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，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發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 發文機構分析

利用Citespace對地震研究領域的發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。這些發文機構是推動地震研究領域發展的中堅力量。

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個節點和154條連線，網絡密度為0.0117，其中節點代表發文機構，節點越大表明機構的發文量越多，圖1中顯示了發文量大于等于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文作者關系。

表2 2004—2019年地震研究領域發文量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個節點與243條連線，節點大小代表著關鍵詞出現的頻次，連線的粗細代表著節點間的聯系，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，節點出現的位置表明了首次出現的時間，節點的大小代表著檢索時間年限內出現的次數，節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展；汶川地震節點較大，表明了2008年汶川地震的發生，很大程度上推動了地震研究領域的發展，引發了研究熱潮；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展；而“發震構造”“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、川滇、華北和龍門山斷裂帶地區；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文熱點；而“震源深度”這一關鍵詞的研究持續時間最長，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展的中堅力量。

（2）大部分研究學者的人物節點分布較為離散，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年汶川地震的發生，很大程度上推動了該領域的發展，成為2008—2011年主要發文熱點；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展；而“發震構造”“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，仍可能繼續成為主要研究熱點。