基于文獻(xiàn)計(jì)量的地理圍欄研究脈絡(luò)與熱點(diǎn)分析

玉山江·艾孜木 王鑫 徐暢玥 曹新辰 刁雅靜

摘 ?要：為系統(tǒng)分析地理圍欄研究?jī)?nèi)容的內(nèi)在關(guān)聯(lián)及特性，全面系統(tǒng)地分析地理圍欄技術(shù)研究的變化與發(fā)展趨勢(shì)，文章采用文獻(xiàn)計(jì)量方法對(duì)“Web of Science核心合集”中2011—2021年相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行梳理，系統(tǒng)回顧地理圍欄研究的基本特性和研究熱點(diǎn)。研究結(jié)果顯示地理圍欄研究分布在三個(gè)方面和五大主題，通過SATI軟件呈現(xiàn)知識(shí)圖譜揭示主題研究動(dòng)態(tài)并構(gòu)建了地理圍欄研究的主線框架。對(duì)了解地理圍欄發(fā)展脈絡(luò)及探究其與企業(yè)實(shí)踐相結(jié)合的路徑具有一定的理論與實(shí)踐意義。

關(guān)鍵詞：地理圍欄;文獻(xiàn)特征;科學(xué)計(jì)量

中圖分類號(hào)：TP391 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2096-4706（2021）24-0108-06

Abstract： In order to systematically analyze the internal correlation and characteristics of geofencing research content， comprehensively and systematically analyze the changes and development trend of geofencing technology research， this paper uses the bibliometric method to sort out the relevant literatures in the “core collection of Web of Science” from 2011 to 2021， and systematically reviews the basic characteristics and research hotspots of geofencing research. The results show that the geofencing research includes three aspects and five themes. The knowledge graph is presented by SATI software to reveal the theme research trends and construct the main framework of geofencing research. It has a certain theoretical and practical significance to understand the development context of geofencing and explore the path of its combination with enterprise practice.

Keywords： geofencing; literature characteristic; scientometrics

0 ?引 ?言

隨著位置服務(wù)技術(shù)（Location Based Services， LBS）的發(fā)展，移動(dòng)地理圍欄技術(shù)作為L(zhǎng)BS的衍生研究方向也備受關(guān)注[1]，越來越多的研究人員對(duì)地理圍欄技術(shù)的應(yīng)用展開研究，研究成果覆蓋各行各業(yè)。在零售行業(yè)和電子支付領(lǐng)域，通過Beacon向用戶推送優(yōu)惠信息[2]，收集顧客在店內(nèi)的消費(fèi)數(shù)據(jù)，計(jì)算并推送此次消費(fèi)的金額以及優(yōu)惠方案，可以自動(dòng)發(fā)起一次支付（常用于景點(diǎn)購(gòu)票和大型商場(chǎng)）。在交通運(yùn)輸領(lǐng)域，機(jī)場(chǎng)、火車站、地鐵換乘站等公共交通場(chǎng)所可以在圍欄區(qū)域所覆蓋的圍欄區(qū)域所覆蓋的范圍內(nèi)針對(duì)乘客的信息進(jìn)行專屬推送[3]。在智能家居行業(yè)，地理圍欄技術(shù)具有強(qiáng)大的近場(chǎng)感知能力，可以識(shí)別近場(chǎng)的用戶并進(jìn)行智能開鎖。在智能監(jiān)控領(lǐng)域，幼稚園和養(yǎng)老中心同樣能夠通過地理圍欄技術(shù)設(shè)置對(duì)于兒童和老人的安全區(qū)域和危險(xiǎn)范圍[4，5]，保障兒童和老人的行為安全。可見地理圍欄技術(shù)有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用前景。然而相對(duì)于地理圍欄實(shí)踐，學(xué)術(shù)研究相對(duì)滯后，人們對(duì)地理圍欄的了解也是相對(duì)分散和有限的，仍存在以下不足：（1）多數(shù)研究?jī)?nèi)容相對(duì)分散，并未從地理圍欄所有領(lǐng)域?qū)ζ溥M(jìn)行系統(tǒng)的研究;（2）多是截取某一特定時(shí)間段或特定主題進(jìn)行分析，并未從文獻(xiàn)分析視角全面、系統(tǒng)地分析研究的變化與趨勢(shì)。因此，了解地理圍欄發(fā)展脈絡(luò)以及探究其與企業(yè)實(shí)踐相結(jié)合的路徑的理論與實(shí)踐意義需要用科學(xué)計(jì)量學(xué)方法來梳理地理圍欄的發(fā)展，構(gòu)建比較全面的綜合性框架。

