呂佼佼,高徐軍,張友科
(中國(guó)電建集團(tuán)西北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司,西安 710065)
傳統(tǒng)的城市建設(shè)一般思路是使水盡可能快地從城市中流出,例如:對(duì)馬路和停車場(chǎng)等采用混凝土硬化,避免雨水導(dǎo)致道路泥濘;對(duì)城市河道采用渠化,人為增加排水流速,縮減河道斷面,節(jié)省兩岸土地等。然而,越來(lái)越多的城市規(guī)劃者和政府開始意識(shí)到這種設(shè)計(jì)理念是有缺陷的[1-2]。以我國(guó)為例,近年來(lái)城市建成區(qū)規(guī)模迅速擴(kuò)大,1981年為7 483km2,城市城區(qū)居住人口1.44億人,2016年已達(dá)54 300km2,城市城區(qū)居住人口4.77億人[3],城市建成區(qū)規(guī)模和城市人口分別為1981年時(shí)的7.26倍和3.31倍,城市的發(fā)展在帶來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)群聚紅利的同時(shí),也造成水循環(huán)過程的畸變,給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)巨大壓力,各類水問題日益凸顯[4-5]。根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),近50年來(lái),全國(guó)短歷時(shí)暴雨強(qiáng)度增大,極端降雨日數(shù)也在增加,尤其在城市及周邊地區(qū)。住建部對(duì)351個(gè)城市的內(nèi)澇情況調(diào)研顯示:213個(gè)城市發(fā)生過不同程度的積水內(nèi)澇[6],占調(diào)查城市62%。為了應(yīng)對(duì)此類問題,2013年12月,我國(guó)官方在中央城鎮(zhèn)化工作會(huì)議提出海綿城市建設(shè)[7],2015年住建部提出《海綿城市建設(shè)指導(dǎo)意見》[8],2017年3月,海綿城市建設(shè)正式寫入政府工作報(bào)告,海綿城市建設(shè)已成為政府和科研院所關(guān)注的熱點(diǎn)問題。
由于制度環(huán)境、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展差異等的原因,城市化背景下因地制宜的雨洪管理策略存在著多樣的定義[9],除海綿城市外,還有如下代表性定義:低影響開發(fā)(Low Impact Development,簡(jiǎn)稱LID)起源于美國(guó),由最佳管理措施(Best Management Practices,簡(jiǎn)稱BMP)演化而來(lái),其目的是維持區(qū)域天然狀態(tài)下的水文機(jī)制,通過一系列的分布式小規(guī)模的源頭控制措施來(lái)達(dá)到對(duì)暴雨產(chǎn)生徑流和污染的控制;英國(guó)在LID的基礎(chǔ)上,把環(huán)境和社會(huì)的因素納入城市排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì),提出了可持續(xù)城市排水系統(tǒng)(Sustainable Urban Drainage System,簡(jiǎn)稱SUDS);澳大利亞基于長(zhǎng)期干旱的自然環(huán)境,提出水敏感城市設(shè)計(jì)(Water Sensitive Urban Design,簡(jiǎn)稱WSUD),以水循環(huán)為核心,將雨水、供水、污水管理等統(tǒng)籌設(shè)計(jì),并強(qiáng)調(diào)城市水循環(huán)過程的“擬自然設(shè)計(jì)”;城市可持續(xù)水管理(Sustainable Urban Water Management,簡(jiǎn)稱SUWM)源于瑞典,它的總體目標(biāo)是管理城市水循環(huán),使其產(chǎn)生比傳統(tǒng)方法更多的效益,并使城市實(shí)現(xiàn)生態(tài)健康和可持續(xù)發(fā)展。
