GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域研究熱點的可視化分析

謝連科 張永 臧玉魏

摘要：以GIS和生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域為主題，檢索CNKI數(shù)據(jù)庫中1999—2018年的期刊論文作為數(shù)據(jù)源，利用科學(xué)知識圖譜的方法對該領(lǐng)域的研究熱點和研究趨勢進(jìn)行可視化分析。研究發(fā)現(xiàn)在生態(tài)環(huán)境與GIS結(jié)合領(lǐng)域有少數(shù)作者存在合作關(guān)系，大部分學(xué)者都是進(jìn)行獨立研究，互相之間關(guān)聯(lián)性不強(qiáng);通過關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析，發(fā)現(xiàn)學(xué)者們主要進(jìn)行生態(tài)環(huán)境安全、可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)敏感性等方面的研究;突變詞監(jiān)測則展示了GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域近20年的研究熱點轉(zhuǎn)換，經(jīng)歷了從以地理信息技術(shù)為主、生態(tài)環(huán)境為輔到關(guān)注水土流失等可持續(xù)發(fā)展，再到以生態(tài)系統(tǒng)評價為重心的轉(zhuǎn)變過程。

關(guān)鍵詞：GIS;生態(tài)環(huán)境;可視化;研究熱點;科學(xué)知識圖譜

Abstract： Taking GIS and ecological environment field as the theme， the 1999—2018 periodical papers in the CNKI database are retrieved as the data source， and the method of mapping knowledge domain is used to visually analyze the research hotspots and research trends in this field. The study found that in the field of the combination of ecological environment and GIS， there are a few scholars who have a cooperative relationship. Most scholars conduct independent research and are not closely related to each other.? Through keyword co-occurrence analysis， the study found that scholars mainly conduct research on ecological environment security， sustainable development， and ecological sensitivity. The monitoring of mutant words demonstrates the transformation of research hotspots of GIS in the field of ecological environment in the past 20 years. It has experienced sustainable development ranging from geographic information technology as a supplement to ecological environment to the focus on soil erosion， to the focus on ecosystem evaluation process of transformation.

Key words： GIS; ecological environment; visualization; research hotspot; mapping knowledge domain

近年來隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)政策的不斷完善，生態(tài)環(huán)境保護(hù)逐漸走進(jìn)大眾視野，引起了廣大學(xué)者的廣泛關(guān)注。地理信息系統(tǒng)（Geographic information system，簡稱GIS）作為一門研究空間信息的全新技術(shù)，在研究生態(tài)環(huán)境資源調(diào)查和動態(tài)監(jiān)測等方面起著不可忽視的作用。使用GIS技術(shù)對環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行評價，具有成本低、實時更新等優(yōu)點[1]，為研究區(qū)域生態(tài)環(huán)境變化提供了有效手段[2]。隨著生態(tài)環(huán)境在國家發(fā)展中的重要性增強(qiáng)，掌握GIS在生態(tài)環(huán)境研究領(lǐng)域的發(fā)展形勢必不可少。在學(xué)科領(lǐng)域代表方面，期刊論文代表了領(lǐng)域內(nèi)的發(fā)展情況和最新的前沿動態(tài)[3，4]。近年來GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域出現(xiàn)了越來越多的研究成果，通過對這些研究成果的梳理總結(jié)，可以了解不同時期的研究熱點和研究趨勢。傳統(tǒng)的文獻(xiàn)閱讀方法，較難全面概括出某一個領(lǐng)域的關(guān)鍵性文獻(xiàn)和研究熱點等問題，研究者也很容易落入單一主觀判斷的誤區(qū)[5]?？茖W(xué)知識圖譜（Mapping knowledge domains）是一種以科學(xué)知識為計量研究對象的顯示科學(xué)知識的發(fā)展與結(jié)構(gòu)關(guān)系的圖像，屬于科學(xué)計量學(xué)（scientometrics）的范疇[6，7]。借助于科學(xué)知識圖譜，通過一定的算法以可視化的方式展示學(xué)科內(nèi)研究現(xiàn)狀及趨勢，較全面地反映了學(xué)科領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀。目前科學(xué)知識圖譜方法已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)、信息科學(xué)、計算機(jī)科學(xué)等60多個領(lǐng)域[8]，其中，在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域相關(guān)學(xué)科中利用科學(xué)知識圖譜進(jìn)行分析的有生態(tài)宜居、民族生態(tài)環(huán)境、城市化與生態(tài)環(huán)境關(guān)系、環(huán)境政策、生態(tài)安全等領(lǐng)域[8-13]，但是與GIS相結(jié)合的研究中，總體趨勢分析還比較少。因此，本研究以CNKI數(shù)據(jù)庫作為文獻(xiàn)來源，采用Citespace軟件對研究GIS在生態(tài)環(huán)境方面的文獻(xiàn)進(jìn)行定量分析，利用可視化的科學(xué)知識圖譜進(jìn)行直觀地展示并進(jìn)行分析，探索GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域方面的研究現(xiàn)狀，客觀揭示研究發(fā)展規(guī)律，清晰全面地展現(xiàn)生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的研究前沿和熱點。

