基于文獻分析法的國內外野外安全研究現狀分析

文/中國科學院西北生態環境資源研究院 岳曉 陳云峰

20世紀50年代，中國開始陸續建立野外臺站，這成為中國科學院地球科學和資源環境學科研究的重要組成部分。中科院野外臺站主要分為4種類型：生態系統、日地空間、特殊環境、海洋環境。如“表1”所示，中國科學院45個研究所先后建立了212個野外臺站，主要在生態、環境、農業、海洋、地球物理、天文、空間、金屬腐蝕等研究領域。其中國家級站47個，院級站40個，所級站99個，室（組）級站18個，合建和其他野外站8個。中國科學院野外臺站是國家野外科學觀測研究網絡的骨干成員，在相關學科領域發揮著重要作用，野外站最多的研究所是寒旱所，共有16個野外站（來源于中國科學院官網），其中半數為地球科學和資源環境科學領域的野外臺站。

野外臺站肩負三大任務：監測（如對生態系統要進行長期連續的監測）、服務基礎研究、示范（轉化科研成果為實際生產服務）。從現有研究成果來看，中文數據庫關于野外臺站安全或野外試驗站安全的科技文獻數量較少且缺乏整體性的綜述性文章；現有研究中，從研究的視角看，對野外臺站內涵的理解，會直接影響該主題的研究內容。例如，如果單純把野外臺站或野外試驗站看成一個物理的物質實體，其安全問題會涉及防火、防盜、防地質災害等；而從人文社會角度看，將野外臺站視為研究人員的“研究所”和“家”，將其視為臺站或試驗站就成為野外工作的有機組成部分、是野外工作人員的駐營地、數據處理中心，那么，其安全的內涵就擴大到人員安全和數據安全。

表1 中國科學院野外臺站分布比例

基于以上分析，本文綜合以上兩種視角下的野外臺站安全，著眼于野外工作人員的人身安全和工作成果（主要是科研數據和樣品等）的安全，以野外或荒野的安全及防護為研究主題進行進一步分析。研究過程中，以文獻的檢索和分析為切入點，通過對文獻基本狀況的分析、文獻內容的細致分析和論述，指出當前研究的主要內容及對野外臺站安全的啟示。

一、檢索策略與數據處理方法

本文主要著眼于國內研究現狀的分析，選擇中國知網CNKI數據庫為文獻來源，以“野外臺站”或“野外試驗站”為主題，在所有文獻類型（包括期刊、會議、報紙、百科等）中初步檢索后，再在檢索結果中檢索“安全”，檢索到相關文獻45篇，數據量較少，因此將檢索范圍擴大至“野外安全”，在所有文獻類型中，構建專業檢索式：(SU = '野外' OR SU = '荒野')AND (SU = '安全' OR SU = '防護')，檢索時間為2019年5月18日，共檢索到631條記錄。

將檢索記錄導入EndnoteX8文獻管理工具中，通過人工判讀方式進一步篩選核心或相關文獻，然后在對核心或相關文獻采用計量分析和內容分析的基礎上，完成本報告的主體部分內容。

通過逐篇閱讀摘要，遴選543篇相關度最高的核心文獻，并根據需要下載部分全文進行閱讀。對543篇文獻的計量分析采用Endnote的計量工具完成，此部分工作主要是為目前國內研究提供概況認知。內容分析則是以文獻的閱讀和綜合分析完成。

二、文獻計量分析

為更好地了解該主題在國內的發展，從文獻計量的角度對現有研究成果進行歸納，概況了領域研究的基本狀況，并進行文獻計量分析，主要包括文獻數量、作者、來源、關鍵詞字段的分析。

（一）科技文獻來源分布及年度趨勢分析。本文數據源包含了期刊論文、會議論文、報紙等CNKI數據庫中可以獲取全文或摘要的文獻類型。如“表2”所示，主要統計了科技文獻的相關研究成果。從期刊來源分析表中可以看出，文獻分布非常分散，且在野外安全相關刊物上的研究成果數量不多。

