基于CiteSpace的海洋空間規(guī)劃研究進展分析

李思達 張海峰 徐敏

關鍵詞：海洋空間規(guī)劃;研究熱點;文獻計量;CiteSpace;知識圖譜;可視化分析

中圖分類號：P76 文獻標志碼：A 文章編號：1005-9857（2022）01-0023-08

0引言

海洋空間規(guī)劃是以生態(tài)系統(tǒng)為中心進行海洋綜合管理的重要工具[1]，是以海洋空間為研究對象，包含海岸帶、近海、遠洋，涵蓋海面、海水、海底空間，以協(xié)調海洋資源開發(fā)與海洋生態(tài)環(huán)境保護為目的對海洋開發(fā)活動進行合理布局的空間規(guī)劃，合理的海洋空間規(guī)劃能夠與陸域空間規(guī)劃協(xié)調對接[2]，推動區(qū)域社會經濟發(fā)展，是實現(xiàn)海洋生態(tài)保護和可持續(xù)發(fā)展的重要抓手。

許多國家在20世紀就已提出針對環(huán)境保護問題實施海洋綜合管理。如：20世紀中期日本就根據(jù)瀨戶內海和東京灣資源環(huán)境評價實施管理;澳大利亞在1975年以大堡礁生態(tài)系統(tǒng)保護為目的建立了大堡礁公園管理局;2002年，歐盟委員會發(fā)布了《海岸帶綜合管理建議書》，提出基于區(qū)域資源管理進行的海洋空間規(guī)劃，明確海洋空間規(guī)劃在整體空間規(guī)劃中的地位;2005年，《歐盟海洋環(huán)境策略綱要》中首次建立了海洋空間規(guī)劃的支持性框架;2006年聯(lián)合國教科文組織召開第一屆海洋空間規(guī)劃，正式提出基于生態(tài)系統(tǒng)的方法制定海洋空間規(guī)劃，歷經10余年的發(fā)展，各國已經開展了較多海洋空間規(guī)劃理論研究和管理實踐。如：比利時綜合評價海域開發(fā)活動和關鍵生態(tài)指標，分步驟劃分了用海區(qū)域和保護區(qū)[3];荷蘭在北海2015海洋綜合管理計劃的基礎上，不斷進行特定功能區(qū)研究，調整現(xiàn)有管理制度[4];Bennett等[5]討論了社會科學對海洋空間規(guī)劃的指導作用;Karnad等[6]研究了印度漁業(yè)受海洋空間規(guī)劃的影響。

我國海洋空間規(guī)劃起步較晚，但在他國實踐基礎上迅速發(fā)展出了符合我國社會經濟現(xiàn)狀的空間規(guī)劃體系，目前形成了包括海洋功能區(qū)劃、海洋環(huán)境保護規(guī)劃、生態(tài)紅線區(qū)劃為主的一系列規(guī)劃。我國海洋空間規(guī)劃理論研究取得了一定成果，如張倩等[7]依據(jù)生態(tài)承載力評價進行了江蘇省連云區(qū)海洋空間規(guī)劃研究，宋岳峰等[8]基于生態(tài)系統(tǒng)設計了三級海洋空間規(guī)劃分區(qū)方案，也有一些學者探究了國外空間規(guī)劃實際對我國的啟示[9-11]。

總體而言，我國海洋空間規(guī)劃已經形成了初步成果，但仍存在較多不足。2019年新一輪國土空間規(guī)劃對海洋區(qū)域合理規(guī)劃提出了新要求，隨著2020年我國上一輪海洋功能區(qū)劃截止，海洋區(qū)域的合理規(guī)劃迫在眉睫。實踐中海洋開發(fā)強度與生態(tài)環(huán)境面臨的威脅也在與日俱增，面對政策和實際開發(fā)的雙重需求，分析海洋空間規(guī)劃最新的研究進展與發(fā)展趨勢，明確研究熱點顯得尤為重要。因此，本研究利用文獻計量和可視化方法，對近20年海洋空間規(guī)劃文獻進行了定量統(tǒng)計分析，探究2000—2020年海洋空間規(guī)劃發(fā)文量、被引頻次、發(fā)文期刊、作者、機構影響力和研究熱點內容的變化趨勢。