盡管已有大量的文獻(xiàn)涉及海綿城市這一主題,但鮮有從文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)分析的角度進(jìn)行研究的記載。實(shí)際上,對(duì)海綿城市相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)回顧十分必要,也會(huì)為后續(xù)研究帶來(lái)新的啟發(fā)。本文通過對(duì)Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)收錄的1999年至2019年海綿城市相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行共被引分析和梳理,對(duì)研究進(jìn)展進(jìn)行總結(jié),并對(duì)研究前沿展望,是對(duì)海綿城市研究的一種新的嘗試。
1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源
以Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)中的核心合集庫(kù)作為文獻(xiàn)來(lái)源。檢索條件:主題"sponge city",或者主題"Low Impact Development",或者主題"Sustainable Urban Water Management",或者主題"Water Sensitive Urban Design",或者主題"Sustainable Urban Drainage System",檢索跨度為1999年1月~2019年7月,文獻(xiàn)類型選擇Article,共檢索出1 008篇文獻(xiàn),作為本次研究的樣本。
1.2 研究工具和方法
CiteSpace軟件基于Java語(yǔ)言開發(fā)設(shè)計(jì),是一款主流的文獻(xiàn)可視化分析工具[10],可對(duì)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)量分析并實(shí)現(xiàn)信息的可視化。
將Web of Science核心合計(jì)庫(kù)下載的1 008篇,每條數(shù)據(jù)下載以全紀(jì)錄與引用參考文獻(xiàn)的純文本格式進(jìn)行保存,再將數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入CiteSpace v5.5R2軟件。設(shè)置參數(shù):時(shí)區(qū)分割選擇1999年至2019年,時(shí)間間隔選“1”年。主題詞術(shù)語(yǔ)來(lái)源選擇標(biāo)題(Title)、摘要(Abstract)和作者關(guān)鍵詞(Author Keyword),數(shù)據(jù)篩選為“TOP30”,引文數(shù)量、共被引頻次和共被引系數(shù)的閾值 (c,cc,ccv)前中后三個(gè)時(shí)間分區(qū)分別設(shè)置為默認(rèn)的參數(shù),節(jié)點(diǎn)類型分別選取國(guó)家(Country)、機(jī)構(gòu)(Institution)、作者(Author)、學(xué)科(Category)和關(guān)鍵詞(KeyWord)作共現(xiàn)分析,選取文獻(xiàn)(Reference)進(jìn)行共被引分析并得出自動(dòng)聚類結(jié)果,使用突現(xiàn)檢測(cè)功能(Detect Bursts)對(duì)關(guān)鍵詞進(jìn)行突現(xiàn)分析。
2.1 時(shí)序分布
1999年至2019年,關(guān)于海綿城市(包含其相似定義,后不再標(biāo)注)的研究文獻(xiàn)總數(shù)為1 008篇,圖1顯示了總發(fā)文量、施引文獻(xiàn)量和我國(guó)發(fā)文量的年際變化,從總發(fā)文量可以看出,2008年以前,年發(fā)文量較少,2009年年發(fā)文量為31篇,之后年發(fā)文量增速加快,2018年達(dá)到187篇。2019年截至7月,也達(dá)到了139篇,施引文獻(xiàn)量也保持了相近的變化趨勢(shì)。我國(guó)海綿城市研究起步較晚,2010年開始發(fā)文量為2篇,但此后年發(fā)文量迅速增大,2018年我國(guó)年發(fā)文量為72篇,占年總發(fā)文量的38.5%。
圖1 年度發(fā)文量趨勢(shì)圖Fig.1 Change trend of annual publication number
