劉亞威 廖真真 劉天辰 郭昕曜*

（鄭州航空工業(yè)管理學院 民航學院，河南 鄭州450046）

自21 世紀以來，無人機（Unmanned aerial vehicle，UAV）作為新型生產力工具，被廣泛應用于應急測繪[1]、環(huán)境監(jiān)測[2]、抗震救災[3]等多個領域的應急救援工作之中，如在2015 年天津港重大火災爆炸事故、2019 年九寨溝地震、2020 年西昌瀘山森林火災等應急工作中，無人機都憑借著機動靈活、遠程操作、可拓展性強等優(yōu)勢發(fā)揮了重要作用。2017-2019 年世界無人機大會連續(xù)三屆將應急救援無人機設為重大主題。國家應急管理部印發(fā)《應急管理信息化發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃框架（2018-2022 年）》，將無人機作為全域覆蓋感知網絡和天地一體應急通信網絡中的關鍵一環(huán)。從國務院將無人機產業(yè)上升為國家戰(zhàn)略層面到國家應急管理部對無人機的重視，再到中國民用航空應急救援聯(lián)盟應急無人機專業(yè)委員會揭牌運行，無人機作為國家應急救援體系中的一員，將在提高國家應急管理水平，全面支撐應急管理能力現(xiàn)代化過程中發(fā)揮重要作用。為了全面把握無人機應急救援領域的研究現(xiàn)狀，挖掘無人機應急救援的研究熱點和發(fā)展趨勢，本文以中國知網檢索到的論文為數據源，從文獻計量學和知識圖譜的角度，利用軟件Citespace[4]從關鍵詞共現(xiàn)網絡、聚類、突變分析以及作者合作網絡等方面進行全景掃描式的可視化研究，可以為應急管理部門和相關研究人員提供參考借鑒。

1 數據與分析方法

以主題=“無人機+應急救援”或者“無人機+應急”或者“無人機+救援”或者“無人機+救護”或者“無人機+救災”或者“無人機+減災”，時間設定為從“不限”到“2020 年8 月20 日”，在中國知網上檢索中文文獻，得到902 條數據。篩選去除新聞資訊等無關數據后得到文獻724 篇，再將檢索結果導入到CiteSpace V中進行知識圖譜可視化分析。

2 分析結果

2.1 發(fā)文期刊和學科分布。通過對無人機應急救援近十五年研究論文的來源期刊進行分析發(fā)現(xiàn)：《消防界(電子版)》發(fā)文量第一；排在第二位的是測繪出版社主辦的《測繪通報》；黑龍江省測繪學會主辦的《測繪與空間地理信息》排在第三位。在前三名的發(fā)文期刊中，《測繪通報》為唯一的北大核心期刊和CSCD擴展版收錄期刊，2020 年中國知網綜合影響因子1.354，可以說是目前國內無人機應急救援研究領域期刊群中最權威的核心刊物。進一步提取該領域研究論文的學科分布情況“，航空宇航”“、測繪”“、環(huán)境”“、公安”和“城鄉(xiāng)規(guī)劃與市政”為發(fā)文量前五名的學科。

2.2 作者合作網絡分析。根據普賴斯定律計算可知國內無人機應急救援領域尚未形成核心作者群。Citespace 分析結果顯示作者合作網絡包含351 個節(jié)點、273 對連接，網絡密度僅為0.0044，說明學者們之間的合作關系網絡十分松散。作者合作網絡圖中字體大小對應的是學者的發(fā)文數量，節(jié)點連線的粗細反映著作者間的合作次數，字體越大、連線越粗表示發(fā)文量越多，合作次數越多。最大作者合作子網絡（見圖1）由民政部國家減災中心的李苓苓、溫奇，應急管理部的張曉寧、董喆，以及首都師范大學的李珊珊、宮輝力等核心作者組成，共發(fā)文7 篇。最大作者合作子網絡的研究方向主要為無人機遙感在地震災害中的應用實踐[5-6]。第二大作者合作子網絡（見圖1）由四川省測繪地理信息局的周興霞、程多祥、趙楨，與國家基礎地理信息中心的武昊、王中祥、朱杰和自然資源部第一大地測量隊的何子豪、王偉等學者共同組成。第二大子網絡中學者們研究主題主要集中在無人機應急測繪方面[7-8]。

