摘 要：为探究大数据在智慧城市领域的应用现状，采用文献可视化工具CiteSpace对中国知网（CNKI）自2013年至2023年的相关文献进行系统梳理和定量分析，通过构建基于发文时间、研究机构、核心作者、关键词等核心信息的知识图谱，旨在揭示该领域的研究热点和发展趋势。研究发现，自2013年起，关于大数据在智慧城市领域的应用研究整体呈增长态势，相关研究论文数量迅速攀升，同时形成密集的小规模合作网络。关键词共现和聚类分析显示，大数据应用在智慧城市中的电子政务、养老服务、自然资源、城市规划、轨道交通、电力、医疗等领域发挥重要作用。目前，城市治理、应急决策和信息安全已成为智慧城市领域备受瞩目的研究焦点。
关键词：大数据；智慧城市；信息化；CiteSpace
中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2025）02-0130-05
Research Status on the Big Data Application in the Field of Smart City Based on CiteSpace
LI Xin， HONG Haochun， YANG Ke
（PowerChina Urban Planning and Design Institute Co.， Ltd.， Guangzhou 511400， China）
Abstract： In order to explore the application status of Big Data in the field of smart city， this paper uses the literature visualization tool CiteSpace to systematically sort out and quantitatively analyze the related literature from CNKI from 2013 to 2023. By constructing a Knowledge Graph based on core information such as publication time， research institutions， core authors， and keywords， this paper aims to reveal the research hotspots and development trends in this field. The research finds that since 2013， the application research of Big Data in the field of smart city has shown an overall growth trend， and the number of related research papers has risen rapidly， while forming a dense small-scale cooperation network. The keyword co-occurrence and cluster analysis show that big data application plays an important role in the E-government， elderly service， natural resources， urban planning， rail transit， electricity， medical care， and other fields in smart city. At present， urban governance， emergency decision-making and information security have become the research focuses in the field of smart city.
Keywords： Big Data; smart city; information; CiteSpace
DOI：10.19850/j.cnki.2096-4706.2025.02.024
0 引 言
随着全球城市化进程的不断演进，因前期城市规划缺失或不足带来的“城市病”不断涌现，给城市的运行和管理带来了巨大挑战。例如，各管理部门未统筹规划导致道路重复建设和反复开挖，进而引发了“马路拉链”现象；私家车数量的大幅增长与不合理的交通规划相互作用，进一步加剧了交通拥堵的严重程度；电力供需矛盾也导致了城市电力供给不足的问题。为了应对诸多挑战，城市管理者尝试运用信息技术手段构建智慧城市，以提高城市运行效率和生活质量，改善人居环境。在此背景下，大数据技术因其强大的数据处理和分析能力，成为推动智慧城市发展的关键力量。甄峰等[1]认为大数据具备为智慧城市研究和规划提供新的数据思维和理念的潜力，这可以加强城市管理者在分析和解决城市问题方面的能力；尹腾腾[2]等指出大数据技术时刻存在于智慧化城市建设过程及建设评估中，并对推进我国智慧化城市建设提出建议；LI [3]等通过对传感器产生的海量数据进行分析，提出了一种以云计算和数据挖掘为重点的大数据处理策略。
