基于SCIE论文的国内外海底观测科研态势分析

梁 丹 何惠芬 何青芳（同济大学图书馆 上海 200092）

探索与争鸣

基于SCIE论文的国内外海底观测科研态势分析

梁 丹 何惠芬 何青芳（同济大学图书馆 上海 200092）

本文针对2006-2015年涉及海底观测领域的SCIE发文，通过对发文机构、期刊、关键词等指标分析，以期掌握国内外海底观测领域科研态势，为海底观测研究人员进行课题申报、学术媒体进行专题策划与信息储备等工作提供科学参考，提出从SCIE论文角度提升我国海底观测科研能力的建议。同时与从事学科服务的馆员分享经验。

SCIE 海底观测 文献计量学 态势分析 学科服务

1 前言

新世纪以来，海底观测系统这一研究领域正引起越来越多学者的关注。汪品先（2007）[1]院士提出，继地面和空中之后，海底将是地球科学的第三个观测平台。海底观测平台的功能是把深海大洋置于人类的监测视域之内，从根本上改变人类认识海洋的途径，开创海洋科学的新阶段[1]。

国内这一研究起步较晚，2007年，“海底长期观测网络试验节点关键技术”被列为国家海洋“863计划”（国家高技术研究发展计划）的重点项目立项 。2012年3月，“863计划”正式启动了东海浅海海底观测网试验系统集成课题。“2013年年底，东海海底观测网项目前期工程取得重大进展，完成50公里的一期工程，为我国大规模浅海海底观测网建设积累了经验，提供技术支撑并开展示范应用。而在国外，海底观测研究发展已有近五十年的历史。早在冷战时期美国海军就开始了海底网络的研究和应用。20世纪末以来，美国、欧洲、日本等国家和地区纷纷投入巨资构建海底观测网络。如美国和加拿大的 NEPTUNE、MARS、OOI、VENUS计划，欧洲的ESONET、EMSO计划，日本的ARENA、DONET计划，台湾的“妈祖”计划等[2-4]。

本文以Web of Science 2006-2015年发表的SCIE论文原始数据作为统计源，采用文献计量学方法，对于海底观测领域国内外科研发文进行分析，以期掌握国内外海底观测领域科研态势，为海底观测研究人员进行课题申报以及学术媒体进行专题策划与信息储备等工作提供科学参考。

2 数据检索

2.1 数据来源

本文数据主要来源于SCIE、JCR、InCites数据库。

Science Citation Index Expanded(科学引文索引，简称SCIE)：涵盖176个学科的8,600多种高质量学术期刊。

Journal Citation Reports (期刊引证报告，简称JCR)：是一个综合性、多学科的期刊分析与评价报告，它客观地统计Web of Science收录期刊所刊载论文的数量、论文参考文献的数量、论文的被引用次数等原始数据，再应用文献计量学的原理，计算出各种期刊的影响因子、立即影响指数、被引半衰期等反映期刊质量和影响的定量指标。

InCites数据库：是基于Web of Science(SCIE，SSCI) 权威引文数据建立的研究绩效综合分析工具，为科研项目管理、人才评估、学科建设、科研合作等方面决策的分析与数据提供支撑。

2.2 检索策略

登陆Web of Science数据库平台，选择Science Citation Index Expanded (SCIEXPANDED) --1994年至今，时间跨度选择2006-2015。高级检索，输入检索式为TS=("sea obser*" OR "undersea obser*" OR "ocean obser*" OR"marine obser*" OR "seafloor obser*" OR "sea floor obser*" OR "sea-fl oor obser*")，语种 All languages，论文类型All document types，检索时间2016年12月1日，得到857条数据。下载这些数据的作者、作者单位、论文题名、文献类型、刊名、发表年份、卷号、期号、页码等信息。将这些信息导入Excel软件中进行数据清洗，删除重复数据数据，最终得到852条数据再导入InCites数据库进行分析。

2.3 指标说明

国际整体发文：是指国内外SCIE的全部发文。

1)发文量：一段时间内被SCIE数据库收录的论文数量。

2)总被引频次：一段时间内被SCIE数据库收录论文的总被引频次。

3)篇均被引频次：平均每篇论文的被引频次。

4)CNCI：学科规范化的引文影响力（Category Normalized Citation Impact，简称CNCI）是一个排除了出版年、学科领域与文献类型的作用的无偏影响力指标，由实际被引次数除以同文献类型、同出版年、同学科领域文献的期望被引次数获得的。当一篇文献被划归至多于一个学科领域时，则使用实际被引次数与期望被引次数比值的平均值。一组文献的 CNCI，例如某个人、某个机构或国家，是该组中每篇文献CNCI的平均值[5]。

