration），包含的关键词有CO2平衡评估（CO2balance assessment）、生态价值（ecological value）等。Jo et al.采用随机抽样量化分析了韩国首尔城市公园的碳储存和吸收经济价值，为710 万美元/年，相当于该市公园年维护预算的15.1%［30］。Strohbach et al.将碳足迹分析应用到德国一个城市绿地项目，通过种植树木来模拟碳固存［31］。 CO2固存和O2生成所产生的碳汇功能与城市公园空间特征之间的多元回归分析表明，森林面积对公园碳汇价值起着至关重要的作用［32］。

2.2.2 时区分析

关键词是对论文主题和思想的高度反映，对学术研究具有非常大的参考价值。高频次关键词的分布和演变可以更加直观、准确地呈现该领域的研究演变历程及研究热点［33］。因此，文章通过绘制关键词的共现网络时区图谱（见图7），分析城市公园效益研究的演进历程。

图7 城市公园效益研究的时区

2000 年之前，关键词主要为城市（city）、公园（park）和景观（landscape）。此阶段，研究成果主要在两个方面：第一，城市公园对城市环境质量的提升，比如Kuttler et al.研究了德国城市公园对城市交通引起的空气污染的净化作用［34］；第二，城市公园对城市规划的帮助，比如Niemela 提出城市公园可以将生态知识融入城市规划中，对城市生态系统的生态模式发展起着推动作用［35］。

2001—2010 年，关键词主要为效益（benefit）、生态服务（ecosystem service）、生物多样性（biodiversity）、环境（environment）和管理（management）。此阶段效益研究大多集中在两方面：第一，城市公园附近财产的升值，Poudyal et al.通过特征价格模型对美国城市公园附近的房地产升值进行了定量分析［36］；第二，运用条件估值法对城市公园的非市场休闲价值进行评估，通过项目成本效益分析，证明投资水平和公共资金使用合理性［37］。此外还有关于环境和管理方面的研究成果，Collins et al.认为树木是城市公园提供生态服务的主体，合理制定城市公园的规划和种植决策，有助于实现公园的可持续管理目标［38］。公园管理者可通过不同的管理措施来吸引游客［39］。

2011—2020 年，关键词主要为体育活动（physical activity）、健康（health）和绿地（green space）。城市公园为市民提供了体育活动场所，适量的体育活动对居民健康有促进作用。Cheesbrough et al.通过访谈探讨了加拿大城市公园对人们健康和幸福感的影响，发现公园的治疗价值来自整个体验，而不是它的单个组成部分［40］。近年来，随着城市化进程加快，越来越多的学者开始从环境正义角度进行城市公园效益研究。Kabisch et al.分析了柏林城市公园的绿地配置分布，发现城市公园绿地空间与人口分配不公平，提出成功的城市公园规划应考虑公园的质量与特定文化、年龄依赖的用户需求之间的匹配，而不是只关注目标价值［41］。

2.2.3 突现度分析

研究趋势是指某一领域最能代表未来发展方向的前沿热点，通过突变率检测可以了解某时期较为活跃的相关文献，并根据文献的变动趋势追踪该研究的未来走向［42］。文章利用CiteSpace 软件识别1985—2020 年城市公园效益的研究前沿，并生成突现词图谱，共得到可达性（accessibility）、公众健康（public health）、支付意愿（willingness to pay）、行为（behavior）等14 个突现词，图8 清晰地呈现了城市公园效益研究前沿的演化过程。

图8 城市公园效益研究的关键词突现

分析城市公园效益研究三个时期的突现词发现，在初始期和成长期两个阶段（2015 年以前），突现词主要有城市土壤（urban soil）、条件价值（contingent valuation）、支付意愿（willingness to pay）、开放空间（open space）。此阶段的城市公园效益研究多采用定量方法，通过市民对城市公园维护的支付意愿的调查分析来进行，比如使用条件估值法衡量居民愿意为小型森林公园支付费用的意愿等［43］。

