基于文献计量学的中国灾害监测研究可视化分析2000~2019

刘甜甜 张文翔 武慧敏

摘 要：为了解当前灾害监测研究领域的现状和热点，对近20年中国灾害监测研究进行可视化分析.分析结果表明：发文量总体呈现明显增加的趋势，研究主要集中在地质学、大气科学、环境科学，且表现出日益紧密的学科交叉性;研究主要围绕洪涝、干旱等气象灾害，滑坡、山洪、矿区等地质、工程灾害展开，逐渐形成了重大自然灾害监测及减灾、地质灾害监测、工程地质监测与防治、气象灾害监测与评估等5个研究团队.

关键词：CiteSpace;灾害监测;发展态势;文献计量;科学知识图谱

[中图分类号]X43   [文献标志码]A

Abstract：In order to clarify the current situation and hot spots in the field of disaster monitoring research，related literatures on disaster monitoring research in the past 20 years were taken as analysis samples.The results showed that the number of articles published display an obvious increasing trend in general，and the research mainly focused on geology，atmospheric science and environmental science，which showed increasingly close interdisciplinary;The research mainly focuses on meteorological disasters such as floods and droughts and geological and engineering disasters such as "landslides"，"floods" and "mining areas"，and had gradually formed five research teams，including monitoring and mitigation of major natural disasters，monitoring of geological disasters，prevention of engineering geology，and evaluation of meteorological disasters.

Key words：CiteSpace V;disaster monitoring;development trend;bibliometrics;scientific mapping knowledge domain

中國是世界上自然灾害最为严重的少数国家之一，不仅表现出灾害种类多、分布范围广、发生频率高、灾情影响严重等特点[1]，而且区域差异大.特别是自2000年以来的近20年间，我国自然灾害更表现出频次增多、强度增大、重大灾害并发等特征，使得中国防灾减灾的工作形势也愈加严峻复杂.[2]联合国国际减灾战略署与民政部国家减灾办的相关数据显示，近20年来中国由各类自然灾害造成的直接经济损失总额超35 000亿元，居世界第2.[1]尽管灾害是不能完全消除的，但可通过灾害监测和早期预警来减轻自然灾害对社会经济的影响.[3]针对中国自然灾害特征，国内相关学者与团队在区域自然灾害系统理论与方法[3]、风险评价与防治[4]、脆弱性评估[5]及应急疏散救援[6]等领域开展了一系列卓有成效的探索与研究工作，并取得了丰硕的研究成果，显著提升了政府与社会等相关组织机构应对重大自然灾害的能力.在此基础上进一步建立并完善了高效科学的自然灾害防治体系，最大程度减轻了人民群众生命财产和社会经济的损失.本文对地质学、大气科学、环境科学等研究领域近20年来中国灾害监测领域的相关文献进行分析，探讨文献关键词频次及其共现关系、研究团队以及研究机构间合作等关系，更为直观与定量的探究与揭示中国灾害监测研究领域近20年来研究主题与热点变化及其发展规律与演变趋势.

1 数据与方法

目的 对中国2000～2019年中文文献灾害监测研究领域的进展和动态进行综合分析.

数据来源 中国知网数据库（CNKI）检索平台.在CNKI数据库内对主题词为“灾害”与“监测”、时间跨度为2000～2019年的文献进行精确匹配检索，共检索得到1 804篇文献记录.进一步对检索结果进行人工筛选，最终得到1 359篇具有代表性的文献.

研究方法 时间段设为2000～2019年，节点类型依次选择为关键词、作者、机构，分别生成关键词、作者和机构图谱，根据图谱中各节点大小、连线等，利用CiteSpace软件分析节点出现频次、共现强度来反映研究热点间转化与演进历程.