2.2 國(guó)家/地區(qū)分布
海綿城市的研究在全世界廣泛分布,就發(fā)文量來(lái)看(表1),美國(guó)的貢獻(xiàn)最多,總發(fā)文量達(dá)323篇,隨后為中國(guó)224篇、澳大利亞174篇、英格蘭65篇、韓國(guó)56篇、加拿大45篇等。但就中心度而言,英格蘭的中心度高達(dá)0.43,此外,澳大利亞、中國(guó)、美國(guó)的中心度均大于0.2。
表1 國(guó)家/地區(qū)發(fā)文量與中心度前10Tab.1 Top 10 countries/regions with publication number and centrality
2.3 機(jī)構(gòu)分布
海綿城市的研究機(jī)構(gòu)絕大多數(shù)為高校,表2中僅有中國(guó)科學(xué)院、US EPA(美國(guó)環(huán)境保護(hù)署)和USDA ARS(美國(guó)農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究所)三所科研機(jī)構(gòu)為非高校。Monash Univ(蒙納士大學(xué),澳大利亞)研究成果最多,發(fā)文量達(dá)59篇,中國(guó)科學(xué)院(Chinese Acad Sci)與清華大學(xué)(Tsinghua Univ)這兩所我國(guó)的科研機(jī)構(gòu)進(jìn)入了發(fā)文量前10。US EPA(美國(guó)環(huán)境保護(hù)署)發(fā)文量23篇排名第5,但其成果影響力最大,中心度達(dá)0.16排名第1。中國(guó)科學(xué)院(Chinese Acad Sci)、清華大學(xué)(Tsinghua Univ)與河海大學(xué)(Hohai Univ)均進(jìn)入了中心度排名前10。
表2 研究機(jī)構(gòu)發(fā)文量與中心度前10Tab.2 Top 10 research institutions with publication number and centrality
2.4 作者分布
表3中來(lái)自美國(guó)北卡羅來(lái)納州立大學(xué)的HUNT WF海綿城市研究的發(fā)文量為23篇,排名第1,DAVIS AP、DIETZ ME、ENGEL BA、LIU YZ、GUO JCY也來(lái)自美國(guó)的科研機(jī)構(gòu)。BROWN RR、DELETIC A和BACH PM三人來(lái)自蒙納士大學(xué),發(fā)文量分別為20篇、17篇和7篇。KIM LH發(fā)文量17篇,HONG J發(fā)文量9篇,二者均來(lái)自韓國(guó)的公州大學(xué)。來(lái)自墨爾本大學(xué)的FLETCHER TD發(fā)文量為10篇。JIA HF(賈海峰)、Li JK(李家科)和CHUI TFM(徐婷芳,中國(guó)香港)三人來(lái)自中國(guó)的科研機(jī)構(gòu)。
表3 研究作者發(fā)文量前20Tab.3 Authors with top 20 publication number
2.5 學(xué)科分布
表4為海綿城市研究學(xué)科發(fā)文量與中心度TOP10。水資源學(xué)發(fā)文量最大,達(dá)到555篇,隨后分別為環(huán)境學(xué)534篇,土木工程學(xué)221篇。雖然生態(tài)學(xué)的發(fā)文量為69篇,但其中心度位居第1位,說(shuō)明其核心地位。
表4 學(xué)科發(fā)文量與中心度前10Tab.4 Top 10 disciplines with publication number and centrality
2.6 文獻(xiàn)共被引聚類
引文歷史是可視化的“年輪”,“年輪”顏色從紫色到黃色的變化顯示時(shí)間從早期到近期的變化,通過Log-likelihood-ration方法將海綿城市研究的引文分為7個(gè)聚類(圖2)。