圖1 無人機應急救援研究前兩大作者合作網絡

2.3 關鍵詞共現(xiàn)分析。通過對關鍵詞進行分析，可以挖掘該領域研究的內部聯(lián)系和微觀特征。將文獻數據導入Citespace 進行關鍵詞分析，生成圖譜如圖2 所示。圖譜中節(jié)點字體和面積大小反映了該節(jié)點的重要程度以及關鍵詞出現(xiàn)頻次，所以通過圖2 可以對整個領域的研究重點和熱點有一個宏觀的把握。進一步量化分析發(fā)現(xiàn)，與關鍵詞“無人機”共現(xiàn)頻次在10 次以上的關鍵詞有：“應用”（37 次），“應急測繪”（21 次）、“滅火救援”（18 次）、“應急救援”（17次）、“應急通信”（15 次）、“消防滅火”（14 次）?？偠灾?，目前國內無人機應急救援的研究主要是以各類型的無人機（包括無人機直升機、多旋翼無人機等）為載體，融合5G、遙感技術、三維建模、智能算法等技術系統(tǒng)，在應急測繪、滅火救援、應急救援、應急通信等領域中獻智獻技獻策。前10 大高頻關鍵詞如下表1 所示：關鍵詞“無人機”、“應用”、“應急救援”和“應急測繪”的中心度均在0.1 以上，構成了關鍵詞共現(xiàn)網絡的關鍵節(jié)點，反映了該領域的核心主題。

表1 無人機應急救援研究領域前10 大關鍵詞

圖2 無人機應急救援研究關鍵詞可視化呈現(xiàn)

2.4 關鍵詞聚類分析。利用Citespace 對文獻關鍵詞進行聚類分析，聚類標簽顯示如圖3 所示。

圖3 無人機應急救援研究關鍵詞聚類分析

聚類標簽反映了該領域的研究熱點問題，標簽序號越小，聚類規(guī)模越大。由于篇幅限制，本文只對前五大聚類標簽展開介紹。聚類標簽“應急通信”的研究成果主要包括5G無人機應急通信技術、無人機在消防通信和海上應急通信等方面的應用。聚類標簽“消防滅火”的研究成果主要包括無人機在消防滅火中的具體應用情景和功能開發(fā)，以及消防無人機的軟件能力建設，如開發(fā)三維消防救援系統(tǒng)、優(yōu)化無人機算法等。聚類標簽“應急響應”研究內容主要包括災害應急響應無人機選型研究和無人機遙感圖像處理研究。聚類標簽“無人車”研究內容主要是指無人船、無人車等與無人機聯(lián)合在應急救援場景中的應用。聚類標簽“應急測繪”研究成果主要包括基于無人機平臺的測繪技術集成以及無人機影像和數據處理研究等。

圖4 無人機應急救援研究關鍵詞突變分析

2.5 關鍵詞突變分析。利用Citespace 進行關鍵詞突變分析[9]可以對本領域的研究前沿進行有效的探索。筆者通過對無人機應急救援領域的724 篇文獻進行突變詞分析，其結果如圖4 所示。突變詞“無人直升機”的突變時間段為2006 年至2015 年，突變強度值為3.2942。突變詞“災情評估”突變時段為2010 至2013 年，突變強度值為3.2395。2016 年出現(xiàn)新的突變詞“應用”，突變強度2.9586，一直持續(xù)到2018 年，說明這一階段研究學者們致力于拓展無人機應急救援的具體應用場景和功能開發(fā)。2017 年至2018 年，有兩個突變詞“應急處置”和“滅火救援”，突變強度均達到了3.0 以上，這與無人機滅火救援裝備的突破和國內火災事故形勢有關。2018 年至2020 年，關鍵詞“多旋翼無人機”突變強度高達4.4358，成為無人機應急救援領域的新主題和熱點。

3 結論與展望

本文以中國知網收錄的相關期刊論文為分析對象，利用Citespace 軟件進行了知識圖譜可視化分析。研究結果表明：整體作者合作網絡密度僅為0.0044，作者之間沒有形成緊密的合作關系。該領域由李苓苓、溫奇、李珊珊和宮輝力等學者構成了最大的作者合作網絡?！盁o人機”、“應用”、“應急救援”和“應急測繪”的是該領域的核心關鍵詞?！岸嘈頍o人機”是當前無人機應急救援領域的研究熱點和發(fā)展趨勢。據應急管理部國家減災中心的統(tǒng)計數據，2015年至2019 年自然災害年均受災人數1.55 億人次，年均死亡和失蹤人數1084 人，年均經濟損失3334 億元。推進國家應急管理體系和能力現(xiàn)代化，全力防范化解重大公共安全風險，是全面建成小康社會、實現(xiàn)中華民族偉大復興的重要保障。無人機作為“應急救援，科技先行”這一策略的科技新兵，已經在遙感測繪、消防滅火、應急救災各個領域蓬勃發(fā)展。雖然無人機應急救援的應用場景和數量不斷增長，但是行業(yè)規(guī)范和技術標準仍然不足，從統(tǒng)一規(guī)范無人機載荷接口和無人機管控平臺到各類無人機的適航取證，從無人機應急救援相關技術標準制定到社會無人機應急力量的聯(lián)動模式探索等，這些都需要行業(yè)協(xié)會的充分參與、政府部門的強力執(zhí)行與監(jiān)管，從而充分挖掘無人機這一新興裝備的科技紅利，使其成為應急救援領域的“黑科技”與生力軍。