井 浩，陶 虎

(1.青海交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院，青海 西寧 810003；2.蘭州交通大學(xué)，甘肅 蘭州 730070)

我國的泥石流研究開始于20世紀(jì)50年代，至今有近70年的時間，從最初的調(diào)查研究逐步深入到探索泥石流內(nèi)部規(guī)律的研究，從最初的宏觀研究發(fā)展到現(xiàn)在微觀尺度上的研究，中國科學(xué)院建立了成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所，建立了云南東川蔣家溝泥石流觀測研究站，許多高等院校建立了泥石流動力學(xué)模擬實驗室，關(guān)于泥石流的研究成果也越來越多.學(xué)者們對國內(nèi)泥石流災(zāi)害做了大量的研究和探討，取得了大量的研究成果，豐富了中國泥石流災(zāi)害研究的理論體系，但是泥石流研究的熱點和趨勢還缺乏文獻(xiàn)和數(shù)據(jù)方面的支撐.本文以中國知網(wǎng)提供的高質(zhì)量樣本文獻(xiàn)為研究對象，運(yùn)用文獻(xiàn)計量法和Citespace可視化工具進(jìn)行分析，形象直觀地考察了泥石流災(zāi)害研究主題的演變特征.探索了我國泥石流災(zāi)害研究的熱點及前沿，具有較高的可信度，對推進(jìn)中國泥石流災(zāi)害研究工作和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)具有較大的參考價值.

1 數(shù)據(jù)來源

本文的數(shù)據(jù)來源于中國知網(wǎng)，以中國知網(wǎng)收錄的的中文核心期刊、SCI來源期刊和EI來源期刊為樣本文獻(xiàn)，涵蓋了我國以泥石流為主題研究的高質(zhì)量期刊文獻(xiàn)[1].數(shù)據(jù)的具體收集與處理過程為：(1)打開CNKI界面；(2)選擇“高級檢索”；(3)點擊“期刊”；(4)設(shè)定主題為“泥石流”或者關(guān)鍵詞為“泥石流”；(5)年份設(shè)定為1992—2020年；(6)檢索期刊來源類別限定為核心期刊、SCI來源期刊和EI來源期刊；(7)限定為中文文獻(xiàn)，檢索到2104條文獻(xiàn)記錄，剔除報道及會議通知等不相關(guān)文獻(xiàn)，剩余文獻(xiàn)記錄是1799條.

2 研究方法

本文利用CiteSpace5.6軟件來進(jìn)行文獻(xiàn)計量學(xué)分析，其核心理論是近年來的新興的知識圖譜理論，知識圖譜利用可視化圖譜將某研究領(lǐng)域的知識結(jié)構(gòu)、前沿?zé)狳c、發(fā)展過程以及演化趨勢等形象的呈現(xiàn)出來.探索研究領(lǐng)域的動態(tài)發(fā)展規(guī)律，為相關(guān)領(lǐng)域提供科學(xué)的、有價值的參考[2].CiteSpace是文獻(xiàn)計量學(xué)工具，用于觀察某個研究領(lǐng)域的研究熱點及趨勢，并以可視化的方式將作者、研究機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵詞、共引關(guān)系及研究基金等信息加以呈現(xiàn).本文按照軟件的操作要求逐步設(shè)置相關(guān)參數(shù)：時間跨度(Time slicing)設(shè)置為1992—2020年，設(shè)置時間切片為1年，設(shè)置裁剪方法為Pathfinder，節(jié)點類型和閾值根據(jù)其具體內(nèi)容進(jìn)行選擇[1].對樣本文獻(xiàn)進(jìn)行多次運(yùn)行分析，繪制出來的共現(xiàn)圖譜和聚類圖譜，并判斷圖譜的合理性及顯著性是否滿足要求，依據(jù)圖譜及核心文獻(xiàn)分析我國泥石流研究領(lǐng)域的近況、熱門主題和研究前沿[1].分析結(jié)果可以為相關(guān)學(xué)者全面而準(zhǔn)確地掌握泥石流研究領(lǐng)域的狀況提供科學(xué)參考.