5)期刊影响因子：表征期刊影响力大小的一项定量指标。计算公式：IF（K）= (nK-1+nK-2)/(NK-1+NK-2)说明：K为某年，NK-1+NK-2为该刊在前一、两年发表的论文数量，nK-1和nK-2该刊在K年的被引用数量。也就是说，某刊在2012年的影响因子是其2010和2011两年刊载的论文在2012年的被引总数除以该刊在2010和2011这两年的载文总数。截至检索日，最新版本的期刊影响因子是2015年版，本报告的数据采用该版本。

图1 2006-2015年海底观测领域SCIE论文数量分布

6)期刊分区：JCR的期刊分区是按照学科进行的，即把某一个学科的所有期刊按照上一年的影响因子降序排列，然后平均4等分(各25%)，分别是 Q1、Q2、Q3、Q4。

3 发文分析

在2006-2015年10年间，海底观测领域共发表SCIE论文852篇，共被引用12925次，篇均被引15.2次。在这852篇论文中，国外作者发文780篇，共被引用12250次，篇均被引15.7次。

从图1可以看出，从2006到2015年，海底观测领域国际整体发表的SCIE论文呈现递增趋势（见图1）。国内（以下国内均指除港澳台以外）这10年间共发表了72篇论文，数量同样逐年增多（见图1）。从2006年没有论文发表，到2007年国家“十一五”规划启动南海海底观测网建设计划以来，SCIE论文开始增多。2015年，我国发表论文达到20篇，占当年国际发表论文数的17.8%。由此可见，国家“十一五”、“十二五”在海底观测领域的发展成效显著，我国开始跻身国际海底观测研究的舞台。

国内论文共被引用675次，篇均被引9.4次（见表1）。和国外论文篇均被引15.7次相比（见表1），影响力较低，差距仍然存在。

表1 国际国内海底观测领域SCIE论文发文情况对比

（通讯作者国外：有中国作者参与的论文通讯作者来自国外；通讯作者国内：论文通讯作者来自国内；国内合作：国内通讯作者和国内机构合作发表；国际合作：国内通讯作者和国外其他机构合作发表；独立机构：国内单独机构发表。）

我国学者发表的72篇SCIE论文中，20篇论文的通讯作者来自国外或中国大陆以外的港台地区，篇均被引18.3次（见表1）。在52篇国内通讯作者的论文中：

1)有11篇论文是和除中国大陆以外的其他地区学术机构合作发表的，篇均被引7.3次（见表1）；

2)有19篇是国内机构间合作撰写，篇均被引7.5次；

3)独立机构发文为22篇，篇均被引4次；

4)国外通讯作者发文的篇均被引数远高于国内通讯作者发文，且合作机构发文的篇均被引高于国内独立机构的发文，说明合作机构发文的影响力较大；

5)国内发文超过半数的论文都是合作发表，说明合作，尤其是国际合作对于海底观测领域的发展至关重要。

4 研究方向分析

对852篇国际整体发文和72篇国内发文中的Article和Review类型论文进行了研究方向的分析，学科分类使用Web of Science数据库分类体系。

国际海底观测领域发文的研究方向较多，共76个，国内71篇论文研究方向29个。排名前十位的研究方向如表2所示。按照Web of Science数据库学科分类体系，一篇论文可能会被分到一个或多个学科方向中，因此它们之间不是一一对应的。所以表2中统计的Web of Science论文数会大于分析的论文总数。Web ofScience论文数、被引频次和被引频次百分比只 是相对反映研究热点方向的指标。

