基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的BIM學(xué)術(shù)熱點(diǎn)與學(xué)術(shù)趨勢分析方法研究

鄧?yán)誓?賴世錦 兀 婷 廖 羚 鐘錳軍

(1.廣西科技大學(xué) 土木建筑工程學(xué)院，柳州 545006； 2.廣西科技大學(xué) BIM研究中心，柳州 545006)

引言

數(shù)據(jù)挖掘是從海量數(shù)據(jù)中提取出有用的信息并探索數(shù)據(jù)中隱藏的規(guī)律的過程，主要包括數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、規(guī)律尋找、規(guī)律表示等步驟，主要任務(wù)有關(guān)聯(lián)分析、聚類分析、演變分析等。而題錄信息是對文獻(xiàn)總體內(nèi)容的概述，是文獻(xiàn)外部重要的條目集合。使用有效的方法對題錄信息的統(tǒng)計(jì)與分析，能有效地挖掘文獻(xiàn)隱藏的信息，對了解學(xué)科研究熱點(diǎn)以及學(xué)科研究的前沿起到重要作用。目前對文獻(xiàn)題錄信息數(shù)據(jù)挖掘的軟件有文獻(xiàn)題錄信息統(tǒng)計(jì)分析工具[1](SATI)、社會網(wǎng)絡(luò)分析軟件(UCINET)、文獻(xiàn)信息可視化軟件(Citespace)等，相應(yīng)軟件發(fā)展為學(xué)術(shù)研究熱點(diǎn)與學(xué)術(shù)研究發(fā)展趨勢分析帶來便利。

在實(shí)際應(yīng)用中，劉甲學(xué)等基于共詞分析的國內(nèi)信息資源管理研究熱點(diǎn)進(jìn)行可視化分析[2]。呂坤燦等基于社會網(wǎng)絡(luò)分析(UCINET)對BIM應(yīng)用模式進(jìn)行比較分析[3]。張立茂等基于社會網(wǎng)絡(luò)分析(UCINET)對BIM設(shè)計(jì)人員進(jìn)行行為挖掘的研究[4]。鄧逸川等運(yùn)用UCINET軟件對中國BIM學(xué)術(shù)影響力進(jìn)行分析[5]。朱記偉等利用Citespace軟件對國內(nèi)BIM技術(shù)相關(guān)研究進(jìn)行對比分析[6]。尹懷瓊等對SATI、Netdraw及Cite Space軟件文獻(xiàn)計(jì)量和可視化分析進(jìn)行對比并闡述相應(yīng)之間優(yōu)缺點(diǎn)[7]。三款軟件應(yīng)用比較中發(fā)現(xiàn)，在計(jì)量上SATI對統(tǒng)計(jì)來源文獻(xiàn)期刊和作者發(fā)文量方面比Cite Space好，但對無意義的關(guān)鍵詞不進(jìn)行剔除處理對可視化分析產(chǎn)生影響。在可視化上，UCINET攜帶插件Netdraw具有應(yīng)用簡單、節(jié)點(diǎn)關(guān)系顯示度高、支持格式較多的優(yōu)點(diǎn)，存在聚類分度不高的缺陷； 而Cite Space軟件功能多樣，在學(xué)術(shù)研究趨勢的分析較好，但存在對數(shù)據(jù)格式要求高、軟件復(fù)雜、不易于操作的不足。如何結(jié)合SATI、Ucinet、Cite Space軟件的特點(diǎn)，高效地對BIM學(xué)術(shù)研究進(jìn)行題錄信息挖掘與分析是當(dāng)前面臨的問題。本文以數(shù)據(jù)挖掘理念為引導(dǎo)，以文獻(xiàn)題錄信息數(shù)據(jù)計(jì)量統(tǒng)計(jì)軟件為輔助工具，提出一種基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的BIM學(xué)術(shù)熱點(diǎn)與學(xué)術(shù)趨勢分析方法。文章從數(shù)據(jù)的獲取、數(shù)據(jù)的處理、數(shù)據(jù)的可視化展示、數(shù)據(jù)的分析四大塊進(jìn)行講述，介紹該方法的實(shí)現(xiàn)過程，并以全國BIM學(xué)術(shù)會議為例進(jìn)行方法應(yīng)用過程展示。