3 泥石流研究成果的分布特征

3.1 發(fā)文量的時間分析

年度發(fā)文量能夠全面掌握我國泥石流研究的整體發(fā)展趨勢，能清晰地反映該領(lǐng)域在特定時期的研究情況[1].從泥石流研究文獻(xiàn)發(fā)表時間分布來看(圖1)，我國泥石流研究文獻(xiàn)的發(fā)文數(shù)量總體上呈上升趨勢.發(fā)文情況大致可以劃分為三個階段，第一階段是1992-2007年，該階段是起步階段，關(guān)于泥石流的研究成果比較少，主要受制于經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低及科研能力弱的原因.第二階段是2008-2012年，該階段關(guān)于泥石流的研究成果迅速上升，且在2012年文獻(xiàn)量達(dá)到最高值152篇之多，是我國泥石流研究的爆發(fā)期.第三階段是2013-2020年，為平穩(wěn)發(fā)展期.其中，2008-2010年間發(fā)文量暴漲，是因為2008年我國的自然災(zāi)害頻發(fā)，5月12日的汶川特大地震，引發(fā)了大量的崩塌、滑坡，嚴(yán)重堵塞了溝道，同時造成山體破碎，產(chǎn)生大量松散物質(zhì)，為泥石流活動提供了良好的條件，加之2008年8月暴雨洪災(zāi)，造成大量泥石流災(zāi)害發(fā)生；2010年8月8日，甘肅南部舟曲縣突發(fā)特大泥石流災(zāi)害，造成嚴(yán)重的人員傷亡和財產(chǎn)損失.頻發(fā)的泥石流災(zāi)害引起了廣大民眾及政府的嚴(yán)重關(guān)切，促使相關(guān)的研究機(jī)構(gòu)、科研院校及學(xué)者們對泥石流災(zāi)害領(lǐng)域進(jìn)行了廣泛研究，從而掀起了該領(lǐng)域的研究熱潮.由此可見，泥石流災(zāi)害領(lǐng)域的研究活躍程度，受自然災(zāi)害發(fā)生頻率規(guī)模及國家政策影響較大，同時，也和國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展及科研能力密切相關(guān).

圖1 泥石流研究發(fā)文量時間分布情況

3.2 發(fā)文作者情況分析

分析樣本文獻(xiàn)中作者的發(fā)文量，可以得到該領(lǐng)域具有影響力和權(quán)威性的研究學(xué)者.從1799篇高質(zhì)量的有效樣本文獻(xiàn)之中將發(fā)文量≥15篇的學(xué)者進(jìn)行篩選統(tǒng)計，共計有21位，發(fā)文量≥50篇的學(xué)者有9位(表1)，排在第一位的是崔鵬[3]，發(fā)文量達(dá)到103篇之多，第二位是韋方強(qiáng)(64篇)，第三位是唐川[4](61篇).從表中的起始年份可以看出：劉希林、游勇和唐川三位學(xué)者對泥石流研究貢獻(xiàn)的時間最早，為第一梯隊；第二梯隊主要以崔鵬、韋方強(qiáng)和余斌為代表.在CiteSpace中，中介中心性超過0.1的節(jié)點稱為關(guān)鍵節(jié)點，從表1可以看出，只有崔鵬的中介中心性為0.1，其余學(xué)者的中心性均小于0.1，說明我國在近30年間產(chǎn)生了一批專注于泥石流研究的權(quán)威學(xué)者，且已經(jīng)有一定的影響力，但聚合力還較弱.

表1 泥石流研究發(fā)文量≥30的作者的統(tǒng)計表

利用CiteSpace 5.6軟件對樣本文獻(xiàn)的作者合作關(guān)系進(jìn)行共現(xiàn)分析，再利用軟件中的聚類功能進(jìn)行聚類分析，得到了作者合作網(wǎng)絡(luò)圖譜，如見圖2所示.圖譜中的節(jié)點代表作者，節(jié)點處的圓圈大小代表該作者在該領(lǐng)域產(chǎn)出的文獻(xiàn)數(shù)量.圖譜中節(jié)點間的連線表示兩端作者之間的合作，粗細(xì)代表合作的程度.結(jié)果顯示，網(wǎng)絡(luò)圖譜中共有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點438個，連線618條，網(wǎng)絡(luò)密度為0.0065，網(wǎng)絡(luò)密度值非常小，說明大部分作者之間合作不緊密，僅部分作者之間有較好的合作關(guān)系.形成了以崔鵬、唐川、游勇、余斌、韋方強(qiáng)5位學(xué)者為核心且具有一定聯(lián)系的5大研究群體.崔鵬、唐川及韋方強(qiáng)3位學(xué)者是發(fā)文發(fā)文數(shù)量最多的，并形成各自的研究團(tuán)隊，團(tuán)隊內(nèi)部存在較為緊密的合作互引關(guān)系，形成了高發(fā)文數(shù)量、多作者、鏈接復(fù)雜的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò).但團(tuán)隊間的合作網(wǎng)比較疏松，連接比較少，說明研究群體之間的交流合作非常有限.在網(wǎng)絡(luò)圖譜的外圍，還存在許多發(fā)文數(shù)量較低、作者較少、鏈接簡單的小型合作網(wǎng)絡(luò)，以及大量散布的獨立作者[5].因此，相關(guān)的研究學(xué)者之間以及研究團(tuán)隊之間的合作交流需要進(jìn)一步加強(qiáng).