1研究方法與數(shù)據(jù)來源

本研究數(shù)據(jù)來源于web of science核心數(shù)據(jù)庫，為了展現(xiàn)海洋空間規(guī)劃研究發(fā)展的全過程，研究時間范圍選擇全部，設定搜索語句為：TS=（marine“spatial planning”或coastal“spatial planning”），文獻語言選擇英文，剔除非學術類論文將文獻類型設定為article，檢索得到1361條結果，提取數(shù)據(jù)的作者、標題、來源出版物、摘要、引用參考文獻等數(shù)據(jù)，用于進行文獻可視化分析。

本研究借助CiteSpace工具進行文獻可視化分析。CiteSpace是一款分析科學文獻數(shù)據(jù)知識圖譜的軟件[12-14]。利用該軟件能夠提供共現(xiàn)網絡與共被引網絡的可視化分析，直觀反映學者、機構、國家的合作情況以及該領域的研究前沿與熱點，全面揭示研究領域的知識結構和發(fā)展情況[15-17]。

采用CiteSpace對2000—2020年文獻數(shù)據(jù)進行可視化分析，分別選擇節(jié)點類型（NodeTypes）=“Keywords”“Country”“Institution”，進行關鍵詞、國家、機構的合作網絡分析，設置時間切片（TimeSlicing）= “2000—2020”，時間區(qū)分度（YearPerSlice）為1。為了提高運算的簡潔性和數(shù)據(jù)的可靠性，選擇閾值（SelectionCriteria）為“TopN=50”。使用軟件自帶的“Burstsness”分析功能對關鍵詞進行暴點（bursts）分析，Burstness分析可以反映某一時段的突發(fā)研究熱點、持續(xù)時間，有助于了解研究領域的前沿和熱點內容。

聚類分析中Modularity和Mean Silhouette是兩個檢驗聚類水平的指標[18]。Modularity的值域在[0，1]，值越大表明網絡聚類結果越好，該值大于0.3時表明網絡聚類結構顯著，分析結果相對可靠;Mean Silhouette值是用來衡量網絡同質性的指標，越接近于1 反映網絡的同質性越高，Mean Silhouette值大于0.5時表示聚類結果具有合理性。

2 結果

2.1 時間特征分析

年度發(fā)文數(shù)量和被引數(shù)的變化趨勢可以直觀地反映研究領域的發(fā)展過程與受關注程度。

從發(fā)文量來看，海洋空間規(guī)劃研究近20年可以分為兩個階段（圖1）：2000—2006年海洋空間規(guī)劃受到關注較少，這一階段是海洋空間規(guī)劃研究的初期發(fā)展階段，發(fā)文量較少且相對穩(wěn)定;2006—2020年是海洋空間規(guī)劃的飛速發(fā)展階段，僅2009年、2016 年、2020年發(fā)文量較前一年有所下降，整體發(fā)文量快速增多。被引頻次的變化在時間上顯示了相同的趨勢，2006年后被引頻次快速增加，2017年后增速進一步加快，2019年和2020年被引頻次超過5000次，這說明海洋空間規(guī)劃研究受到的關注不斷增多。

從國家層面來看，英國、德國、法國等歐洲國家開展研究較早，2005年以前已經開展了海洋空間規(guī)劃研究，在2006年以后快速增長，在2015—2017年分別迎來小幅下降，總體發(fā)文量呈現(xiàn)上升趨勢。中國相關研究開展相對較晚，發(fā)文量相對穩(wěn)定，與世界頂尖水平接近但仍存在差距，但2018年以來我國發(fā)文量大幅提高，2020年發(fā)文量為當年第三。隨著新一輪海洋功能區(qū)劃編制的進行，我國近年來對海洋空間規(guī)劃研究的重視不斷加強。