從表中可知，在調研范圍內的22種期刊內，從期刊領域類型來看，主要集中在醫學領域、地質領域、安全科學領域以及工程科技領域。其中安全科學與災害防治方向發文數量最多，其次是醫學領域和地學領域（主要是地質學）。從期刊發文趨勢分析，野外安全主題研究的發展脈絡如“圖1”所示，展示了逐年論文數量的變化趨勢。從文獻發表時間來看，野外安全主題研究最早始于20世紀50年代，直至21世紀初，一直處于較為平穩的發展態勢。從圖中可以看出，野外安全主題研究高峰為2000-2013時段，并在2013年達到研究高峰，此后恢復到較為平穩的發展狀態。2017年-2019年共發表主題相關度較高的論文78篇。年度趨勢分析揭示了該研究主題的各個發展階段，幫助我們建立對該主題歷史發展的宏觀認識。

表2 來源期刊數據匯總

圖1 文獻年份分布

（二）文獻關鍵詞分布。本文通過NoteExpress對篩選后的期刊進行了關鍵詞統計，共得到關鍵詞406個，關鍵詞頻次不一，其中頻次超過3的關鍵詞如“表3”所示。從關鍵詞分布來看，有關野外安全的文獻主要關注點是：

表3 關鍵詞分布

1.野外生存教育和訓練，該領域主要是戶外運動方面的，包括戶外運動、野外活動、拓展訓練、定向運動、野外防護，其本質是探索荒野的旅游活動、驢友和運動愛好者（如登山協會的登山者）的休閑生活活動和戶外拓展探險活動。

2.地質勘探行業的野外作業，包括地質勘探、野外地質工作、安全生產、野外施工等方面，屬于地質勘探工作者野外作業安全領域。

3.高校組織的大學生野外實習或課程拓展，主要涉及高校學生在野外的安全防范、防護、體育課程、地學和生態學的野外實踐教學。

4.部隊的野外駐訓，通過野外駐訓和演練，全方面提升軍隊面向未來戰爭的野外作戰能力，涉及野外作戰所需的方方面面，包括導航通信、飲食衛生（食品安全和水凈化）、衛生防疫（動植物傷害、疾病預防和救治）、安全管理、野外急救措施和方法、行車安全、后勤保障等。

（三）研究內容分析。通過對543篇文獻的摘要或文獻全文的閱讀，對野外安全這一主題進行分析，如“表4”所示，主要包括野外工作文獻、具體安全問題研究文獻、安全課程研究、野外生存研究及其他，共分為28個小分支主題。

表4 現有研究成果主題分類

主題分類 研究內容 論文篇數（篇）地質勘探 11地球物理勘探 9靶場試驗 8在靶場內試驗 7安全生產 11野外工作安全隱患 9安全保障 8安全防護 8輻射安全 7安全管理 21安全課程 野外生存生活訓練課程 8體育課程 7具體安全問題野外駐訓 29野外生存 16野外用火 13戶外運動 10野外生存生活 9野外生存生活訓練 7野外生存地勘單位 14駕駛員 11野外地質 14實習基地 7其他

