基于文獻計量的地理圍欄研究脈絡與熱點分析

玉山江·艾孜木 王鑫 徐暢玥 曹新辰 刁雅靜

摘 ?要：為系統分析地理圍欄研究內容的內在關聯及特性，全面系統地分析地理圍欄技術研究的變化與發展趨勢，文章采用文獻計量方法對“Web of Science核心合集”中2011—2021年相關文獻進行梳理，系統回顧地理圍欄研究的基本特性和研究熱點。研究結果顯示地理圍欄研究分布在三個方面和五大主題，通過SATI軟件呈現知識圖譜揭示主題研究動態并構建了地理圍欄研究的主線框架。對了解地理圍欄發展脈絡及探究其與企業實踐相結合的路徑具有一定的理論與實踐意義。

關鍵詞：地理圍欄;文獻特征;科學計量

中圖分類號：TP391 ? ? ? 文獻標識碼：A文章編號：2096-4706（2021）24-0108-06

Abstract： In order to systematically analyze the internal correlation and characteristics of geofencing research content， comprehensively and systematically analyze the changes and development trend of geofencing technology research， this paper uses the bibliometric method to sort out the relevant literatures in the “core collection of Web of Science” from 2011 to 2021， and systematically reviews the basic characteristics and research hotspots of geofencing research. The results show that the geofencing research includes three aspects and five themes. The knowledge graph is presented by SATI software to reveal the theme research trends and construct the main framework of geofencing research. It has a certain theoretical and practical significance to understand the development context of geofencing and explore the path of its combination with enterprise practice.

Keywords： geofencing; literature characteristic; scientometrics

0 ?引 ?言

隨著位置服務技術（Location Based Services， LBS）的發展，移動地理圍欄技術作為LBS的衍生研究方向也備受關注[1]，越來越多的研究人員對地理圍欄技術的應用展開研究，研究成果覆蓋各行各業。在零售行業和電子支付領域，通過Beacon向用戶推送優惠信息[2]，收集顧客在店內的消費數據，計算并推送此次消費的金額以及優惠方案，可以自動發起一次支付（常用于景點購票和大型商場）。在交通運輸領域，機場、火車站、地鐵換乘站等公共交通場所可以在圍欄區域所覆蓋的圍欄區域所覆蓋的范圍內針對乘客的信息進行專屬推送[3]。在智能家居行業，地理圍欄技術具有強大的近場感知能力，可以識別近場的用戶并進行智能開鎖。在智能監控領域，幼稚園和養老中心同樣能夠通過地理圍欄技術設置對于兒童和老人的安全區域和危險范圍[4，5]，保障兒童和老人的行為安全。可見地理圍欄技術有著相當廣泛的應用前景。然而相對于地理圍欄實踐，學術研究相對滯后，人們對地理圍欄的了解也是相對分散和有限的，仍存在以下不足：（1）多數研究內容相對分散，并未從地理圍欄所有領域對其進行系統的研究;（2）多是截取某一特定時間段或特定主題進行分析，并未從文獻分析視角全面、系統地分析研究的變化與趨勢。因此，了解地理圍欄發展脈絡以及探究其與企業實踐相結合的路徑的理論與實踐意義需要用科學計量學方法來梳理地理圍欄的發展，構建比較全面的綜合性框架。

1 ?研究方法和數據收集

1.1 ?研究方法

科學計量方法是運用數學方法對科學活動的各個方面和總體狀態進行定量分析，從而揭示科學活動在科學研究中的發展規律的交叉研究項目[6]。通過作者、機構和國家之間的合作分析和關鍵詞分析，繪制知識圖譜，分析圖譜網絡中的聚類效應，對移動地理圍欄研究領域的熱點話題和知識庫進行多維展示和定量測量，以幫助研究者快速了解該領域的基本發展概況和前沿趨勢。基于此，本研究采用科學計量方法分析地理圍欄的研究脈絡、熱點演化及發展趨勢。