1 方法和數(shù)據(jù)

文獻(xiàn)計量學(xué)作為情報學(xué)的一個重要分支，通過基于數(shù)學(xué)和統(tǒng)計學(xué)的方法來了解各個學(xué)科或領(lǐng)域的發(fā)展形勢。文獻(xiàn)計量分析是當(dāng)前文獻(xiàn)研究的主流方法，利用文獻(xiàn)計量法生成科學(xué)知識圖譜，可以通過一系列的圖表展示公共政策的研究熱點和發(fā)展趨勢，具有綜合定量統(tǒng)計學(xué)、視覺信息顯示、客觀描述和評價等優(yōu)點，已經(jīng)成為全球各個科學(xué)領(lǐng)域分析和研究的重要工具[14]。Citespace可視化軟件是國內(nèi)外文獻(xiàn)計量研究的重要工具，其主要功能是對輸入的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)生成可視化分析矩陣，進(jìn)一步得到關(guān)鍵詞、作者、機(jī)構(gòu)等的共現(xiàn)矩陣[15-17]。

本研究的數(shù)據(jù)來源于中國學(xué)術(shù)期刊網(wǎng)（CNKI），利用高級檢索方式，搜索關(guān)鍵詞為GIS和生態(tài)環(huán)境，搜索的時間條件是1999年1月1日—2018年12月31日，時間跨度為20年，共檢索出來結(jié)果2 357篇。經(jīng)過篩選后剔除報道、研討會成果介紹類和與研究主題關(guān)系不大的文獻(xiàn)，最終樣本數(shù)量為2 218篇。利用Citespace軟件分析工具，以科學(xué)知識圖譜的方式分別分析了GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的論文數(shù)量變化，研究作者及合作關(guān)系、主要研究機(jī)構(gòu)及其合作關(guān)系、研究熱點和研究領(lǐng)域突變詞等變化和發(fā)展趨勢，為GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的發(fā)展提供一定的參考。