聚類#0和聚類#1規(guī)模較大。聚類#0標(biāo)簽為pervious concrete storm-water system(透水混凝土雨水系統(tǒng)),輪廓值0.842,共73個(gè)節(jié)點(diǎn),還包含生態(tài)調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)、流入污染物濃度、流出污染物濃度、出水水質(zhì)等節(jié)點(diǎn);聚類#1標(biāo)簽為case study(案例研究),輪廓值0.611,共66個(gè)節(jié)點(diǎn),還包含流域尺度、城市流域、流域建模、土地利用、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型、kozeny-kovacs模型、實(shí)時(shí)模擬、決策試行與評(píng)價(jià)、海綿城市PPP項(xiàng)目、識(shí)別關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)、道德風(fēng)險(xiǎn)行為等節(jié)點(diǎn)。
圖2 文獻(xiàn)共被引聚類Fig.2 Co-citation clustering of publications
剩余聚類緊密圍繞聚類#0和#1分布。聚類#2標(biāo)簽為extensive green roof(屋頂綠化),輪廓值0.757,共44個(gè)節(jié)點(diǎn),還包含多年模擬、長(zhǎng)期水文模型等;聚類#4標(biāo)簽為residential subdivisions(住宅小區(qū)),輪廓值0.978,共15個(gè)節(jié)點(diǎn),還包含市民感知、商業(yè)開發(fā)等節(jié)點(diǎn);聚類#5標(biāo)簽為partial exfiltration(滲濾),輪廓值0.885,共14個(gè)節(jié)點(diǎn),還包含重金屬、化學(xué)需氧量等節(jié)點(diǎn);聚類#7標(biāo)簽為base flow(基流),輪廓值0.921,共11個(gè)節(jié)點(diǎn),還包含流域尺度、城市綠色設(shè)施改造等節(jié)點(diǎn);聚類#10為urban wet-weather flow(城市雨天水流),輪廓值0.984,共6個(gè)節(jié)點(diǎn),還包含雨水收集系統(tǒng),非點(diǎn)源污染等節(jié)點(diǎn)。
2.7 突現(xiàn)關(guān)鍵詞
通過關(guān)鍵詞突現(xiàn)的變化可揭示研究前沿的變化,由表5可知,海綿城市研究的早期(2010年之前),關(guān)鍵詞主要集中在徑流和雨洪管理,其中雨洪管理更是作為長(zhǎng)期的熱詞延續(xù)至2015年,此后關(guān)鍵詞演化至水文學(xué)、綠色屋頂、堵塞、建模,2016年至今,突現(xiàn)關(guān)鍵詞演化更加頻繁,新增7個(gè)突現(xiàn)關(guān)鍵詞:土地利用變化、城市水文學(xué)、流域尺度、綠色基礎(chǔ)設(shè)施、中國(guó)、海綿城市、不確定性。關(guān)鍵詞的突現(xiàn)變化更加頻繁。
表5 突現(xiàn)關(guān)鍵詞前14Tab.5 Top 14 burst keywords
3.1 概況分析
發(fā)文量在一定程度上反映了該領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)和研究水平[11]。近20年間,關(guān)于海綿城市研究的文獻(xiàn)不斷增加,這表明海綿城市越來(lái)越受到研究機(jī)構(gòu)的關(guān)注與重視。
海綿城市的研究具有較廣泛的覆蓋面積,其中英格蘭、中國(guó)和澳大利亞這3個(gè)國(guó)家與其余國(guó)家間的連接線較多(圖3),國(guó)際間合作頻繁,反映出這3國(guó)在該領(lǐng)域研究中的核心地位,這也與表1的中心度數(shù)值排名相符。澳大利亞的蒙納士大學(xué)、美國(guó)環(huán)境保護(hù)署以及中國(guó)科學(xué)院(圖4)是該領(lǐng)域研究的代表性機(jī)構(gòu)。美國(guó)雖發(fā)文量排名第一,但與其余國(guó)家間的連接線偏少(圖3),即國(guó)際合作偏少,此外,美國(guó)國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究機(jī)構(gòu)眾多,多數(shù)機(jī)構(gòu)發(fā)文量小且分散,最終導(dǎo)致研究不夠深入,中心度不高。
圖3 國(guó)家/地區(qū)發(fā)文量與中心度可視化Fig.3 Visualization of countries/regions with publication nuber and centrality