2 结果与讨论

2.1 发文量变化特征

2000～2019年与“灾害监测”研究相关的中文学术性论文共计1 359篇（图1），年发文量从2000年的18篇增加至2019年的131篇，期刊年载文量比最初增加了5.56倍，累计发文量呈现明显上升趋势.根据载文量的变化趋势，大致可分为两个阶段：2000～2009年，年发文总量相对较少，年发文量不超过70篇，处于稳步增长阶段;2010～2019年，年均发文量约101篇，总体表现为快速增加.特别是《2015-2030年仙台减轻灾害风险框架》一文，进一步推动了中国灾害监测相关研究的开展与成果的产出.[8]

随着经济建设的不断发展，城镇化、工业化进程日渐加快，可利用建设用地的限制，越来越多的城镇、村庄、重要基础设施以及厂矿企业等发展建设到了地质灾害危险区域.因此，近年来越来越多的相关研究论文涉及到多个学科类别，体现出灾害监测研究中的多学科交叉日益紧密.从文献涉及的学科来看，涵盖了地质学、地理学、环境科学、测绘学及生态学等诸多学科的刊文量均超过了100篇（植物保护除外）.本文研究的文献主要集中在地质学、大气科学、环境科学等研究领域（图1），其发文量约占全部文献的48.8%.地质学的相关文献约占发文总数的1/3，是灾害监测领域的强势学科，主要研究岩石圈的自然灾害.

2.2 关键词词频与共现关系图谱

关键词精准反映了文章研究的主题与核心，通过分析出现频次可以进一步揭示相关领域的研究热点.根据关键词共现关系及分类，将关键词分三类：（1）研究内容.主要开展灾害监测、监测预警及灾害风险评估和防控等方面的研究;（2）研究对象与区域.主要开展对灾害类型及多灾害区域的研究（滑坡、山洪、地震与矿区、三峡、道路）;（3）研究手段与方法.主要集中研究新技术、新方法在灾害监测中的运用（3S技术、无人机、物联网、无线传感技术等）.中国2000～2019年“灾害监测”高频关键词及其共现关系图谱显示（图2），“监测”是网络中最大的节点，出现频次达到647次;其次为“地质灾害”“监测预警”“遥感”“山洪”“滑坡”和“气象”等，出现频次均在100次以上.

文献中关键词共现的时区图谱（图3）显示，“监测”“地质灾害”“监测预警”“RS”“山洪”“滑坡”“农业气象灾害”“实时监测”“GIS”“卫星”和“预报”等关键词是时间序列中的高频词，各主要关键词所链接的网络关系时间跨度较大，结构相对较为复杂，说明20年间中国灾害监测研究视角和研究内容的多元化.

就各时间段关键词间的连线关系所指示的传承关系来看，2000年与2001年段的关键词传承关系较其他年份强，表明对于地质灾害和气象灾害的监测、评估与防控是一直以来研究的重点对象.2000～2009年文献中共有关键词5 405个（约占36.9%）.

20世纪末期以来，3S技术仍是该阶段灾害监测人员们的重点研究内容，在3S监测的基础上结合地面监测系统，构建了三维监测网，对农业气象灾害的进行立体、动态的监测，并对中国长江三峡库区崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害进行了精准观测[9];2010～2019年文献共出现关键词9 210个（约占63.1%），“无人机”“物联网”“在线监测”“无线传感”等关键词的出现，表明无人机航空遥感技术以及新一代信息技术在灾害监测研究中的快速应用，促使立体监测框架更加完善.[1]此外，远程监控、大数据应用也使得灾害监测的范围、数据处理的效率有了进一步的拓展.

灾害监测文献关键词突现强度研究表明（表1），突现度排在前10位的关键词依次为监测预警、洪涝、干旱、无人机、山洪、预报、GIS、地质灾害、三峡和物联网，呈现出关键词密度高、讨论主题多元化、专门化的特点，且突现度较高的关键词与当年灾害紧密联系.如 2008年，中国南方20个省（区/市）出现了历史罕见的低温雨雪冰冻天气，关键词“低温雨雪冰冻”密度明显升高;2010年，甘肃舟曲等地发生山洪、泥石流、滑坡等地质灾害，“山洪”“舟曲”等关键词随即成为研究热点;随着物联网和新技术的发展，“物联网”“铁路”“传感器”“无人机”已然成为高频突现的关键词.新技术方法与手段的应用、信息的集成高效

分析与传输，使灾害监测与动态评价进一步提升，其综合监测能力和建设进一步提高.