1 ?研究方法和數(shù)據(jù)收集

1.1 ?研究方法

科學(xué)計(jì)量方法是運(yùn)用數(shù)學(xué)方法對(duì)科學(xué)活動(dòng)的各個(gè)方面和總體狀態(tài)進(jìn)行定量分析，從而揭示科學(xué)活動(dòng)在科學(xué)研究中的發(fā)展規(guī)律的交叉研究項(xiàng)目[6]。通過作者、機(jī)構(gòu)和國(guó)家之間的合作分析和關(guān)鍵詞分析，繪制知識(shí)圖譜，分析圖譜網(wǎng)絡(luò)中的聚類效應(yīng)，對(duì)移動(dòng)地理圍欄研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題和知識(shí)庫進(jìn)行多維展示和定量測(cè)量，以幫助研究者快速了解該領(lǐng)域的基本發(fā)展概況和前沿趨勢(shì)。基于此，本研究采用科學(xué)計(jì)量方法分析地理圍欄的研究脈絡(luò)、熱點(diǎn)演化及發(fā)展趨勢(shì)。

1.2 ?數(shù)據(jù)收集

在數(shù)據(jù)獲取過程中，本研究選取“Web of Science核心合集”，以“地理圍欄”為搜索詞，搜索時(shí)間為2021年6月15日。具體搜索式為：選擇數(shù)據(jù)庫=Web of Science核心合集;關(guān)鍵詞=“地理圍欄”;檢索條件：（主題=‘地理圍欄 or 題名=‘地理圍欄 or 篇名=‘地理圍欄）;時(shí)間跨度=自2011年至2021年。以上述關(guān)鍵詞進(jìn)行搜索，得到240篇文獻(xiàn)，去重后得到229篇文獻(xiàn)，發(fā)文量變化趨勢(shì)如圖1所示。由圖1可知，2011—2014年的四年間相關(guān)研究數(shù)量相對(duì)平穩(wěn)，且發(fā)文數(shù)量較少。2015—2016年的相關(guān)研究增速明顯，發(fā)文量迅速增長(zhǎng)。2016—2021年相關(guān)研究增速趨于平穩(wěn)，發(fā)文量一直處于較高位置。這一現(xiàn)象表明，近幾年研究者對(duì)地理圍欄領(lǐng)域的關(guān)注已經(jīng)趨于穩(wěn)定，有必要系統(tǒng)總結(jié)以往的研究熱點(diǎn)，結(jié)合相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)挖掘新熱點(diǎn)，為進(jìn)一步研究提供思路和指導(dǎo)。

2 ?地理圍欄研究的文獻(xiàn)特征分析

2.1 ?高頻作者分布

為了更好地探究學(xué)者們?cè)诘乩韲鷻陬I(lǐng)域的研究規(guī)律，研究高頻作者頻次時(shí)間序列。由表1可見：

（1）發(fā)文排名前十位分別是梁曉龍（5）、付其喜（4）、張佳強(qiáng)（4）、把翠芳（3）、ChirsTribbey（2）、Roger Zimmermann（2）、Suhua Tang（2）、YiYu（2）、向華（2）、孫亮（2）。其中發(fā)文量前三的作者梁曉龍、付其喜、張佳強(qiáng)都屬于空軍工程大學(xué)且這幾位作者的文章都發(fā)表于近三年，由此可以看出近幾年地理圍欄技術(shù)得到空軍相關(guān)領(lǐng)域研究人員的關(guān)注且在空軍領(lǐng)域發(fā)展迅速。