表2 海底观测领域国际整体及国内研究方向分布

IMAGING SCIENCE & PHOTOGRAPHIC TECHNOLOGY（成像科学与摄影技术）5 1.03 28 3.17%ENGINEERING, MECHANICAL（机械工程） 3 1.08 18 2.04%

国际研究方向热点多集中在海洋学、气象学&大气科学和地球科学（见表2），被引频次、Web of Science论文数都排名靠前，被引频次百分比占总被引频次的56.23%。国内海底观测领域发文的研究方向中，海洋学、气象学&大气科学和地球科学排名分别为1、2和5（见表2），被引频次、Web of Science论文数在国内都排名靠前，被引频次百分比占总被引频次的53.57%。国内和国际整体水平的发文量、影响力差距明显。除此之外，在许多研究方向上，国际和国内的研究方向是吻合的，如地球化学&地球物理学、环境科学、电气&电子工程以及海洋工程。但是，有些在国际研究方向排名靠前的海洋&淡水生态学、生态和渔业方向，在国内似乎并没有引起广泛的关注。学科规范化引文影响力方面，国际整体水平，除了地球化学&大气科学和海洋工程两个方向上，CNCI值＜1，其它方向的CNCI 值均＞1（见表2）。将排名前十的研究方向，国内与国际整体水平进行CNCI值的对比（见表3），发现海洋学、地球化学&大气科学方向上，国内与国际整体水平的差距较小，气象学&大气科学、地球科学、电气&电子工程方向上差距较大，而在环境科学和海洋工程方向上，国内发文的CNCI值超出国际整体水平。由于学科规范化的引文影响力（CNCI）=每篇论文的被引频次/学科平均被引频次，一组文献的CNCI是该组中每篇文献CNCI的平均值。所以当发文量很少，同时被引次数很多时，CNCI的使用应当谨慎[5]。环境科学方向上，国内发文量只有4篇，所以该方向的CNCI值并不能代表其真实水平。

表3 海底观测国际整体和国内研究方向对比

5 研究机构分析

对海底观测领域的SCIE论文做研究机构分析，发现排名前十名的研究机构均来自欧美。

其中，美国的研究机构有六家，英、法各两家。这十家机构发表的论文总数为403篇，占总论文数的47.3%，被引频次10000次，占总被引频次的23.8%（见表4），学科规范化的引文影响力也均超过国际平均水平。

国内研究机构较少，主要集中在中国科学院、华东师范大学、中国海洋大学、浙江大学、上海海洋大学、国家海洋局、同济大学等机构。共发表SCIE论文64篇，被引483次。由于国内机构普遍发表论文数量较少，在学科规范化的引文影响力方面的统计意义降低。如华东师范大学的CNCI值为2.51，发表的论文数为2，并不能代表该校的水平已经远超国际平均水平。一些发表论文数较多的机构，如中国科学院和浙江大学，它们的发文量与国际排名7、8、10位的美国国家大气中心、麻省理工学院和法国国家自然历史博物馆已经相差无几，但被引频次的差距还是很大的。它们的CNCI值能够反映其真实的科研水平，分别为0.95和0.82，接近国际平均水平（见表4）。

表4 海底观测研究机构分布

国内研究机构名称 Web of Science论文数学科规范化的引文影响力 被引频次Chinese Academy of Sciences中国科学院21 0.95 119 East China Normal University华东师范大学2.51 99 Ocean University of China中国海洋大学2 0.73 68 Zhejiang University浙江大学7 13 0.82 58 Shanghai Ocean University上海海洋大学3 1.38 53

State Oceanic Administration国家海洋局1.45 24 Tongji University同济大学4 0.27 19 University of Chinese Academy of Sciences中国科学技术大学 2 0.99 16 Xiamen University厦门大学7 0.76 14 China Meteorological Administration中国气象局2 0.58 13 3

6 期刊分析

对海底观测领域的SCIE论文进行期刊分析，结果发现，国内和国际发文被引频次排名前十的期刊被引频次差距较大。

表5 海底观测领域论文发表期刊名称

国内海底观测领域发文期刊名称 Web of Science论文数被引频次影响因子篇均被引 分区BULLETIN OF THE AMERICAN METEOROLOGICAL SOCIETY 2 189 7.729 95 Q1 JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH-OCEANS 3 56 3.318 19 Q1 JOURNAL OF ATMOSPHERIC CHEMISTRY 1 52 1.55 52 Q3 EARTH AND PLANETARY SCIENCE LETTERS 1 27 4.326 27 Q1 GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS 2 24 4.212 12 Q1 JOURNAL OF PHYSICAL OCEANOGRAPHY 2 23 3.026 12 Q1 JOURNAL OF ZHEJIANG UNIVERSITY-SCIENCE C-COMPUTERS & ELECTRONICS 3 17 0.392 6 Q4 REMOTE SENSING OF ENVIRONMENT 1 17 5.881 17 Q1 MARINE TECHNOLOGY SOCIETY JOURNAL 3 14 0.59 5 Q3 ADVANCES IN ATMOSPHERIC SCIENCES 2 13 1.363 7 Q3

