基于文献分析法的国内外野外安全研究现状分析

文/中国科学院西北生态环境资源研究院 岳晓 陈云峰

20世纪50年代，中国开始陆续建立野外台站，这成为中国科学院地球科学和资源环境学科研究的重要组成部分。中科院野外台站主要分为4种类型：生态系统、日地空间、特殊环境、海洋环境。如“表1”所示，中国科学院45个研究所先后建立了212个野外台站，主要在生态、环境、农业、海洋、地球物理、天文、空间、金属腐蚀等研究领域。其中国家级站47个，院级站40个，所级站99个，室（组）级站18个，合建和其他野外站8个。中国科学院野外台站是国家野外科学观测研究网络的骨干成员，在相关学科领域发挥着重要作用，野外站最多的研究所是寒旱所，共有16个野外站（来源于中国科学院官网），其中半数为地球科学和资源环境科学领域的野外台站。

野外台站肩负三大任务：监测（如对生态系统要进行长期连续的监测）、服务基础研究、示范（转化科研成果为实际生产服务）。从现有研究成果来看，中文数据库关于野外台站安全或野外试验站安全的科技文献数量较少且缺乏整体性的综述性文章；现有研究中，从研究的视角看，对野外台站内涵的理解，会直接影响该主题的研究内容。例如，如果单纯把野外台站或野外试验站看成一个物理的物质实体，其安全问题会涉及防火、防盗、防地质灾害等；而从人文社会角度看，将野外台站视为研究人员的“研究所”和“家”，将其视为台站或试验站就成为野外工作的有机组成部分、是野外工作人员的驻营地、数据处理中心，那么，其安全的内涵就扩大到人员安全和数据安全。

表1 中国科学院野外台站分布比例

基于以上分析，本文综合以上两种视角下的野外台站安全，着眼于野外工作人员的人身安全和工作成果（主要是科研数据和样品等）的安全，以野外或荒野的安全及防护为研究主题进行进一步分析。研究过程中，以文献的检索和分析为切入点，通过对文献基本状况的分析、文献内容的细致分析和论述，指出当前研究的主要内容及对野外台站安全的启示。

一、检索策略与数据处理方法

本文主要着眼于国内研究现状的分析，选择中国知网CNKI数据库为文献来源，以“野外台站”或“野外试验站”为主题，在所有文献类型（包括期刊、会议、报纸、百科等）中初步检索后，再在检索结果中检索“安全”，检索到相关文献45篇，数据量较少，因此将检索范围扩大至“野外安全”，在所有文献类型中，构建专业检索式：(SU = '野外' OR SU = '荒野')AND (SU = '安全' OR SU = '防护')，检索时间为2019年5月18日，共检索到631条记录。

将检索记录导入EndnoteX8文献管理工具中，通过人工判读方式进一步筛选核心或相关文献，然后在对核心或相关文献采用计量分析和内容分析的基础上，完成本报告的主体部分内容。

通过逐篇阅读摘要，遴选543篇相关度最高的核心文献，并根据需要下载部分全文进行阅读。对543篇文献的计量分析采用Endnote的计量工具完成，此部分工作主要是为目前国内研究提供概况认知。内容分析则是以文献的阅读和综合分析完成。

二、文献计量分析

为更好地了解该主题在国内的发展，从文献计量的角度对现有研究成果进行归纳，概况了领域研究的基本状况，并进行文献计量分析，主要包括文献数量、作者、来源、关键词字段的分析。

（一）科技文献来源分布及年度趋势分析。本文数据源包含了期刊论文、会议论文、报纸等CNKI数据库中可以获取全文或摘要的文献类型。如“表2”所示，主要统计了科技文献的相关研究成果。从期刊来源分析表中可以看出，文献分布非常分散，且在野外安全相关刊物上的研究成果数量不多。

