地球科学进展

地球科学进展 ›› 2020, Vol. 35 ›› Issue (12): 1270 -1280. doi: 10.11867/j.issn.1001-8166.2020.107

研究论文 上一篇    下一篇

全球地球科学研究的可视化分析
艾鑫 1, 2( ),马明国 1, 2,王雪梅 3,匡鸿海 2( )   
  1. 1.西南大学地理科学学院，重庆金佛山喀斯特生态系统国家野外科学观测研究站，重庆 400715
    2.西南大学地理科学学院，重庆市遥感大数据应用工程研究中心，重庆 400715
    3.西南大学图书馆，重庆 400715
  • 收稿日期:2020-09-15 修回日期:2020-11-15 出版日期:2020-12-10
  • 通讯作者: 匡鸿海 E-mail:ax19951114@email.swu.edu.cn;hhkuang@swu.edu.cn

A Visual Analysis of Global Geoscience Research

Xin Ai 1, 2( ),Mingguo Ma 1, 2,Xuemei Wang 3,Honghai Kuang 2( )   

  1. 1.Chongqing Jinfo Mountain Karst Ecosystem National Observation and Research Station，School of Geographical Sciences，Southwest University，Chongqing 400715，China
    2.Chongqing Engineering Research Center for Remote Sensing Big Data Application，School of Geographical Sciences，Southwest University，Chongqing 400715，China
    3.Southwest University Library，Chongqing 400715，China
  • Received:2020-09-15 Revised:2020-11-15 Online:2020-12-10 Published:2021-02-09
  • Contact: Honghai Kuang E-mail:ax19951114@email.swu.edu.cn;hhkuang@swu.edu.cn
  • About author:Ai Xin (1995-), female, Dandong City, Liaoning Province, Master student. Research areas include analysis and application of GIS technology. E-mail: ax19951114@email.swu.edu.cn
全文 ( 24 ) 下载PDF ( 699 )

文献计量学可以对学科发展态势进行信息挖掘和分析，可视化是文献计量学发展的热点方向之一。基于文献计量方法和GIS的空间分析功能分析了 1994—2018年全球地球科学领域的发展态势，并将发文量、主要发文作者和研究机构的地理分布、研究重心时空迁移等研究结果可视化。结果表明，全球地球科学研究的科研产出明显增多。地球科学研究的发文重心逐渐往北半球的东南方向迁移。国际合作在逐年加强，越来越多的国家参与到地球科学领域的研究中，美国在地球科学领域的研究中处于核心地位，中国的科研论文实力显著提高。中国地质大学的Santosh发表的论文最多，赵国春的论文受关注度最高，国家科学院和高校为主要论文高产机构。研究结果可以为地球科学学科建设和相关研究提供参考。

关键词: 地球科学, 地理信息系统, 可视化, 文献计量

Bibliometrics is an important methodology to mine and analyze the information of the discipline development trend. Visualization is one of the hot topics in the development of bibliometrics. Based on the bibliometric methods and the spatial analysis function of GIS， the development trend of global geoscience research from 1994 to 2018 was comprehensively analyzed and the visual analysis mainly focused on the global geoscience articles， the geographical distribution of the main productive authors and main research institutions， and the spatiotemporal migration of the centroids of global geoscience research. The results showed that the global scientific output of geoscience increased significantly from 1994 to 2018. The centroids of geoscience articles gradually migrated to the southeast of the northern hemisphere， and the changing trend was mainly reflected in the longitude direction. The international collaboration was deepening year and year， more and more countries have participated in the geoscience research. The USA played an important role in global geoscience research and the scientific research ability of China has improved significantly. Santosh M of China University of Geosciences has published the most articles， while articles produced by Zhao Guochun have received the highest attention. The Chinese Academy of Sciences and Chinese universities and colleges were the main productive institutions. The results can provide beneficial reference for the discipline construction of geoscience and relative research.

Key words: Geoscience, Geographical Information System （GIS）, Visualization, Bibliometrics.