圖2 文獻(xiàn)題錄信息導(dǎo)出界面

1 方法介紹

該方法主要由數(shù)據(jù)獲取、學(xué)術(shù)熱點(diǎn)分析、學(xué)術(shù)趨勢分析三大部分組成(見圖1)，借助SATI、Ucinet、Cite Space三款題錄信息統(tǒng)計(jì)分析軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，挖掘數(shù)據(jù)中隱藏的規(guī)律與有價(jià)值的信息，為相應(yīng)科研提供參考，下面將對方法各項(xiàng)流程進(jìn)行說明。

圖1 學(xué)術(shù)熱點(diǎn)與學(xué)術(shù)趨勢分析方法研究流程圖

1.1 數(shù)據(jù)獲取

該方法主要針對國內(nèi)信息量最大的中文文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫CNKI進(jìn)行研究，在知網(wǎng)期刊數(shù)據(jù)庫中輸入相應(yīng)檢索詞，在檢索結(jié)果中點(diǎn)選檢索出文獻(xiàn)，通過知網(wǎng)文獻(xiàn)管理中心可以導(dǎo)出不同格式的題錄信息文件(見圖2)，本文需要導(dǎo)出EndNote及Refworks兩種格式文件，其內(nèi)容包含論文標(biāo)題、摘要、關(guān)鍵詞、作者、機(jī)構(gòu)等信息。以這兩種格式文件數(shù)據(jù)作為分析原始數(shù)據(jù)。

圖3 SATI軟件數(shù)據(jù)導(dǎo)入與處理界面

1.2 學(xué)術(shù)熱點(diǎn)分析法

(1)基于SATI的數(shù)據(jù)處理

將導(dǎo)出EndNote格式的題錄信息文件導(dǎo)入文獻(xiàn)題錄信息統(tǒng)計(jì)分析工具(SATI)進(jìn)行處理(見圖3)，然后進(jìn)行關(guān)鍵詞等字段的抽取，再進(jìn)行詞頻統(tǒng)計(jì)得到統(tǒng)計(jì)文檔，最后軟件根據(jù)詞頻統(tǒng)計(jì)文檔生成Excel格式的共詞矩陣。該軟件可生成詞條共現(xiàn)矩陣(分相似矩陣、相異矩陣、多值矩陣和二值矩陣四種)、頻率分布矩陣(包含頻率分布矩陣兩種)、文檔詞條矩陣(分多值矩陣和二值矩陣兩種)三類共八種矩陣[8]。不同矩陣類型對共詞可視化呈現(xiàn)會有不一樣的效果，可以根據(jù)研究需求選擇合適矩陣。

(2)基于UCINET的數(shù)據(jù)處理與展示

首先，將SATI導(dǎo)出Excel格式的共詞矩陣數(shù)據(jù)復(fù)制到UCINET數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換功能的Spreadsheet-untitled中(見圖4)，轉(zhuǎn)換為##d格式數(shù)據(jù)文件； 然后，啟動UCINET網(wǎng)絡(luò)中心度計(jì)算工具，將##d格式數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入，可以對關(guān)鍵詞點(diǎn)度中心度、接近中心度、中間中心度等中心度進(jìn)行計(jì)算(見圖5)，每個關(guān)鍵詞中心度的值代表著該詞在關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)的核心性； 最后，將##d格式數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入到UCINET自帶插件NetDraw中(見圖6)，生成可視化關(guān)鍵詞節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)圖，圖形節(jié)點(diǎn)大小代表關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)的核心性。通過不同功能的數(shù)據(jù)處理展示，能很好地發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中隱藏的信息與規(guī)律，為學(xué)術(shù)熱點(diǎn)分析提供幫助。

