我國(guó)土體電阻率文獻(xiàn)計(jì)量分析

王 寧，楊秀娟

(西北農(nóng)林科技大學(xué)水利與建筑工程學(xué)院，陜西楊凌712100)

1 引言

隨著對(duì)土體特性研究的不斷深入，巖土體電阻率的研究逐漸進(jìn)入人們的視野。土的電阻率即為電流通過1 m3土體時(shí)所呈現(xiàn)的電阻大小，單位為Ω·m。土體電阻率是表征土體特征的重要參數(shù)，是土的固有物性參數(shù)之一，通常可以利用土體的電阻率特征綜合反映土的物理性質(zhì)和狀態(tài)[1-2]。

文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)基于科學(xué)文獻(xiàn)定量化的分析，可展示某一研究領(lǐng)域或?qū)W術(shù)成果的發(fā)展趨勢(shì)及動(dòng)態(tài)等。目前，文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)已被廣泛應(yīng)用于各學(xué)科領(lǐng)域論文統(tǒng)計(jì)、發(fā)展態(tài)勢(shì)分析、期刊或研究機(jī)構(gòu)影響力評(píng)價(jià)等方面[3]，定量化地展示了各自研究目標(biāo)的發(fā)展軌跡及成果水平。本文將文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)應(yīng)用到了土體電阻率的研究上，統(tǒng)計(jì)了我國(guó)近30 a關(guān)于土體電阻率方面的研究成果。我國(guó)關(guān)于土體電阻率的研究尚處于起步階段，相關(guān)文獻(xiàn)較少，且關(guān)于土體電阻率方面的計(jì)量學(xué)研究幾近空白，本文將整合前人研究成果，將目前我國(guó)土體電阻率的研究以計(jì)量學(xué)可視化表現(xiàn)出來，所用文獻(xiàn)數(shù)據(jù)來源于CNKI《中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫》，檢索時(shí)在“文獻(xiàn)”中以“土體”+“電阻率”為主題詞進(jìn)行檢索，不限發(fā)表時(shí)間與文獻(xiàn)來源，共檢索到關(guān)于土體電阻率文獻(xiàn)215篇，將檢索結(jié)果以CNKI計(jì)量可視化分析，對(duì)土體電阻率近年來發(fā)文數(shù)量、主題分布、作者分布、機(jī)構(gòu)分布、基金分布、文獻(xiàn)來源分布等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)文量與年度趨勢(shì)

論文發(fā)表數(shù)量表征了科學(xué)界對(duì)該領(lǐng)域的關(guān)注程度[4]，本文共統(tǒng)計(jì)了1988年～2018年30 a文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量隨年份的變化趨勢(shì)，由圖1可看出我國(guó)巖土體電阻率方面的研究于1988年取得初步成果，發(fā)表文獻(xiàn)3篇，1988年～1998年10 a土體電阻率研究處于空白時(shí)期，1998年～2004年間發(fā)文量處于較低水平且無明顯波動(dòng)，2004年之后開始有明顯漲幅，于2016年達(dá)到峰值，發(fā)表文獻(xiàn)29篇，相較于土體其他方面的研究仍處于較低水平，2016年后，文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量逐漸回落。由此可見，土體電阻率的研究雖開始較早，但成效甚微，仍有許多理論研究與實(shí)驗(yàn)研究亟待展開，今后仍將是科學(xué)界的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。

圖1 1988年～2018年間發(fā)文量

2.2 電阻率關(guān)系網(wǎng)絡(luò)

關(guān)系網(wǎng)絡(luò)可以表征事物相關(guān)性，是統(tǒng)計(jì)中常用到的一種方法。知網(wǎng)上檢索電阻率時(shí)，常會(huì)出現(xiàn)一些與其相關(guān)性較高的名詞，圖2展示了與電阻率相關(guān)性的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，圖中小球越大代表相關(guān)性越高，小球越小代表相關(guān)性越低。從圖中可以看出，相關(guān)性最高的關(guān)鍵詞為高密度電法與含水率，出現(xiàn)總次數(shù)為12次，其次為孔隙率與無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，出現(xiàn)次數(shù)均為10次，因此在檢索土體電阻率相關(guān)文章時(shí)，常會(huì)提到高密度電法、含水率、孔隙率、無側(cè)限抗壓強(qiáng)度等概念。

圖2 電阻率關(guān)系網(wǎng)絡(luò)

2.3 主要研究機(jī)構(gòu)與作者

在對(duì)土體電阻率發(fā)文機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)得出，主要發(fā)文機(jī)構(gòu)共33家，表1列出了文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)排名前10的研究機(jī)構(gòu)，其中20篇以上的機(jī)構(gòu)有3家，分別為東南大學(xué)，30篇；太原理工大學(xué)，23篇；中國(guó)海洋大學(xué)，22篇。3所研究機(jī)構(gòu)的發(fā)文數(shù)量占總發(fā)文數(shù)量的35.35%，可見東南大學(xué)、太原理工大學(xué)、中國(guó)海洋大學(xué)在土體電阻率方面的研究處于領(lǐng)先地位。我國(guó)關(guān)于土體電阻率方面的研究主要集中在高校，科研院所較少。在統(tǒng)計(jì)出的215篇土體電阻率文章中，發(fā)文最多的為來自東南大學(xué)的劉松玉教授，共發(fā)文29篇，第二為中國(guó)海洋大學(xué)的賈永剛教授，發(fā)文11篇，其余分別為東南大學(xué)的蔡國(guó)軍教授、中國(guó)海洋大學(xué)的郭秀軍教授、東南大學(xué)的查甫生教授與杜延軍教授，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2。

