基于可视化知识图谱分析的国外工业遗产保护与再利用研究进展*

陈翠容 蔡云楠

(广东工业大学建筑与城市规划学院， 广州 510090)

工业遗产是近200年来城市发展和人类文明进步的重要记录与见证。近年来随着我国产业升级和经济转型发展，众多工厂搬离中心城区，工业遗产的保护与再利用逐渐受到社会关注[1]。西方发达国家1950年代开始工业遗产保护与再利用的相关研究工作，已取得较为丰硕的成果，所涉及领域广泛、内容丰富、研究角度多样[2]。通过对国外工业遗产相关文献进行整理分析，梳理国外自1998年出现关于“工业遗产”概念之后所发表的相关期刊文献，运用文献计量和Citespace图谱量化方法，分析该领域的主要特征、研究热点和发展趋势，从而掌握其发展过程、历史背景、理论方法和演变规律，对于完善我国当前工业遗产保护和再利用体系具有重要的参考价值和指导意义[3]。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

本文通过Web of Science(WOS)核心数据库对国外工业遗产保护与再利用的相关论文进行检索和计量统计[4]，将主题词限定为“Industrial Heritage Conservation”“Industrial Heritage Protection”“Industrial Heritage Preservation”“Industrial Heritage Reuse”，检索时间截止到2020年12月30日，共检索到723条结果，并运用WOS的文献分析功能将上述文献全文导出为纯文本格式的信息数据，作为进行量化分析的数据源。

1.2 研究方法

首先，利用WOS平台的分析检索结果，从宏观层面对文献作者、期刊、国家、研究机构等信息进行描述性统计分析，得出国外在工业遗产领域的主要来源期刊、代表人物、研究团队与机构等，并梳理出研究主题。

其次，运用 CiteSpaceⅤ(5.6.版本)软件对所收集的文献数据进行可视化分析[3]，主要分析参数中时间跨度与阈值分别设置为(c，cc，ccv)、(2,2,20)，时间切片设置为1年，勾选“裁剪分区的网络”，共现聚类采用Spectral Clustering(谱聚类算法)，最小可视聚类数为10[5]。

最后，对每年高频引用文献和关键性文献进行详细阅读分析，运用Excel与Gephi软件进行文献数据统计和图表绘制。

2 结果及分析

2.1 发文量年度统计分析

运用WOS检索页面提供的出版时间分析功能，发现以工业遗产保护与再利用为主题的文献记录最早始于1998年。在1998—2002年间，相关文献较少；2003—2007年间，随着《下塔吉尔宪章》的发布[6]，发文量和相关研究团队逐渐增多；2008年之后，特别是随着《都柏林准则》(2011)[7]和《亚洲工业遗产台北宣言》(2012)[8]的发布，掀起了对于工业遗产研究的热潮，文献量在2018年达到了峰值，占总文献量的13.54%(图1)。

2.2 研究学科领域与主要发文期刊分析

2.2.1 涉及学科领域分析

723篇文献主要来源于建筑学、土木工程、环境工程、施工技术、人文学科、环境研究、艺术学等77个学科领域，呈现跨学科、理论与实践、方法与技术融合的局面(图2)。

图2 国外工业遗产保护与再利用研究涉及学科前15位分析Fig.2 Analysis of the top 15 disciplines involved in conservation and reuse of foreign industrial heritage

2.2.2 主要发文期刊

上述文献主要发表在《Research Synthesis Methods》《Journal of Cultural Heritage》《Annals of Tourism Research》《Urban Studies》《International Journal of Heritage Studies》等高被引期刊上[9](表1)。其中《Research Synthesis Methods》致力于为工业遗产保护与再利用提供学科交叉的综合方法；《Journal of Cultural Heritage》在发表和文化遗产保护相关的原创性研究成果同时，发表与工业遗产保护知识相关的科学与理论；《Annals of Tourism Research》从旅游学的角度探究工业遗产应用途径[10]；《Urban Studies》作为城市研究和政策前沿，以城市视角看待工业遗产；《International Journal of Heritage Studies》以报道英国、德国、西班牙、澳大利亚、奥地利等国家的工业遗产相关研究为主，通过理论与案例研究，探索工业遗产与城市历史、情感记忆、未来发展等方面的联系[11]。

表1 WOS核心数据库中前五位高被引期刊Table 1 The top five highly cited journals in the WOS core database

2.3 主要研究机构及国际合作研究网络分析

2.3.1 主要研究机构

上述文献来自68个国家和地区的829个科研机构，主要国家包括意大利、中国、西班牙、美国、英格兰等。国际间合作研究较为密切的国家是意大利、西班牙、美国、德国、英格兰等；而中国与德国、加拿大、澳大利亚等欧洲国家都有较强的合作关系(图3、图4)。其中意大利是拥有世界遗产最多的国家，很早就意识到遗产保护研究的重要性，建立了相对完善的法律、管理体系、科学的规划与财政保障制度，其发文量是所有国家中最高的。

