国内海洋空间研究知识图谱

1、    国内海洋空间研究知识图谱    王素【摘要】本文基于1978年-2016年ckni数据库的文献源，借助citespacev可视化工具进行计量并绘制可视化图谱以探寻海洋空间研究领域的研究热点、关键路径、学科演化的潜在动力机制和发展前沿。【关键词】国内 海洋空间 研究 知识图谱一、引言随着世界人口迅速增长，陆地空间显得越来越拥挤，海洋空间的开发利用问题日益受到关注。我国是一个拥有300多万平方公里海域、1.8万公里海岸线的海洋大国，随着“一带一路”国家战略构想以及科技兴海、海洋强国等战略的推进，海上、海中、海底全方位的海洋空间开发将使海洋空间利用从传

2、统的交通运输扩大到生产、通信、电力输送、储藏、文化娱乐等诸多新兴领域。随着国际政治外交形势的风云变化，中国海洋权益面临错综复杂的形势，围绕资源争夺、岛礁主权、海域划界和通道安全的争端态势进一步加剧，中国要把海洋调查、科研、勘探、开发、战略利用，从浅水向深水推进，从近海向远洋拓展；战略部署要从浅海进入深海，从领海、专属经济区、大陆架，走向公海、国际海底区域和两极，扩大中国生存发展和安全空间，因此对于海洋空间的认识显得日益重要。二、数据与方法（一）数据来源本文以ckni期刊数据库为数据来源，检索条件设定为主题=“海洋”并含“空间”，检索年限为1978 2016年，来源类别为核心期刊和cssci，精

3、确匹配检索共得到871篇文献，最早文献发表于1992年。通过对检索结果去重、整理，删除期刊征稿、会议通知、卷首语、新闻报道、科研机构介绍、书评以及不相关条目，最终得到2178篇相关文献。（二）研究方法citespace是基于引文分析理论将aca应用范围进行扩展，应用java语言开发的信息化可视软件，基于引文分析的学科基础和基于信息可视化的技术基础使其能够将一些基本观点和概念进行概念化和町视化，梳理出研究的知识基础和前沿。三、结果分析（一）发文量与学科分布从图1所示的發表文献量来看，1992 2003年问，海洋空间研究文献发表数量基本保持稳定，自2004年开始，论文发表数量快速增加，且以2006

4、年和2011年为开端的随后几年，数量明显增多。2006年和2011年分别是“十一五”和“十二五”的开局之年，伴随着国民经济发展规划纲要的颁布，国家海洋事业发展规划纲要为海洋资源、环境、生态、经济、权益和安全等方面的综合管理和公共服务活动提供了重要的指导，也为相关学术研究指明了方向，带动了对海洋空间开发、利用、维护的探讨。2010年十二五规划将“海洋强国”战略目标纳入国家大战略，2013年21世纪海上丝绸之路的提出，都使海洋空间研究热度持续不减。图1 1992-2016年海洋可持续发展研究领域文献发表数量从学科领域论文发表数量来看，海洋空间研究发表文献量排在前10位的如图2所示，海洋学、地质学、

5、环境科学与自然利用排在前三位，可见对于海洋空间的研究多集中在基础科学领域；海洋学因其学科属性与海洋空间研究密不可分，其论文发表数量比排在第二位的地质学多出一倍。其他论文发表集中较多的领域海洋包括气象学、经济体制改革、自然地理和测绘学等。图2海洋空间研究文献发表数量前十名学科领域（二）关键词共现分析1.研究主题辨识将文献数据导入citespace软件中，设置时间跨度为19922016年，单个时间分区长度为1 a；聚类词来源为标题（title）、摘要（abstract）、作者关键词（author keywords）和增补关键词（keywords plus）；聚类词库选择名词（noun terms）

6、；节点类型为关键词（keyword），提取每个时区中出现频次最高的50位；采用寻径法对图谱进行网络修剪，生成的图谱如图3所示。图谱共有915个节点，1363个连接，网路密度为o.0033。按关键词出现频次高低排序统计，高于10次的关键词共14个（如表1所示），由于citespace对ckni数据库中文识别及短语提取问题，图3中gi实际为gis（地理信息系统）。结合图3关键词共现图谱可以发现，海洋空间研究主要有两条关键路径。一是海洋经济、海洋产业的发展，二是在地理信息系统gis的发展支持下，对海洋地理区域如西北太平洋、海岸带及海洋重金属、表层沉积物的空间分布研究成为热点，另外数值模拟作为重要的海

7、洋空间研究方法，成为研究集中领域，随着国际海洋开发利用形势的复杂性增强，海洋权益问题也受到关注。2.研究主题演化将文献数据导入citespace软件中，设置时间跨度为19922016年，单个时间分区长度为5a；聚类词来源为标题（title）、摘要（abstract）、作者关键词（author keywords）和增补关键词（keywords plus）；聚类词库选择名词（noun terms）；节点类型为关键词（keyword），提取每个时区中出现频次最高的50位；采用寻径法对图谱进行网络修剪，生成的图谱如图4所示。图谱共有224个节点，236个连接，网路密度为o.0094，显示了每5年出现频

8、次位于前50位的关键词。图4海洋空间研究领域的关键词共现图谱（时间分区长度-5）表2列出了中介中心度大于o.05的关键词，结合共现词图谱中高频关键词的关键路径可以看出，进入21世纪之前，海洋空间研究处于起步阶段，研究数量较少也叫分散，没有形成很有影响力的研究主题，因此没有清晰的研究主题演化。从2002年开始，尤其是2004年随着论文发表数量的显著增加，开始出现更多有影响力的研究领域，2012年学术研究也出现很多关键研究领域。在计算机硬、软件系统支持下，采用地理信息系统对海洋空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述首先成为海洋空间研究十分重要的研究领域；随着地理信息系