中图分类号: 

图1 1994—2018年全球地球科学领域文献类型趋势图
Fig.1 Trends of literature types of global geoscience research from 1994 to 2018
图2 全球地球科学发文空间分布图
Fig.2 Spatial distribution of global geoscience articles
图3 1994—2018年全球地球科学发文重心时空动态分布图
Fig. 3 Spatiotemporal dynamic distribution of the centroids of the geoscience articles from 1994 to 2018
图4 1994—2018年全球地球科学国际合作发文趋势图
Fig.4 Trends of international collaboration in global geoscience research from 1994 to 2018
图5 1994—2018年不同发文分级中包含的国家数量图
Fig.5 The number of countries included in different article grades from 1994 to 2018
表1 1994— 2018年地球科学研究发文量前 20名国家一览表
Table 1 Top 20 most productive countries in geoscience research from 1994 to 2018
国家 发文总数/篇 排名/占比 总被引次数/次 单一国家文章数/篇 国际合作文章/篇 主要合作国家(发文量/篇)
美国 240 234 1/22% 8 438 483 134 124 106 110 中国(18 682)
中国 104 285 2/9% 1 709 506 63 844 40 441 美国(18 682)
英国 76 597 3/7% 2 529 759 27 809 48 788 美国(17 093)
德国 70 167 4/6% 2 091 571 22 760 47 407 美国(14 435)
法国 62 696 5/6% 1 895 582 20 409 42 287 美国(12 687)
加拿大 50 773 6/5% 1 401 954 22 300 28 473 美国(12 975)
俄罗斯 47 835 7/4% 468 937 33 454 14 381 美国(3 737)
日本 42 213 8/4% 996 393 22 439 19 774 美国(7 661)
澳大利亚 39 681 9/4% 1 228 738 15 088 24 593 美国(7 768)
意大利 39 439 10/2% 974 046 18 251 21 188 美国(5 694)
印度 26 641 11/2% 362 335 19 639 7 002 美国(2 331)
西班牙 24 875 12/2% 581 668 9 307 15 568 美国(3 721)
瑞士 21 240 13/2% 749 589 4 986 16 254 美国(5 089)
荷兰 19 385 14/1% 675 857 5 642 13 743 美国(3 973)
挪威 15 160 15/1% 413 244 4 277 10 883 美国(3 391)
瑞典 14 087 16/1% 403 501 3 899 10 188 美国(3 086)
巴西 12 583 17/1% 244 730 5 825 6 758 美国(2 343)
韩国 10 037 18/1% 188 733 4 542 5 495 美国(2 880)
波兰 9 808 19/1% 118 691 5 733 4 075 美国(852)
奥地利 9 399 20/1% 249 192 2 083 7 316 德国(2 611)
表2 1994— 2018年地球科学研究发文量前 20名作者一览表
Table 2 Top 20 most productive authors in geoscience research from 1994 to 2018
作者 所属机构 所属国家 发文总数/篇 总被引次数/次 篇均被引/次 h指数
Santosh M 中国地质大学 中国 503 9 509 19 48
张良培 武汉大学 中国 264 8 400 32 47
Wang Y 加州大学伯克利分校 美国 231 11 577 50 59
Kulmala M 赫尔辛基大学 芬兰 226 11 845 52 57
梁顺林 马里兰大学帕克分校 美国 202 4 688 23 37
Damste J S 荷兰皇家海洋研究所 荷兰 190 7 571 40 49
程海 明尼苏达大学 美国 187 12 304 66 40
Nakamura T 京都大学 日本 184 5 331 29 40
周美夫 香港大学 中国 181 7 106 39 49
孙敏 香港大学 中国 179 10 145 57 60
Blake D R 加利福尼亚大学尔湾分校 美国 178 10 915 61 60
赵国春 香港大学 中国 175 11 614 66 65
Ciais P 巴黎萨克雷大学 法国 171 10 904 64 44
Schouten S 荷兰皇家海洋研究所 荷兰 171 6 804 40 48
Kotov A B 俄罗斯国家科学院 俄罗斯 170 1 511 9 20
陈静 北京师范大学 中国 169 6 900 41 45
Xue M 俄克拉荷马诺曼大学 美国 169 3 738 22 34
李献华 中国科学院地质与地球物理研究所 中国 166 7 630 46 46
Balogh A 伦敦帝国理工大学 英国 165 7 843 48 48
Kumar A 美国国家海洋和大气管理局 美国 164 6 526 40 38
表3 1994— 2018年全球地球科学研究发文量前 20名研究机构一览表
Table 3 Top 20 most productive institutions in geoscience research from 1994 to 2018
研究机构 国家 总发文量/篇 总被引次数/次 篇均被引/次 机构合作发文量/篇 单一机构发文量/篇
