2004—2019年地震研究领域知识图谱的可视化分析

武晓芳 余庆坤 张晓曼 郝 洁 宗云婷

（中国昆明650224云南省地震局《地震研究》编辑部）

0 引言

科技兴则民族兴，科技强则国家强，当今世界正处于新一轮科技革命和产业变革孕育兴起时期，以大数据、互联网、物联网、人工智能等为代表的新一轮信息技术不断突破，深刻影响着我们的生产、生活及思维方式。我国是一个多地震的国家，地震对社会发展和公共安全构成严重威胁，如何更好地适应我国经济社会发展的需求，与时俱进地做好新时期的防震减灾工作，是全面构建社会主义和谐社会的一个重要而紧迫的课题。防震减灾是一项科技型社会公益性事业，所面对的是一系列世界性的科学技术难题。依靠科技进步是防震减灾事业发展的根本原则和必由之路。

我国现代地震科学研究的历史可追溯至20世纪初，1966年河北邢台地震后，为适应国家大规模经济建设和满足国家安全的需要，中国科学院等多个部门开展地震科学研究，为我国组建地震专业队伍、系统开展地震科学技术研究奠定了基础。

信息技术的飞速发展，给期刊文献计量分析带来了便利。本文基于中国知网数据库文献源，运用Citespace可视化分析软件进行分析，对地震研究相关文献进行分析总结，以期为地震研究的发展提供思考方向。

1 数据来源与分析软件

本研究所用样本数据来源于中国知网（CNKI）全文数据库。以《地学前缘》《地球物理学报》《中国科学：地球科学》《地球科学进展》《灾害学》《地球物理学进展》《地震地质》《地震学报》《自然灾害学报》《大地测量与地球动力学》《地震工程学报》《地震》《地震研究》《地震工程与工程振动》《防灾减灾工程学报》《震灾防御技术》《中国地震》《华北地震科学》《世界地震工程》《华南地震》《地震地磁观测与研究》共21种地学类期刊作为文献来源，以“地震”作为主题词，时间跨度为2004年1月1日—2019年12月31日，共检索出相关文献15168篇。利用Citespace可视化分析软件对采集的文献数据进行格式转换，处理后得到的样本数据可作为Citespace可视化图谱分析的基础。

Citespace可视化分析软件是由陈超美教授基于Java平台研发的科学知识图谱分析软件，科学知识图谱是一种显示科学知识的发展进程与结构关系的图像，揭示了各个知识单元与知识群组之间的关系，以便于从复杂的知识关系中寻找出新的知识联系（魏建香等，2012；陈悦等，2015；赵霞等，2019）。Citespace可视化分析软件具备多个分析模块，此次研究主要对样本文献进行了机构、发文作者、关键词及突现词的图谱分析。

2 文献计量分析

2.1 发文机构分析

利用Citespace对地震研究领域的发文机构进行可视化分析，得到2004—2019年地震研究领域机构共现图谱（图1）。表1列举了发文量大于300的地震领域主要研究机构。

表1 2004—2019年地震研究领域主要发文机构Table 1 Main publishing in stitutionsin the field of seismological research from 2004 to 2019

图1 研究机构共现图谱Fig.1 Co-occurrence map of the research in stitutions

由表1可以看出，地震研究领域的发文机构主要为中国地震局下属的相关单位，其中中国地震局地球物理研究所发文量最多，达1280篇，其次是中国地震局地震预测所、中国地震局地质研究所、中国地震台网中心等机构。这些发文机构是推动地震研究领域发展的中坚力量。

研究机构共现图谱（图1）显示了地震研究领域各个机构之间的合作关系，图中共有163个节点和154条连线，网络密度为0.0117，其中节点代表发文机构，节点越大表明机构的发文量越多，图1中显示了发文量大于等于100篇的机构名称。研究机构共现图谱形成了以中国地震局地震预测所、中国地震台网中心、中国地震局地壳应力研究所，中国地震局地质研究所等为中心的主要科研机构合作网络，表明了中心节点机构已形成了较为固定的合作关系，但在总体上各个机构之间的分布较为离散。

2.2 研究人员共现分析

Citespace可视化分析软件的作者分析功能，能够直观地展现地震研究领域的主要发文作者及各个作者之间的联系，表2列举了2004—2019年地震研究领域发文量top10的作者。作者共现图谱（图2）展示了2004—2019年地震研究领域的发文作者关系。