表1 發(fā)表論文量排前10的機(jī)構(gòu)

表2 發(fā)表論文數(shù)量前5的作者

據(jù)文獻(xiàn)來源統(tǒng)計(jì)得出，排名前10的期刊及院校分別為巖土工程學(xué)報(bào)、太原理工大學(xué)、中國(guó)海洋大學(xué)、巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào)、東南大學(xué)、巖土力學(xué)、科學(xué)技術(shù)與工程、東北林業(yè)大學(xué)、成都理工大學(xué)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，分別占發(fā)文總數(shù)的比例為：12.07%、10.34%、7.76%、6.90%、5.17%、4.31%、4.31%、3.45%、3.45%、3.45%，見圖3。

圖3 文獻(xiàn)來源分布(期刊和博碩士論文)

2.4 論文下載與被引分析

論文下載與被引用的次數(shù)在文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)中反映了學(xué)術(shù)論文的影響力以及社會(huì)關(guān)注度[5]。在所統(tǒng)計(jì)的215篇文章中，單篇下載量最高的為劉松玉教授在土木工程學(xué)報(bào)上發(fā)表的《環(huán)境巖土工程研究進(jìn)展》，累計(jì)下載3910次，呈斷層式第一。單篇文獻(xiàn)被引頻次最高的為劉松玉教授在工程地質(zhì)學(xué)報(bào)上發(fā)表的《土的電阻率室內(nèi)測(cè)試技術(shù)研究》，累計(jì)被引頻次為178次。可見關(guān)于土體電阻率方面的研究劉松玉教授頗具影響力。

2.5 基金項(xiàng)目分析

表3統(tǒng)計(jì)了排名前5的基金種類，依次是國(guó)家自然科學(xué)基金、山西省回國(guó)留學(xué)人員科研項(xiàng)目、江蘇省自然科學(xué)基金、高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金、教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃。其中國(guó)家自然科學(xué)基金占比最大，為79篇，其余分別為14篇、13篇、6篇、5篇，由此可以說明國(guó)家對(duì)土體電阻率方向的研究給予了很大程度的支持與幫助。

表3 下載次數(shù)與被引頻次排名前5的文章

表4 科研基金分布

2.6 研究層次分布

通過CNKI統(tǒng)計(jì)出的土體電阻率文章中涉及的研究層次分別為工程技術(shù)(自科)、基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究(自科)、行業(yè)技術(shù)指導(dǎo)(自科)、高級(jí)科普(自科)、政策研究(自科)、專業(yè)實(shí)用技術(shù)(自科)，由圖4可以看出，工程技術(shù)占比最大，為61.29%，基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究其次，為35.94%，其余研究層次共占比2.77%。

圖4 研究層次分布

2.7 學(xué)科分類分布

CNKI統(tǒng)計(jì)出的土體電阻率的研究分布在以下17個(gè)學(xué)科中，建筑科學(xué)、地質(zhì)、環(huán)境、交通運(yùn)輸、水利工程、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、地球物理、金屬學(xué)及工藝、礦業(yè)、城鄉(xiāng)規(guī)劃與市政、農(nóng)業(yè)工程、生態(tài)、化學(xué)工程、生物、電氣工程、海洋、化學(xué)。其中在建筑科學(xué)分布最多，占比46.72%，地質(zhì)、環(huán)境、交通運(yùn)輸、水利工程分別占比17.21%、11.48%、11.07%、5.33%，其余共占比8.19%。

3 結(jié)論與討論

本文采用文獻(xiàn)計(jì)量法對(duì)1988年～2018年30 a的土體電阻率文章進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，涉及的內(nèi)容主要有發(fā)文量與年度趨勢(shì)、電阻率關(guān)系網(wǎng)絡(luò)、主要研究機(jī)構(gòu)與作者、基金項(xiàng)目分布、研究層次分布及學(xué)科分類分布。研究過程中有以下問題值得重視：

(1)30 a來土體電阻率發(fā)文數(shù)量雖呈上升趨勢(shì)，但增長(zhǎng)緩慢，在2016年發(fā)文量達(dá)到峰值，也僅為29篇，究其原因可能是因?yàn)橥恋碾娮杪适芩钟绊戄^大，實(shí)驗(yàn)時(shí)很難保持絕對(duì)干燥的環(huán)境，因此實(shí)驗(yàn)結(jié)果往往與預(yù)期有偏差。

(2)對(duì)土體電阻率發(fā)文機(jī)構(gòu)分析得出，目前發(fā)文機(jī)構(gòu)主要為高校，科研院所在此方向稍有欠缺。從基金項(xiàng)目來看，受國(guó)家資助的項(xiàng)目占主導(dǎo)地位。

(3)土的電阻率理論研究在國(guó)內(nèi)尚處于起步階段，隨著科技的不斷發(fā)展，各項(xiàng)技術(shù)的不斷完善，土體電阻率方面的研究在未來仍有廣闊的前景。