图3 WOS核心数据库中发文量较高的国家Fig.3 Countries with high publications in the WOS core database

图4 1998—2020年国际工业遗产保护与再利用研究的主要国家与地区合作关系图谱Fig.4 A map of cooperation relations between major countries and regions for international industrial heritage protection and reuse research from 1998 to 2020

从研究机构来看，以意大利国家研究委员会为首[12]，米兰理工大学、都灵理工大学等意大利高校和以马德里理工大学为首，格拉纳达大学、巴斯克大学和塞维利亚大学等西班牙高校发表的研究成果数量位于前列。图5显示，国家内部各机构间合作较多，但国际间尚未形成广泛稳定的合作关系。

图5 主要研究机构与合作网络(1998—2020年)Fig.5 Main research institutions and cooperation networks from 1998 to 2020

2.3.2 发文作者群体与国际合作研究网络分析

723篇文献共涉及1 773位作者，其中发文量最多的是意大利学者Gambardella C。从作者共现图谱分析(图6)得出，目前大致形成了5组相对稳定的合作网络，分别包括：1)在工业遗产测绘领域，西班牙维戈大学的Arias P、Ordonez C、Lorenzo H、Herraez J等学者组成的科研团队[13-14]；2)在3D激光扫描技术领域，意大利新技术能源可持续经济发展国家机构的De Collibus M F、Ricci R、Guarneri M、Fornetti G、Poggi C等组成的科研团队[15]；3)在工业遗产材料性能检测领域，西班牙巴斯克大学的Madariaga J M、Morillas H、Garcia-Florentino C、Marcaida I、Maguregui M等学者通过振动光谱技术(傅里叶变换红外和拉曼)检测鉴定工业遗产[16]；4)在工业遗产修复技术领域，意大利卡拉布里亚大学La Russa M F、Rovella N、Ruffolo S A、Randazzo L与米兰大学Fermo P、Comite V等组成的科研团队[17-18];5)在工业遗产再利用方式领域，埃及本哈大学Sallam E S、俄罗斯南联邦大学Ponedelnik A A、 Ruban DA 及俄罗斯切雷波夫斯州立大学Yashalova N N 组成的科研团队提出工业遗产和主题旅游、国家公园等相结合的保护与再利用模式[19-20]。

图6 国际工业遗产保护与再利用研究作者共现Fig.6 The co-occurrence map of the authors of the research on the protection and reuse of industrial heritage at home and abroad

3 研究阶段划分

总的来看，国际工业遗产保护与再利用研究根据工业发展史等相关历史可大致可划分为萌芽期、探索期、完善期和提升期4个发展阶段。

3.1 萌芽期(1950—1967)

工业遗产保护源于对工业考古的研究，据国际古迹遗址理事会(ICOMOS)公布的工业文献索引，1952年美国桥梁工程师在其发表的《The Reconstruction of The Brooklyn Bridge》一文中初次提及“工业遗产”[21]，但却未引起重视。1955年英国(Rix M)基于对英国当时存在的大量工业相关的构筑物、遗址、纪念物、设备等的研究与保护提出“工业考古”的概念，将英国工业革命以来的旧工业古迹、器械、纪念物等相关研究统称为“工业考古”[22]。1955年英国铁桥峡谷研究作为工业考古的起源，是工业遗产保护与利用的典型代表[23]。1963年英国Kenneth Hudson出版《工业考古学导论》[24]，首次以专著形式提出了工业考古学，并就实际工作中的方法进行了初步探讨。

3.2 探索期(1968—2002)

随着西方国家去工业化进程和工业考古调查研究的持续推进，世界各国陆续成立工业考古组织(表2)，负责收集记录工业考古信息、建立工业遗产记录国家标准(英国，1991)，出版工业遗产记录手册、制定标准术语(英国，1993)，实现数据库的电子化(英国，1998)。1970年代“工业考古”传播到北美(美国)与亚洲(日本)，并逐渐向工业遗产保护转变[25]，1998年在WOS核心数据库中首次出现“工业遗产保护与再利用”的概念，同时也涌现出一批相关的研究著作(表3)。

表2 国际工业考古组织的建立Table 2 Establishment of International Protection Organization

表3 工业考古领域的学术著作(2003年之前)Table 3 Academic Monographs in the field of Industrial Archaeology(before 2003)

3.3 完善期(2003—2013)