2.2 期刊和作者影響力分析

發(fā)文期刊的分布特征是反映研究方向和影響力的重要方面。通過WOS文獻數(shù)據(jù)得到的2000—2020年海洋空間規(guī)劃發(fā)文量前10的期刊（表1），總發(fā)文量和被引次數(shù)上《Marine Policy》最多，而《PLoS ONE》是平均被引次數(shù)最高的?！禡arine Policy》《Ocean Coastal Management》的名列前茅表明海洋空間規(guī)劃研究中政策研究得到了廣泛關注，《Ices Journal of Marine Science》的高發(fā)文量和高被引率體現(xiàn)了海洋空間規(guī)劃對傳統(tǒng)漁業(yè)資源規(guī)劃的重視，較多研究者的成果發(fā)表于《Marine Ecology Progress Series》《Biological Conservation》《Marine Pollution Bulletin》《Aquatic Conservation Marine and Freshwater Ecosystems》，體現(xiàn)學界普遍從生態(tài)系統(tǒng)出發(fā)進行海洋空間規(guī)劃研究。表2 展示了2000—2020年海洋空間規(guī)劃研究發(fā)文量前10的作者，從發(fā)文量和被引數(shù)看，歐美國家作者仍占據(jù)領先地位。

2.3 國家機構知識圖譜分析

合作網絡中較大的節(jié)點表示該國家發(fā)文量更多，圖2中美國、英國、澳大利亞、德國、意大利節(jié)點較大，2000—2020年這些國家發(fā)文量占總數(shù)的前5位，在海洋空間規(guī)劃研究中具有領先地位，尤其是美國（338篇）、英國（335篇）明顯高于其他國家，海洋空間規(guī)劃研究水平較高（表3）。合作網絡包含節(jié)點N =103，連線數(shù)E=784，連接強度D =0.2869，這表現(xiàn)出國家間的海洋空間規(guī)劃研究合作網絡已經初步形成。

中心性能夠體現(xiàn)某一節(jié)點連接其他兩個節(jié)點的情況，美國、英國、澳大利亞等國家中心性均較大，這些國家在海洋空間規(guī)劃研究中起到了“中軸”的作用，具有引領研究前沿發(fā)展的地位，此外南非盡管發(fā)文量相對較少（41篇），但其中心性大于0.1，這表明其與一定范圍內的國家存在緊密合作，具有海洋空間規(guī)劃研究的區(qū)域領先地位，可見海洋空間規(guī)劃研究存在區(qū)域合作性，往往由幾個代表性國家作為核心引領區(qū)域研究發(fā)展。中國海洋空間規(guī)劃從發(fā)文量水平來看接近一流水平，但中心性較小，表明我國相關研究仍不具備創(chuàng)新引領地位。

機構合作網絡（圖3）顯示總節(jié)點數(shù)N=802，連線數(shù)E=3492，連接強度D=0.0192，研究機構間初步形成了合作網絡。發(fā)文量最多的5個研究機構為美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）、昆士蘭大學、大自然保護協(xié)會、詹姆斯·庫克大學和斯坦福大學（表4）。有17家機構發(fā)文在20篇以上，發(fā)表論文總數(shù)477篇，占總樣本的35.05%。發(fā)文量前10的研究機構中2所位于英國，2所位于澳大利亞，其余6所均位于美國。697個機構發(fā)文量少于5篇，這表明海洋空間規(guī)劃研究存在少數(shù)發(fā)文較多的機構，但整體研究更依賴于大量研究機構的普遍參與。昆士蘭大學、NOAA 和大自然保護協(xié)會中心性均超過了0.1，表明這3所研究機構在海洋空間規(guī)劃研究中具有領先地位。與國際頂尖研究機構相比，中國從事海洋空間規(guī)劃的高校和研究機構發(fā)文較少，2000—2020年中國從事相關研究發(fā)文最多的為中國海洋大學和廈門大學（6 篇），二者被引頻次分別為186次和37次，遠低于同領域頂尖研究機構。