（2）根據(jù)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)越來越多研究者開始嘗試地理圍欄領(lǐng)域的相關(guān)研究，但是從作者頻次時(shí)間序列和作者頻率序列中可以看出前十位的這些作者都是在某一段時(shí)間集中發(fā)表文獻(xiàn)，有的只在某一年內(nèi)發(fā)表了地理圍欄相關(guān)的文章，這可以看出地理圍欄領(lǐng)域的忠實(shí)研究者很少或者研究者們?cè)谕顚哟窝芯可显庥隽似款i。

（3）發(fā)文量排名最高的前三位作者梁曉龍、付其喜、張佳強(qiáng)，但是這些作者中發(fā)文量最高的也只有5篇文獻(xiàn)，這在一定程度上說明地理圍欄的研究成果分布相對(duì)分散，沒有形成較為忠實(shí)的研究者群體。就研究?jī)?nèi)容而言，當(dāng)前的研究跨學(xué)科的趨勢(shì)比較明顯，逐漸發(fā)展成計(jì)算機(jī)科學(xué)、地理科學(xué)、交通運(yùn)輸、媒體傳播和市場(chǎng)營(yíng)銷等學(xué)科交叉融合的新興領(lǐng)域。

2.2 ?文獻(xiàn)來源及機(jī)構(gòu)分布

通過分析文獻(xiàn)來源和發(fā)文機(jī)構(gòu)的分布能夠得出該研究的空間分布特點(diǎn)，有助于研究人員快速掌握該領(lǐng)域的研究前景和研究群體。用SATI繪制的時(shí)間序列機(jī)構(gòu)頻次圖和文獻(xiàn)來源頻次圖得出高頻機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)表和高頻文獻(xiàn)來源統(tǒng)計(jì)表，如表2、圖2與表3所示。

由表2可見：

（1）樣本文獻(xiàn)所涉及的機(jī)構(gòu)大部分分布在美國(guó)等歐美以及中國(guó)、新加坡、印度等亞洲地區(qū)，其中，排名前三位是復(fù)旦大學(xué)、University of Massachusetts Amherst和空軍工程大學(xué)，說明這三所大學(xué)在地理圍欄領(lǐng)域取得了相對(duì)豐碩的研究成果。

（2）國(guó)家或地區(qū)的中心度和發(fā)文數(shù)量共同反映了其在該領(lǐng)域的重要性，也就是說當(dāng)某個(gè)國(guó)家或地區(qū)中心度和發(fā)文數(shù)量都相對(duì)高時(shí)，那么該國(guó)家或地區(qū)在該領(lǐng)域的地位和貢獻(xiàn)也較大。隨著地理圍欄技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，最近十年中國(guó)的學(xué)者在地理圍欄研究領(lǐng)域發(fā)表了22篇文章，發(fā)表頻次前十位機(jī)構(gòu)中有五所來自中國(guó)，說明中國(guó)研究人員在地理圍欄領(lǐng)域有相對(duì)較多的研究成果和比較強(qiáng)的國(guó)際影響力。

我們可以看出，雖然不同領(lǐng)域?qū)τ诘乩韲鷻诘难芯可疃炔煌歉鞔笱芯款I(lǐng)域的研究中2012年開始都陸續(xù)出現(xiàn)有關(guān)該技術(shù)的研究，說明領(lǐng)域之間已經(jīng)開始嘗試融合該技術(shù)以互相促進(jìn)。從表2中各大研究機(jī)構(gòu)的研究情況來看，其中最突出的就是空軍工程大學(xué)空管領(lǐng)航學(xué)院和復(fù)旦大學(xué)，由其可以進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)地理圍欄的研究大都是以國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目為出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)用領(lǐng)域也大都是軍事及其相關(guān)領(lǐng)域。就研究?jī)?nèi)容而言，地理圍欄正處于一個(gè)亟待發(fā)展的狀態(tài)，地理圍欄相關(guān)領(lǐng)域的研究未來也將是國(guó)家持續(xù)關(guān)注的重點(diǎn)。就研究?jī)?nèi)容來說，當(dāng)前地理圍欄研究跨學(xué)科研究趨勢(shì)相對(duì)明顯，大部分都會(huì)發(fā)展成市場(chǎng)營(yíng)銷與人工智能、城市管理等學(xué)科交叉融合的新興領(lǐng)域。