研究的內容分布進行了分析，分別從基本生存安全角度、工作安全、醫療救治安全和通信安全四個角度進行總結歸納。如“表5”所示。

表5 研究內容分類

1.基本生存安全。野外安全主題研究涉及眾多的安全問題，其中，最基本的便是野外研究人員衣食住行的基本生存安全。在對已有研究成果的調研結果中可以看到，致力于研究人員基本安全研究的文章占有一定的比例。（1）野外工作服保障研究人員人身安全。對于需要進行野外研究的人員來說，專業的研究工作服是保障人身安全的第一道屏障。對于工作服的設計，不僅需要基本的防寒保暖功能，同時也強調防蚊蟲叮咬、防水、透氣、輕便和可攜帶等功能。1989年，英國利茲大學舉行了主要議題為濕環境下的防護織物第9次救生年會來探討野外研究者的安全保障工作。在對服飾安全研究成果的調研發現，隨著新材料、新技術的不斷涌現，防護服開發已指向多學科綜合化方向發展，已呈現出性能不斷優化、功能專門化、多樣化、健康舒適化、高效化等發展趨勢，一次性衣服的開發也被提及。近年來，可穿戴設備、電子智能服裝已成為服裝界的一大熱點課題，無論是運動領域、消防救援領域還是健康監護領域都已能看到電子智能服裝的身影。北京服裝學院2016級碩士畢業論文中設計實現了一套智能健康防護服裝系統，用戶能對自己的體溫、心率、位置進行隨時隨地測量。此系統實用性較強，蘊含的大量關鍵技術同樣可以推廣應用到野外救援、軍事、消防等領域。整體來看，國內關于電子智能服裝的技術研究還處于初步階段，很難滿足用戶的多樣需求。（2）飲食安全問題。野外人員在飲食上，強調食品原材料安全，同時注重環保和營養。熱值達標，潔凈無污染慢慢成為重要的標準。從文獻內容上看，安全高能的固體燃料研究，攜帶方便，使用簡單，干凈衛生，從而支持野外人員飲食做法的要求。2003年出現一種新型燃料——固體酒精，2005年出現方便米飯，2008年出現新型太陽能灶。野外用水安全同樣是非常重要的研究方向。在檢索到的相關文獻中，有21篇文獻直接提到水的凈化、消毒，早在1956-1958年間就已使用消毒劑凈化野外水，90年代使用免水洗手膏節約用水，趙揚于2009綜述了便攜式凈水器的凈水材料、凈水工藝和結構設計特點，分析了野外便攜式凈水設備的優缺點，并提出采用低壓高效的膜材料將是野外便攜式凈水設備的發展方向，又于2013年綜述了野外微型凈水器裝置特點及性能要求、野外型凈水器的材料及工藝、凈水器所需動力和野外微型凈水器發展趨勢；付勇在2010年《解放軍預防醫學雜志》報道他們研制出了單兵野戰給水多功能凈化器以達到凈水效果。（3）野外宿營安全。20世紀80年代，野外宿營主要是臨時工棚和簡易房，擋風御寒效果較差，后來許多野外施工的單位采用可移動的鐵皮房子，在房子的下面裝四個橡膠輪胎，在需要搬遷時，用專用裝箱車拖走。2014年，孫燕飛對輕型房屋的使用和設計進行了總結和創新，針對臨時性建筑研發了一種裝配混凝土板式結構房屋，對本房屋的建筑、結構、節點連接構造進行設計，并對結構的圍護體系進行了熱工性能研究，為裝配式房屋的應用推廣提供依據。張懷志針對極端環境溫度的特點，采用模塊式野營房整體設計方案，從保溫材料、采暖方式、電器件的選用、供排水材料以及低溫鋼材焊接工藝等方面具體闡述了極端環境溫度下模塊式野營房關鍵組成部分的設計：選用高密度高熱阻值阻燃型玻璃棉作為高寒地區營房專用保溫材料；采用目前較為先進的遠紅外碳纖維電熱壁畫供暖系統進行采暖；選用-60-70℃溫度范圍的電源插接裝置；供水系統全部使用硅膠軟管，排水系統全部使用鋼管，外纏自動控溫伴熱電纜，同時最外層加裝聚氨酯發泡管；優選焊材，作好焊前防護，采用合理的焊接措施，及時焊接接頭進行后熱保溫處理。該野營房具有良好的安全性、環保性、舒適性，可以為野外施工人員提供舒適的生活和工作環境。模塊式建筑便于拆卸、裝運、組裝，成為野外短期施工和部隊駐訓營房的主流選擇。（4）野外交通安全。野外行使面臨的交通問題有地形和氣候復雜多變、路況較差、距離長、與外界溝通聯絡不易、容易產生駕駛疲勞等特點，需要駕駛員有嫻熟和過硬的技巧及豐富的駕駛經驗，29篇文獻中，8篇強調管理和安全意識和常識的教育，首先是要駕駛員在頭腦中牢固樹立安全第一的意識，并嚴格遵守規章制度，強化駕駛和安全意識培訓、制定交通安全工作程序和獎懲制度并嚴格落實，加大硬件投入，加強車輛的維護保養，標記行車通道，讓司機保持良好的精神狀態，杜絕酒精和毒品的使用等七條得力措施，以杜絕重特大交通事故的發生，減少一般和輕微交通事故的起數，把生產事故風險控制在一個可以接受的水平，防患于未然；洪開昌在2015年報道內蒙古采取地勘單位野外駕駛員招考的方式，通過考試篩選適宜野外行車的駕駛員；另有多篇文獻提及野外汽車故障的急修方法、技術和修車中的注意事項與禁忌，汽車性能改進，如使用汽車自助拉車裝置、應用自由曲面方法的LED越野車輔助駕駛燈光學系統設計、高原車輛應用車載液態氧供氧技術提高動力、改進制動系統、改進輪胎和千斤頂等；在出現意外事故后如何自救，約翰·懷斯曼在2015年介紹了《汽車逃生》技巧。歸納起來，文獻從安全意識、規章制度、駕駛技術、機車性能、自救方法5個方面展示野外行車安全領域的內容。