圖4 UCINE數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換界面

圖5 UCINET軟件中心度計(jì)算界面

圖6 UCINET軟件可視化呈現(xiàn)界面

圖7 Cite space軟件數(shù)據(jù)導(dǎo)入界面

(3)學(xué)術(shù)熱點(diǎn)分析過程

圖8 Cite space軟件主界面

本分析方法從關(guān)鍵詞中心度與關(guān)鍵詞共詞可視化網(wǎng)絡(luò)圖兩方面結(jié)合進(jìn)行，關(guān)鍵詞中心度包含關(guān)鍵詞點(diǎn)度中心度、關(guān)鍵詞接近中心度、關(guān)鍵詞中間中心度，其中關(guān)鍵詞點(diǎn)度中心度是指關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)占據(jù)的核心性； 關(guān)鍵詞接近中心度是關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)中某一節(jié)點(diǎn)到圖中其他節(jié)點(diǎn)距離之和，值越小該點(diǎn)就越是核心點(diǎn)； 關(guān)鍵詞中間中心度是指某一節(jié)點(diǎn)在兩個節(jié)點(diǎn)中間的位置，值越大代表它和圖中和節(jié)點(diǎn)聯(lián)系越緊密。關(guān)鍵詞共詞可視化網(wǎng)絡(luò)圖可以將各關(guān)鍵詞聯(lián)系與結(jié)構(gòu)可視化展示與平面圖中，節(jié)點(diǎn)大小代表關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻數(shù)，兩節(jié)點(diǎn)連線的寬度代表兩關(guān)鍵詞的關(guān)系性。通過中心度與網(wǎng)絡(luò)圖對比分析，能夠有效、準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)研究熱點(diǎn)。

1.3 學(xué)術(shù)趨勢分析法

(1)基于Cite Space的數(shù)據(jù)處理與可視化呈現(xiàn)

Cite Space是一款應(yīng)用于科學(xué)文獻(xiàn)中識別并顯示科學(xué)發(fā)展新局勢和新動動態(tài)的軟件，是學(xué)術(shù)研究趨勢分析很好的輔助工具，但其操作要求相對較高，需要長時(shí)間研究。數(shù)據(jù)導(dǎo)入軟件前建立一個文件夾，在創(chuàng)建文件夾里面創(chuàng)建四個文件夾命名分別為：data、input、output、project，將知網(wǎng)導(dǎo)出的RefWorks格式數(shù)據(jù)文件命名改為以download_開頭的文本文檔，并保存在input文件夾中。接著運(yùn)用Cite Space軟件中數(shù)據(jù)導(dǎo)入入口將input文件夾數(shù)據(jù)導(dǎo)入(見圖7)，導(dǎo)出出口選擇output文件夾，數(shù)據(jù)處理后，在Cite Space主界面點(diǎn)擊NEW為上步處理數(shù)據(jù)進(jìn)行命名并將數(shù)據(jù)保存軟件制定文件夾中，完成數(shù)據(jù)處理。然后將數(shù)據(jù)處理后存在output文件夾中的數(shù)據(jù)復(fù)制到data文件夾中，再回到軟件操作界面(見圖8)； 最后，根據(jù)研究需要，可以在界面上進(jìn)行時(shí)間、分析對象、展示效果等自定義設(shè)置，點(diǎn)擊GO!按鈕就可以生成關(guān)鍵詞等研究對象的可視化與研究趨勢圖形。

(2)學(xué)術(shù)趨勢分析過程

學(xué)術(shù)趨勢分析，是對學(xué)術(shù)研究動向以及未來發(fā)展的描述，對研究領(lǐng)域更全面的了解，能更好地確定前沿的研究課題。本方法通過Cite Space軟件對關(guān)鍵詞可視化展示，能夠發(fā)現(xiàn)研究熱點(diǎn)的變化過程，并確定當(dāng)前的前沿研究，通過對文獻(xiàn)研究機(jī)構(gòu)，以及作者分析，我們可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)前前沿研究的科研團(tuán)隊(duì)，為了解前沿研究成果帶來便利。