法国国家科学研究中心 法国 39 979 1 212 792 30 26 773 13 206
中国科学院 中国 39 938 772 237 19 16 264 23 674
俄罗斯科学院 俄罗斯 34 424 314 280 9 9 670 24 754
加州大学 美国 27 748 1 219 632 44 13 011 14 737
亥姆霍兹德国研究中心协会 德国 21 164 637 950 30 14 453 6 711
美国航空航天局 美国 20 625 935 337 45 9 002 11 623
美国国家海洋和大气管理局 美国 17 610 893 219 51 6 349 11 261
自然环境研究理事会 英国 12 099 432 319 36 7 098 5 001
美国内政部 美国 11 934 465 711 39 4 042 7 892
美国能源部 美国 11 633 499 960 43 4 744 6 889
法国国家地球科学与天文学研究所 法国 11 594 308 705 27 7 852 3 742
美国地质调查局 美国 11 584 455 130 39 3 957 7 627
法国研究与发展研究所 法国 11 334 327 010 29 8 000 3 334
索邦大学 法国 10 581 336 002 32 6 876 3 705
美国宇航局戈达德太空飞行中心 美国 10 545 554 756 53 4 581 5 964
科罗拉多大学 美国 10 527 468 603 45 4 776 5 751
中国地质大学 中国 10 345 174 952 17 4 214 6 131
科罗拉多大学波德分校 美国 10 229 463 169 45 4 569 5 660
加州理工学院 美国 9 632 419 456 44 4 572 5 060
中国科学院大学 中国 9 475 106 381 11 2 811 6 664
图6 全球地球科学领域主要发文作者和机构分布图
Fig.6 Distribution of major authors and institutions in global geoscience research
表4 1994— 2018年地球科学研究影响因子前 20名发文期刊一览表
Table 4 Top 20 jourmals of impact factor in geoscience research from 1994 to 2018
期刊 总发文量/篇 总被引次数/次 篇均被引/次 出版国家
Science 3 997 551 629 138 美国
Reviews of Geophysics 645 79 567 123 美国
Nature 4 529 508 959 112 英国
Earth-Science Reviews 1 620 105 048 65 荷兰
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 2 375 152 778 64 美国
Global Biogeochemical Cycles 2 362 146 497 62 美国
Remote Sensing of Environment 6 260 378 053 60 美国
Nature Geoscience 2 949 129 482 44 英国
Bulletin of the American Meteorological Society 4 801 192 174 40 美国
Geochemical Perspectives 18 658 37 法国
Atmospheric Chemistry and Physics 9 730 329 489 34 德国
ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing 1 987 62 739 32 荷兰
Gondwana Research 2 547 78 142 31 荷兰
Nature Communications 1 087 20 873 19 英国
Earth System Science Data 336 6 317 19 德国
Science Advances 321 4 898 15 美国
Scientific Data 102 1 482 15 英国
IEEE Geoscience and Remote Sensing Magazine 263 2 495 9 美国
National Science Review 63 547 9 中国
Science Bulletin 145 965 7 中国
1 Shi Jing， Zhu Weiwei， Wang Xin， et al. Bibliometrics analysis on the trend of international earth sciences in recent 5 years［J］. Acta Geologica Sinica， 2017，91（12）： 290-297.
史静， 朱薇薇， 王鑫，等. 近5年国际地球科学领域发展态势文献计量分析［J］. 地质学报， 2017，91（12）： 290-297.
2 Wang Xuemei， Zhang Zhiqiang， Ma Mingguo. World contribution of Chinese geoscience and its temporal and spatial changes［J］. Bulletin of National Natural Science Foundation of China， 2018， 32（3）： 328-335.
王雪梅， 张志强， 马明国. 中国地球科学研究的世界贡献及其时空变化［J］. 中国科学基金， 2018， 32（3）： 328-335.
3 Hersperger A M， Bürgi M. Going beyond landscape change description： Quantifying the importance of driving forces of landscape change in a Central Europe case study［J］. Land Use Policy， 2009， 26（3）： 640-648.