表2 2004—2019年地震研究领域发文量top10的作者Table 2 Top 10 authors with the most published papers in the field of seismological research from 2004 to 2019

图2 作者共现图谱Fig.2 Co-occurrence map of the authors

由图2可见，我国地震研究领域的发文作者已产生了一定程度上的合作联系，并形成了以刘杰、徐锡伟等为主的合作关系网，但大部分研究学者的人物节点分布较为离散，更多的是个人研究或是2人合作，表明了存在许多未建立固定合作关系的单人学者和学术研究小团体，各个学者及学术团体之间的交流亟需加强。

2.3 关键词分析

关键词是文章研究内容的精简表达，能够在一定程度上代表文章的研究方向。表3列出了2004—2019年地震研究领域出现次数大于等于100的主要关键词。

表3 2004—2019年地震研究领域主要关键词Table 3 Main keywords in the field of seismological research from 2004 to 2019

地震灾害、汶川地震、震源机制解、地震活动等是地震研究领域出现最多的关键词，以这些主要关键词为中心，形成了地震研究领域的知识网络联系图谱（图3）。图中共有217个节点与243条连线，节点大小代表着关键词出现的频次，连线的粗细代表着节点间的联系，网络密度为0.0102。

图3 地震研究领域的知识网络联系Fig.3 Knowledge network map of seismological research

图4展示了各个时间内出现的主要关键词，节点出现的位置表明了首次出现的时间，节点的大小代表着检索时间年限内出现的次数，节点越大表明出现的次数越多。由图4可以得出，地震灾害、震源机制解、地震活动等关键词贯穿着地震研究领域的发展；汶川地震节点较大，表明了2008年汶川地震的发生，很大程度上推动了地震研究领域的发展，引发了研究热潮；之后的玉树地震、芦山地震（雅安地震）、鲁甸地震以及九寨沟地震，都在一定程度上推进了地震研究领域的发展；而“发震构造”“数值模拟”“接收函数”“地震烈度”以及“双差定位”都在一定时间内，引起了学者们的重点关注，表明了不同的时间段内的关注重点。

图4 关键词共现时区Fig.4 Time zone map of the keywords co-occurrence

2.4 突现词分析

突现词是指在一段时间内频次变化率高的主题词，有可能成为研究方向新的突破点。对该研究领域突现词的提取，有助于分析学科的前沿领域和发展趋势（魏建香等，2012），配合突现词分析，更有利于分析研究热点以及研究热点的演化。运用Citespace可视化分析软件进行突现词分析，突现词分析是通过考察词频，将某段时间内其中频次增加率高的关键词探测出来，以出现强度为标准筛选得到地震研究领域的top25的突现词（表4）。

表4 2004—2019年地震研究领域突现词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年我国地震研究领域主要研究地域有：云南地区、川滇、华北和龙门山断裂带地区；主要地震案例研究有汶川地震、玉树地震和芦山地震。其中突现强度最大的是2008年“汶川地震”关键词，表明汶川地震在发生后3年内，引起了大量学者的关注和研究，并成为2008—2011年地震研究领域的主要发文热点；而“震源深度”这一关键词的研究持续时间最长，在2012—2019年均保持着较高热度，在地震研究领域未来研究中，“震源深度”仍可能成为主要研究热点。

3 结论

利用Citespace可视化分析软件，对2004—2019年地震研究领域相关文献进行计量分析，主要得到以下结论：

（1）发文机构集中在中国地震局下属机构，包括地球物理研究所、地震预测研究所、地质研究所、中国地震台网中心等，这些机构是推动地震研究发展的中坚力量。

（2）大部分研究学者的人物节点分布较为离散，多数为个人研究或是2人合作，表明存在许多未建立固定合作的单人学者和学术研究小团体，各个学者及学术团体之间的交流联系仍需加强。

（3）在研究热点上，地震灾害、汶川地震、震源机制解、地震活动等是地震研究领域出现最多的关键词，表明2008年汶川地震的发生，很大程度上推动了该领域的发展，成为2008—2011年主要发文热点；之后的玉树地震、芦山地震（雅安地震）、鲁甸地震以及九寨沟地震，都在一定程度上推进了该研究领域的发展；而“发震构造”“数值模拟”“接收函数”“地震烈度”以及“双差定位”都在一定时间内，引起了学者们的重点关注，表明了在不同时间段的关注重点。并且“震源深度”这一关键词的研究持续时间最长，在2012—2019年均保持着较高热度，在地震研究领域未来研究中，仍可能继续成为主要研究热点。