基于共词分析的GIS领域研究热点分析

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1、基于共词分析的GIS领域研究热点分析（杨红艳，中国矿业大学（北京）100083）摘要：本文以CNKI数据库文献的关键词为研究对象，利用Bibexcel软件来实现关键词的共现矩阵，再借助Ucinet、Netdraw分析软件绘制关键词的可视化图谱，根据所呈现的共词可视化图谱来分析该领域的学科结构、研究热点和发展趋势，最后对该研究的内容和方法进行了总结，并提出了其中的缺陷不足以及进一步的研究展望。关键词：GIS；共词矩阵；共现分析；可视化1、引言地理信息系统（GIS）作为多个学科、多种技术交叉融合的一种新兴的地理空间信息技术产物，至今只有40多年的历史，研究

2、其发展的文献还不多见。国内外也有很多专家学者根据不同的观点提出其研究方法、发展方向和应用领域，而在大多数涉及GIS的研究生学位论文中，也有关于GIS发展的论述。但是总的来说，国内外有关文献对GIS发展的论述都不是系统的、规律性的探讨。而随着GIS的快速发展，它在社会中的重要性和地位也与日俱增，因此我们有规律性的把握它的研究热点、学科结构和发展趋势，对我们科技管理者以及学者来说有着至关重要的作用。科学地图（Sciencemap）是一种采用图形的方式来描述科学问题的研究方法，即基于科学数据对其所反映的科学信息进行可视化。该观点最早来自于Garfield的科

3、学地图思想，其目的是探究某一特定研究领域的研究前沿，鼓励跨学科的讨论，如何最好地跟踪和交流全世界范围内的人类活动与科学进步。利用论文、期刊、专利、资金资助项目、会议等数据源以可视化的静态或动态图像展示全球或某个国家（地区）、或某个主题领域的科学结构，分析热点领域，挖掘潜在竞争点，发现学科新的增长点，预测新交叉学科的出现等等。基于共现分析（如共作者分析、共词分析、共引分析、共被引分析等）的信息可视化技术就是科学地图的一种表现形式，能形象化地表达文献信息蕴含的内容，方便科研人员和情报人员利用文献等数据源挖掘其中所隐含的知识。本文尝试利用CNKI数据库下载的

4、期刊文献，由程序经特殊格式处理后导入Bibexcel软件实现共词矩阵，再将其导入Ucinet、Netdraw等分析软件，绘制知识单元的共词关系可视化图谱，由此来初步分析把握地理信息系统这一学科领域的发展结构、热点领域和发展趋势。2、共词分析法共词分析法（Co-word）最早起源于20世纪70年代中后期，属于内容分析法的一种，它的主要原理是对一组词（主题词、关键词）两两统计它们在同一篇文献中所出现的次数，以此为基础对这些词进行聚类、降维和可视化，从而反映出这些词之间的亲疏关系，进而分析这些词所代表的学科和主题的结构变化。比较不同时期主题结构，把握学科发展

5、、交叉、渗透和兴衰趋势，为地理信息系统（GIS）这门学科技术更好的发展和规划提供决策依据。论文的主题词和关键词都可较好地反映一篇文章的研究内容，是科学研究内容的提示符和凝炼，共词分析通过统计词汇（通常是关键词）之间的关系与结合来概述研究领域的微观知识结构，从横向和纵向的角度分析领域学科的发展过程、特点以及领域或学科之间的关系，反映研究领域的科研水平及动态和静态结构，拓展信息检索领域以求帮助用户检索信息。本文则利用关键词来实现共现矩阵，从而呈现可视化图谱，来展现GIS学科领域的发展结构、研究热点和发展趋势。3、数据来源、处理与分析3.1数据来源以CNKI

6、数据库文献的关键词为研究对象。在CNKI主题检索途径中以“地理信息系统”、“GIS”为检索词进行检索；期刊来源限定为SCI期刊、EI期刊、核心期刊、CSSCI；检索学科限定为自然地理学和测绘学；检索时间限定为2005年-2014年，结果共获取相关文献5293篇，统计关键词词频，有11894个关键词，经去重、统一名称后，最终所得关键词词频个数为11851个。3.2数据处理实现知识单元可视化分析的关键一步，就是要构建知识单元的共现矩阵。实现共现矩阵之后，可以借助Ucinet、Netdraw等分析软件绘制各种知识单元的可视化图谱。本文则先由Bibexcel软

7、件建立共现矩阵，然后再利用Ucinet、Netdraw软件建立共词可视化图谱。具体方法步骤如下：①由CNKI下载的数据为.txt格式，需用编程将其处理成Bibexcel软件所需要的标准格式（如共词分析具体格式如下图1所示），然后再将数据导入Bibexcel软件（如图1），经一系列处理之后最后生成.coc（如图2）共词频率文件和.ma2共现矩阵文件（如图3）。图1Bibexcel使用界面图2共词频率表图3共词矩阵（部分）经Bibexcel频次统计后，选择频次大于20（包含20）的74对关键词为研究对象，建立共现关系矩阵。至此，关键词共现矩阵关系构建完毕。

8、为了直观了解和分析各知识单元之间的共现关系，需要进一步借助可视化分析软件来实现。②由Bibex