9、统的应用，数据库研究也具有很大影响力，海洋勘探技术的发展加快了海洋资源开发利用的相关研究；在海洋资源的基础上，海洋产业、海洋经济都成为重要的研究主题。“十一五”期间研究主题主要形成于2007年，表层沉积物、重金属的研究体现了这段时期内对海洋生态保护问题的关注，“十一五”后期没有形成较为集中的研究主题。“十二五”开始后，2012年出现了大量研究热点，随着海洋生物技术、海洋水文学、海洋环境及海洋保护学等海洋学科的知识积累和技术发展，海洋浮游植物、营养盐等海洋资源的研究具有很强的影响力，海洋生态及海洋地理空间也成为重要研究领域，主要包括海平面、海洋空间结构等方面的研究，海洋资源开发进入更深层次的研究

10、，对海洋生态环境问题的关注具有持续性。3.研究前沿辨识citespace将突现信息视为一种可用来度量更深层变化的手段。时间切割设置为5a，节点类型选择关键词，主题词类型选择名词短語，采用软件默认的突现检测算法，阈值选择以top50为阀值，结果只有2007年“重金属”一个词具有较高的爆发率（burst=4），可见在海洋空间研究领域，对海洋重金属的相关研究成为2007年学科研究前沿，其他年份未出现明显的学科前沿领域。（三）文献作者群体分析将文献数据导入citespace软件中，设置时间跨度为19922016年，单个时间分区长度为la；聚类词来源为标题（title）、摘要（abstract）、作者关

11、键词（author keywords）和增补关键词（keywords plus）；聚类词库选择名词（noun terms）；节点类型为作者（author），提取每个时区中出现频次最高的50位；未对图谱进行网络修剪，生成的图谱如图5所示。图谱共有743个节点，701个连接，网路密度为0.0025，图中的节点越大表示作者出现的次数较多。从图中可以看出，节点最明显的前三位作者为张耀光、韩增林、陈新军，其次是李军、刘雁春等。从作者问的联系强度来看，张耀光、韩增林同在辽宁师范大学，形成了较为紧密的联系，但其他作者的研究联系不紧密，这一方面反应了海洋空间研究尚没有紧密的学术交流，另一方面也反映了不同学者研

12、究主题的多样性。从表3列出了海洋空间研究领域发文量在5篇以上的作者，从表中可以看出，共有26位作者发文量在5篇以上，5位作者发文量在10篇以上，其中张耀光是唯一文献发表数量达到20篇的作者。排在前两位的张耀光和韩增林也是开始海洋空间研究最早的两位学者，在该领域不仅做出了开创性贡献，而且研究成果显著。（四）发文机构分析使用citespace对发文机构进行分析，设置时间跨度为19922016年，单个时间分区长度为1a；聚类词来源为标题（title）、摘要（abstract）、作者关键词（author keywords）和增补关键词（keywords plus）；聚类词库选择名词（noun term

13、s）；节点类型为机构（institution），提取每个时区中出现频次最高的50位；未对图谱进行网络修剪，生成的图谱如图6所示得到共引机构图谱，图谱共有500个节点，299个连接，网路密度为0.0024，出现次数越多的发文结构在图谱中的节点越大。从图中明显口j以看出，中国科学院、国家海洋局发文数量最多，且明显高于排在第三位的中国海洋大学。可见在海洋空间研究领域，科研院所和海洋职能部门具有雄厚的研究实力，中国海洋大学、上海海洋大学作为具有海洋特色的高等院校，在海洋空间研究方面比其他高校具有明显优势。合并所有二级机构后，文献发表数量排在前10位的机构如表4所示。在海洋空间研究方面，中国科学院发表文

14、献数量最多，达到222篇；排在前两位的中国科学院和国家海洋局文献发表量明显高于排在第三位的中国海洋大学。排在第三、四、五位的机构文献发表数量与位于第六到十位的机构差距显著。从机构所处地区看，山东、辽宁等沿海大省及上海、江苏等海洋经济高度发达省份的高校及海洋机构科研成果较多，空间技术及工程学科较强的内陆地区高校也做了不少相关研究，一定程度上说明了对海洋发展问题的关注与海洋经济发展水平及相关学科优势之间的存在一定正相关性。四、结语文章基于citespace绘制出改革开放以来中国海洋空间研究的知识图谱并对相关数据统计进行分析，识别中国海洋经济研究的热点、研究主题演化、研究前沿、研究的核心作者群以及主

15、要研究机构，以理顺中国海洋空间研究的历史与现状。通过图谱解读及数据分析发现，2006年以后对海洋空间问题的研究明显增多，排在前三位的研究学科分别是海洋学、地质学、环境科学与自然。对关键词进行识别分析发现“海洋经济”、“数值模拟”、“空间分布”、“海洋产业”等是出现频率较高的关键词，形成了海洋经济、海洋产业的发展以及在地理信息系统gis的发展支持下海洋地理空间区域相关的细分研究两条研究主线；海洋可持续发展研究路径大致可归为地理信息系统、数据库研究海洋产业、海洋经济一海洋资源开发利用一海洋地理空间海洋生态保护。从关键词突现度来看，只有“重金属”在2007年具有较高爆发率，成为研究前沿，其他时间内没有形成明显的研究变化。从发文作者来看，张耀光、韩增林、陈新军对海洋空间问题研究较多，排在前两位的张耀光和韩增林也是开始海洋空间研究最早的两位学者；不同机构的作者间研究联系较少，对海洋空间的研究尚未形成大规模的协作，研究较分散。从发文机构来看，研究机构和科研院所中，中国科学院、国家海洋局发文数量最多，中国海洋大学、上海海洋大学作为具有海洋特色的