2.3 ?高頻關(guān)鍵詞的詞頻統(tǒng)計(jì)

為了更好地獲取關(guān)于地理圍欄研究熱點(diǎn)信息，研究過程以高頻關(guān)鍵詞為基準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。將頻次排在前十位的關(guān)鍵詞看作高頻關(guān)鍵詞，由表4可見：

（1）高頻關(guān)鍵詞分別為地理圍欄（45）、無人機(jī)（12）、android（9）、LBS（7）、室內(nèi)定位（6）、位置服務(wù)（5）、物聯(lián)網(wǎng)（5）、搖一搖（4）、GIS（3）、GPS（3）。其中“地理圍欄”本身作為標(biāo)識(shí)地理圍欄領(lǐng)域的名詞出現(xiàn)頻次最頻繁，其次是“無人機(jī)”這類地理圍欄技術(shù)應(yīng)用最受關(guān)注的行業(yè)，而“android”“LBS”“GIS”和“GPS”這類與地理圍欄發(fā)展應(yīng)用領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)的名詞出現(xiàn)頻率也相對(duì)較高。“室內(nèi)定位”“位置服務(wù)”“物聯(lián)網(wǎng)”“搖一搖”等是地理圍欄技術(shù)應(yīng)用的常規(guī)領(lǐng)域。

（2）通過上述高頻關(guān)鍵詞的分析，一定程度上能夠體現(xiàn)地理圍欄技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的研究重點(diǎn)，但只是對(duì)高頻關(guān)鍵詞進(jìn)行詞頻統(tǒng)計(jì)的論述沒有太大的說服力，所以需要對(duì)高頻關(guān)鍵詞從共現(xiàn)矩陣方面做進(jìn)一步探析。

通過SATI生成50×50的共現(xiàn)矩陣，在其相異矩陣中，各高頻關(guān)鍵詞與地理圍欄的距離數(shù)值由小到大的順序依次為無人機(jī)（0.953 7）、搖一搖（0.977 8）、位置服務(wù)（0.982 2）、室內(nèi)定位（0.985 2）、GIS（0.992 6）、物聯(lián)網(wǎng)（0.995 6）、LBS（0.996 8）、Android（0.997 5），如表5所示。由此可見，研究人員更多地從“無人機(jī)”“搖一搖”“位置服務(wù)”“物聯(lián)網(wǎng)”“室內(nèi)定位”等方面討論地理圍欄應(yīng)用。

3 ?地理圍欄研究熱點(diǎn)與趨勢(shì)

3.1 ?研究熱點(diǎn)

研究熱點(diǎn)是指一段時(shí)間以來引起社會(huì)各界關(guān)注的有內(nèi)在關(guān)聯(lián)且相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量較多的科學(xué)問題。本研究根據(jù)關(guān)鍵詞知識(shí)圖譜（圖4）和共現(xiàn)矩陣（表5）得出的數(shù)據(jù)來看，地理圍欄的研究集中在技術(shù)領(lǐng)域（地理圍欄相關(guān)技術(shù)）、城市管理領(lǐng)域（市政橋梁、越界探測(cè)、無人機(jī)、室內(nèi)定位等）、生活消費(fèi)領(lǐng)域（移動(dòng)支付、星巴克定位服務(wù)和二維碼等）三個(gè)方面，所以它在現(xiàn)在以及未來很長(zhǎng)一段時(shí)間將給這幾個(gè)領(lǐng)域帶來巨大的發(fā)展動(dòng)力。

3.2 ?研究趨勢(shì)