随着2003年国际工业遗产保护协会(TICCIH)发布《下塔吉尔宪章》，工业遗产保护与再利用得到了国际普遍重视与关注[26]。作为最早关于工业遗产的国际性宪章，该文件对工业遗产的定义、价值认定、记录保存进行了详细阐述，明确保护与再利用的两大原则，标志着该领域步入了新阶段。之后相关的各种宣言、准则和研究专著不断涌现(表4、5)[27]。

表4 工业考古领域的学术专著(2003年之后)Table 4 Academic Monographs in the field of Industrial Archaeology(after 2003)

表5 工业遗产国际保护规章准则制定Table 5 Rules and guidelines for international protection of industrial heritage

3.4 提升期(2014年至今)

这一阶段工业遗产研究呈现主题化、多元化和国际化的趋势，提倡由单一的博物馆式保护逐渐走向多元综合的开发与再利用，通过空间改造、功能置换、活化再利用等方式实现当代价值。在实践中众多低效甚至废弃的钢厂、船厂被改造用以发展工业旅游和文化创意产业，传承工业文化、强调空间“体验”，重塑城市活力。

4 主要研究热点分析

4.1 关键词共现图谱

根据文献的关键词时区图谱(图7)显示，关于工业遗产的前期研究热点较为集中，主要为“文化遗产(Cultural Heritage)”“遗产保护(Conservation)”“遗产认定(Identification)”；而后期研究热点相对分散，主要倾向于“工业考古/遗产(Industrial Archaeology/Heritage)”“遗产管理(Management)”“遗产旅游(Heritage Tourism)”“适应性再利用(Adaptive Reuse)”等[28]。

图7 WOS数据库国外工业遗产保护与再利用研究热点演进时区Fig.7 The evolution timezone map of the research hotspots on the protection and reuse of foreign industrial heritage in the WOS database

4.2 研究热点分析

文化遗产保护一般可分为预防性保护、补救性保护和修复等三种方式[29]。通过对上述关键词共现图谱的综合归纳，国际工业遗产保护与再利用(1998—2020年)可分为预防性保护、补救性保护、可持续性保护管理、再利用模式等4个主要的研究热点。

4.2.1 基于风险评估防控的预防性保护

预防性保护的概念首次出现在1930年“Scientific Methods of Art Inspection and Protection”的国际研究会议，后于2008年由国际博物馆协会藏品保护委员会(ICOM-CC)发布的《关于有形文化遗产保护术语》中进行了定义，指避免和尽量减少引发未来恶化或损失的所有措施和行动[30]。预防性保护的措施主要包括信息记录、遗产储存、风险评估、病害分析预防、环境管理(光、湿度、污染和虫害控制)、系统监测与日常维护、表面处理、包装运输、保安、以及应急计划、员工教育、公众意识、遵守法律等方面的适当措施和行动。虽然此概念主要针对有形文化遗产，但同样适用于工业遗产领域[31]。

如罗马、那不勒斯、维罗纳等意大利城镇运用高光谱MIVIS等遥感方法监测工业遗产的状态，通过光谱反应分析，高精度识别和量化检测工业遗产表面材料最轻微的变化[32]，并结合所处城市的环境监测情况，动态评估工业遗产维护、工艺保存等状况。意大利学者Grasso等运用地震风分析评价地震高发的地中海地区的工业建筑遗产，通过断层模型、衰减规律、合成加速度图、记录的加速度图、场地效应等因素，采用物理和数值模拟方法，提出加强工业建筑遗产保护的措施[33]，有效降低地震灾害对于工业遗产的危害。西班牙赫罗纳大学Masgrau等对位于西班牙赫罗纳的Fluvia河流域及支流的工业和艺术遗产进行洪灾脆弱性分析，并通过地理信息系统建立动态数据库，记录脆弱性的所有变量[34]，综合考虑各类因素的影响采取不同的保护对策。

4.2.2 基于多领域融合的补救性保护

补救性保护主要是通过工业遗产测绘、环境监测等手段，综合运用物理方法、电化学技术、生物方法等多领域方法对工业遗产材料组成进行分析，根据不同特性开展相应的试验与修复。

物理方法主要包括摄影测量、激光扫描三维建模、虚拟成像技术、X射线荧光光谱及互补技术、应用探地雷达[35]、利用阴极发光和电子顺磁共振激光清洗鉴定物质性文化遗产[36]等。如意大利学者Bartolini等组成的科研团队运用高性能调幅激光测距仪(AM-LR)三维扫描物质性文化遗产，形成的高精度图像数据[37]对于恶劣环境中的工业遗产保护和修复具有重大意义。

