基于CiteSpace的滑坡监测预警文献计量分析＊

何亚莉，张春红

（成都理工大学图书馆，四川 成都 610059）

随着人类活动范围和强度日益增加，全球滑坡地质灾害的发生日益频繁，造成的经济财产损失和人员伤亡日益严重[1]。随着全球气候变化进程，滑坡地质灾害将呈现更为频发的态势[2]。近年来，随着科学技术的进步，滑坡地质灾害的监测方法和预警理论快速发展。中国作为世界上遭受地质灾害最多、损失最为惨重的国家之一，正在积极开展滑坡监测预警系统的研究和应用工作，取得了丰硕的科研成果和社会效益。滑坡监测预警作为十分重要的防治手段，一直是全球地质灾害防治领域研究的前沿课题。因此，对滑坡监测预警研究的发展趋势进行宏观分析和预测显得尤为重要。研究通过文献计量学方法，对已发表的滑坡监测预警中英文文献进行分析，旨在了解滑坡监测预警领域的研究状况和发展趋势，预测当前研究热点研究领域和未来发展的方向，为后续的研究提供新视野和新方向。

1 数据与方法

1.1 数据来源

Web of Science数据库是全球最有影响力的多学科的学术文献文摘索引数据库，广泛应用于科研领域的各个方面。文章主要针对滑坡监测预警的相关研究进行文献计量分析，其核心主题词包括“滑坡监测”和“滑坡预警”2个方面。根据相关研究文献的常用关键词，检索主题词主要是Landslide monitoring、landslide early warning、landslide moni-toring and early warning。所有检索均为主题（Topic）检索，默认包括篇名、摘要和关键词，匹配方式设置为精确，语言为英语，检索时间1995年01月01日—2021年12月31日，检索数据库为Web of Science Core Collection（WOSCC）。在检索结果中进一步选择文献类型为论文（Article）和综述（Review），最终获得3 623篇文献，其中论文3 517篇、综述106篇，均为有效记录或数据

1.2 分析方法

研究主要采用CiteSpace（5.8R3）软件[3]进行可视化分析，了解学科发展的历史脉络和发展方向[4-5]。通过对年际发文数量、国别（地区）发文数量、发文机构和刊文期刊进行统计，了解滑坡监测预警领域的文献出版期刊。通过对发文作者、关键词和文献被引情况可视化分析，探寻滑坡监测预警领域的研究现状和研究热点。通过文献发表现状、可视化图谱和突现词等信息，判断前沿发展趋势，为相关领域的研究提供有益借鉴。

2 结果与分析

2.1 发文数量及国家（地区）分析

对滑坡监测预警领域发表的学术论文年发文量及其来源国家（地区）进行分析，能够在一定程度上能反映该领域的发展动态。如图1所示，根据其发文数量变化，可将滑坡监测预警领域的研究分为3个时期：萌芽期（1996—2002年）、探索期（2003—2016年）和发展期（2017年至今）。由于研究基础薄弱，萌芽期的发文量为73篇，全球年均发文量仅为9.13篇，滑坡监测预警尚未得到学术界的普遍关注。随着现代化监测仪器和理论的发展，滑坡监测预警领域研究进入探索期，发文量呈现增长趋势，并分别在2009年和2015年年发文量分别超过100篇和200篇。这一时期全球发文总量达到1 472篇，年均发文量达到105.14篇。2017年以来，滑坡监测预警研究进入发展期，5年全球发文量达到2 070篇，年均发文量达到414篇。这一时期滑坡监测预警研究成为全球研究热点。

图1 年发文量及发文量排名前3的国家

所有发文国家（地区）中，中国（1 176篇）、意大利（789篇）和美国（390篇）是发文量前3的国家（表1），发文占比分别为32.46%、21.78%和10.76%。根据三国的年发文量变化趋势发现（图1），2000年以前主要是意大利学者开展了相关研究工作，并在探索保持着全球发文领先的态势。中国的滑坡监测预警国际期刊文献的相关报道始于2000年，在经历15年的发展后，在2016年成为该领域的全球发文量第一国家，并在其后呈现快速发展的趋势。在发展期，我国发文量是意大利的2.26倍，是美国的4.24倍。中国能够后来居上，得益于国家对地质灾害防治工作的重视和大力投入。从发展趋势来看，滑坡监测预警研究将会继续保持较水平的发展。