2.野外工作安全。野外安全除基本的生存安全外，還包括野外作業、拓展活動、訓練等工作安全問題。野外工作安全與工作內容、工作強度以及工作環境息息相關，工作自身的危險性、工作環境的惡劣程度是影響野外工作安全的重要因素。在相關文獻中，這一部分內容非常寬泛，且一般不作為主要主題進行研究，而是在其他主題研究中作為問題體現在文章中，例如，野外考察活動見習報告中的注意事項，野外實踐工作心得等內容中體現?？偟膩碚f，因為野外工作的內容非常寬泛，包括地質勘查、大學生野外實習或戶外運動愛好者野外探險、駐訓部隊的野外拉練等諸多的活動類型，其工作的地域、對象、形式、目的都有很大差別，需要注意的安全點和事項也有很大差別，與基本衣食住行的生存安全具有較大的同質性相比，異質性很大，不同活動類型需要注意的工作安全問題均有不同。（1）地質勘查。針對野外地質勘查的工作安全，文獻中相關內容較少。首先，專業的地質勘查工作一般由專業人員進行，具有一定的野外生存經驗。其安全問題主要因素為工作環境的影響，例如極端天氣、意外事故等。（2）野外拉練。野外拉練的對象一般是部隊軍人，身體素質和組織管理都更為優秀，具有一定的安全保障。在野外活動中，更應該注意的是突發事件對于其工作安全的影響。（3）野外實習。野外實習一般針對剛剛進入某一領域的工作者，那么，工作中的相關操作規范，工作經驗掌握，儀器設備的使用，安全意識的高低，都是影響工作安全的重要因素。在文獻研究中，對于該類問題的安全研究較為典型，但一般是作為注意事項，而非集中的主題研究。（4）野外探險。野外探險工作的危險系數較高，首先是工作環境和面臨危險的類型不可預知性，以及工作性質的危險程度不好把控。

3.醫療救治安全。野外條件惡劣，大自然基本以原始的面貌呈現，地質、地貌、水源、天氣（雨、雪、雷電、狂風、沙塵、烈日）、野生動植物（有毒植物、蛇、蝎、螞蝗、蚊蠅、跳蚤、老鼠、狼等）等都成為野外工作人員患病或受傷的原因。在沒有做好預防準備工作，出現自救不成功的情況時，就需要有提前預備好的醫療救治系統。通常大規模的地質勘查工作、野外實習或探險活動、部隊駐訓都有隨行醫護資源，可提供常規或常見的醫療救治服務。從文獻內容中可以看到，該部分內容主要體現在野外駐訓領域，主要包括醫護車輛、救治措施和救治器械三個方面。林寶麗于2017年“野外應急救援手術器械現狀與優化設計”提到：設計研制了一系列適合野外應急手術救治的便捷式手術器械，應用于野外傷員的救治，提高工作效率；同時，文獻中提到便捷式俯臥體位墊的使用，輕便、美觀、舒適，攜帶方便，承重量大，可快速展開野外俯臥位手術，充分暴露手術視野，便于手術操作，提高手術救治成功率，適用于野外應急救援保障任務。如有危重和棘手病例，則需要有強有力的后方保障，但這一點在本批醫療救治文獻中未查到，比如醫療救治的后方保障系統的設計和使用。

4.通信安全。野外的偏遠通常會造成通信聯絡困難，但是，隨著近10年來，GIS、GPS、GSM技術大幅進步，目前的無線通信、定位電話、衛星電話基本普及，這為提升野外通信安全系數提供了強有力支持和保障。在檢索到的文獻中，基于北斗衛星導航系統的野外作業管理與安全保障系統和救援系統成為熱點內容。文獻詳細介紹了北斗衛星導航系統的特點、功能，并通過野外現場試驗分析，說明該系統能夠在幾種不同自然環境下實現穩定的定位監控和有效的短信互通，從而認為該系統在地質調查領域具有廣闊的應用優勢。楊敏于2014年提出“野外地質調查作業管理與安全保障系統”，該系統擁有完全自主知識產權，具備更優良的監控效果，可實現北斗通信和導航信息的實時顯示、通信歷史記錄和工作軌跡的查詢、野外地質調查人員的聯絡與定位等；管理部門利用該系統可查詢野外作業人員的地理位置和工作情況，對野外作業人員的人身安全和救援提供決策支撐。農肖肖于2015年提出“基于北斗衛星導航系統的野外地質調查應急救援系統”，該系統基于北斗衛星通信導航技術、地理信息技術開發新疆地礦局應急救援管理系統，并建立一級應急指揮中心及二級應急指揮中心，根據野外地質調查的特點，結合野外項目范圍，實現野外地質調查人員實時跟蹤定位、從無法通信到實時交流的質變，加強野外地質調查工作應急處理能力，提高中國在野外應急救援當中的保障水平，最大化地保障地質人員的人身安全。