圖2 泥石流研究作者的共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜

3.3 研究機(jī)構(gòu)分析

將1799篇高質(zhì)量文獻(xiàn)樣本的發(fā)文機(jī)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)計，如表2所示，1992年以來發(fā)文量前三的機(jī)構(gòu)是中國科學(xué)院水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所、中國科學(xué)院山地災(zāi)害與地表過程重點實驗室、成都理工大學(xué)地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國家重點實驗室.其中，中國科學(xué)院水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所發(fā)文量最多，達(dá)到239篇，中介中心性為0.2>0.1，該機(jī)構(gòu)在泥石流災(zāi)害研究領(lǐng)域表現(xiàn)最為突出.該所是我國最早從事泥石流災(zāi)害研究的國家級研究機(jī)構(gòu)，從成立到現(xiàn)在，產(chǎn)出了大量成果，為我國泥石流研究打下堅實基礎(chǔ)，為我泥石流防治和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支撐[6]；其次是中國科學(xué)院山地災(zāi)害與地表過程重點實驗室，為152篇，中介中心性為0.1.

表2 發(fā)文量前十的泥石流研究機(jī)構(gòu)統(tǒng)計表

對樣本文獻(xiàn)中的研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行共現(xiàn)分析，繪制出泥石流研究機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)圖譜，幫助我們了解相關(guān)研究機(jī)構(gòu)之間的合作情況、分布情況[1].如圖3所示.有159個節(jié)點和134條連線，網(wǎng)絡(luò)密度為0.0107.共現(xiàn)密度還是比較低，說明各個相關(guān)研究機(jī)構(gòu)之間的合作較少，該領(lǐng)域的學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)還需要進(jìn)一步加強(qiáng)交流合作.

圖3 研究機(jī)構(gòu)共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜

4 中國泥石流研究熱點和前沿趨勢分析

4.1 基于關(guān)鍵詞共現(xiàn)的研究主題分析

利用為文獻(xiàn)可視化軟件Citespace5.6來進(jìn)行分析，經(jīng)過反復(fù)調(diào)諧后設(shè)置閾值TopN=50，TopN%=10，Thresholding C(2，2，20)，CC(4，3，20)，CCV(2，2，20).對已經(jīng)選定的泥石流樣本文獻(xiàn)中的關(guān)鍵詞進(jìn)行分析，繪制出1992-2020年我國泥石流高質(zhì)量研究文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識圖譜如圖4所示.可以看出，眾多關(guān)鍵詞之間形成了一個結(jié)構(gòu)復(fù)雜、主次明顯的共現(xiàn)圖譜.圖譜中顯示的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點共有175個，點代表關(guān)鍵詞，圓圈大小代表關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次，圓圈越大，則該關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次越大，其熱度也越高[7].圖譜中的連線共有168條，線的粗細(xì)表示兩個關(guān)鍵詞的共現(xiàn)程度，顏色表示共現(xiàn)年份.綜合分析關(guān)鍵詞的頻次和中介中心性值，能夠得出泥石流災(zāi)害領(lǐng)域的研究主題與發(fā)展趨勢.通過觀察1992-2020年我國泥石流高質(zhì)量研究文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識圖譜，統(tǒng)計除去“泥石流”“滑坡”后，頻次≥30的關(guān)鍵詞如表3所示，共計6個，其中“危險性評價”頻次最高為79次，中心性值均大于0.1，說明在泥石流研究領(lǐng)域具有導(dǎo)向性.這些關(guān)鍵詞與泥石流的特征、形成因素、危害程度及研究方法等主題有密切相關(guān).