圖4 研究機(jī)構(gòu)發(fā)文量與中心度可視化Fig.4 Visualization of research institutions with publication number and centrality
海綿城市研究作者的發(fā)文量總體偏低,僅2人發(fā)文總數(shù)達(dá)到20篇,且中心度均較低,故本文未統(tǒng)計(jì)作者發(fā)文的中心度及可視化結(jié)果,結(jié)合作者所在機(jī)構(gòu)可以發(fā)現(xiàn),發(fā)文量TOP20的作者有多人來(lái)自相同機(jī)構(gòu),例如DELETIC A在蒙納士大學(xué)組建了世界著名的雨水研究團(tuán)隊(duì),研究城市雨水徑流可持續(xù)發(fā)展的管理策略以及建模方法,團(tuán)隊(duì)成員還包括BROWN RR和BACH PM等人,LIU YZ和ENGEL BA均來(lái)自普渡大學(xué),KIM LH和HONG J均來(lái)自公州大學(xué)。越來(lái)越多的海綿城市研究團(tuán)隊(duì)正在形成,但是目前看來(lái)各團(tuán)隊(duì)間的合作偏少。
海綿城市研究方向呈現(xiàn)出多樣化的趨勢(shì),除了水資源學(xué)、環(huán)境學(xué)和工程學(xué)等學(xué)科外,還涉及了地球科學(xué)、地質(zhì)學(xué)、海洋學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、建筑施工技術(shù)、綠色&可持續(xù)發(fā)展技術(shù)等多個(gè)學(xué)科。從表4看出,計(jì)算機(jī)科學(xué)、建筑施工技術(shù)這2個(gè)學(xué)科雖然發(fā)文量未進(jìn)入TOP10,但仍具有較高的中心度,這說(shuō)明這些學(xué)科在海綿城市研究中也占據(jù)著重要地位。水資源學(xué)發(fā)文量大,與其余學(xué)科間的連接線也較多(圖5),中心度卻未進(jìn)入TOP10,這是由于海綿城市研究多為跨學(xué)科研究,水資源學(xué)相關(guān)內(nèi)容一般作為研究基礎(chǔ)而非研究核心內(nèi)容。
圖5 學(xué)科發(fā)文量與中心度可視化Fig.5 Visualization of disciplines with publication number and centrality
3.2 知識(shí)基礎(chǔ)分析
文獻(xiàn)共被引分析聚類可得出某段時(shí)間內(nèi),具有內(nèi)在聯(lián)系、數(shù)量相對(duì)較多的一組文獻(xiàn)所共同探討的問題,這類問題構(gòu)成了研究的知識(shí)基礎(chǔ)[12]??偨Y(jié)圖2結(jié)果可知,海綿城市研究的聚類包含多個(gè)方面,主要包括工程控制措施、案例分析、非工程系措施、城市水文學(xué)。
聚類#0、聚類#2、聚類#5可概括為工程控制措施,主要包括滲濾設(shè)施、綠色屋頂、透水路面、生物滯留池、人工處理設(shè)備等[13]。以透水路面為例,在城市環(huán)境中,透水路面設(shè)計(jì)無(wú)需占用額外土地,又可以消解城市降雨,在海綿城市設(shè)計(jì)中占據(jù)重要的地位。透水路面系統(tǒng)的有效使用必須充分考慮其水文特性,Schwartz[14]依據(jù)透水路面降雨與徑流的關(guān)系提出了水文性能評(píng)估和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)。透水路面等工程措施在世界各地的推廣中也會(huì)產(chǎn)生新的課題,如我國(guó)透水混凝土道路徑流污染日趨嚴(yán)重,董星海等[15]根據(jù)透水混凝土孔隙率,結(jié)合滲濾結(jié)構(gòu)與污染物的粒徑推斷出透水混凝土道路的最佳清理時(shí)間??傮w來(lái)看,關(guān)于工程控制措施的研究目的明確,研究?jī)?nèi)容也逐漸趨于成熟。
