環(huán)境磁學(xué)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀與趨勢
——基于VOSviewer的文獻計量和可視化分析*

陳宇東，李海俠，李峰銳，劉大祥，任二慧，李剛強，張子豪

(昆明理工大學(xué) 國土資源工程學(xué)院，云南 昆明 650093)

0 引言

環(huán)境磁學(xué)是一門新興的邊緣學(xué)科，在湖泊科學(xué)、海洋科學(xué)、氣候?qū)W、沉積學(xué)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用[1]。土壤磁性參數(shù)能夠記錄土壤成土過程、土壤性質(zhì)、環(huán)境變化和植被更替等信息[2]，主要用于區(qū)域土壤與生態(tài)系統(tǒng)的示蹤研究，如：黃土-古土壤序列氣候研究[3]、全球未來氣候變化預(yù)測[4]、土壤侵蝕表征[5]、云南高原紅壤磁性特征研究[6]、重金屬污染研究[7]等。本文基于文獻計量學(xué)分析方法，借助數(shù)據(jù)挖掘可視化軟件VOSviewer[8]，對關(guān)于環(huán)境磁學(xué)研究的全球科學(xué)文獻進行分析，以揭示該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀與熱點[9]。

1 數(shù)據(jù)來源與分析方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本研究采用的數(shù)據(jù)來源于中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)絡(luò)出版總庫收錄的2000-2020年的期刊論文。設(shè)定檢索主題詞為“環(huán)境磁學(xué)”與“environment magnetism”。數(shù)據(jù)庫來源期刊類別選定為SCI、EI、北大核心、CSSCI、CSCD，搜索期刊類型為學(xué)術(shù)期刊。為了確保數(shù)據(jù)的準確性以及相關(guān)性，對每一篇文獻進行人工篩選。

1.2 分析方法

VOSviewer是一款通過可視化方法呈現(xiàn)科學(xué)知識的結(jié)構(gòu)、規(guī)律和分布的軟件，可以展現(xiàn)一定時期內(nèi)某學(xué)科或領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，并能預(yù)測未來的發(fā)展趨勢。該軟件可根據(jù)各節(jié)點間距、密度和大小的不同構(gòu)建聚類視圖、密度視圖和疊加視圖，用以評估某領(lǐng)域的研究方向和熱點[1]。本文運用VOSviewer軟件，借助統(tǒng)計分析軟件SPSS、Origin，對發(fā)表年份、期刊類型、關(guān)鍵詞等進行共現(xiàn)分析。首先將檢索的目標文獻導(dǎo)出為Refworks格式，對數(shù)據(jù)進行清洗、關(guān)鍵詞合并等操作后導(dǎo)入VOSviewer軟件，繪制文獻可視化圖譜。用不同顏色的節(jié)點區(qū)分不同的聚類，主題詞之間的密切程度和相似程度通過節(jié)點間的距離來體現(xiàn)，節(jié)點大小代表出現(xiàn)的頻次，密度越高代表其聯(lián)系越緊密，相關(guān)性越強[10]。本研究設(shè)定關(guān)鍵詞共現(xiàn)頻率大于3次為高頻詞，即顯示為研究熱點。

2 結(jié)果分析

2.1 時間趨勢分析

研究文獻數(shù)量按時間分布的情況如圖1所示。由圖1可知，環(huán)境磁學(xué)研究文獻數(shù)量呈逐年增加趨勢。在2010年以前，環(huán)境磁學(xué)相關(guān)文章數(shù)量增加速度較慢，但是2010年以后，尤其是2013年以來，環(huán)境磁學(xué)相關(guān)文獻數(shù)量迅速增加；近5年平均每年保持在60篇左右，但2020年環(huán)境磁學(xué)相關(guān)文獻數(shù)量卻明顯下降，推測出現(xiàn)此種情況的主要原因與全球新冠肺炎疫情的暴發(fā)有關(guān)。

圖1 研究文獻數(shù)量隨時間的分布情況

2.2 研究作者分析

2.2.1 中文文獻作者群體的合作情況

中文文獻作者群體的可視化圖譜見圖2。

圖2 中文文獻作者群體的可視化圖譜

由圖2可知，環(huán)境磁學(xué)中文文獻的作者主要分為八大聚類，主要有夏敦勝、賈佳、王博、余曄、劉秀明等。

2.2.2 英文文獻作者群體的合作情況

根據(jù)英文文獻作者群體的共現(xiàn)密度視圖，目前英文文獻的作者主要分為十大聚類，分別是以Liu Qingsong為主的第一團體，以Andrew和David為主的第二團體，以Leonardo和Aldo為主的第三團體，以Xia Dunsheng為主的第四團體，以Erwin為主的第五團體，以Jushua和Daniel為主的第六團體，以Frank為主的第七團體，以Mark為主的第八團體，以Zhang Chunxia和Huang Baochun為主的第九團體，以Mariyanto和Satria為主的第十團體。

2.3 高頻關(guān)鍵詞的共現(xiàn)可視化分析

2.3.1 中文文獻高頻關(guān)鍵詞分析

通過對高頻關(guān)鍵詞的研究，可以解釋一段時間內(nèi)某領(lǐng)域研究的熱點。本文根據(jù)文獻的高頻詞將共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分為7個聚類群，主要涉及環(huán)境磁學(xué)、磁化率、磁性礦物、重金屬污染、巖石磁學(xué)、沉積物、古氣候。其中主要關(guān)鍵詞為“環(huán)境磁學(xué)”“磁化率”“磁性礦物”“重金屬”等。中文文獻的熱點關(guān)鍵詞聚類共現(xiàn)圖譜如圖3所示。

圖3 中文文獻的熱點關(guān)鍵詞聚類共現(xiàn)圖譜

2.3.2 英文文獻高頻關(guān)鍵詞分析

共現(xiàn)頻次排名前15位的英文關(guān)鍵詞見表1。由表1可知，英文文獻高頻關(guān)鍵詞主要為“magnetic susceptibility”“heavy metals”“magnetic properties”“paleoclimate”“pollution”“rock magnetism”。其中“magnetic susceptibility”和“heavy metals”出現(xiàn)的頻次最多，這也是目前環(huán)境磁學(xué)領(lǐng)域研究的熱點。

表1 共現(xiàn)頻次排名前15位的英文關(guān)鍵詞

2.4 期刊分布分析

刊載環(huán)境磁學(xué)科研成果的期刊分布情況如圖4所示。由圖4可知，刊載環(huán)境磁學(xué)科研成果數(shù)量居前列的SCI期刊是ScienceoftheTotalEnvironment,AtmosphericEnvironment,EnvironmentPollution,JournalofGeophysicsandEngineering等,可見環(huán)境磁學(xué)已在國際上獲得了廣泛關(guān)注。

圖4 刊載環(huán)境磁學(xué)科研成果的期刊分布情況

3 結(jié)語

由VOSviewer知識圖譜的可視化分析發(fā)現(xiàn)，近20年來環(huán)境磁學(xué)領(lǐng)域文獻數(shù)量呈逐年增加趨勢；利用VOSviewer對關(guān)鍵詞可視化分析可知，“環(huán)境磁學(xué)”“磁化率”“磁性礦物”“重金屬”等主題詞是該領(lǐng)域的研究熱點。