圖4 1992-2020年我國泥石流高質(zhì)量研究文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識圖譜

序號關(guān)鍵詞頻次中介中心性首次發(fā)文年份1危險性評價790.1320042地質(zhì)災(zāi)害660.2920053汶川地震580.1920084山地災(zāi)害450.3619925數(shù)值模擬400.1519946形成條件340.232010

4.2 基于關(guān)鍵詞聚類的研究熱點分析

借助CiteSpace5.6在關(guān)鍵詞共現(xiàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行聚類分析[1].以TopN=50為閾值，運(yùn)行并調(diào)諧，顯示發(fā)文頻次2次以上的關(guān)鍵詞(threshold設(shè)置為2).并通過Citespace中提供的LLR算法將這些關(guān)鍵詞聚類成若干主題，且每一個聚類圖都有一個相對應(yīng)的聚類關(guān)鍵詞標(biāo)簽.得到泥石流研究領(lǐng)域關(guān)鍵詞聚類知識圖,如圖5所示，共有12個聚類標(biāo)簽，每個小聚類視圖下由多個緊密相關(guān)的關(guān)鍵詞構(gòu)成.聚類結(jié)果的好壞通過S值和Q值評價，當(dāng)Q值大于0.3即可認(rèn)為聚類效果良好；當(dāng)S值大于0.4，接近1時，說明同個聚類個體之間的同質(zhì)性越高[8].對泥石流研究領(lǐng)域關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類分析后，繪制出來的圖譜S=0.4632>0.4，Q=0.8327>0.3，說明本知識聚類結(jié)構(gòu)既合理且顯著.

圖5 我國泥石流研究領(lǐng)域關(guān)鍵詞聚類圖譜

通過分析關(guān)鍵詞聚類網(wǎng)絡(luò)知識圖譜能夠探索某研究領(lǐng)域的研究熱點，同時也能反映該熱點的集中程度[1].如表4所示，將高中心性關(guān)鍵詞與S值結(jié)合分析即可得到該時期的核心研究熱點，整理后總結(jié)為以下三個方面的研究熱點.

表4 關(guān)鍵詞聚類匯總

(1)泥石流特征的研究

泥石流特征的研究主要包括發(fā)育特征和動力學(xué)特征，對泥石流的形成條件、分類及防治措施等方面進(jìn)行研究[9].該方面的研究主要體現(xiàn)在聚類2中，聚類2中關(guān)鍵詞的頻次和中心性見表5，“形成條件”的頻次最高，為34次，其中心性也較高，為0.23；其次是“動力學(xué)特征”，其頻次是5，但中心性是最高的，為0.29.綜合分析關(guān)鍵詞的頻次和中心性，得到泥石流的形成條件和動力學(xué)特征是泥石流特征研究的核心點，對于泥石流形成規(guī)模、危害程度及科學(xué)防治具有重要意義[10].

表5 聚類2中關(guān)鍵詞的頻次和中心性統(tǒng)計表

(2)危險性評價的研究

危險性評價在聚類知識圖譜中大小為13，S值為1(見表4)，說明危險性評價在泥石流災(zāi)害研究領(lǐng)域占有核心地位.有關(guān)泥石流危險性評價的關(guān)鍵詞出現(xiàn)在該領(lǐng)域的整個研究歷史中，說明危險性評價始終是泥石流災(zāi)害的重點研究內(nèi)容.1992—2020年(數(shù)據(jù)截至2020年5月30日)，“危險性評價”“危險性”和“危險度”等關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻繁.該研究熱點分為三個階段，第一階段，1992-2009年，主要是以單溝泥石流的危險性評價為核心的研究，該階段研究成果較少，其中有連續(xù)6年在泥石流危險性評價方面無高質(zhì)量成果產(chǎn)出；第二階段為2010-2017年，研究尺度從單溝泥石流擴(kuò)大到區(qū)域泥石流，該時期關(guān)于危險性評價的研究也進(jìn)入了活躍期，“風(fēng)險度”“易損度”和“防治對策”等內(nèi)容也相繼成為核心研究主題[5].

(3)方法模型的研究

因為泥石流形成因素的多樣性、多變性及復(fù)雜性，使得泥石流的監(jiān)測預(yù)報、危險性評價及防治措施等研究變得比較困難，泥石流災(zāi)害研究的技術(shù)方法一直是廣大學(xué)者關(guān)注的重要方面，學(xué)者們嘗試了眾多的分析方法和模型構(gòu)建.在關(guān)鍵詞聚類中，方法模型幾乎在每個聚類中都出現(xiàn)過，主要有：“地理信息系統(tǒng)”“層次分析法”“flo-2d”、“數(shù)值模擬”、“模糊綜合評判”及“可拓學(xué)”等.2000年開始，我國泥石流災(zāi)害研究進(jìn)入了研究主題與技術(shù)方法多樣化的繁榮發(fā)展時期，各類相關(guān)研究百花齊放，研究成果暴增，極大的促進(jìn)了該領(lǐng)域研究的發(fā)展.