本研究通過精讀有關(guān)頻次靠前關(guān)鍵詞的文獻(xiàn)，整理并分析文獻(xiàn)所研究的應(yīng)用領(lǐng)域、應(yīng)用形式、技術(shù)說明以及發(fā)展前景，把上述三個(gè)集中的研究領(lǐng)域細(xì)分為交通運(yùn)輸、智能監(jiān)控、室內(nèi)導(dǎo)航、精準(zhǔn)營(yíng)銷、智慧旅游五個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，并由此形成地理圍欄研究領(lǐng)域的主線架構(gòu)：

（1）交通運(yùn)輸。交通運(yùn)輸方面的研究熱點(diǎn)主要集中在河上運(yùn)輸、物流運(yùn)輸、車輛調(diào)度以及軌跡監(jiān)控等方面。例如物流軌跡異常監(jiān)控，通過對(duì)軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的預(yù)處理，準(zhǔn)確識(shí)別物流過程中的長(zhǎng)時(shí)間停留點(diǎn)，檢測(cè)出軌跡數(shù)據(jù)集中的異常軌跡，根據(jù)長(zhǎng)時(shí)間停留點(diǎn)與異常軌跡自動(dòng)生成地理圍欄并提供實(shí)時(shí)性的地理圍欄預(yù)警[7]。通過這項(xiàng)技術(shù)可以全程追蹤物流停經(jīng)信息，降低物流運(yùn)輸過程中貨物失竊的概率。

（2）智能監(jiān)控。智能監(jiān)控依賴數(shù)據(jù)庫對(duì)安全范圍的預(yù)設(shè)，著重跟蹤三維地理位置數(shù)據(jù)，依賴實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)比進(jìn)行監(jiān)控，若與數(shù)據(jù)庫中的預(yù)設(shè)不符，則觸發(fā)警報(bào)，以期達(dá)到監(jiān)控的目的[8]，其智能程度著重體現(xiàn)于數(shù)據(jù)庫中的多重安全標(biāo)準(zhǔn)。這項(xiàng)技術(shù)通過對(duì)位置信息和環(huán)境信息的監(jiān)控，無須網(wǎng)絡(luò)連接，便可以實(shí)現(xiàn)主動(dòng)監(jiān)控預(yù)警功能。通過在無人機(jī)地面站系統(tǒng)中，引入地理圍欄并定義圍欄事件，在地理信息系統(tǒng)平臺(tái)的支持下，首先在地面站電子地圖中劃分禁飛區(qū)域，然后由無人機(jī)機(jī)載GPS定位模塊定時(shí)向地面站傳送無人機(jī)位置信息。地理圍欄的應(yīng)用能讓該系統(tǒng)更容易實(shí)現(xiàn)，還可以實(shí)現(xiàn)禁飛區(qū)域在空間中的精確劃分，使無人機(jī)準(zhǔn)確避讓[9]。

（3）室內(nèi)導(dǎo)航。室內(nèi)定位技術(shù)首先要實(shí)現(xiàn)室內(nèi)地圖的加載和展現(xiàn)，而通過引入地理圍欄技術(shù)，可以將室內(nèi)的各個(gè)區(qū)域進(jìn)行切分形成網(wǎng)狀的地理圍欄關(guān)聯(lián)體。地理事件是通過感知圍欄中物體的位置變化而產(chǎn)生的。然后把地理事件通知具體的應(yīng)用處理程序，將進(jìn)行處理后的數(shù)據(jù)結(jié)果反饋給用戶[10]。引入地理事件的概念，描述物體在電子地圖上移動(dòng)時(shí)與地理圍欄之間拓?fù)潢P(guān)系的變化，從而達(dá)到室內(nèi)定位的目的。當(dāng)對(duì)象進(jìn)入地理圍欄內(nèi)，觸發(fā)“進(jìn)入事件”;當(dāng)對(duì)象從地理圍欄移出，觸發(fā)“離開事件”;當(dāng)對(duì)象消失，觸發(fā)“消失事件”。一個(gè)地理事件被觸發(fā)后，即創(chuàng)建一個(gè)事件信標(biāo)，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中進(jìn)行存儲(chǔ)，展現(xiàn)，處理和轉(zhuǎn)發(fā)等。