随着极端天气事件的频度和强度增加、中国电网规模的不断扩大及高层建筑的日渐增多，雷电灾害已成为中国十大自然灾害之一[10]，“雷电”等关键词也成为近期的研究热点.由自然灾害引起的铁路等道路灾害和雷电等气象灾害的监测是未来灾害监测的研究方向与热点之一.

2.3 研究团队与机构合作

从灾害监测领域论文发表作者及其所属单位情况来看（图4），20年间发文作者共计14 815位.其中，近10年来发文作者共有9 935位，约占发文作者总数的67.0%，为前10年的2.1倍，呈现出快速增加趋势，说明灾害监测领域的相关研究人员及团队在近10年里不断壮大.通过对2000～2019年灾害监测领域发表论文的作者分布及合作关系分析发现，灾害监测领域的主要研究团队有：重大自然灾害遥感监测及减灾研究团队主要以范一大、杨思全为代表[1，11]，地质灾害监测研究团队主要以周平根、王洪辉为代表[12-13]，工程地质监测与防治研究团队主要以窦林名、王恩元为代表[14-15]，气象灾害监测与评估研究团队主要以黄诗峰、钟仕全为代表[16-17]，铁路运输与灾害防治研究团队主要以铁科院的王瑞和包云为代表[18-19]，中国林业科学研究院资源信息研究所的武红敢等人，利用3S技术和网络技术在中国森林资源调查以及林业病虫灾害监测预报等方面也开展了诸多的研究[20].总体而言，中国灾害监测研究人员之间的共现网络关系较为简单，且各研究团队间的合作较少，有待进一步加强.

图5显示，在中国灾害监测研究发展的初始阶段（前十年），研究机构以研究所为主，后十年随着灾害监测技术的不断成熟以及对防灾减灾的日益关注，高校的研究成果逐渐增多，与科研院所一起成为研究的主体.成都理工大学、中国矿业大学、武汉大学、中国地质大学、地质调查局水文地质工程地质技术方法研究所、中科院遥感所、国家卫星气象中心和铁科院电子所等刊文较多，在图5中具有较高的中心度，位于机构合作网络的中心位置.成都理工大学还是连接研究院与监测院的关键节点，说明校所之间的合作日益紧密，灾害监测的相关研究单位仍集中在北京、成都、武汉等科研院所及重点高校，其他研究机构以这些单位为中心，开展了较为广泛的合作.

3 结论

（1）中国灾害监测领域共发表相关文献1 359篇，发文量总体呈现明显增加的趋势.研究主要集中在地质学、大气科学、环境科学，且目前研究涉及到越来越多的学科领域，表现出日益紧密的学科交叉性.

（2）研究主要围绕洪涝、干旱等气象灾害与滑坡、山洪、矿区等地质以及工程灾害等展开，并且研究手段由传统的依靠人工监测、3S技术等方式逐渐向基于无人机、物联网、无线传输等现代化智能监测转变，极大地提高了监测的精度、准确度及范围，提供了更为全面的技术和数据的支撑，以便进行更加快速、科学的分析、預警和应急救援.

（3）逐渐形成了重大自然灾害监测及减灾、地质灾害监测、工程地质监测与防治、气象灾害监测与评估等5个研究团队，成都理工大学、中国矿业大学、武汉大学、中科院遥感所等高校与科研院所已然成为灾害监测研究的中心，但团队间共现网络关系及合作还有待进一步加强.

（4）基于对中国灾害监测研究的演化过程及研究热点，中国灾害监测研究今后将进一步拓展与深化：开发智能灾害监测系统，不断完善中国灾害监测网络系统的云化、智慧化、可视化和统一化，并建立信息共享机制，做到实时监测、提前预警;服务于区域社会经济发展，保障易滑坡、泥石流等地区基础设施和通行安全，助力交通扶贫;重视学科交叉研究，研究中引入地质学、大气科学、测绘学、环境与安全、控制工程、水利工程等多学科领域，为中国灾害监测的精细化、可视化等提供保障.

参考文献

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编辑：琳莉