2.4 關鍵詞知識圖譜分析

關鍵詞合作網絡得到的節(jié)點較多，總節(jié)點數(shù)N為630個（圖4）。從出現(xiàn)頻次來看，除“marinespatialplanning”外，“management”“conservation”“marineprotectedarea”“fishery”和“biodiversity”這5個關鍵詞占據(jù)前5 位，出現(xiàn)頻次超過50 的20個關鍵詞中，“climatechanged”“ecosystemservice”和“policy”出現(xiàn)頻次也較高（分別為99 次，80次，65次），表明政策研究和生態(tài)環(huán)境研究是海洋空間規(guī)劃研究的主要內容。

早期的海洋空間規(guī)劃研究依托于海岸帶綜合管理（ICZM），研究注重資源利用和管理，2007年“Marine spatial planning”第一次作為關鍵詞出現(xiàn)，此后海洋空間規(guī)劃研究向著多交叉多融合的方向發(fā)展。分析“management”相關的關鍵詞反映了海洋空間規(guī)劃的整體變化，“coastal management”和“ocean management”在時間上先后出現(xiàn)，這意味著應對日益增加的海洋開發(fā)需求，海洋空間規(guī)劃研究和實踐范圍也在不斷外擴。2007年出現(xiàn)的關鍵詞有“water management”“sediment management”和“sea use management”等，2008年“ecosystem based management”作為關鍵詞出現(xiàn)并在此后被頻繁提及（114次），相關關鍵詞還有此后出現(xiàn)的“adaptive management”和“environmental management”等，這表明海洋空間規(guī)劃研究在早期是依托海洋資源環(huán)境管理經驗進行的整體性規(guī)劃工作，在實踐中對水體、沉積物等分別進行管理，目前則已經確立了以生態(tài)系統(tǒng)為基礎的規(guī)劃原則，在研究中考慮整體生態(tài)環(huán)境功能進行規(guī)劃。

從研究區(qū)域看，北海（north sea）、巴倫支海（Baltic sea）和地中海（Mediterranean sea）代表的歐美國家是熱門研究區(qū)。方法類關鍵詞中，“CGF（cumulant generating function）”“GI（Geographic In formation）”

和marxan等關鍵詞出現(xiàn)頻次較高，表明了地理信息技術和計算機模擬技術在海洋空間規(guī)劃中的廣泛使用。另外，海洋生態(tài)環(huán)境保護是海洋空間規(guī)劃研究的重點關注對象，“氣候變化（climate change）”“酸化（acidification）”和“海平面上升（sea level rise）”等關鍵詞頻繁出現(xiàn)在相關文獻中，揭示了海洋空間規(guī)劃研究與生態(tài)系統(tǒng)保護的密切聯(lián)系。

近5年來，“space”和“l(fā)and”作為關鍵詞的頻繁出現(xiàn)反映了學者們對海洋空間規(guī)劃范圍的關注，歐美國家的海洋空間規(guī)劃實踐中紛紛拓展海岸線向陸一側的規(guī)劃范圍，將諸如流域等陸地生態(tài)系統(tǒng)囊括在規(guī)劃范圍內，從更大尺度的生態(tài)系統(tǒng)角度進行海洋空間規(guī)劃，“blue economy”“blue growth”和“wave energy”等詞出現(xiàn)頻次較高，以往的海洋空間規(guī)劃研究過多地關注生態(tài)環(huán)境保護，忽視了其他空間功能的利用，目前已有更多學者將研究重點放在藍色經濟上，追求經濟與生態(tài)的協(xié)同進步[19-20]，在進行生態(tài)環(huán)境保護修復的同時，優(yōu)化革新現(xiàn)有開發(fā)活動，調整海洋資源開發(fā)結構，在生態(tài)功能以外關注海域空間全部功能的發(fā)展，實現(xiàn)海洋區(qū)域經濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護的共同進步，是目前海洋空間規(guī)劃研究密切關注的熱點。