2 案例分析

圖9 關(guān)鍵詞可視化共詞網(wǎng)絡(luò)圖

本文以全國BIM學(xué)術(shù)會議為例講述基于數(shù)據(jù)挖掘的BIM學(xué)術(shù)熱點(diǎn)與學(xué)術(shù)趨勢分析方法。全國BIM學(xué)術(shù)會議是中國圖學(xué)學(xué)會BIM專委會組織召開的國內(nèi)高水平學(xué)術(shù)會議，先后在北京、上海、廣州、合肥舉辦了四屆全國BIM學(xué)術(shù)會議，會議內(nèi)容覆蓋BIM基礎(chǔ)研究、BIM技術(shù)研究、BIM應(yīng)用研究等，聚集全國高校領(lǐng)先的BIM科研團(tuán)隊(duì)成果、企業(yè)BIM技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用的成果，以此會議為例，對國內(nèi)BIM學(xué)術(shù)熱點(diǎn)與趨勢分析更具有代表性。本文是以第二、三、四屆學(xué)術(shù)會議論文集為分析數(shù)據(jù)。通過知網(wǎng)文獻(xiàn)管理中心導(dǎo)出EndNote格式與RefWorks格式的題錄信息，其信息包含標(biāo)題、摘要、關(guān)鍵詞、作者、機(jī)構(gòu)等作為分析原始數(shù)據(jù)。運(yùn)用SATI、Ucinet、Cite Space三款題錄信息統(tǒng)計(jì)分析軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行挖掘，分析近年學(xué)術(shù)會議BIM熱點(diǎn)研究及BIM學(xué)術(shù)研究趨勢。

2.1 BIM學(xué)術(shù)熱點(diǎn)分析

(1)關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)分析。按照上述方法對學(xué)術(shù)會議論文題錄信息進(jìn)行處理，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入ucinet中，進(jìn)行共詞網(wǎng)絡(luò)分析，得到關(guān)鍵詞可視化共詞網(wǎng)絡(luò)圖(見圖9)。

從圖2中可以看出，在圖中共有100個節(jié)點(diǎn)，每個節(jié)點(diǎn)代表一個高頻關(guān)鍵詞，節(jié)點(diǎn)大小代表關(guān)鍵詞核心性，節(jié)點(diǎn)間通過相互關(guān)聯(lián)的線段鏈接，線寬表示兩點(diǎn)間的關(guān)聯(lián)性大小?！癇IM”、“BIM技術(shù)”、“建筑信息模型”等關(guān)鍵詞位于網(wǎng)絡(luò)圖的核心位置，核心關(guān)鍵詞周圍圍繞很多關(guān)鍵詞，說明基于BIM的研究課題廣闊，研究深度在加強(qiáng)。BIM在城市軌道交通的研究較多，BIM與物聯(lián)網(wǎng)、三維掃描、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)相結(jié)合，為BIM技術(shù)研究帶來新方向； BIM在裝配式建筑的應(yīng)用是BIM應(yīng)用研究熱點(diǎn)，是我國建筑工業(yè)化發(fā)展趨勢。下面結(jié)合中心度分析來準(zhǔn)確尋找學(xué)術(shù)會議的熱點(diǎn)研究。

(2)點(diǎn)度中心度分析。點(diǎn)度中心度這一定量指標(biāo)是衡量網(wǎng)絡(luò)中各個節(jié)點(diǎn)的地位[9]，本文通過點(diǎn)度中心度大小來判斷BIM學(xué)術(shù)熱點(diǎn)。

從表1中可以發(fā)現(xiàn)“BIM”的點(diǎn)度中心度為99，表明關(guān)鍵詞“BIM”處于網(wǎng)絡(luò)圖的核心地位，而統(tǒng)計(jì)中點(diǎn)度中心度的平均值為5.6。共有“BIM”、“BIM技術(shù)”、“建筑信息模型”、“進(jìn)度管理”、“軌道交通”、“IFC標(biāo)準(zhǔn)”、“GIS”、“裝配式建筑”等26個關(guān)鍵詞大于平均值，這些關(guān)鍵詞在該網(wǎng)絡(luò)地位較高，為學(xué)術(shù)會議研究熱點(diǎn)。