1.2 ?數據收集

在數據獲取過程中，本研究選取“Web of Science核心合集”，以“地理圍欄”為搜索詞，搜索時間為2021年6月15日。具體搜索式為：選擇數據庫=Web of Science核心合集;關鍵詞=“地理圍欄”;檢索條件：（主題=‘地理圍欄 or 題名=‘地理圍欄 or 篇名=‘地理圍欄）;時間跨度=自2011年至2021年。以上述關鍵詞進行搜索，得到240篇文獻，去重后得到229篇文獻，發文量變化趨勢如圖1所示。由圖1可知，2011—2014年的四年間相關研究數量相對平穩，且發文數量較少。2015—2016年的相關研究增速明顯，發文量迅速增長。2016—2021年相關研究增速趨于平穩，發文量一直處于較高位置。這一現象表明，近幾年研究者對地理圍欄領域的關注已經趨于穩定，有必要系統總結以往的研究熱點，結合相關領域發展趨勢挖掘新熱點，為進一步研究提供思路和指導。

2 ?地理圍欄研究的文獻特征分析

2.1 ?高頻作者分布

為了更好地探究學者們在地理圍欄領域的研究規律，研究高頻作者頻次時間序列。由表1可見：

（1）發文排名前十位分別是梁曉龍（5）、付其喜（4）、張佳強（4）、把翠芳（3）、ChirsTribbey（2）、Roger Zimmermann（2）、Suhua Tang（2）、YiYu（2）、向華（2）、孫亮（2）。其中發文量前三的作者梁曉龍、付其喜、張佳強都屬于空軍工程大學且這幾位作者的文章都發表于近三年，由此可以看出近幾年地理圍欄技術得到空軍相關領域研究人員的關注且在空軍領域發展迅速。

（2）根據統計發現越來越多研究者開始嘗試地理圍欄領域的相關研究，但是從作者頻次時間序列和作者頻率序列中可以看出前十位的這些作者都是在某一段時間集中發表文獻，有的只在某一年內發表了地理圍欄相關的文章，這可以看出地理圍欄領域的忠實研究者很少或者研究者們在往更深層次研究上遭遇了瓶頸。

（3）發文量排名最高的前三位作者梁曉龍、付其喜、張佳強，但是這些作者中發文量最高的也只有5篇文獻，這在一定程度上說明地理圍欄的研究成果分布相對分散，沒有形成較為忠實的研究者群體。就研究內容而言，當前的研究跨學科的趨勢比較明顯，逐漸發展成計算機科學、地理科學、交通運輸、媒體傳播和市場營銷等學科交叉融合的新興領域。

2.2 ?文獻來源及機構分布

通過分析文獻來源和發文機構的分布能夠得出該研究的空間分布特點，有助于研究人員快速掌握該領域的研究前景和研究群體。用SATI繪制的時間序列機構頻次圖和文獻來源頻次圖得出高頻機構統計表和高頻文獻來源統計表，如表2、圖2與表3所示。

由表2可見：

（1）樣本文獻所涉及的機構大部分分布在美國等歐美以及中國、新加坡、印度等亞洲地區，其中，排名前三位是復旦大學、University of Massachusetts Amherst和空軍工程大學，說明這三所大學在地理圍欄領域取得了相對豐碩的研究成果。

（2）國家或地區的中心度和發文數量共同反映了其在該領域的重要性，也就是說當某個國家或地區中心度和發文數量都相對高時，那么該國家或地區在該領域的地位和貢獻也較大。隨著地理圍欄技術和互聯網的發展，最近十年中國的學者在地理圍欄研究領域發表了22篇文章，發表頻次前十位機構中有五所來自中國，說明中國研究人員在地理圍欄領域有相對較多的研究成果和比較強的國際影響力。