目前，大数据应用在智慧城市领域中的研究热点分布广泛，但对于该领域的特征和整体脉络分析尚相对不足。本文基于中国知网（CNKI）数据库，以2013年至2023年为时间范围，着重关注国内关于大数据技术在智慧城市领域研究的文献，通过对发文数量、研究机构、核心作者、研究热点的定量图谱分析，总结归纳出该领域的研究现状和发展趋势，旨在为未来智慧城市领域大数据研究提供参考依据。
1 研究方法与数据来源
1.1 研究方法
文献计量学是利用数学和统计学方法，定量分析参考文献，集数学、统计学、文献学于一体的交叉学科[4]。CiteSpace软件是一款引文可视化分析软件，具备多数据库格式相互转换、图谱动态调整、聚类算法优化等功能，被广泛用于知识图谱可视化分析[5]。本研究采用文献计量学分析方法，借助CiteSpace为主要的分析软件，对涵盖“大数据”和“智慧城市”主题的420篇文献进行计量分析，以揭示其研究热点和发展趋势。通过定量统计和聚类分析，根据期刊发文总量、研究机构、作者信息、热点关键词等方面，构建可视化知识图谱，直观呈现大数据技术在智慧城市领域的研究信息，深入理解其研究格局和动态。
1.2 数据来源
本研究将中国知网（CNKI）作为主要的文献检索来源，以“大数据”和“智慧城市”为主题词，检索时间范围为2013年1月至2023年12月，检索范围包括SCI、CSSCI、EI、北大核心和CSCD，共检索出681篇文献记录，将原始数据经过人工识别和筛选，排除会议记录、新闻报道和书籍等非研究性文献及与本研究相关性较低的文献后，最终筛选出420篇论文作为本次研究的分析对象。
2 研究基本情况统计分析
2.1 发文数量及时间分布
如图1所示，大数据应用在智慧城市领域的研究态势呈现出倒U型曲线。2012年年底，住房和城乡建设部发布《关于开展国家智慧城市试点工作的通知》等相关政策，为我国智慧城市建设拉开了序幕并奠定了基础。2013年至2014年，随着政策的引导和推动，该领域的研究论文发表数量迅速增加，反映出学术界对智慧城市的高度关注。2015年至2019年，相关文献数量呈现出稳步上升的趋势，年度发文量在2020年迎来高峰后有所回落，但2021年发文量仍有51篇，保持着相对较高的研究活动水平。2022年，年度发文量迅速跌落至23篇，2023年略有上升，表明学者对该领域的关注正在复苏。
2.2 研究机构合作网络分析
图2为研究机构共现图谱。从发文量来看，南京大学建筑与城市规划学院以13篇发文数量位居榜首，其次是中国人民大学信息资源管理学院（11篇）和武汉大学信息资源研究中心（9篇）。在机构的地域分布上，主要集中在华中、华东、华北和西南地区，其中北京、南京、武汉和成都等城市的机构较多，反映了这些城市的智慧城市建设水平较高，研究机会较多。在机构合作网络方面，主要呈现出同地区高校之间的合作为主，同时也有高校与国家级研究机构的深度合作，以及少数企业和国外机构合作的情况，这些机构反映了国内当前的研究合作主要围绕城市规划、测绘遥感和地理信息系统等领域的高校展开，形成了跨院校、跨地区、跨国家的合作态势。
2.3 核心作者分析
根据普莱斯定律（Principle of Least Squares）[6]，通过计算作者的发文量推算出核心作者的阈值，计算公式如下：
其中，Mp指核心作者最低发文量，Npmax指作者最大发文量。根据此计算，以第一作者（包括独立作者）发文的最高发文量为9篇为例，计算得到Mp≈2.247，即发表3篇及以上论文的作者可认为是该领域的核心作者。经统计，符合这一标准的作者共有11位，共发表文献量52篇，占所选文献总数的12.29%，与普莱斯定律的50%差距较大，说明该领域的研究还处于起步阶段，尚未形成稳定的核心作者群体。
3 研究热点分析
通过对关键词的共现分析，提炼出大数据应用在智慧城市研究中的关键主题，揭示了该领域的研究热点和发展趋势，得到图3关键词共现聚类图。由图3可知，智慧城市、大数据、城市治理、云计算、电子政务的中心性和出现频次较高，且出现的年份较早，并对其他关键词有辐射作用，如城市规划、数据挖掘、应急决策等。由此可见，该领域的研究热点主要集中在以下几个方面：
1）大数据在智慧城市应用广泛，为电子政务、养老服务、自然资源、城市规划、交通、电力、医疗等领域提供了有效的解决方案，数据资源的整合和利用对于提升城市服务的质量和效率至关重要，大数据的发展为城市变革提供了强大的支持[7]。
2）在大数据时代，云平台的建设有助于实时监测和应对城市问题，利用人工智能制定应急预案，主要应用于自然资源管理、停车运维管理、轨道交通管理和城市规划等领域。云平台作为智慧城市的基础设施，是智慧城市建设的重要组成部分，通过构建时空云平台，有效降低政府运营成本和工作量，提高服务效率，促进资源和服务的有机整合[8]。
3）实现城市治理目标需要充分掌握治理对象的各类信息，大数据为城市治理提供了数据与技术支撑，有助于科学决策和部门协作，基于大数据的城市治理能力，可以识别城市运行状态、辅助城市治理决策并监督城市治理全过程[9]。
