探寻制图综合的发展起源与历程
2020-07-23高醒
高醒
摘 要: 从文献总量、文献类型、成长趋势、作者、国家与机构等方面,对1968—2019年SSCI收录的有关制图综合(cartographic generalization)323条文献记录进行较为全面的文献计量分析,构建作者评价指标体系并利用网络图分析各阶段作者的网络关系等。研究表明:①近50年来,制图综合虽是较新的研究领域,但是随着GIS和计算机的发展,其成长迅猛。②中国在此领域研究深入且有引领趋势,而欧洲的研究质量极高。③制图综合涉及多领域,应用广泛,主要在地理、遥感测绘、摄影、计算机等领域有很高的实用性。④此方向作者联系紧密,合作深入。本研究对揭示制图综合的起源和发展趋势有较好的参考借鉴。
关键词: SSCI;制图综合;文献计量;发展趋势;网络分析
1 绪论
目前已有众多学者通过文献计量学,一种基于数理统计的分析方法,来探究学科发展的趋势、学科之间的相互影响关系、学科领域的研究前沿与热点。但已有研究基于既定主题相对较多,指标相对单一,少有针对期刊、作者进行综合评价。本文通过比较全面的角度对制图综合(cartographic generalization)这一领域进行综合评价,探寻其起源、与其他学科领域的关系和发展历程。
“制图综合”是GIS领域目前的研究热点。由信息工程大学李静等作者分析得出“制图综合”是GIS领域平均每篇论文的关键词中词频最大的。其属于地图制图与可视化方法方面的研究,实用性和应用范围很广,且可探究GIS和制图的关系并反观GIS的发展,检索分析很有价值。
2 数据源与研究方法
本文数据来源于ISI的SSCI数据库,在Web of Science中检索主题为“cartographic generalization”的相关结果,在1900—2020检索范围内,从1968年开始有相关文献发表,有效检索结果共323个。
以这些文献信息为数据基础,利用Excel进行统计分析,并利用Python进行一些信息,如作者信息的抓取工作,使用ArcGIS进行作者空间信息绘制;利用BDP平台进行图表绘制,并用Matlab进行矩阵计算,并结合Gephi软件进行作者的网络分析,其基于K核进行网络分析,K值越大,小团体合作越密切。同时,构建了作者评价指标体系,指标体系包括FAU/RP的TP、TC、TC/TP等。
3 研究结果
3.1 文献类型分析
1968—2019年SSCI收录的有关“cartographic generalization”文献共323篇,包括8种文献类型。其中记录降序排列分别是:文章(197,60.991%)、会议论文(132,40.867%)、书评(3,0.929%)、评论(3,0.929%)、提早访问文章(仅限在Web of Science Core Collection)(2,0.619%)、编辑材料(2,0.619%)、会议摘要(2,0.619%)、注记(1,0.310%)。
在制图综合研究成果中,代表原创与最新前沿研究成果的文章占大半,与会议论文几乎占据了所有文献,其他文献类型只有寥寥几篇。有关制图综合方面,文章与会议论文同为研究重点。
3.2 成长趋势分析
半个世纪以来,制图综合方向发文量呈一个明显的上升趋势。从出版年发文量看,在20世纪70—90年代在制图综合这方面基本没有投入研究和关注,从90年代开始,对此领域的研究开始迅速增长,至2010年有了一个猛增的突变点,虽然接下来十年数量不及此巅峰值,但一直在逐步增长,直至2018年又是一个发文巅峰值。
对此领域的成长趋势分析,我认为需要结合GIS的发展史和计算机的发展史进行参考。20世纪50、60年代,第一、二代计算机才刚刚问世兴起,这也是60年代之前,GIS处于启蒙期,即还是纸张上的地图的直接原因。70年代开始,计算机进入第三、四阶段,真正发展起来,直接推动70、80年代GIS的不断开拓,进入计算机绘图阶段,而刚刚开始阶段,制图综合概念还没有构成,所以发文量依然很少。从1990年至2010年,GIS真正腾飞,空间分析对决策的重要性逐渐被认识,此时制图综合也随之开始真正发展起来,并在2010达到一个巅峰值。而2010年至今,信息爆炸的时代对于如何在处理地图过程中正确把握并使用计算机人工智能进行智能综合的关注度提升,智能综合取代人工制图的需求迫在眉睫,这也是近十年制图综合是GIS领域一大热点且愈演愈热的原因。对其研究的不断深入不但丰富了制图综合的理论基础,也提高了地图学的学科地位(表1)。
3.3 涉及领域及分析