从表5中可以看出：

1)国内学者的发文量较少，且篇均被引频次较低；

2)国际整体发文期刊的影响因子较高，均高于2，而国内发文排名前十的期刊有四种都低于2；

3)期刊分区方面，国际发文期刊都是1区的杂志，而国内有一些3区、4区的杂志，说明国内学者发文的数量和影响力都低于国际水平；

4)国内期刊排名前十的期刊中，只有一种Journal of geographysical research-oceans出现在国际排名前十的期刊中。

7关键词分析

对852篇SCIE论文的关键词进行词频分析，见图2。

图2 海底观测领域SCIE论文关键词

从图2可以发现排名前五位的为ocean observing（海洋观测）、Data assimilation（数据同化）、Ocean observing system（海洋观测系统）、remote sensing（遥感）和seafl oor observation（海底观测）。

说明在海底观测领域受关注比较多的有海洋观测系统、遥感和数据同化。其他一些关键词显示，海底观测在北极（Arctic）、墨西哥 湾（Gulf of Mexico）、 南 海（South China Sea）、印度洋（Indian Ocean）等海域都有研究。其他的一些研究热点包括天然气水合物（gas hydrate）、冷泉（cold seep）、沿岸海洋学（coastal oceanography）、气候变化（climate change）、上升流（upwelling）和盐度（salinity）等。

8 基于SCIE论文角度提升我国海底观测科研能力的可能措施

通过对海底观测领域国内外SCIE论文的对比分析，我们了解了国内外发文数量、国际合作、研究方向、研究机构、期刊及关键词方面的差异。虽然国内自2006年以来发文的数量总体上逐年提升，但从被引频次和篇均被引角度来看，差距较大。基于此，提出以下几点建议。

1)加强国际合作

国内机构和国外（包括港澳台）机构合作发表的论文无论是在数量上，还是在质量上（篇均被引频次）都远高于国内机构发表的论文。说明国际合作对于海底观测领域的发展至关重要。首先，我国海洋科技落后，海面和海底观测起步更加晚；其次，海洋科技尤其是深海科技投入大、难度高，即便发达国家也常采用国际合作的途径实施其计划，因此引进国际成果、积极参加国际合作，是发展我国海底观测系统的必然之路。国际合作对象机构可以选择研究海底观测领域的领先国家、领先机构，如美国的加利福利亚大学系统、美国国家海洋大气管理局、法国的国家科学研究中心、英联邦的科学与工业研究组织等。

2)关注国际热点研究方向

国际和国内海底观测领域的研究方向多集中在海洋学、气象学&大气科学和地球科学。除此之外，其他方向如地球化学&地球物理学、环境科学、电气&电子工程以及海洋工程，国际和国内都比较关注。但是，有些在国际研究方向关注较多的海洋&淡水生态学、生态和渔业方向，在国内似乎并没有引起广泛的关注。我国的学者今后可以多了解海底观察在这些研究方向上的应用，紧抓国际研究热点，同时在传统研究方向上，提升科研水平，争取写出高水平、高被引的论文。投稿期刊可以选择影响力比较大的期刊，如《Journal of climate》、《Climate dynamics》和《Nature》等。研究关键词方面可以选择关注比较多的天然气水合物（gas hydrate）、冷泉（cold seep）、气候变化（climate change）、上升流（upwelling）和盐度（salinity）。

2016年年初，全国海洋工作会议在京召开[6]，会议指出，“十三五”时期，以贯彻党的十八大和习近平总书记系列重要讲话精神为指导，树立海洋五大发展理念，夯实海洋工作五大体系，实施“蓝色海湾、南红北柳、生态岛礁、智慧海洋、雪龙探极、蛟龙探海”六项重点工程，奋力开创海洋强国建设新局面。海底观测作为“智慧海洋”工程的内容，也是“十三五”规划的重点工作内容。希望本文的分析研究能够为从事学科服务的馆员以及我国海底观测领域的科研工作者在今后的研究中提供方向启示和决策支持。

[1]汪品先. 从海底观察地球——地球系统的第三个观测平台[J]. 自然杂志, 2007, 29(3): 124-130.

[2]李正宝. 海底观测网络研究进展[J]. 软件学报,2013, 24(S1): 148-157.

[3]陶智. 海底观测网络现状与发展分析[J]. 声学与电子工程, 2014, 4: 45-49.

[4]上海海洋科技研究中心, 海洋地质国家重点实验室（同济大学）. 海底观测——科学与技术的结合[M]. 上海：同济大学出版社, 2011.

[5]汤森路透. InCites数据库常用指标手册[EB/OL].[2016-12-10].http://clarivate.com.cn/media/incites_qrc_cn_20150604.pdf.

[6] 全国海洋工作会议在京召开[J]. 太平洋学报,2016(2).

梁 丹助理馆员，同济大学图书馆。

何惠芬副研究馆员，同济大学图书馆。

何青芳副研究馆员，同济大学图书馆。