我們可以看出，雖然不同領域對于地理圍欄的研究深度不同，但是各大研究領域的研究中2012年開始都陸續出現有關該技術的研究，說明領域之間已經開始嘗試融合該技術以互相促進。從表2中各大研究機構的研究情況來看，其中最突出的就是空軍工程大學空管領航學院和復旦大學，由其可以進一步發現地理圍欄的研究大都是以國家重點項目為出發點，應用領域也大都是軍事及其相關領域。就研究內容而言，地理圍欄正處于一個亟待發展的狀態，地理圍欄相關領域的研究未來也將是國家持續關注的重點。就研究內容來說，當前地理圍欄研究跨學科研究趨勢相對明顯，大部分都會發展成市場營銷與人工智能、城市管理等學科交叉融合的新興領域。

2.3 ?高頻關鍵詞的詞頻統計

為了更好地獲取關于地理圍欄研究熱點信息，研究過程以高頻關鍵詞為基準進行統計。將頻次排在前十位的關鍵詞看作高頻關鍵詞，由表4可見：

（1）高頻關鍵詞分別為地理圍欄（45）、無人機（12）、android（9）、LBS（7）、室內定位（6）、位置服務（5）、物聯網（5）、搖一搖（4）、GIS（3）、GPS（3）。其中“地理圍欄”本身作為標識地理圍欄領域的名詞出現頻次最頻繁，其次是“無人機”這類地理圍欄技術應用最受關注的行業，而“android”“LBS”“GIS”和“GPS”這類與地理圍欄發展應用領域相關技術的名詞出現頻率也相對較高。“室內定位”“位置服務”“物聯網”“搖一搖”等是地理圍欄技術應用的常規領域。

（2）通過上述高頻關鍵詞的分析，一定程度上能夠體現地理圍欄技術應用領域的研究重點，但只是對高頻關鍵詞進行詞頻統計的論述沒有太大的說服力，所以需要對高頻關鍵詞從共現矩陣方面做進一步探析。

通過SATI生成50×50的共現矩陣，在其相異矩陣中，各高頻關鍵詞與地理圍欄的距離數值由小到大的順序依次為無人機（0.953 7）、搖一搖（0.977 8）、位置服務（0.982 2）、室內定位（0.985 2）、GIS（0.992 6）、物聯網（0.995 6）、LBS（0.996 8）、Android（0.997 5），如表5所示。由此可見，研究人員更多地從“無人機”“搖一搖”“位置服務”“物聯網”“室內定位”等方面討論地理圍欄應用。

3 ?地理圍欄研究熱點與趨勢

3.1 ?研究熱點

研究熱點是指一段時間以來引起社會各界關注的有內在關聯且相關文獻數量較多的科學問題。本研究根據關鍵詞知識圖譜（圖4）和共現矩陣（表5）得出的數據來看，地理圍欄的研究集中在技術領域（地理圍欄相關技術）、城市管理領域（市政橋梁、越界探測、無人機、室內定位等）、生活消費領域（移動支付、星巴克定位服務和二維碼等）三個方面，所以它在現在以及未來很長一段時間將給這幾個領域帶來巨大的發展動力。

3.2 ?研究趨勢

本研究通過精讀有關頻次靠前關鍵詞的文獻，整理并分析文獻所研究的應用領域、應用形式、技術說明以及發展前景，把上述三個集中的研究領域細分為交通運輸、智能監控、室內導航、精準營銷、智慧旅游五個應用領域，并由此形成地理圍欄研究領域的主線架構：

（1）交通運輸。交通運輸方面的研究熱點主要集中在河上運輸、物流運輸、車輛調度以及軌跡監控等方面。例如物流軌跡異常監控，通過對軌跡數據進行有效的預處理，準確識別物流過程中的長時間停留點，檢測出軌跡數據集中的異常軌跡，根據長時間停留點與異常軌跡自動生成地理圍欄并提供實時性的地理圍欄預警[7]。通過這項技術可以全程追蹤物流停經信息，降低物流運輸過程中貨物失竊的概率。