制图综合共涉及65个领域,可见涉及领域面很广,可见基于GIS的制图综合,且是越来越倾向于人工智能的制图综合的实用功能性和愈来愈受重视的前景。其中共有29个領域检索结果为1,共占比8.99%;5个领域检索结果为2,共占比3.095%;4个领域检索结果为3,共占比3.716%,有大约15%的领域因为检索结果较少其研究价值不高。其中占比前五分别是:遥感(103,31.889%)、地理(91,28.173%)、自然地理(82,25.387%)、计算机科学信息系统(51,15.789%)、地球科学综合(44,13.622%),可得出主要涉及的领域是地理、遥感和计算机,这与我们的认知也符合。涉及基本集中在空间分析、自动化、制图、建模、可视化等方面在各学科的应用以及环境工程等,从分析看是运用现代先进的科技手段来应用地理方面的内容。
3.4 作者分析
3.4.1 作者及其发文量
在322条检索结果中,根据第一作者或通讯作者(FAU/RP)或参与发文作者的身份(TAU)发文量排前10位的作者及其发文量进行分析并制成图表(表2)。根据图表可以得出TAU和FAU/RP发文量相关性很小,由此可知,虽然有些作者发文数量不多,但都是以第一作者或通讯作者提出自己的新观点和发现,且这些文献篇均被引频次也很高,是发文少却精的作者。
通过对表中作者来源地的分析,总的来说主要是中国和欧洲(英、瑞士、法、立陶宛、西班牙等)国家的作者。而FAU/RP发文量居前位的主要是来自欧洲国家的作者,尤其是英格兰作者VLSVALINGAM M,其发文均为第一作者,且其ATC高达34.5,对此领域文献和研究贡献率很大。TAU发文量居前位者有多名来自中国的学者(以武汉大学资环学院的为主),说明在制图综合领域武汉大学有展开深入的研究。
3.4.2 作者合作关系网络
对于所有有文献发表的161个作者进行网络分析,探究作者之间的合作关系(如下图)。作者间关系紧密,合作关系较多,其中以Ai,Tinghua、Zhang,Xiang、Stoter,J和Weibel,R、Burghardt,D两组作者为中心的作者合作群合作关系最为密切。另外,还出现了分别以Ai,Tinghua、Guo,Qingsheng等中心的若干个次级作者合作群。
3.5 国家与机构分析
323篇文献所涉及国家46个。共有亚洲国家9个、欧洲国家27个、美洲国家5个、非洲国家3个、澳洲国家1个。虽然所涉及欧洲国家最多,但是发文最多的是中国(发文75篇,占比23.22%)和美国(发文40篇,占比12.384%),可见中美两国是制图综合研究的核心阵地。除此两国发文数占据最多外,其余是欧洲国家占比较多。虽然其余国家和地区发文量较少,但是制图综合研究在全球每个洲都有涉及,说明其研究引起了全世界的共鸣和关注。中国在制图综合领域现阶段处于比较领先地位。
作者分别来自307个机构,发文量不少于5篇的排名前13位的研究机构分布于中国、欧洲部分国家(英国较多)和美国。研究机构中,中国武汉大学以23篇发文量位居榜首,瑞士苏黎世大学(16篇)和中科院(12篇)分列二三;文章被引频次方面,瑞士苏黎世大学以204次引用量领跑,次之是英国爱丁堡大学(105次)和荷兰代尔夫特理工大学(65次);篇均被引率在9以上的研究机构则依次为英国爱丁堡大学(17.5)、瑞士苏黎世大学(12.75)、荷兰代尔夫特理工大学(9.29)和西班牙哈恩大学(9.17)。由图分析,虽然中国发文引领全球,但是我国文献的被引频次和篇均被引率较欧洲国家较弱,欧洲国家的文献质量很高,被很多学者引用学习。
4 结论
从纵向来看,近半个世纪以来,制图综合方面的研究隨着现代科技和GIS的发展也在迅速成长,并逐渐成为相关领域中不可或缺的研究方面。尤其是21世纪初十年井喷式爆发,其与遥感、摄影测量、地理信息和制图方面的相关性使之热度会持续并有增长趋势。从横向看,制图综合涉及的领域广泛,在多领域中属于基础必备的功能性实用领域,且未来人工智能发展,制图综合会与之融合进一步体现其价值。在研究国家与作者方面,全球在此领域均有涉猎,中国对其的研究比较领先,但是其文献的被引率不是很高,这方面欧洲国家的研究很有价值性和参考意义。此领域作者的合作关系比较密切,可能一部分原因是研究的学者还不是很多,且其属于一个较新的领域。作为GIS十多年来最热的关键词之一的制图综合,此领域较新,对它的发展研究可以揭示这个领域,以及GIS、地理等方向的发展前景,反映一些行业的未来发展趋势,并对GIS与地图制图领域产生一些思考。
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