从表中可知，在调研范围内的22种期刊内，从期刊领域类型来看，主要集中在医学领域、地质领域、安全科学领域以及工程科技领域。其中安全科学与灾害防治方向发文数量最多，其次是医学领域和地学领域（主要是地质学）。从期刊发文趋势分析，野外安全主题研究的发展脉络如“图1”所示，展示了逐年论文数量的变化趋势。从文献发表时间来看，野外安全主题研究最早始于20世纪50年代，直至21世纪初，一直处于较为平稳的发展态势。从图中可以看出，野外安全主题研究高峰为2000-2013时段，并在2013年达到研究高峰，此后恢复到较为平稳的发展状态。2017年-2019年共发表主题相关度较高的论文78篇。年度趋势分析揭示了该研究主题的各个发展阶段，帮助我们建立对该主题历史发展的宏观认识。

表2 来源期刊数据汇总

图1 文献年份分布

（二）文献关键词分布。本文通过NoteExpress对筛选后的期刊进行了关键词统计，共得到关键词406个，关键词频次不一，其中频次超过3的关键词如“表3”所示。从关键词分布来看，有关野外安全的文献主要关注点是：

表3 关键词分布

1.野外生存教育和训练，该领域主要是户外运动方面的，包括户外运动、野外活动、拓展训练、定向运动、野外防护，其本质是探索荒野的旅游活动、驴友和运动爱好者（如登山协会的登山者）的休闲生活活动和户外拓展探险活动。

2.地质勘探行业的野外作业，包括地质勘探、野外地质工作、安全生产、野外施工等方面，属于地质勘探工作者野外作业安全领域。

3.高校组织的大学生野外实习或课程拓展，主要涉及高校学生在野外的安全防范、防护、体育课程、地学和生态学的野外实践教学。

4.部队的野外驻训，通过野外驻训和演练，全方面提升军队面向未来战争的野外作战能力，涉及野外作战所需的方方面面，包括导航通信、饮食卫生（食品安全和水净化）、卫生防疫（动植物伤害、疾病预防和救治）、安全管理、野外急救措施和方法、行车安全、后勤保障等。

（三）研究内容分析。通过对543篇文献的摘要或文献全文的阅读，对野外安全这一主题进行分析，如“表4”所示，主要包括野外工作文献、具体安全问题研究文献、安全课程研究、野外生存研究及其他，共分为28个小分支主题。

表4 现有研究成果主题分类

主题分类 研究内容 论文篇数（篇）地质勘探 11地球物理勘探 9靶场试验 8在靶场内试验 7安全生产 11野外工作安全隐患 9安全保障 8安全防护 8辐射安全 7安全管理 21安全课程 野外生存生活训练课程 8体育课程 7具体安全问题野外驻训 29野外生存 16野外用火 13户外运动 10野外生存生活 9野外生存生活训练 7野外生存地勘单位 14驾驶员 11野外地质 14实习基地 7其他