聚類#1為案例分析,研究人員根據(jù)實(shí)際案例開展研究,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),最后提出和利用適宜的方案[16]。該聚類輪廓值僅為0.611,這是由于輪廓值反映的是聚類的同質(zhì)性[10],而世界各地海綿城市建設(shè)案例的多樣性及多變性導(dǎo)致了聚類節(jié)點(diǎn)的同質(zhì)性偏低。例如有的節(jié)點(diǎn)體現(xiàn)了海綿城市研究范圍的變化,如流域尺度、城市化流域、流域建模等;有的節(jié)點(diǎn)體現(xiàn)了研究方法的變化,如數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型、kozeny-kovacs模型、決策試行與評(píng)價(jià)模型等;也有節(jié)點(diǎn)體現(xiàn)了建設(shè)評(píng)估等非工程性措施的變化,如海綿城市PPP項(xiàng)目、道德風(fēng)險(xiǎn)行為、風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別等。以上這些節(jié)點(diǎn)在圖2中接近黃色,成果較新,仍有較大的發(fā)展空間,隨著今后研究的深入,有可能成長(zhǎng)為海綿城市研究新的聚類。
聚類#4主要代表海綿城市的建設(shè)評(píng)估等非工程性措施,發(fā)達(dá)國(guó)家在海綿城市的建設(shè)中重視工程建設(shè)與經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)因素之間的相互平衡[9],Bowman等人[17]利用4種不同的方式對(duì)美國(guó)愛荷華州Ames市2093戶居民小區(qū)的海綿城市建設(shè)進(jìn)行評(píng)估,并認(rèn)為開發(fā)商和當(dāng)?shù)卣l(fā)展商及民政官員應(yīng)考慮如何教育市民有關(guān)海綿城市的優(yōu)勢(shì)以提高市民對(duì)這類設(shè)計(jì)的興趣。英國(guó)政府針對(duì)新建房屋設(shè)立1~6級(jí)評(píng)估體系,要求至少達(dá)到3級(jí)以上才能獲得開工許可,而雨水回收系統(tǒng)是評(píng)估體系的重要指標(biāo)[9]。目前不同的國(guó)家或地區(qū)對(duì)評(píng)估方式和內(nèi)容各有側(cè)重,針對(duì)建設(shè)評(píng)估等非工程性措施研究的相關(guān)論文仍然偏少[16]。但結(jié)合聚類#1看,該類非工程措施的研究呈現(xiàn)增長(zhǎng)的趨勢(shì)。
聚類#7和聚類#10屬于城市水文學(xué)領(lǐng)域?;魇堑乇硭?、地下水相互作用的重要環(huán)節(jié)[18],在河流生態(tài)系統(tǒng)中具有調(diào)節(jié)水溫和水質(zhì)、改善營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和碳循環(huán)等重要作用,城市化對(duì)地下水補(bǔ)給和基流的影響不容忽視[19]。城市雨天水流的研究對(duì)象則包括雨洪控制、雨污合流以及雨污分流三大部分[20]。這兩個(gè)聚類均以水為研究主體,構(gòu)成了海綿城市研究的理論基礎(chǔ)。
3.3 研究前沿分析
盡管海綿城市建設(shè)在世界多地已取得了成功案例,但其實(shí)施范圍通常是小區(qū)域或試驗(yàn)性的[16-17],研究表明,城市雨洪受氣候、土地利用特征和鄰近河網(wǎng)等多種因素的影響[21-22]。程曉陶[23]針對(duì)我國(guó)的建設(shè)實(shí)際指出,僅靠城市小范圍海綿城市的改造,難以解決城市內(nèi)澇的問題,需要在流域尺度上考慮如何為其安排雨洪的出路。因此有必要將海綿城市的設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)和建設(shè)范圍擴(kuò)大,同時(shí)考慮更多的影響因素(如土地利用的變化、氣候等)?!傲饔虺叨取币约啊巴恋乩米兓边@兩個(gè)突現(xiàn)關(guān)鍵詞的出現(xiàn)表明近年來(lái)海綿城市研究已經(jīng)從小區(qū)域(或試驗(yàn)性)尺度轉(zhuǎn)向流域尺度。