表1 部分關(guān)鍵詞點(diǎn)度中心度數(shù)據(jù)

1Degree2NrmDegree3Share1BIM99.00014.2860.1772BIM技術(shù) 49.0007.0710.0873建筑信息模型 17.0002.4530.0308進(jìn)度管理 15.0002.1650.02710軌道交通13.0001.8760.02311IFC標(biāo)準(zhǔn) 12.0001.7320.0214GIS 11.0001.5870.02014裝配式建筑 10.0001.4430.018

(3)接近中心度分析。網(wǎng)絡(luò)圖中某一節(jié)點(diǎn)的接近中心度是指該節(jié)點(diǎn)到網(wǎng)絡(luò)中所有其他節(jié)點(diǎn)的最短距離之和，其體現(xiàn)某一節(jié)點(diǎn)不受其他節(jié)點(diǎn)控制的能力。某節(jié)點(diǎn)的接近中心度的值越小，越說明該節(jié)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)的核心點(diǎn)。

表2 部分關(guān)鍵詞接近中心度數(shù)據(jù)

1Farness2nCloseness1BIM648.00015.2782BIM技術(shù)678.00014.6023建筑信息模型686.00014.4318進(jìn)度管理693.00014.28614裝配式建筑693.00014.28613項(xiàng)目管理694.00014.26512施工管理696.00014.224

從表2中可以發(fā)現(xiàn)“BIM”的接近中心度最小為648，表明該點(diǎn)最容易到網(wǎng)絡(luò)中所有關(guān)鍵詞節(jié)點(diǎn)，在該網(wǎng)絡(luò)圖中節(jié)點(diǎn)“BIM”處于核心地位。其中“進(jìn)度管理”、“裝配式建筑”、“項(xiàng)目管理”、“施工管理”等關(guān)鍵詞接近中心度都小于平均接近中心度。表明這些關(guān)鍵詞與網(wǎng)絡(luò)圖中其他關(guān)鍵詞關(guān)聯(lián)較為緊密，為BIM學(xué)術(shù)研究熱點(diǎn)。

(4)中間中心度分析。關(guān)鍵詞中間中心度的度數(shù)表示網(wǎng)絡(luò)圖中一個關(guān)鍵詞節(jié)點(diǎn)影響其他關(guān)鍵詞共現(xiàn)的能力，值越大越說明它與網(wǎng)絡(luò)圖中各節(jié)點(diǎn)聯(lián)系越緊密，越是核心關(guān)鍵詞。

表3 部分關(guān)鍵詞中間中心度數(shù)據(jù)

1Betweenness2nBetweenness1BIM 2559.77952.7682BIM技術(shù)1464.29030.1853建筑信息模型423.4928.7305建筑信息模型(BIM) 284.2335.85914裝配式建筑226.6474.67219三維掃描225.6484.65259參數(shù)化設(shè)計(jì)184.0003.7934IFC標(biāo)準(zhǔn)125.7382.592

從表3可以發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)“BIM”中間中心度最大為2 559.779，而“BIM技術(shù)”、“建筑信息模型”度數(shù)值較大，說明他們是網(wǎng)絡(luò)圖中的核心關(guān)鍵詞。其中“裝配式建筑”、“三維掃描”、“參數(shù)化設(shè)計(jì)”、“IFC標(biāo)準(zhǔn)”等關(guān)鍵詞中間中心度度數(shù)較大，是BIM應(yīng)用研究、技術(shù)研究、基礎(chǔ)研究熱點(diǎn)。