（2）智能監控。智能監控依賴數據庫對安全范圍的預設，著重跟蹤三維地理位置數據，依賴實時數據對比進行監控，若與數據庫中的預設不符，則觸發警報，以期達到監控的目的[8]，其智能程度著重體現于數據庫中的多重安全標準。這項技術通過對位置信息和環境信息的監控，無須網絡連接，便可以實現主動監控預警功能。通過在無人機地面站系統中，引入地理圍欄并定義圍欄事件，在地理信息系統平臺的支持下，首先在地面站電子地圖中劃分禁飛區域，然后由無人機機載GPS定位模塊定時向地面站傳送無人機位置信息。地理圍欄的應用能讓該系統更容易實現，還可以實現禁飛區域在空間中的精確劃分，使無人機準確避讓[9]。

（3）室內導航。室內定位技術首先要實現室內地圖的加載和展現，而通過引入地理圍欄技術，可以將室內的各個區域進行切分形成網狀的地理圍欄關聯體。地理事件是通過感知圍欄中物體的位置變化而產生的。然后把地理事件通知具體的應用處理程序，將進行處理后的數據結果反饋給用戶[10]。引入地理事件的概念，描述物體在電子地圖上移動時與地理圍欄之間拓撲關系的變化，從而達到室內定位的目的。當對象進入地理圍欄內，觸發“進入事件”;當對象從地理圍欄移出，觸發“離開事件”;當對象消失，觸發“消失事件”。一個地理事件被觸發后，即創建一個事件信標，在計算機系統中進行存儲，展現，處理和轉發等。

（4）精準營銷。地理圍欄可以是一種基于位置的營銷策略，它使用全球定位系統、射頻識別、Wi-Fi和蜂窩數據來定義地理目標市場。顧名思義，它在企業場所或城市周圍設置虛擬圍欄，這些設施或城市由設備發出的信號激活。地理圍欄可以實現幫助商家發現它的潛在客戶是否在附近。當顧客進入或離開一個被虛擬圍欄限制的空間時，它們會觸發響應[2]。這些回復可以通過應用內提醒、短信、優惠券甚至電子郵件的形式發送給目標客戶群。

（5）智慧旅游。在此應用領域中地理圍欄是一個多邊形區域，以某個位置（如景點） 作為興趣點并且可以動態創建，當移動設備用戶進入設定的地理圍欄區域時，系統將會以短信、郵件等形式向用戶發送通知，以便用戶可以及時獲取相關信息，從而將被動的移動定位服務轉化為主動式服務[11，12]。

基于上述分析可以發現，由三大領域五個方向構成的地理圍欄研究領域相輔相成、相互促進的，地理圍欄的研究始終離不開技術活動的應用和發展。隨著不同時期新興技術的出現，地理圍欄技術可以匹配的場景不斷擴大，這種動態調整和主動適應的過程，使地理圍欄研究的各個方向產生更好地協調效果，從而形成了地理圍欄研究領域的主線框架，如圖5所示。

4 ?結 ?論

本研究以229篇與地理圍欄研究相關的文獻為基礎，運用文獻計量學方法進行特征分析和聚類分析，系統回顧了十多年來地理圍欄領域的研究成果。從研究內容上將該領域的發展主題分為五大類，厘清了地理圍欄研究發展的文獻特點和研究熱點領域。在此基礎上總結了地理圍欄研究的主線，提煉出地理圍欄研究的整合性框架。隨著技術的發展和多學科的深度融合，移動地理圍欄技術的研究得到了更為廣泛的關注。應從理論與實踐兩方面繼續深入研究地理圍欄技術并充分發掘應用潛力。由于對實時更新的研究和成果未能及時捕捉，本研究存在局限性，后續研究還需進一步探討和完善。

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作者簡介：玉山江·艾孜木（1999—），男，維吾爾族，新疆巴州人，本科在讀，研究方向：管理信息系統。通訊作者：刁雅靜（1979—），漢族，山西太原人，博士，副教授，研究方向：管理信息系統、電子商務。