4 Wang Xuemei， Li Xin， Zhang Zhiqiang， et al. Spatial display of bibliometric indicators using information system［J］. Library and Information Service， 2014， 58（3）： 72-77.
王雪梅， 李新， 张志强， 等.文献计量指标的GIS空间展现［J］. 图书情报工作， 2014， 58（3）： 72-77.
5 Liu Xingjian， Zhang Liang， Hong Song. Global biodiversity research during 1900-2009： A bibliometric analysis［J］. Biodiversity & Conservation， 2011， 20（4）： 807-826.
6 Zhang Xinmin， Estoque Ronald C， Xie Hualin， et al. Bibliometric analysis of highly cited articles on ecosystem services［J］. PLoS One， 2019， 14（2）： e0210707.
7 Hirsch J E. An index to quantify an individual's scientific research output that takes into account the effect of multiple coauthorship［J］. Scientometrics， 2010， 85（3）： 741-754.
8 Narin F N， Mark P C. National publication and citation comparisons［J］. Journal of American Society for Information Science， 2010， 26（2）： 80-93.
9 Frame D J， Francis N， Mark P C. The distribution of world science［J］. Social Studies of Science， 1977， 7（4）： 400.
10 Frenken K， Hardeman S， Hoekman J. Spatial scientometrics： Towards a cumulative research program［J］. Journal of Informetrics， 2009， 3（3）： 222-232.
11 Matthiessen C W， Winkel Schwarz A. Scientific Centres in Europe： An analysis of research strength and patterns of specialisation based on bibliometric indicators［J］. Urban Studies， 1999， 36（3）： 453-477.
12 Bonaccorsi A， Daraio C. Exploring size and agglomeration effects on public research productivity［J］. Scientometrics， 2005， 63（1）： 87-120.
13 Allen R S. Interdisciplinary research： A literature-based examination of disciplinary intersections using a common Tool， Geographic Information System （GIS） ［J］. Science Technology Libraries， 2001， 21（3/4）： 191-209. DOI：10.1300/J122v21n03\_12.
doi: 10.1300/J122v21n03    
14 Wang Yanwen， Hong Song， Wang Yifei， et al. What is the difference in global research on Central Asia before and after the collapse of the USSR： A bibliometric analysis［J］. Scientometrics， 2019， 119（2）： 909-930.
15 Lin Li， Yu Lin， Zhu Haihong， et al. A bibliometric and visual analysis of global geo-ontology research［J］. Computers & Geosciences， 2017， 99： 1-8.
16 Wang Xuemei， Zhang Zhiqiang， Li Xin. Tendency analysis of the international studies of Qinghai-Tibet Plateau using MKD and GIS［J］. Journal of the China Society for Scientific and Technical Information， 2015， 34（9）： 930-937.
王雪梅， 张志强， 李新. 基于知识图谱和GIS分析的国际青藏高原研究态势分析［J］. 情报学报， 2015， 34（9）： 930-937.
17 Bornmann Lutz， Waltman Ludo. The detection of "hot regions" in the geography of science—A visualization approach by using density maps［J］. Journal of Informetrics， 2011， 5（4）： 547-553.