4）大数据和物联网的交融应用可提高城市运行效率，通过先进技术和数据驱动，优化交通流动、合理分配医疗资源、实时监控货物调度、优化供电策略等，以实现智慧交通、智慧医疗、智慧城市管理、智慧物流、智慧电网等领域的解决方案[10]。
4 研究趋势分析
通过关键词时区图，直观地展示了大数据在智慧城市研究中的关键主题的演进趋势，如图4所示。根据图1和图4，将该领域的研究分为以下三个阶段：
1）起步探索阶段（2013—2014年）。这一阶段属于大数据和智慧城市领域的萌芽期，研究成果数量较少，仅有43篇，但增长速度达到了4倍以上。2012年住房和城乡建设部发布了《关于开展国家智慧城市试点工作的通知》，为智慧城市建设奠定了政策基础。2013年，智慧城市、大数据、电子政务、顶层设计、开放数据等研究热点同时出现，反映了学术界对该领域的初步探索和关注。
2）发展强化阶段（2015—2020年）。这一阶段是大数据和智慧城市领域的发展期，研究热点不断涌现，涵盖了多个方面。在“城市病”日益严重的背景下，城市治理、物联网、应急决策、公共管理、人工智能、云平台、数字经济、数字孪生、区域创新、应急疏散等热点关键词逐年浮现，表明研究重点主要集中在运用大数据对公共资源进行优化配置，以满足社会需求的增长。其中，大数据、云计算和城市治理等关键词的时间跨度最长，是该领域持续的研究热点。
3）深化研究阶段（2021年至今）。这一阶段是大数据和智慧城市领域的深化期，研究成果在下降后有所回升，但仍低于历史水平。随着大数据和智慧城市的不断演进，研究热点逐渐转向城市公共安全风险、数据管理、信息共享、数据开放、数字经济等方面，更加注重智慧城市建设的安全化、智能化、网络化、开放化发展[11]。
突现词是指在某一特定时间段内频繁出现的关键词，通过对突现词的分析，了解到该阶段的研究热点和时序变化。通过CiteSpace软件中Burstness功能得到突现词图谱，如图5所示。由图5可知，云计算是较早出现并引起学术关注的主题；信息安全、城市治理、城市大脑和块数据是近年来受到广泛关注的研究主题。图谱中突现强度前五名的关键词依次为城市治理、物联网、城市大脑、云计算、数字孪生。这表明大数据技术在智慧城市中的应用呈现出动态变化，由最初的云计算到如今的信息安全，反映了社会需求的持续演变和研究热点的转移。现阶段，大数据与物联网、云平台等信息技术相互融合，为城市治理和信息安全提供技术支撑。
5 结 论
本文通过对大数据应用在智慧城市领域研究的多维度分析，深入探讨了该领域的关注热点和发展趋势，主要研究结论如下：
1）自2013年起，大数据应用在智慧城市领域的研究整体呈现增长态势，显示了国内学术界和产业界对该领域的持续关注和兴趣。各行业对该领域的研究充满热情，已形成一定规模的合作网络，但尚未形成核心作者群。
2）从关键词热点分析和时区演进可知，电子政务、大数据、云平台、城市治理、城市安全、人工智能、信息安全等是该领域的核心热点，反映了智慧城市建设的重要主题和发展方向。
3）智慧城市的建设是建立在数据应用和共享的基础之上，大数据是必要的支撑和保障，数据信息共享是其目标得以实现。然而，从当前数据应用和共享的安全性角度来看，数据孤岛问题仍然存在，数据泄露的风险也不容忽视。因此，在智慧城市规划中，应建立健全完善的信息安全体系和信息共享机制，确保数据的安全和有效利用。
4）在智慧城市领域中，大数据与物联网、人工智能、云计算等技术与城市规划紧密结合、相互促进，未来应加强跨学科合作和国际交流，可为该领域提供更广阔的专业和国际视野，有助于更好地探索大数据在智慧城市领域的多元化应用和全球化影响。
参考文献：
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[2] 尹腾腾，郝爰飞，陈宇.以大数据为导向的数字城市规划方针和实践应用——评《城市规划中的大数据应用与实践》 [J].中国科技论文，2023，18（5）：581.
[3] LI D R，CAO J J，YAO Y. Big Data in Smart Cities [J].Science China（Information Sciences），2015，58（10）：179-190.
[4] 钟继敏，韩昊英.基于CiteSpace软件计量分析的国内外未来社区研究 [J].城市发展研究，2022，29（8）：109-117+37.
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[9] 曹阳，甄峰，席广亮.大数据支撑的智慧化城市治理：国际经验与中国策略 [J].国际城市规划，2019，34（3）：71-77.
[10] 王传家.物联网与大数据技术在智慧城市中的应用 [J].电子技术，2023，52（7）：68-69.
[11] 郑子淇.大数据在新型智慧城市规划中的应用 [J].中国住宅设施，2023（8）：84-86.
作者简介：李鑫（1997—），女，汉族，吉林通化人，中级工程师，硕士，研究方向：智慧城市、大数据、信息系统项目管理。
收稿日期：2024-06-17