三、野外臺站安全指標體系構建

野外臺站工作人員野外作業安全運行的要素，包括：衣食住行的基本生存安全、工作安全、醫療救治安全、通信安全，除此四類安全要素之外，由于科研工作的特殊性，野外工作通常是為了獲取樣品和數據，因此，還需要增加一項數據安全。

（一）野外工作數據安全。數據安全，一是數據獲取的設備安全，包括采集數據的設備要有專業的保護措施以保證正常運行、還需要有防盜功能防止設備被盜取。二是數據傳輸和保存安全，現在不少數據采集點已經應用數據無線自動采集，數據實時或按照設定頻次傳輸至控制中心，需要采取專業措施保證數據的傳輸和保存過程正常運行。野外科考過程中出現意料之外的事故，當事人需要具備強大的心理調節能力和應急應對能力，心理安全的構建也極其必要，這一方面需要在日常工作中加強安全知識和技能培訓；另一方面是靠強大保障體系的建設，為野外工作人員構建起擁有強大的后援支持系統的心理安全感，方可使其在出現意外時保持鎮靜、臨危不亂。據此或可初步構建野外臺站安全管理的指標體系。

（二）野外臺站安全指標體系構建。在“表6”的指標體系中，一級指標包括：臺站安全、數據安全和人員安全。臺站安全管理一般都有已經成文的管理細則，具體的站點因地域、性質等不同而差異性較大，但共通的有防火、防盜、防災的基本安全要求，臺站作為一個物理實體，安全存在，發揮為人員提供庇護場所的基本功用。數據安全方面則主要是數據采集、數據傳輸、數據保存，要做到數據安全，就牽涉到技術、設備的使用，還可能需要有經費的投入等。人員安全是本報告中根據分析新增的部分，包括基本生存安全（衣物、飲食、宿營、交通）、工作安全、醫療救治安全、通信安全和心理安全5個二級指標，對每一項指標的含義所做的具體說明是在制定實時細則時需要考量并涵蓋的基本內容。

表6 野外臺站安全管理指標體系

一級指標 二級指標 三級指標 指標說明自救、互救與救援系統建設通信安全 設備、技術與系統建設心理安全 個人心理素質、保障系統強大醫療救治安全人員安全

野外的具體情況不同，對西北研究院而言，包括高原、冰川凍土區、沙漠、草地、濕地，基本涵蓋了自然條件最艱苦的地域，該指標體系還需在適應不同地形地貌、氣候條件、作業類型的野外臺站時等有更細致、更具針對性的調整，在具體實施中每一項指標都需要配套細則以便操作，例如，僅就交通安全一項，就涉及野外車輛使用預算的編制與審批（交通費用預算、執行、審批；交通工具選擇、配備、使用、維護、安全、收支核算）、野外車輛的配備（數量、型號、司機）、租賃車輛管理、車輛費用結算等方面，需要制定細致、可操作的安全管理規程；再例如，沙漠地區用車和高原地區用車對車輛的性能要求也不同。

四、總結

本文調研了國內野外工作安全的現有研究成果，對文獻來源分布、年度趨勢分析、關鍵詞頻次進行了總結和分析，同時對該研究方向的各類主題進行了分類和文獻統計。針對野外安全問題，從基本生存安全、野外工作安全、醫療救治安全以及通信安全四個方面進行了論述，為野外臺站安全建設提供了基礎資料。同時，列舉了當前國內野外工作安全現狀存在的不足，闡釋了國內野外臺站安全指標體系，希望能夠為后續的研究者提供一定的借鑒和參考，希望對當前的野外安全問題進行研究總結，從而更好地建設野外臺站，保障研究人員的人身安全，推動科研工作順利進行。