研究的内容分布进行了分析，分别从基本生存安全角度、工作安全、医疗救治安全和通信安全四个角度进行总结归纳。如“表5”所示。

表5 研究内容分类

1.基本生存安全。野外安全主题研究涉及众多的安全问题，其中，最基本的便是野外研究人员衣食住行的基本生存安全。在对已有研究成果的调研结果中可以看到，致力于研究人员基本安全研究的文章占有一定的比例。（1）野外工作服保障研究人员人身安全。对于需要进行野外研究的人员来说，专业的研究工作服是保障人身安全的第一道屏障。对于工作服的设计，不仅需要基本的防寒保暖功能，同时也强调防蚊虫叮咬、防水、透气、轻便和可携带等功能。1989年，英国利兹大学举行了主要议题为湿环境下的防护织物第9次救生年会来探讨野外研究者的安全保障工作。在对服饰安全研究成果的调研发现，随着新材料、新技术的不断涌现，防护服开发已指向多学科综合化方向发展，已呈现出性能不断优化、功能专门化、多样化、健康舒适化、高效化等发展趋势，一次性衣服的开发也被提及。近年来，可穿戴设备、电子智能服装已成为服装界的一大热点课题，无论是运动领域、消防救援领域还是健康监护领域都已能看到电子智能服装的身影。北京服装学院2016级硕士毕业论文中设计实现了一套智能健康防护服装系统，用户能对自己的体温、心率、位置进行随时随地测量。此系统实用性较强，蕴含的大量关键技术同样可以推广应用到野外救援、军事、消防等领域。整体来看，国内关于电子智能服装的技术研究还处于初步阶段，很难满足用户的多样需求。（2）饮食安全问题。野外人员在饮食上，强调食品原材料安全，同时注重环保和营养。热值达标，洁净无污染慢慢成为重要的标准。从文献内容上看，安全高能的固体燃料研究，携带方便，使用简单，干净卫生，从而支持野外人员饮食做法的要求。2003年出现一种新型燃料——固体酒精，2005年出现方便米饭，2008年出现新型太阳能灶。野外用水安全同样是非常重要的研究方向。在检索到的相关文献中，有21篇文献直接提到水的净化、消毒，早在1956-1958年间就已使用消毒剂净化野外水，90年代使用免水洗手膏节约用水，赵扬于2009综述了便携式净水器的净水材料、净水工艺和结构设计特点，分析了野外便携式净水设备的优缺点，并提出采用低压高效的膜材料将是野外便携式净水设备的发展方向，又于2013年综述了野外微型净水器装置特点及性能要求、野外型净水器的材料及工艺、净水器所需动力和野外微型净水器发展趋势；付勇在2010年《解放军预防医学杂志》报道他们研制出了单兵野战给水多功能净化器以达到净水效果。（3）野外宿营安全。20世纪80年代，野外宿营主要是临时工棚和简易房，挡风御寒效果较差，后来许多野外施工的单位采用可移动的铁皮房子，在房子的下面装四个橡胶轮胎，在需要搬迁时，用专用装箱车拖走。2014年，孙燕飞对轻型房屋的使用和设计进行了总结和创新，针对临时性建筑研发了一种装配混凝土板式结构房屋，对本房屋的建筑、结构、节点连接构造进行设计，并对结构的围护体系进行了热工性能研究，为装配式房屋的应用推广提供依据。张怀志针对极端环境温度的特点，采用模块式野营房整体设计方案，从保温材料、采暖方式、电器件的选用、供排水材料以及低温钢材焊接工艺等方面具体阐述了极端环境温度下模块式野营房关键组成部分的设计：选用高密度高热阻值阻燃型玻璃棉作为高寒地区营房专用保温材料；采用目前较为先进的远红外碳纤维电热壁画供暖系统进行采暖；选用-60-70℃温度范围的电源插接装置；供水系统全部使用硅胶软管，排水系统全部使用钢管，外缠自动控温伴热电缆，同时最外层加装聚氨酯发泡管；优选焊材，作好焊前防护，采用合理的焊接措施，及时焊接接头进行后热保温处理。该野营房具有良好的安全性、环保性、舒适性，可以为野外施工人员提供舒适的生活和工作环境。模块式建筑便于拆卸、装运、组装，成为野外短期施工和部队驻训营房的主流选择。（4）野外交通安全。野外行使面临的交通问题有地形和气候复杂多变、路况较差、距离长、与外界沟通联络不易、容易产生驾驶疲劳等特点，需要驾驶员有娴熟和过硬的技巧及丰富的驾驶经验，29篇文献中，8篇强调管理和安全意识和常识的教育，首先是要驾驶员在头脑中牢固树立安全第一的意识，并严格遵守规章制度，强化驾驶和安全意识培训、制定交通安全工作程序和奖惩制度并严格落实，加大硬件投入，加强车辆的维护保养，标记行车通道，让司机保持良好的精神状态，杜绝酒精和毒品的使用等七条得力措施，以杜绝重特大交通事故的发生，减少一般和轻微交通事故的起数，把生产事故风险控制在一个可以接受的水平，防患于未然；洪开昌在2015年报道内蒙古采取地勘单位野外驾驶员招考的方式，通过考试筛选适宜野外行车的驾驶员；另有多篇文献提及野外汽车故障的急修方法、技术和修车中的注意事项与禁忌，汽车性能改进，如使用汽车自助拉车装置、应用自由曲面方法的LED越野车辅助驾驶灯光学系统设计、高原车辆应用车载液态氧供氧技术提高动力、改进制动系统、改进轮胎和千斤顶等；在出现意外事故后如何自救，约翰·怀斯曼在2015年介绍了《汽车逃生》技巧。归纳起来，文献从安全意识、规章制度、驾驶技术、机车性能、自救方法5个方面展示野外行车安全领域的内容。