18 Bansal A R， Anand S P， Mita Rajaram， et al. Depth to the Bottom of Magnetic Sources （DBMS） from aeromagnetic data of Central India using modified centroid method for fractal distribution of sources［J］. Tectonophysics， 2013， 603（9）： 155-161.
19 Yang Mai， Wang Xuemei. A bibliometrics analysis of world libraries' papers based on GIS［J］. Remote Sensing Technology and Application， 2015， 30（4）： 819-824.
杨麦， 王雪梅. 基于GIS的图书馆文献计量分析［J］. 遥感技术与应用， 2015， 30（4）： 819-824.
20 Zhou Ping， Loet Leydesdorff. The emergence of China as a leading nation in science［J］. Research Policy， 2009， 35（1）： 83-104.
21 Gao Chundong， Wu Xiuping. International development trend analysis of water governance based on bibliometrics［J］. Advances in Earth Science， 2019， 34（3）： 324-332.
高春东， 吴秀平. 基于文献计量的水治理研究国际发展态势分析［J］. 地球科学进展， 2019， 34（3）： 324-332.
22 Wang Xuemei， Wei Yongping， Ma Mingguo， et al. Research progress of the Heihe River Basin based on bibliometrics［J］. Advances in Earth Science， 2019， 34（3）： 316-323.
王雪梅， 尉永平， 马明国， 等. 基于文献计量学的黑河流域研究进展分析［J］. 地球科学进展， 2019， 34（3）： 316-323.
23 Batty M. The geography of scientific citation［J］. Environment & Planning A， 2003， 35（5）： 761-765.
24 Wu Aizhi. Trends of the geographical distribution of the core journals in China［J］. Journal of Academic Library， 2015（3）： 96-100.
吴爱芝.中文核心期刊的地理分布及其变动态势研究［J］. 大学图书馆学报， 2015（3）： 96-100.
[1] 房婷婷, 付广裕. 卫星重力与地球重力场的文献计量分析[J]. 地球科学进展, 2021, 36(5): 543-552.
[2] 吴佳梅,彭秋志,黄义忠,黄亮. 中国植被覆盖变化研究遥感数据源及研究区域时空热度分析[J]. 地球科学进展, 2020, 35(9): 978-989.
[3] 张凌, 王平, 陈玺赟, 殷勇. 碎屑锆石 U-Pb年代学数据获取、分析与比较[J]. 地球科学进展, 2020, 35(4): 414-430.
[4] 曹天正, 韩冬梅, 宋献方, 刘伟, 杜荻. 滨海地区地表水—地下水相互作用研究进展的文献计量分析[J]. 地球科学进展, 2020, 35(2): 154-166.
[5] 刘羽,王军,李慧,徐奴文,冯娟,董紫君,李紫燕,吉莉,郭晓明. 2020年度环境地球科学学科项目评审与成果分析[J]. 地球科学进展, 2020, 35(11): 1171-1188.
[6] 刘小茜,裴韬,舒华,高锡章. 基于文献计量学的社会—生态系统恢复力研究进展[J]. 地球科学进展, 2019, 34(7): 765-777.
[7] 王卷乐,王明明,石蕾,高孟绪,陈明奇,郑晓欢,王超,王玉洁. 科学数据管理态势及其对我国地球科学领域的启示[J]. 地球科学进展, 2019, 34(3): 306-315.
[8] 王雪梅,尉永平,马明国,张志强. 基于文献计量学的黑河流域研究进展分析[J]. 地球科学进展, 2019, 34(3): 316-323.
[9] 高春东,吴秀平. 基于文献计量的水治理研究国际发展态势分析[J]. 地球科学进展, 2019, 34(3): 324-332.
[10] 刘羽,王军,李慧,徐奴文,张士秀,周志祥,王书兵,蒲生彦,吴国灿,董紫君. 2019年度环境地球科学学科项目评审与成果分析[J]. 地球科学进展, 2019, 34(11): 1189-1201.
[11] 张宸嘉, 方一平, 陈秀娟. 基于文献计量的国内可持续生计研究进展分析[J]. 地球科学进展, 2018, 33(9): 969-982.
[12] 李宁, 刘丽, 张正涛, 冯介玲, 陈曦, 白扣. 气候变化经济影响研究热点的足迹可视化:整合被引文献和突现词[J]. 地球科学进展, 2018, 33(8): 865-873.
[13] 王金平, 曲建升, 马金珠. 基于文献计量的国际虚拟水研究发展态势分析[J]. 地球科学进展, 2018, 33(6): 653-663.
[14] 马学成, 巩杰, 柳冬青, 张金茜. 社会生态系统研究态势:文献计量分析视角[J]. 地球科学进展, 2018, 33(4): 435-444.
[15] 刘羽, 张倩茹, 王军, 刘小莽, 刘进峰, 朱鸿鹄, 周志祥, 蒲生彦, 魏孝荣. 2018年度环境地球科学领域项目评审与资助成果 *[J]. 地球科学进展, 2018, 33(12): 1297-1304.
阅读次数
全文


摘要

网站版权所有 © 《地球科学进展》编辑部
地址：甘肃省兰州市天水中路8号
QQ：114723517
电话：0931-8762293　E-mail：adearth@lzb.ac.cn
陇ICP备2021001824号-5　 甘公网安备62010202000687