2004—2019年地震研究領域知識圖譜的可視化分析

武曉芳 余慶坤 張曉曼 郝 潔 宗云婷

（中國昆明650224云南省地震局《地震研究》編輯部）

0 引言

科技興則民族興，科技強則國家強，當今世界正處于新一輪科技革命和產業(yè)變革孕育興起時期，以大數據、互聯網、物聯網、人工智能等為代表的新一輪信息技術不斷突破，深刻影響著我們的生產、生活及思維方式。我國是一個多地震的國家，地震對社會發(fā)展和公共安全構成嚴重威脅，如何更好地適應我國經濟社會發(fā)展的需求，與時俱進地做好新時期的防震減災工作，是全面構建社會主義和諧社會的一個重要而緊迫的課題。防震減災是一項科技型社會公益性事業(yè)，所面對的是一系列世界性的科學技術難題。依靠科技進步是防震減災事業(yè)發(fā)展的根本原則和必由之路。

我國現代地震科學研究的歷史可追溯至20世紀初，1966年河北邢臺地震后，為適應國家大規(guī)模經濟建設和滿足國家安全的需要，中國科學院等多個部門開展地震科學研究，為我國組建地震專業(yè)隊伍、系統開展地震科學技術研究奠定了基礎。

信息技術的飛速發(fā)展，給期刊文獻計量分析帶來了便利。本文基于中國知網數據庫文獻源，運用Citespace可視化分析軟件進行分析，對地震研究相關文獻進行分析總結，以期為地震研究的發(fā)展提供思考方向。

1 數據來源與分析軟件

本研究所用樣本數據來源于中國知網（CNKI）全文數據庫。以《地學前緣》《地球物理學報》《中國科學：地球科學》《地球科學進展》《災害學》《地球物理學進展》《地震地質》《地震學報》《自然災害學報》《大地測量與地球動力學》《地震工程學報》《地震》《地震研究》《地震工程與工程振動》《防災減災工程學報》《震災防御技術》《中國地震》《華北地震科學》《世界地震工程》《華南地震》《地震地磁觀測與研究》共21種地學類期刊作為文獻來源，以“地震”作為主題詞，時間跨度為2004年1月1日—2019年12月31日，共檢索出相關文獻15168篇。利用Citespace可視化分析軟件對采集的文獻數據進行格式轉換，處理后得到的樣本數據可作為Citespace可視化圖譜分析的基礎。

Citespace可視化分析軟件是由陳超美教授基于Java平臺研發(fā)的科學知識圖譜分析軟件，科學知識圖譜是一種顯示科學知識的發(fā)展進程與結構關系的圖像，揭示了各個知識單元與知識群組之間的關系，以便于從復雜的知識關系中尋找出新的知識聯系（魏建香等，2012；陳悅等，2015；趙霞等，2019）。Citespace可視化分析軟件具備多個分析模塊，此次研究主要對樣本文獻進行了機構、發(fā)文作者、關鍵詞及突現詞的圖譜分析。

2 文獻計量分析

2.1 發(fā)文機構分析

利用Citespace對地震研究領域的發(fā)文機構進行可視化分析，得到2004—2019年地震研究領域機構共現圖譜（圖1）。表1列舉了發(fā)文量大于300的地震領域主要研究機構。

表1 2004—2019年地震研究領域主要發(fā)文機構Table 1 Main publishing in stitutionsin the field of seismological research from 2004 to 2019

圖1 研究機構共現圖譜Fig.1 Co-occurrence map of the research in stitutions

由表1可以看出，地震研究領域的發(fā)文機構主要為中國地震局下屬的相關單位，其中中國地震局地球物理研究所發(fā)文量最多，達1280篇，其次是中國地震局地震預測所、中國地震局地質研究所、中國地震臺網中心等機構。這些發(fā)文機構是推動地震研究領域發(fā)展的中堅力量。

研究機構共現圖譜（圖1）顯示了地震研究領域各個機構之間的合作關系，圖中共有163個節(jié)點和154條連線，網絡密度為0.0117，其中節(jié)點代表發(fā)文機構，節(jié)點越大表明機構的發(fā)文量越多，圖1中顯示了發(fā)文量大于等于100篇的機構名稱。研究機構共現圖譜形成了以中國地震局地震預測所、中國地震臺網中心、中國地震局地殼應力研究所，中國地震局地質研究所等為中心的主要科研機構合作網絡，表明了中心節(jié)點機構已形成了較為固定的合作關系，但在總體上各個機構之間的分布較為離散。

2.2 研究人員共現分析

Citespace可視化分析軟件的作者分析功能，能夠直觀地展現地震研究領域的主要發(fā)文作者及各個作者之間的聯系，表2列舉了2004—2019年地震研究領域發(fā)文量top10的作者。作者共現圖譜（圖2）展示了2004—2019年地震研究領域的發(fā)文作者關系。

表2 2004—2019年地震研究領域發(fā)文量top10的作者Table 2 Top 10 authors with the most published papers in the field of seismological research from 2004 to 2019