表1 滑坡监测预警领域发文量前5的国家

2.2 发文机构分析

通过对主要发文机构情况分析，以了解当前滑坡监测预警领域的最活跃、最权威的研究机构[6]。目前，有598家研究机构开展滑坡监测预警的研究工作，其中发文量排名前10的机构（表2）共发文量1 331篇，总发文量的36.74%，包括4家中国机构和4家意大利机构，法国、瑞士各有1家。前10名机构中，中国机构发文604篇，意大利机构543篇，两者发文数量相当。这表明我国和意大利的滑坡监测预警研究处于国际领先水平。

中国发文量前10的机构（表3）共发表论文920篇，分别占全球发文量的25.40%和中国发文量的78.23%。其中中国科学院及其所属机构发文量最多有372篇，其次为中国地质大学和成都理工大学。这表明中国科学院在该领域的研究成果最为显著，中国地质大学和成都理工大学2所双一流高校该领域也有很好的研究积累。

对中国科学院、中国地质大学和成都理工大学3所世界排名前列的研究机构的科研合作图谱分析，3所机构在都与国内其他开展了广泛开展科研合作，但中国科学院和中国地质大学与国外的科研合作的合作相较成都理工大学更为紧密。

表2 滑坡监测预警领域发文量前10的机构

表3 滑坡监测预警领域发文量前10的中国机构

2.3 刊文期刊分析

对滑坡监测预警研究的刊文期刊进行分析研究可以准确分析该领域的权威期刊。数据分析发现，该领域的3 623篇文献刊出在537个期刊。刊文量排名前10的期刊（表4）共发表1 537篇，占领域发文总量的42.42%，其中来自德国的期刊4个、荷兰和瑞士的期刊各2个，美国和中国的期刊各1个。发文量前3的期刊主要为Landslides（10.38%，n=376）、Engineering Geology（6.68%，n=242）和Remote Sensing（5.69%，n=206），其中Landslides和Engineering Geology是地质灾害领域的知名国际期刊，Remote Sensing知名的遥感测绘领域国际期刊。说明该领域的研究成果主要发表在工程地质领域的主流期刊。此外，由中国科学院山地所主编的Journal of Mountain Science是唯一的发文量前10的中国期刊，但其累计发文量仅为54篇。作为该领域的世界第一大论文产出国，中国研究人员更多地将自己的研究成果发表在国外期刊。这表明，中国应该加强国际高影响力学术期刊建设。

表4 滑坡监测预警领域发文量前10的期刊

2.4 主要作者分析

通过作者共现分析，得到该领域相关3 623篇文献中的9 983位作者。基于单篇文献的所有作者频次统计，获得了发文量前10的作者及其相关信息（表5），其中来自意大利佛罗伦萨大学的Casagli N、成都理工大学的Xu Q（许强）和南京大学的Zhang L（张磊）发文量名列前3。发文量前10的作者中，有5位来自于意大利、4位来自中国；其中意大利的学者主要集中在佛罗伦萨大学，中国学者的工作机构则比较分散，这表明国内已经形成多个具有国际影响力的滑坡监测预警研究团队。从这些学者的论文总被引频次、H-index和篇均被引频次上看，意大利学者Casagli N的3个指标均有着较高的指标，这表明Casagli N团队在滑坡灾害预警领域有着较高的学术成就，其发表的文章成为国内外研究人员学习参考的重要文献。相比国外研究学者，国内学者的篇均被引频次相对较低。

表5 滑坡监测预警领域发文量前10的作者

2.5 被引文献分析

论文的被引量是体现学术水平和影响力的主要指标。通过对高被引文献的分析，不仅可以评估不同学者的科研影响力，而且可以分析学科研究热点。表6列出了被引量前10的论文。从研究内容上看，高被引论文主要围绕合成孔径干涉雷达测量（InSAR）、全球降雨量监测、机载LiDAR技术、无人机技术、滑坡易发性评价和滑坡监测预警模型等方面开展研究工作。表7列出了中国学者在国际期刊上发表的被引量前10的论文，这些论文主要关注InSAR、无人机等先进测量技术外，更加关注滑坡预警理论和模型的研究[7-9]。这一现象是与我国大规模开展滑坡监测预警的实际应用的情况吻合的，是中国学者将科研论文写在祖国大地的生动写照。