(5)熱點(diǎn)分析小結(jié)。根據(jù)三年全國BIM學(xué)術(shù)會議文獻(xiàn)高頻關(guān)鍵詞社會網(wǎng)絡(luò)分析與中心度分析，結(jié)果表明，BIM在裝配式建筑的應(yīng)用研究是研究熱點(diǎn)，與林佳瑞[10]等從我國BIM發(fā)展政策現(xiàn)狀綜述及演變分析得出未來BIM與裝配式建筑結(jié)合的政策發(fā)展結(jié)論相呼應(yīng)。而基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與自動建?；A(chǔ)研究； BIM+三維掃描和BIM+GIS等技術(shù)研究； BIM在項(xiàng)目參數(shù)化設(shè)計(jì)、進(jìn)度管理、等方向的應(yīng)用研究等成為當(dāng)前BIM研究熱點(diǎn)。

2.2 BIM學(xué)術(shù)研究趨勢分析

本研究通過對Ucinet軟件生成的關(guān)鍵詞頻數(shù)矩陣可視化網(wǎng)絡(luò)圖及Cite Space軟件生成的關(guān)鍵詞共現(xiàn)可視化圖譜進(jìn)行分析，判別近3年來BIM學(xué)術(shù)研究熱點(diǎn)變化及研究發(fā)展總體趨勢，對學(xué)術(shù)會議論文集中基于IFC的研究進(jìn)行深層次分析，展示局部趨勢分析過程。

(1)總體趨勢分析

運(yùn)用上述介紹的方法，運(yùn)用Cite Space軟件對三屆全國BIM學(xué)術(shù)會議文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到關(guān)鍵詞可視化圖譜(見圖10)，圖中不同線段顏色表示不同年份關(guān)鍵詞聯(lián)系，紫藍(lán)色代表第二屆(2016年)，淺藍(lán)色表示第三屆(2017年)，淺綠色表示第四屆(2018年)。并結(jié)合ucinet軟件生成的關(guān)鍵詞頻數(shù)矩陣可視化網(wǎng)絡(luò)(見圖11)進(jìn)行BIM學(xué)術(shù)研究熱點(diǎn)變換及發(fā)展趨勢分析。

圖10 基于Cite Space關(guān)鍵詞可視化圖譜

圖11 關(guān)鍵詞頻數(shù)矩陣可視化網(wǎng)絡(luò)

結(jié)合圖10、11可知，“裝配式建筑”、“IFC標(biāo)準(zhǔn)”、“三維掃描”、“進(jìn)度管理”等關(guān)鍵詞是三屆會議共有的，再次證明上述BIM研究熱點(diǎn)分析的結(jié)論。通過對比發(fā)現(xiàn)，第二屆主要側(cè)重BIM技術(shù)綜合應(yīng)用，文章以類似于“BIM技術(shù)在某工程應(yīng)用”為主題的居多。第三屆主要體現(xiàn)BIM技術(shù)與其他技術(shù)集成研究與應(yīng)用，文章以類似于“BIM技術(shù)+某技術(shù)研究”為主題的居多。相比前兩屆，第四屆論文集研究層面有較大提升，更加重視基礎(chǔ)性研究。在研究程度上，第二屆主要是BIM技術(shù)應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)、施工階段居多，從第三屆起，論文更加重視BIM技術(shù)運(yùn)用在建筑全生命周期的運(yùn)維管理。對比匯總分析，發(fā)現(xiàn)基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)研究、碰撞檢測、深化設(shè)計(jì)、BIM+GIS、進(jìn)度管理等研究在三屆會議都出現(xiàn)。而第二屆與第三屆對比發(fā)現(xiàn)，第三屆應(yīng)用面與技術(shù)集成有明顯提升，基礎(chǔ)研究上涉及到了基于IFC的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，而技術(shù)集成上更是豐富，出現(xiàn)大數(shù)據(jù)、三維激光掃面技術(shù)等； 在應(yīng)用研究上涉及到運(yùn)維的管理，同時(shí)BIM技術(shù)在鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)也出現(xiàn)成果。第二屆與第四屆對比，發(fā)現(xiàn)第四屆在建模上已經(jīng)出現(xiàn)自動建模軟件，同時(shí)提出參數(shù)化建模來提高模型的速率與精度，提出自動化、信息化理念； 在技術(shù)研究上，出現(xiàn)了無人機(jī)技術(shù)、圖片處理技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)與BIM集成，智能工地與BIM綜合平臺建立也受到關(guān)注； 應(yīng)用研究上，最明顯是基于BIM的裝配式建筑與IFC標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合的基礎(chǔ)研究。第三屆與第四屆對比，發(fā)現(xiàn)第三屆已經(jīng)出現(xiàn)裝配式建筑與BIM結(jié)合、BIM出圖應(yīng)用點(diǎn)，無人機(jī)技術(shù)、大數(shù)據(jù)、傾斜攝影技術(shù)開始與BIM結(jié)合。不同的地方是自動建模軟件應(yīng)用實(shí)現(xiàn)參數(shù)化建模、BIM云平臺研究助推BIM信息共享、智慧工地理念的提出為BIM應(yīng)用提供方向。