电化学技术主要包括通过极化电阻测量材料的化学表征和通过放射性碳测定遗产构成材料等，作为一种无损技术可以为金属类工业遗产提供诊断和修复处理。如意大利米兰理工大学的Chiara等研究团队将线性极化电阻(LPR)和电化学阻抗谱(EIS)运用于金属艺术品腐蚀的现场监测[38]。

生物方法主要包括除去工业遗产表面等色素真菌[39]等。如德国卡尔·冯·奥西茨基奥尔登堡大学科研团队Gorbushina等针对工业遗产受到微生物侵染和危害的情况，根据生物接受性和处理剂的生物利用性，通过控制其所处环境的温湿度，有效抑制各类微生物繁殖，同时利用有效的化学品和处理技术防止生物污染造成损坏[39-40]。

4.2.3 基于可持续性的保护和管理

可持续性保护和管理是通过长时间的监测管理实现持续性的保护，主要由信息采集与管理体系构成。如1992年联合国教科文组织建立了世界遗产中心信息系统，我国和其他许多国家采取国家和地方层面的层级式保护管理体系。意大利那不勒斯大学Amirante等针对意大利文化遗产未设置保护区、未被充分覆盖、不可进入等一系列问题，提出在不同的环境变数下，完善和创新专业的管理保护方案等保护战略[41]。澳大利亚昆士兰大学Landorf通过研究英国6个世界工业遗产的管理方案，认为其规划框架和协作过程确保了历史物质结构的保护，但却限制了当地可持续的文化经济发展[42]，建议结合历史城镇和文化景观等其他复杂的要素，通过社区参与决策，采取可持续的保护策略，建立完善遗产管理架构[43]。米兰理工大学Oreni基于工业遗产的二维地理信息系统(GIS)和三维模型(BIM)，提出建立历史建筑信息模型(HBIM)，在简化的参数化模型基础上增加针对工业遗产建筑的保护属性，建立工业遗产文件、实践等要素的数据管理系统，对于工业遗产保护具有很大作用[44]。

4.2.4基于当代价值实现的“工业遗产+”再利用模式

国外大量实践表明，由于工业遗产的数量与体量较大，单纯的静态保护往往无法实现较好的保护效果，在实践过程中更倾向于采用活化再利用的方式，突出“工业遗产+”的理念，采用工业遗产+文化(如博物馆)、工业遗产+商业(如商业综合体)；工业遗产+旅游(如工业遗址公园)、工业遗产+教育(如校园)、工业遗产+居住(如住宅公寓)、工业遗产+办公(如创意办公园区)和综合开发等不同的再利用模式(表6)。

表6 工业遗产再利用模式案例分析Table 6 Case analysis of reuse mode of industrial heritage

5 结论与展望

国外学者对工业遗产的研究已取得较为丰硕的成果，研究范围、内容和深度不断扩大深化，呈现出理论研究与实践应用并行发展的局面。国际工业遗产保护与再利用可分为萌芽期、探索期、完善期、提升期等4个主要的发展阶段，目前研究热点主要集中在基于风险评估防控的预防性保护、基于多领域融合的补救性保护、基于可持续性的保护和管理、基于当代价值实现的再利用模式等方面。

当前我国进入存量发展时代，工业遗产的可持续性保护与适应性利用对于新型城镇化的推进极为重要。目前我国该领域的研究大多还限于案例分析，缺乏对国际经验的了解掌握和科学系统方法的具体研究途径。在未来的研究中，客观判断、甄别和借鉴国际相关理论与实践经验，结合我国实际情况，形成包括“工业遗产的信息采集与维护体系、价值评估与分类管理体系、动态监测与保护技术体系、再利用与运维体系”等在内的工业遗产保护与再利用体系[45]，以促进工业遗产价值判断、保护利用、价值实现的规范化运作。

为此，一是要加强理论基础研究，在工业史学与工业技术史研究的基础上，从多角度、整体性、科学化的角度，从政策层面上逐步建立工业遗产保护与再利用的整体框架；二是要加强监测和修复技术研发，在当前多采用建筑学、测量学对工业建筑单体修复的基础上，充分运用生物学、化学、物理学、环境学等跨学科的方法对工业遗产遗留物件和资料进行修复，加强与国际先进机构在此方面的合作交流，从 技术层面上完善工业遗产保护的科学方法；三是要进一步重视棕地的生态修复，在当前多从景观美化角度开展治理的基础上，从生态学、环境学角度对传统工业用地的土壤污染进行修复，确保工业遗产活化与再利用的生态安全；四是要加强工业遗产再利用模式创新，在当前“退二进三”、功能置换的基础上，深入掌握工业遗产与城市发展动力的关系，通过新型产业植入实现区域复兴和可持续发展。