4.3 前沿趨勢

突現(xiàn)詞指某時段內(nèi)頻次變化率較高的詞，體現(xiàn)了不同期內(nèi)受到高度關(guān)注的研究主題，適用于發(fā)掘?qū)W科發(fā)展的新興趨勢[5].運(yùn)行CiteSpace5.6進(jìn)行突現(xiàn)詞分析，得到18個突現(xiàn)詞.圖6清晰地展現(xiàn)了每個突發(fā)關(guān)鍵詞的突發(fā)強(qiáng)度和起始年份，紅色線代表突發(fā)關(guān)鍵詞持續(xù)時間.“汶川地震”關(guān)鍵詞的突發(fā)強(qiáng)度為10.6896，持續(xù)時間2008-2015年，該詞突發(fā)強(qiáng)度最高，持續(xù)時間較長，說明“汶川地震”一詞在該研究領(lǐng)域最具有影響力，可見2008年汶川地震對我國泥石流研究影響深遠(yuǎn)，眾多學(xué)者對震后泥石流進(jìn)行了特征分析、風(fēng)險評價及防治對策研究[11]；其次是“滑坡”，突發(fā)強(qiáng)度為9.6756，持續(xù)時間2002-2009年.從圖6可以看出近年來突現(xiàn)的關(guān)鍵詞有“數(shù)值模擬”“敏感性”“白龍江流域”“攔砂壩”及“危險性評價”等關(guān)鍵詞，雖然它們的突發(fā)強(qiáng)度不高，持續(xù)時間也不是很長，但是，新的研究前沿的出現(xiàn)，往往需要經(jīng)過一段時間的探索才會成為下一時期的核心研究主題[5].綜合判斷，方法模型、監(jiān)測預(yù)報與大型泥石流的危險性評價將成為我國泥石流災(zāi)害研究領(lǐng)域未來的核心主題.

圖6 1992-2020年泥石流研究最強(qiáng)突發(fā)詞

5 結(jié)論

(1)1992年以來，隨著全球變暖，極端天氣頻發(fā)，我國重大的泥石流災(zāi)害也日趨增多，眾多學(xué)者參與到該領(lǐng)域的研究，泥石流研究與防治也逐步系統(tǒng)化，產(chǎn)出的成果也持續(xù)不斷地增長，2012年該領(lǐng)域的研究文獻(xiàn)高達(dá)152篇，2013年之后，泥石流的研究進(jìn)入了高水平的平穩(wěn)發(fā)展期.

(2)崔鵬、唐川、游勇、余斌、韋方強(qiáng)等學(xué)者是泥石流研究領(lǐng)域的5大核心人物，并形成了各自的研究群體，群體內(nèi)部存在較為緊密的合作，但群體之間合作較少，同時，存在大量的獨立作者.在我國159個相關(guān)泥石流的研究機(jī)構(gòu)中，成果產(chǎn)出最多和影響最大的3家機(jī)構(gòu)分別為：中國科學(xué)院水利部成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所、中國科學(xué)院山地災(zāi)害與地表過程重點實驗室、成都理工大學(xué)地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)國家重點實驗室，各機(jī)構(gòu)之間的合作關(guān)系比較少.說明我國泥石流的合作研究不聚焦，研究方向較為分散.

(3)從泥石流研究的熱點和前沿來看，我國近年來泥石流研究熱點主要聚集在地質(zhì)災(zāi)害鏈、泥石流特征、危險性評價及方法模型等4個方面.這些熱點的研究構(gòu)成了我國泥石流的完整理論體系，并取得了大量高質(zhì)量的研究成果，培養(yǎng)了大量優(yōu)秀學(xué)者，為我國的泥石流研究工作打下了良好的基礎(chǔ).突現(xiàn)詞綜合分析結(jié)果表明，方法模型、監(jiān)測預(yù)報與大型泥石流的危險性評價有可能成為我國泥石流災(zāi)害研究領(lǐng)域未來的核心主題.泥石流研究的演化規(guī)律受到重大地質(zhì)災(zāi)害的影響.