(2)局部趨勢分析

篩選出學(xué)術(shù)會議論文集中關(guān)于IFC的論文數(shù)據(jù)，運(yùn)用ucinet軟件生成基于IFC關(guān)鍵詞可視化共詞網(wǎng)絡(luò)圖(見圖12)，基于IFC關(guān)鍵詞頻數(shù)矩陣可視化網(wǎng)絡(luò)圖(見圖13)，運(yùn)用上述分析思路進(jìn)行分析。

圖12 基于IFC關(guān)鍵詞可視化共詞網(wǎng)絡(luò)圖

圖13 基于IFC關(guān)鍵詞頻數(shù)矩陣可視化網(wǎng)絡(luò)圖

IFC是建筑信息模型數(shù)據(jù)交換表達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)格式，IFC的研究成果將決定BIM數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)共享的層面?；贗FC的基礎(chǔ)研究是這三屆會議的熱點(diǎn)，有圖12發(fā)現(xiàn)研究關(guān)鍵詞分成兩個部分，左邊以關(guān)鍵詞“IFC”為中樞，右邊以關(guān)鍵詞“IFC標(biāo)準(zhǔn)”為中心，進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn)，左邊關(guān)鍵詞集合注重體現(xiàn)技術(shù)集成的基礎(chǔ)研究，實(shí)現(xiàn)BIM信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的多渠道，以及模型空間信息識別的多方式，為研究提供新思維。右邊關(guān)鍵詞集合多體現(xiàn)在自動建模、模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)BIM信息共享，成果多應(yīng)用在建筑設(shè)計(jì)與建造階段。從圖13可以發(fā)現(xiàn)，自動標(biāo)注生成、自動建模思想從16年已經(jīng)呈現(xiàn)，后面不斷深入研究，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與數(shù)據(jù)交換研究17年已經(jīng)出現(xiàn)， 18年出現(xiàn)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫與八叉樹與BIM數(shù)據(jù)交換與模型空間識別，三年的分析看，研究在向深度與廣度方向發(fā)展。