2.野外工作安全。野外安全除基本的生存安全外，还包括野外作业、拓展活动、训练等工作安全问题。野外工作安全与工作内容、工作强度以及工作环境息息相关，工作自身的危险性、工作环境的恶劣程度是影响野外工作安全的重要因素。在相关文献中，这一部分内容非常宽泛，且一般不作为主要主题进行研究，而是在其他主题研究中作为问题体现在文章中，例如，野外考察活动见习报告中的注意事项，野外实践工作心得等内容中体现。总的来说，因为野外工作的内容非常宽泛，包括地质勘查、大学生野外实习或户外运动爱好者野外探险、驻训部队的野外拉练等诸多的活动类型，其工作的地域、对象、形式、目的都有很大差别，需要注意的安全点和事项也有很大差别，与基本衣食住行的生存安全具有较大的同质性相比，异质性很大，不同活动类型需要注意的工作安全问题均有不同。（1）地质勘查。针对野外地质勘查的工作安全，文献中相关内容较少。首先，专业的地质勘查工作一般由专业人员进行，具有一定的野外生存经验。其安全问题主要因素为工作环境的影响，例如极端天气、意外事故等。（2）野外拉练。野外拉练的对象一般是部队军人，身体素质和组织管理都更为优秀，具有一定的安全保障。在野外活动中，更应该注意的是突发事件对于其工作安全的影响。（3）野外实习。野外实习一般针对刚刚进入某一领域的工作者，那么，工作中的相关操作规范，工作经验掌握，仪器设备的使用，安全意识的高低，都是影响工作安全的重要因素。在文献研究中，对于该类问题的安全研究较为典型，但一般是作为注意事项，而非集中的主题研究。（4）野外探险。野外探险工作的危险系数较高，首先是工作环境和面临危险的类型不可预知性，以及工作性质的危险程度不好把控。

3.医疗救治安全。野外条件恶劣，大自然基本以原始的面貌呈现，地质、地貌、水源、天气（雨、雪、雷电、狂风、沙尘、烈日）、野生动植物（有毒植物、蛇、蝎、蚂蝗、蚊蝇、跳蚤、老鼠、狼等）等都成为野外工作人员患病或受伤的原因。在没有做好预防准备工作，出现自救不成功的情况时，就需要有提前预备好的医疗救治系统。通常大规模的地质勘查工作、野外实习或探险活动、部队驻训都有随行医护资源，可提供常规或常见的医疗救治服务。从文献内容中可以看到，该部分内容主要体现在野外驻训领域，主要包括医护车辆、救治措施和救治器械三个方面。林宝丽于2017年“野外应急救援手术器械现状与优化设计”提到：设计研制了一系列适合野外应急手术救治的便捷式手术器械，应用于野外伤员的救治，提高工作效率；同时，文献中提到便捷式俯卧体位垫的使用，轻便、美观、舒适，携带方便，承重量大，可快速展开野外俯卧位手术，充分暴露手术视野，便于手术操作，提高手术救治成功率，适用于野外应急救援保障任务。如有危重和棘手病例，则需要有强有力的后方保障，但这一点在本批医疗救治文献中未查到，比如医疗救治的后方保障系统的设计和使用。

4.通信安全。野外的偏远通常会造成通信联络困难，但是，随着近10年来，GIS、GPS、GSM技术大幅进步，目前的无线通信、定位电话、卫星电话基本普及，这为提升野外通信安全系数提供了强有力支持和保障。在检索到的文献中，基于北斗卫星导航系统的野外作业管理与安全保障系统和救援系统成为热点内容。文献详细介绍了北斗卫星导航系统的特点、功能，并通过野外现场试验分析，说明该系统能够在几种不同自然环境下实现稳定的定位监控和有效的短信互通，从而认为该系统在地质调查领域具有广阔的应用优势。杨敏于2014年提出“野外地质调查作业管理与安全保障系统”，该系统拥有完全自主知识产权，具备更优良的监控效果，可实现北斗通信和导航信息的实时显示、通信历史记录和工作轨迹的查询、野外地质调查人员的联络与定位等；管理部门利用该系统可查询野外作业人员的地理位置和工作情况，对野外作业人员的人身安全和救援提供决策支撑。农肖肖于2015年提出“基于北斗卫星导航系统的野外地质调查应急救援系统”，该系统基于北斗卫星通信导航技术、地理信息技术开发新疆地矿局应急救援管理系统，并建立一级应急指挥中心及二级应急指挥中心，根据野外地质调查的特点，结合野外项目范围，实现野外地质调查人员实时跟踪定位、从无法通信到实时交流的质变，加强野外地质调查工作应急处理能力，提高中国在野外应急救援当中的保障水平，最大化地保障地质人员的人身安全。