表6 滑坡监测预警被引次数排名前10的文献

表7 滑坡监测预警被引次数排名前10的中国学者文献

2.6 关键词共现与聚类分析

在CiteSpace软件中选择关键词进行可视化图谱分析，以了解和掌握滑坡监测预警领域的研究热点。从展现的关键词共现图谱看，滑坡、InSAR、滑坡监测、变形、位移、遥感、模型、降雨阈值、预警及预警系统等关键词在滑坡监测预警领域受到了比较高的关注。根据关键词信息，可以将国际滑坡监测预警研究划分为2个方面：一是监测技术方法研究，主要是基于星载对地观测技术如光学遥感卫星、In－SAR等、机载光学和LIDAR技术以及地面监测技术；二是预警预报研究，主要是浅层滑坡的降雨阈值研究，基于监测数据的滑坡预警模型和预警系统研究。

进一步采用CiteSpace中的突现词探测功能，获得12个主要突现词及其突现强度和突现时间，见表8。可以发现早期采用摄影测量和InSAR开展了滑坡监测的工作，而且这些技术在滑坡监测预警领域开展了长期的研究。此外，随着全球卫星导航系统的发展、卫星数据源的便捷获取，星地协同的地表位移监测广泛应用于滑坡监测预警领域，取得了大量的研究成果。此后，机载LIDAR技术、三维激光扫描技术也应用于滑坡的监测。得益于信息传输技术、监测技术和斜坡破坏机理的研究的发展，全球科研人员逐渐开展了滑坡监测预警系统研究和基于时间序列分析的滑坡成因机理研究。这些研究工作将极大地丰富滑坡变形破坏信息数据库[10]，改善滑坡监测预警与滑坡机理研究[11]。

表8 滑坡监测预警领域突现词强度

2.7 研究重点与研究趋势

滑坡监测预警作用今年来的研究热点正在快速发展。基于相关领域的文献计量分析，其研究重点和趋势如下：

（1）滑坡多源监测技术。滑坡灾害分布广、破坏力强，成灾风险高。随着新型遥感技术的发展，基于星-空-地的多源监测手段日益丰富、日趋成熟，如InSAR技术、光学遥感技术，机载光学和LIDAR技术，地球物理勘探技术、分布式光纤技术等，开展这些技术的应用研究和数据融合监测研究是未来研究的重点。

（2）滑坡预警预报模型与系统。滑坡是一个复杂的巨系统，目前随着技术的发展，可以获取大量的环境和坡体的监测数据，但如何挖掘海量数据背后的信息开展有效的滑坡预警预报还是需要重点研究的课题。

3 结论

研究通过Web of Science核心数据集和CiteSpace软件对1995—2021年滑坡监测预警领域的相关文献进行了计量分析，结果表明：

（1）滑坡监测预警领域的经历了萌芽期、探索期和发展期等3个时期，发文量逐渐增加。中国、意大利和美国是该领域发文量前3的国家，其中中国和意大利贡献了超过50%的发文量，中国在该领域发展迅速，在2017年以来处于国际领先地位。

（2）中国科学院、意大利国家研究委员会（CNR）、中国地质大学、佛罗伦萨大学和成都理工大学是全世界滑坡监测预警领域的发文量最多的机构。这些论文主要发表在Landslides、Engineering Geology和Remote Sensing国际期刊；中国科学院山地所的主办期刊Journal of Mountain Science是该领域发文量排名第10的期刊，也是中国唯一进入该领域的国际SCI索引期刊。

（3）滑坡监测预警领域发文量前10的作者主要来自于意大利（5位）和中国（4位），国内已经形成多个具有国际影响力的滑坡监测预警研究团队；但对比国际学者和国内学者的H-index和篇均被引频次，国际学者的引用量高于国内学者。

（4）国内外研究人员对先进滑坡监测技术和预警预报模型系统开展技术研究。中国学者除了开展了大量的星-空-地监测技术研究外，还根据国内地质灾害防治的需求，更加关注滑坡预警理论、模型和系统研究。

（5）滑坡监测预警领域的研究还处于发展期，得益于多源监测技术的发展，滑坡多源监测技术应用研究和数据融合监测研究是未来研究的重点。进一步需要在海量数据和滑坡机理研究的基础上，开发滑坡监测预警预报模型和系统。