圖2 作者共現圖譜Fig.2 Co-occurrence map of the authors

由圖2可見，我國地震研究領域的發(fā)文作者已產生了一定程度上的合作聯系，并形成了以劉杰、徐錫偉等為主的合作關系網，但大部分研究學者的人物節(jié)點分布較為離散，更多的是個人研究或是2人合作，表明了存在許多未建立固定合作關系的單人學者和學術研究小團體，各個學者及學術團體之間的交流亟需加強。

2.3 關鍵詞分析

關鍵詞是文章研究內容的精簡表達，能夠在一定程度上代表文章的研究方向。表3列出了2004—2019年地震研究領域出現次數大于等于100的主要關鍵詞。

表3 2004—2019年地震研究領域主要關鍵詞Table 3 Main keywords in the field of seismological research from 2004 to 2019

地震災害、汶川地震、震源機制解、地震活動等是地震研究領域出現最多的關鍵詞，以這些主要關鍵詞為中心，形成了地震研究領域的知識網絡聯系圖譜（圖3）。圖中共有217個節(jié)點與243條連線，節(jié)點大小代表著關鍵詞出現的頻次，連線的粗細代表著節(jié)點間的聯系，網絡密度為0.0102。

圖3 地震研究領域的知識網絡聯系Fig.3 Knowledge network map of seismological research

圖4展示了各個時間內出現的主要關鍵詞，節(jié)點出現的位置表明了首次出現的時間，節(jié)點的大小代表著檢索時間年限內出現的次數，節(jié)點越大表明出現的次數越多。由圖4可以得出，地震災害、震源機制解、地震活動等關鍵詞貫穿著地震研究領域的發(fā)展；汶川地震節(jié)點較大，表明了2008年汶川地震的發(fā)生，很大程度上推動了地震研究領域的發(fā)展，引發(fā)了研究熱潮；之后的玉樹地震、蘆山地震（雅安地震）、魯甸地震以及九寨溝地震，都在一定程度上推進了地震研究領域的發(fā)展；而“發(fā)震構造”“數值模擬”“接收函數”“地震烈度”以及“雙差定位”都在一定時間內，引起了學者們的重點關注，表明了不同的時間段內的關注重點。

圖4 關鍵詞共現時區(qū)Fig.4 Time zone map of the keywords co-occurrence

2.4 突現詞分析

突現詞是指在一段時間內頻次變化率高的主題詞，有可能成為研究方向新的突破點。對該研究領域突現詞的提取，有助于分析學科的前沿領域和發(fā)展趨勢（魏建香等，2012），配合突現詞分析，更有利于分析研究熱點以及研究熱點的演化。運用Citespace可視化分析軟件進行突現詞分析，突現詞分析是通過考察詞頻，將某段時間內其中頻次增加率高的關鍵詞探測出來，以出現強度為標準篩選得到地震研究領域的top25的突現詞（表4）。

表4 2004—2019年地震研究領域突現詞top 25Table 4 Top 25 burst terms in the field of seismological research from 2004 to 2019

由表4可知，在2004—2019年我國地震研究領域主要研究地域有：云南地區(qū)、川滇、華北和龍門山斷裂帶地區(qū)；主要地震案例研究有汶川地震、玉樹地震和蘆山地震。其中突現強度最大的是2008年“汶川地震”關鍵詞，表明汶川地震在發(fā)生后3年內，引起了大量學者的關注和研究，并成為2008—2011年地震研究領域的主要發(fā)文熱點；而“震源深度”這一關鍵詞的研究持續(xù)時間最長，在2012—2019年均保持著較高熱度，在地震研究領域未來研究中，“震源深度”仍可能成為主要研究熱點。

3 結論

利用Citespace可視化分析軟件，對2004—2019年地震研究領域相關文獻進行計量分析，主要得到以下結論：

（1）發(fā)文機構集中在中國地震局下屬機構，包括地球物理研究所、地震預測研究所、地質研究所、中國地震臺網中心等，這些機構是推動地震研究發(fā)展的中堅力量。

（2）大部分研究學者的人物節(jié)點分布較為離散，多數為個人研究或是2人合作，表明存在許多未建立固定合作的單人學者和學術研究小團體，各個學者及學術團體之間的交流聯系仍需加強。

（3）在研究熱點上，地震災害、汶川地震、震源機制解、地震活動等是地震研究領域出現最多的關鍵詞，表明2008年汶川地震的發(fā)生，很大程度上推動了該領域的發(fā)展，成為2008—2011年主要發(fā)文熱點；之后的玉樹地震、蘆山地震（雅安地震）、魯甸地震以及九寨溝地震，都在一定程度上推進了該研究領域的發(fā)展；而“發(fā)震構造”“數值模擬”“接收函數”“地震烈度”以及“雙差定位”都在一定時間內，引起了學者們的重點關注，表明了在不同時間段的關注重點。并且“震源深度”這一關鍵詞的研究持續(xù)時間最長，在2012—2019年均保持著較高熱度，在地震研究領域未來研究中，仍可能繼續(xù)成為主要研究熱點。