三、野外台站安全指标体系构建

野外台站工作人员野外作业安全运行的要素，包括：衣食住行的基本生存安全、工作安全、医疗救治安全、通信安全，除此四类安全要素之外，由于科研工作的特殊性，野外工作通常是为了获取样品和数据，因此，还需要增加一项数据安全。

（一）野外工作数据安全。数据安全，一是数据获取的设备安全，包括采集数据的设备要有专业的保护措施以保证正常运行、还需要有防盗功能防止设备被盗取。二是数据传输和保存安全，现在不少数据采集点已经应用数据无线自动采集，数据实时或按照设定频次传输至控制中心，需要采取专业措施保证数据的传输和保存过程正常运行。野外科考过程中出现意料之外的事故，当事人需要具备强大的心理调节能力和应急应对能力，心理安全的构建也极其必要，这一方面需要在日常工作中加强安全知识和技能培训；另一方面是靠强大保障体系的建设，为野外工作人员构建起拥有强大的后援支持系统的心理安全感，方可使其在出现意外时保持镇静、临危不乱。据此或可初步构建野外台站安全管理的指标体系。

（二）野外台站安全指标体系构建。在“表6”的指标体系中，一级指标包括：台站安全、数据安全和人员安全。台站安全管理一般都有已经成文的管理细则，具体的站点因地域、性质等不同而差异性较大，但共通的有防火、防盗、防灾的基本安全要求，台站作为一个物理实体，安全存在，发挥为人员提供庇护场所的基本功用。数据安全方面则主要是数据采集、数据传输、数据保存，要做到数据安全，就牵涉到技术、设备的使用，还可能需要有经费的投入等。人员安全是本报告中根据分析新增的部分，包括基本生存安全（衣物、饮食、宿营、交通）、工作安全、医疗救治安全、通信安全和心理安全5个二级指标，对每一项指标的含义所做的具体说明是在制定实时细则时需要考量并涵盖的基本内容。

表6 野外台站安全管理指标体系

一级指标 二级指标 三级指标 指标说明自救、互救与救援系统建设通信安全 设备、技术与系统建设心理安全 个人心理素质、保障系统强大医疗救治安全人员安全

野外的具体情况不同，对西北研究院而言，包括高原、冰川冻土区、沙漠、草地、湿地，基本涵盖了自然条件最艰苦的地域，该指标体系还需在适应不同地形地貌、气候条件、作业类型的野外台站时等有更细致、更具针对性的调整，在具体实施中每一项指标都需要配套细则以便操作，例如，仅就交通安全一项，就涉及野外车辆使用预算的编制与审批（交通费用预算、执行、审批；交通工具选择、配备、使用、维护、安全、收支核算）、野外车辆的配备（数量、型号、司机）、租赁车辆管理、车辆费用结算等方面，需要制定细致、可操作的安全管理规程；再例如，沙漠地区用车和高原地区用车对车辆的性能要求也不同。

四、总结

本文调研了国内野外工作安全的现有研究成果，对文献来源分布、年度趋势分析、关键词频次进行了总结和分析，同时对该研究方向的各类主题进行了分类和文献统计。针对野外安全问题，从基本生存安全、野外工作安全、医疗救治安全以及通信安全四个方面进行了论述，为野外台站安全建设提供了基础资料。同时，列举了当前国内野外工作安全现状存在的不足，阐释了国内野外台站安全指标体系，希望能够为后续的研究者提供一定的借鉴和参考，希望对当前的野外安全问题进行研究总结，从而更好地建设野外台站，保障研究人员的人身安全，推动科研工作顺利进行。