聚類分析結果得到的Modularity Q=0.633，Mean Silhouette=0.8387，因此聚類結果是可信的。主要的聚類有ecosystem services、scenarios、CGFS、integrated management、coastal partnerships和landuse等（圖5）。

2000—2020年海洋空間規(guī)劃研究存在28 個“爆點”，早期海洋空間規(guī)劃研究注重生態(tài)過程（ecosystem approach）等基礎研究，2013年以來研究更加成熟，更加關注以人類活動在空間規(guī)劃中的作用，如“漁業(yè)管理（fisheries management）”“開發(fā)效益（benefit）”和“行為（behavior）”成為“爆點”關鍵詞，注重在空間規(guī)劃中的利益相關者（stakeholder）參與，“marxan”和“model”作為“爆點”出現(xiàn)也凸顯了計算機模擬技術在空間規(guī)劃中的重要作用，“土地（land）”作為研究熱點表現(xiàn)了海洋空間規(guī)劃對海陸協(xié)調的關注，而“海洋保護（marine conservation）”作為“爆點”體現(xiàn)了生態(tài)環(huán)境保護始終是海洋空間規(guī)劃研究的熱點。

3 結論與討論

本研究利用WOS核心數(shù)據(jù)庫和CiteSpace軟件，從研究機構、關鍵詞、發(fā)文期刊等方面分析2000—2020年海洋空間規(guī)劃研究進展和熱點，得出以下結論。

（1）海洋空間規(guī)劃研究從時序上以2006年為界劃分為兩個階段，2000—2006年是海洋空間規(guī)劃研究的起步階段，這一階段的研究依托于海岸帶綜合管理，以資源環(huán)境管理和開發(fā)利用角度進行規(guī)劃為主，海洋空間規(guī)劃研究處于摸著石頭過河的雛形階段，但已經開始形成了以解決生態(tài)環(huán)境問題為目的進行規(guī)劃的意識。2006年歐盟委員會在《歐洲未來海洋政策綠皮書》中提出以生物多樣性保護為目的開展海洋空間規(guī)劃，同年聯(lián)合國教科文組織開展了第一屆海洋空間規(guī)劃。2007年海洋空間規(guī)劃正式被作為關鍵詞在研究中被提出，此后海洋空間規(guī)劃研究由理論轉向了現(xiàn)實實踐，研究水平迅速發(fā)展，這一階段至今是海洋空間規(guī)劃的迅速發(fā)展期。2017年第二屆海洋空間規(guī)劃大會召開后，海洋空間規(guī)劃研究熱度進一步提高，隨著海洋開發(fā)強度和范圍的增大，對海洋空間規(guī)劃的需求和關注只會不斷增強，海洋空間規(guī)劃研究將向著大尺度、長時間、以協(xié)調生態(tài)系統(tǒng)保護和可持續(xù)發(fā)展為目的的方向持續(xù)進步。

（2）歐美國家和機構在海洋空間規(guī)劃研究中影響較大，發(fā)達國家的經濟水平和海岸帶開發(fā)情況使得其海洋空間規(guī)劃研究的開展時間較早，研究水平較高，合作也較為緊密。我國目前的研究水平與一流水平還有差距，研究機構的數(shù)量和質量都有不足，未來需要進一步加強國際合作，提高自身的研究水平和影響力。

（3）海洋空間規(guī)劃研究以政策研究和生態(tài)環(huán)境保護研究為重點，分析海洋生態(tài)系統(tǒng)和環(huán)境問題，為行政部門提供用海管理依據(jù)，實現(xiàn)環(huán)境保護和海洋開發(fā)協(xié)調進步，是海洋空間規(guī)劃研究的目的。