通過上述分析，以及相關(guān)文獻(xiàn)閱讀，在預(yù)制構(gòu)件自動建模上：劉思鋮等提出利用IMU獲取預(yù)制構(gòu)件數(shù)據(jù)從而自動建模的方法[11]。徐睿等從構(gòu)件位移計(jì)算、編碼、無線網(wǎng)絡(luò)傳遞數(shù)據(jù)解決了劉思鋮提出的方法的局限性，提出基于IFC標(biāo)準(zhǔn)下針對預(yù)制構(gòu)件自動生成含有預(yù)制構(gòu)件語義信息與施工現(xiàn)場一致的裝配式模型方法[12]。在BIM鋼筋信息解析上，針對BIM進(jìn)行二次開發(fā)對鋼筋信息解析建模方法[13]，不具備通用性，無法更好實(shí)現(xiàn)鋼筋數(shù)據(jù)共享問題，陳紅倫等提出了基于IFC標(biāo)準(zhǔn)下鋼筋模型在各軟件之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享與交換的方法[14]，該研究目前只解析了IfcReinforcingBar實(shí)體表達(dá)鋼筋模型幾何信息表達(dá)，對于板構(gòu)件中鋼筋網(wǎng)的表達(dá)還沒有實(shí)現(xiàn)，后續(xù)可進(jìn)行相應(yīng)研究。對數(shù)據(jù)的存儲與管理是BIM應(yīng)用的一項(xiàng)重要工作。而數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)的存儲與管理能夠克服IFC文件不支持并行操作、缺乏安全性的問題。利用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫存儲上：張建平等利用該數(shù)據(jù)庫存儲IFC數(shù)據(jù)，建立建筑施工4D管理系統(tǒng)[15]； 張洋利用該數(shù)據(jù)庫存儲IFC數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化模型數(shù)據(jù)的讀取、保存、提取等[16]，從數(shù)據(jù)存儲角度考慮，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫對于BIM數(shù)據(jù)存儲、傳遞和共享更有利，為此，周穎等提供一種IFC格式數(shù)據(jù)能自動映射到關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的方法[17]，目前該方法只進(jìn)行材料及部分機(jī)械數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的研究，對于人員數(shù)據(jù)、更多施工機(jī)械等數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換還沒有進(jìn)行深度研究。

(3)小結(jié)

從上述分析可知，我國BIM相關(guān)研究基本覆蓋了建筑行業(yè)各領(lǐng)域，隨著研究的深入，BIM研究側(cè)重點(diǎn)從應(yīng)用研究轉(zhuǎn)向基礎(chǔ)研究，BIM研究價(jià)值的衡量更加注重實(shí)際效益，未來BIM研究將向更經(jīng)濟(jì)、更便捷、更接近市場的方向發(fā)展。

3 結(jié)論

本文將SATI、Ucinet、Cite Space三款題錄信息數(shù)據(jù)挖掘分析軟件相結(jié)合，提出了基于數(shù)據(jù)挖掘的BIM學(xué)術(shù)熱點(diǎn)與學(xué)術(shù)趨勢分析方法，以三款軟件處理統(tǒng)計(jì)分析的數(shù)據(jù)為依據(jù)講述了BIM學(xué)術(shù)熱點(diǎn)分析法，和BIM學(xué)術(shù)趨勢分析法。并將該方法應(yīng)用與全國BIM學(xué)術(shù)會議文獻(xiàn)數(shù)據(jù)分析中，體現(xiàn)該方法的實(shí)用性，研究主要發(fā)現(xiàn)如下：

(1)將三款文獻(xiàn)題錄信息分析軟件結(jié)合應(yīng)用，能起到軟件之間優(yōu)勢互補(bǔ)的作用，同時(shí)將不同軟件對同一信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，能多角度、多渠道、多形式地進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和展示，有利于發(fā)現(xiàn)隱藏在數(shù)據(jù)信息中的規(guī)律，為研究工作提供幫助。

(2)將分析方法應(yīng)用與全國BIM學(xué)術(shù)會議文獻(xiàn)數(shù)據(jù)處理分析，結(jié)果表明，近年我國BIM學(xué)術(shù)熱點(diǎn)主要有基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換與自動建模基礎(chǔ)研究； BIM+三維掃描和BIM+GIS等BIM集成的技術(shù)研究； BIM在項(xiàng)目參數(shù)化設(shè)計(jì)、進(jìn)度管理、基于BIM的裝配式建筑等方向的應(yīng)用研究。未來BIM學(xué)術(shù)研究趨勢將從應(yīng)用和技術(shù)研究轉(zhuǎn)向基礎(chǔ)研究，以BIM落地難等問題為導(dǎo)向，以BIM應(yīng)用價(jià)值為尺度，推動國內(nèi)BIM技術(shù)更好發(fā)展。