（4）精準(zhǔn)營(yíng)銷。地理圍欄可以是一種基于位置的營(yíng)銷策略，它使用全球定位系統(tǒng)、射頻識(shí)別、Wi-Fi和蜂窩數(shù)據(jù)來定義地理目標(biāo)市場(chǎng)。顧名思義，它在企業(yè)場(chǎng)所或城市周圍設(shè)置虛擬圍欄，這些設(shè)施或城市由設(shè)備發(fā)出的信號(hào)激活。地理圍欄可以實(shí)現(xiàn)幫助商家發(fā)現(xiàn)它的潛在客戶是否在附近。當(dāng)顧客進(jìn)入或離開一個(gè)被虛擬圍欄限制的空間時(shí)，它們會(huì)觸發(fā)響應(yīng)[2]。這些回復(fù)可以通過應(yīng)用內(nèi)提醒、短信、優(yōu)惠券甚至電子郵件的形式發(fā)送給目標(biāo)客戶群。

（5）智慧旅游。在此應(yīng)用領(lǐng)域中地理圍欄是一個(gè)多邊形區(qū)域，以某個(gè)位置（如景點(diǎn)） 作為興趣點(diǎn)并且可以動(dòng)態(tài)創(chuàng)建，當(dāng)移動(dòng)設(shè)備用戶進(jìn)入設(shè)定的地理圍欄區(qū)域時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)以短信、郵件等形式向用戶發(fā)送通知，以便用戶可以及時(shí)獲取相關(guān)信息，從而將被動(dòng)的移動(dòng)定位服務(wù)轉(zhuǎn)化為主動(dòng)式服務(wù)[11，12]。

基于上述分析可以發(fā)現(xiàn)，由三大領(lǐng)域五個(gè)方向構(gòu)成的地理圍欄研究領(lǐng)域相輔相成、相互促進(jìn)的，地理圍欄的研究始終離不開技術(shù)活動(dòng)的應(yīng)用和發(fā)展。隨著不同時(shí)期新興技術(shù)的出現(xiàn)，地理圍欄技術(shù)可以匹配的場(chǎng)景不斷擴(kuò)大，這種動(dòng)態(tài)調(diào)整和主動(dòng)適應(yīng)的過程，使地理圍欄研究的各個(gè)方向產(chǎn)生更好地協(xié)調(diào)效果，從而形成了地理圍欄研究領(lǐng)域的主線框架，如圖5所示。

4 ?結(jié) ?論

本研究以229篇與地理圍欄研究相關(guān)的文獻(xiàn)為基礎(chǔ)，運(yùn)用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法進(jìn)行特征分析和聚類分析，系統(tǒng)回顧了十多年來地理圍欄領(lǐng)域的研究成果。從研究?jī)?nèi)容上將該領(lǐng)域的發(fā)展主題分為五大類，厘清了地理圍欄研究發(fā)展的文獻(xiàn)特點(diǎn)和研究熱點(diǎn)領(lǐng)域。在此基礎(chǔ)上總結(jié)了地理圍欄研究的主線，提煉出地理圍欄研究的整合性框架。隨著技術(shù)的發(fā)展和多學(xué)科的深度融合，移動(dòng)地理圍欄技術(shù)的研究得到了更為廣泛的關(guān)注。應(yīng)從理論與實(shí)踐兩方面繼續(xù)深入研究地理圍欄技術(shù)并充分發(fā)掘應(yīng)用潛力。由于對(duì)實(shí)時(shí)更新的研究和成果未能及時(shí)捕捉，本研究存在局限性，后續(xù)研究還需進(jìn)一步探討和完善。

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作者簡(jiǎn)介：玉山江·艾孜木（1999—），男，維吾爾族，新疆巴州人，本科在讀，研究方向：管理信息系統(tǒng)。通訊作者：刁雅靜（1979—），漢族，山西太原人，博士，副教授，研究方向：管理信息系統(tǒng)、電子商務(wù)。