海綿城市建設(shè)研究需要收集大量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和日常運(yùn)營(yíng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),一方面,大量的數(shù)據(jù)有助于更全面了解情況,并對(duì)數(shù)據(jù)處理的方法和效率提出了更高的要求,另一方面,大量的數(shù)據(jù)也帶來(lái)了數(shù)據(jù)質(zhì)量、參數(shù)選取等的不確定性。這與“不確定性”這一突現(xiàn)關(guān)鍵詞相對(duì)應(yīng)。Thorndahl等人[24]利用整合的洪水與雨水模型對(duì)丹麥某小鎮(zhèn)進(jìn)行實(shí)時(shí)模擬,結(jié)果可以生成實(shí)時(shí)的洪水圖,但模擬對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)量和數(shù)據(jù)分辨率的要求很高,且目前預(yù)測(cè)性能有限。Li等人[25]以陜西西咸新區(qū)為例,建立了城市洪水和非點(diǎn)源污染的MIKE洪水模型,并對(duì)模型的不確定性進(jìn)行分析,結(jié)果表明水文折減因子、抗?jié)B性、衰減常數(shù)等參數(shù)對(duì)總徑流、洪峰流量和水質(zhì)有較大影響。因此,基于信息技術(shù)的智能數(shù)據(jù)分析研究是海綿城市研究的前沿,這也與聚類1#中數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)型、實(shí)時(shí)模擬等節(jié)點(diǎn)結(jié)果相一致。
2010年美國(guó)環(huán)??偸鸾o出“綠色基礎(chǔ)設(shè)施”的定義,該詞作為2016年的突現(xiàn)關(guān)鍵詞取代了之前的“綠色屋頂”(2013年突現(xiàn)關(guān)鍵詞),盡管此后美國(guó)多地多部門推出了“綠色基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”,但對(duì)執(zhí)行中存在的障礙、金融策略、評(píng)估、維護(hù)均沒有完整的敘述。Nilubon等人[26]研究發(fā)現(xiàn)由于部門權(quán)限不足和跨行政區(qū)劃導(dǎo)致的信息不匹配造成海綿城市案例研究的結(jié)果較差。Li等人[27]調(diào)查總結(jié)了我國(guó)30個(gè)試點(diǎn)海綿城市所面臨的問題與挑戰(zhàn),認(rèn)為海綿城市建設(shè)中存在的問題與當(dāng)?shù)丨h(huán)境密切相關(guān),此外,工程技術(shù)、融資與收益模式、風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)等多個(gè)環(huán)節(jié)均會(huì)影響實(shí)施進(jìn)度與效果。因此需要建立一個(gè)融合政府部門、地方相關(guān)單位、公眾、技術(shù)支撐、立法及監(jiān)管保障的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)框架,這也將成為未來(lái)海綿城市研究的方向。
本文借助CiteSpace軟件,通過檢索1999年至2019年以來(lái)Web of Science核心合計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)中相關(guān)海綿城市研究的文獻(xiàn)進(jìn)行可視化分析,對(duì)海綿城市研究的現(xiàn)狀、熱點(diǎn)以及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行評(píng)價(jià)。
4.1 海綿城市研究呈上升趨勢(shì),英格蘭、中國(guó)和澳大利亞在該領(lǐng)域的研究中具有核心地位。在機(jī)構(gòu)層面,蒙納士大學(xué)、美國(guó)環(huán)境保護(hù)署以及中國(guó)科學(xué)院為該領(lǐng)域研究的代表性機(jī)構(gòu)。海綿城市研究方向呈現(xiàn)出多樣化的趨勢(shì),環(huán)境學(xué)、生態(tài)學(xué)和工程學(xué)為其核心學(xué)科。
4.2 未來(lái)的研究前沿預(yù)計(jì)為:流域尺度的海綿城市研究、基于信息技術(shù)的智能數(shù)據(jù)分析研究以及融合政府部門、地方相關(guān)單位、公眾、技術(shù)支撐、立法及監(jiān)管保障的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)框架研究。