（4）海洋空間規(guī)劃研究中出現(xiàn)較多的關鍵詞有“management”“conservation”“marine protected area”“fishery”和“biodiversity”，近年來“l(fā)and”“blue economy”“blue growth”和“wave energy”出現(xiàn)頻次較高，主要關鍵詞聚類包括“ecosystem services”“scenarios”“CGFS”“integrated management”“coastal partnerships”和“l(fā)and use”等，優(yōu)化產業(yè)結構，調整開發(fā)模式，在保護生態(tài)環(huán)境的同時注重海洋經濟發(fā)展，是海洋空間規(guī)劃研究的主要熱點。

總體而言，海洋空間規(guī)劃研究以政策和環(huán)境保護研究為主，無論從影響力還是熱點研究區(qū)域看，歐美經濟發(fā)達國家都是海洋空間規(guī)劃研究的主戰(zhàn)場，研究熱點由對生態(tài)環(huán)境的關注轉向以人類活動為重心，協(xié)調保護與多種功能共同發(fā)展的全面規(guī)劃研究。近10年來，“challenge”是出現(xiàn)頻次最多的關鍵詞，全球大規(guī)模的海洋和海岸帶開發(fā)帶給我們不僅是發(fā)展的機遇，更多的是日益增長的挑戰(zhàn)。

應對不斷增強的海洋開發(fā)活動，提高海洋空間規(guī)劃研究水平是我們的必然選擇，我國海洋空間規(guī)劃研究和實踐與國際頂尖水平還有較大差距，研究理論基礎和管理實踐都存在較多不足，因此我國海洋空間規(guī)劃可以從以下幾點繼續(xù)發(fā)展。

（1）應加強海洋觀測和數(shù)據(jù)收集研究，海洋空間規(guī)劃作為管理工具，十分依賴對海洋生態(tài)系統(tǒng)的客觀評價。利用3S技術和計算機模型手段獲取實時、大規(guī)模、精確的海洋觀察數(shù)據(jù)，是一切海洋科學和管理研究的基礎。

（2）應加強海洋生態(tài)系統(tǒng)響應機制和評價研究。生態(tài)系統(tǒng)是海洋空間規(guī)劃研究的核心，應對全球氣候環(huán)境變化，探索不同環(huán)境要素變化下生態(tài)系統(tǒng)響應機制，明晰海洋生態(tài)系統(tǒng)在自然和人為作用雙重影響下的變動，是制定合理海洋空間規(guī)劃的關鍵環(huán)節(jié)。另外生態(tài)系統(tǒng)評價研究也是實現(xiàn)合理規(guī)劃的重要前提，定量或定性的評價區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)質量、服務功能有助于劃分不同級別和功能的生態(tài)區(qū)域。目前海洋生態(tài)系統(tǒng)評價十分依賴實測數(shù)據(jù)，而陸域已有較成熟生態(tài)系統(tǒng)服務功能評價模型，如InVEST和ARIES等，海洋的廣闊性、復雜性、數(shù)據(jù)難獲得性使得生態(tài)模型難以被運用，如何設計合理的參數(shù)將這些模型應用在海洋區(qū)域，進行大規(guī)模、長時間的評價研究，是未來海洋空間規(guī)劃實踐亟須解決的問題。

（3）應細化海洋空間規(guī)劃管理措施，與發(fā)達國家相比，我國海洋空間規(guī)劃在縣市層面缺乏規(guī)劃分異，不能因海制宜地進行實踐。不同區(qū)域具有的生態(tài)系統(tǒng)功能和可開發(fā)屬性往往存在空間分異，合理的規(guī)劃能體現(xiàn)區(qū)域規(guī)劃保護和開發(fā)重點，在整體規(guī)劃基礎上進行適當取舍，將區(qū)域重點生態(tài)功能放在首位，跳出行政區(qū)劃，針對海域屬性制訂具體方案，并充分考慮公眾參與情況，將利益相關者納入規(guī)劃的全過程中，根據(jù)實際情況調整規(guī)劃方案，實現(xiàn)生態(tài)保護和經濟發(fā)展的齊頭并進。