从突现率来看，突现率大于10 的突现词主要集中在2018—2020 年，这恰处于城市公园效益研究的爆发期，一方面说明此阶段学术界极为关注城市公园效益研究，另一方面说明此阶段城市公园效益研究涌现出了一些新的研究主题和趋势，如公众健康（public health）、气候改变（climate change）、环境正义（environmental justice）和可达性（accessibility）等。此阶段城市公园效益研究趋势有三个主要方向。第一，研究城市公园对公众健康的促进作用，如自然环境有可能改善紧张的生活与心理健康和身体健康之间的关系，森林疗法作为一种缓解压力和促进健康的新方法，正受到广泛关注［44］。第二，随着市民意识的觉醒，城市公园环境效益研究已延伸至环境正义等内容，如环境正义是绿色基础设施提供的效益中应追求的重要价值［45］，环境正义研究市民获得公园服务的公平程度［46］。Rigolon 通过调查发现少数民族和低收入人群比其他群体不易接近公园，同时他们拥有的公园面积要远小于高收入人群［47］。第三，城市公园的可达性研究，城市居民获得不同服务和设施的可达性是决策者日益关注的问题［48］。当今，城市公园效益包括人们身心健康和社会健康，然而这些效益在城市中分配并不均衡，城市公园效益的公平性与可达性成为城市公园在规划设计时应考虑的问题［49-50］。

2.3 共被引文献分析

2.3.1 共被引文献

城市公园效益研究的共被引文献图包含885 个节点、2 546 条连线，网络密度为0.006 5（见图9）。引用次数最高的是2014 年Wolch et al. 发表的Urban green space，public health，and environmental justice：the challenge of making cities“just green enough”一文，该文对中美城市绿化建设进行了比较，发现城市绿色空间分布往往有利于更富裕的社区［51］。其余排名前5 的共被引文献信息如表4 所示。

图9 城市公园效益研究的共被引文献

表4 城市公园效益研究的共被引文献结果

2.3.2 共被引期刊分析

共被引频次反映了期刊的质量和影响力，研究发现，共被引频次最高的期刊为Landscape and Urban Planning，共被引频次为1 092 次，其次是Urban Forestry and Urban Greening和Science of the Total Environment，其余排名前5 的期刊如表5所示。

表5 城市公园外部效益共被引期刊结果表

3 结论与展望

3.1 结论

文章基于文献计量研究，利用CiteSpace 软件分析了1985—2020 年Web of Science 与Scopus 核心数据库中城市公园效益研究成果，并以可视化的知识图谱呈现了国际上本领域的研究现状、合作态势、演进历程及研究热点，探讨了未来研究方向，主要结论如下：

（1）国际上关于城市公园效益研究发表的文献数量总体呈上升趋势，研究成果多发表在风景园林类、城市研究类、可持续发展类、林业类和经济管理类期刊上，融合了风景园林、林学、生态学、经济学和管理学等多学科的交叉研究是该领域研究的突出特点。

（2）在国际学术期刊上，目前美国和中国是城市公园效益研究成果最突出的两个国家，中国有后来居上的趋势。各国以及机构之间的合作较为密切，既有同一个国家的合作团队，如北京林业大学、北京大学和中国地质大学（北京），也形成了一些跨国团队，如中国的香港大学、新加坡国立大学和澳大利亚墨尔本大学等。

（3）国际上城市公园效益研究形成了以环境健康、心理健康、城市绿色空间、生物多样性、社会价值等10 余个聚类关键词为主线的研究网络。2015年以前的研究热点有城市土壤、条件价值、支付意愿和开放空间。2018—2020 年处于城市公园效益研究的爆发期，公众健康、气候改变、环境正义和可达性等在此期间成了新的研究主题和趋势。

（4）在国际上，城市公园效益研究成果引用次数最高的是2014 年Wolch et al.发表的Urban green space，public health，and environmental justice：the challenge of making cities“just green enough”，被引频次最高的期刊是Landscape and Urban Planning。

3.2 展望

（1）当前，城市公园承载的功能越来越多，在城市公园效益分类和内涵梳理的基础上，对其研究应加强与地理学、社会学和心理学等的交叉融合，深化理论研究，形成一套逻辑严密的公园效益度量方法和价值分配体系。同时，可借鉴成本—收益分析法、生态系统服务价值系数法、特征价格法、旅行费用法和模糊综合评价法等进行实证研究，剖析制约公园效益实现的影响因素，系统总结公园效益展现的过程规律等，实现城市公园效益的可持续提升。

（2）随着社会资本逐步进入城市公园建设市场，城市公园的建设和运营不再是政府包办的单一模式，而呈现出EPC 和PPP 等多元模式。然而我国在城市公园可持续建设运营管理方面的研究十分薄弱，这将直接影响到公园效益价值的实现，国内高校和科研机构应继续加强国际学术交流与合作，积极学习和借鉴国外优秀城市公园项目运营的成熟经验。