2 GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域內(nèi)研究現(xiàn)狀

2.1 隨時間變化論文數(shù)量分析

在科學(xué)研究領(lǐng)域，每年發(fā)表的論文數(shù)量代表了學(xué)者們在此領(lǐng)域內(nèi)的研究熱度。通過對論文數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計并繪制折線圖進(jìn)行分析，可以看出GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的發(fā)展過程和發(fā)展趨勢。由Citespace軟件統(tǒng)計了1999—2018年每年的論文數(shù)量并繪制折線圖（圖1），可以看出，中國GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的發(fā)展大概可以分為3個階段。第一階段為1999—2001年，發(fā)表的GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的研究成果年均量極少，發(fā)表的論文數(shù)量為15篇。第二階段為2002—2006年，每年的發(fā)文量開始呈現(xiàn)穩(wěn)步上升的趨勢。第三階段為2006年至今， 每年GIS與生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域結(jié)合的研究結(jié)果的論文數(shù)量都在100篇以上。分析其原因，GIS是20世紀(jì)60年代前后才逐步發(fā)展起來的高新技術(shù)[18]，在第一階段，GIS在中國處于剛開始發(fā)展的階段，僅僅局限于測繪等專業(yè)領(lǐng)域，由于信息技術(shù)相對落后，計算機(jī)的數(shù)據(jù)運(yùn)算和處理能力較低，并且缺少滿足要求的軟件，特別是缺乏適合大區(qū)域資源與環(huán)境綜合監(jiān)測要求的國產(chǎn)GIS軟件[19]，所以GIS的應(yīng)用范圍和能力也相對有限[20] ，完整的研究體系尚未形成，GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的發(fā)展還處于初級階段。在第二階段，中國華北地區(qū)連續(xù)多次出現(xiàn)了大范圍、高強(qiáng)度、高頻率的沙塵暴天氣，對其周邊地區(qū)造成了直接危害[21]，生態(tài)環(huán)境問題引起了各界專家的廣泛重視?！熬盼濉逼陂g，國家對于GIS的發(fā)展給予了充分的重視和支持，GIS在中國發(fā)展速度明顯加快[22]，在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域中的作用也逐漸加強(qiáng)?！笆晃濉遍_始，國家對生態(tài)環(huán)境方面的重視力度進(jìn)一步加大，頒布了許多與生態(tài)環(huán)境相關(guān)的政策措施。同時隨著計算機(jī)事業(yè)的蓬勃發(fā)展， 信息系統(tǒng)在環(huán)境保護(hù)和生態(tài)建設(shè)方面得到了廣泛的應(yīng)用。生態(tài)環(huán)境部建立了覆蓋全國，縱跨國家、省級、地市級、縣級環(huán)保部門及相關(guān)企業(yè)的國家環(huán)境監(jiān)理信息系統(tǒng)[23，24]，給地理信息系統(tǒng)的發(fā)展和成熟帶來了機(jī)遇[25]。在GIS領(lǐng)域內(nèi)涉及生態(tài)環(huán)境方面的研究也越來越多，GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)入快速發(fā)展階段。第三階段屬于GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的穩(wěn)定發(fā)展階段，這個時期GIS技術(shù)在中國越來越成熟和強(qiáng)大，在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。同時，2015年1月1日，新《環(huán)保法》在中國正式實施，是中國出臺協(xié)調(diào)環(huán)境保護(hù)同經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的新舉措，也就出現(xiàn)了2015—2016年論文數(shù)量迅猛增長的局勢。2018年論文數(shù)量為79篇，低于前10年平均水平，這個時期關(guān)于生態(tài)環(huán)境方面的研究主要在于生態(tài)文明建設(shè)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)、美麗中國及可持續(xù)發(fā)展等方面，更加注重于生態(tài)環(huán)境的規(guī)劃和保護(hù);同時由于生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域進(jìn)入細(xì)化研究，GIS這種宏觀的關(guān)鍵詞越來越少，導(dǎo)致以GIS和生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域為主題詞搜索到的相關(guān)文章數(shù)量減少;或者是與期刊電子版網(wǎng)上發(fā)表滯后導(dǎo)致統(tǒng)計不準(zhǔn)確有關(guān)[8]。在1999—2018年整體趨勢上，GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的研究顯示出先逐步上升后穩(wěn)定發(fā)展的趨勢，表明在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和政策影響下中國學(xué)者對GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域研究中的逐漸深入和重視。

2.2 研究作者分析

為了展示領(lǐng)域內(nèi)領(lǐng)先學(xué)者的研究情況，需要創(chuàng)建和分析生產(chǎn)作者及共同作者網(wǎng)絡(luò)的知識圖譜，可以展示對此領(lǐng)域有相關(guān)研究的作者聚類群和作者之間的合作關(guān)系，為研究組織發(fā)展合作團(tuán)體提供有價值的信息，供個體研究人員尋求合作機(jī)會。利用Citespace軟件對生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域研究的作者進(jìn)行分析，得到生態(tài)領(lǐng)域研究作者圖譜（圖2）和生態(tài)領(lǐng)域內(nèi)作者時區(qū)分布圖譜（圖3）。每個節(jié)點代表1個作者，節(jié)點大小代表已發(fā)表的文章數(shù)量，連接兩個節(jié)點之間的鏈接表示兩個作者之間的合作關(guān)系，鏈接的厚度表示合作的強(qiáng)度。根據(jù)文章數(shù)量統(tǒng)計了發(fā)表數(shù)量排名前20的作者（表1）。根據(jù)圖2發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)者的相關(guān)研究都比較獨立，關(guān)聯(lián)性較弱。進(jìn)一步分析表1中排名靠前的作者，發(fā)現(xiàn)張增祥[26，27]來自于北京大學(xué)地理系，長期開展資源環(huán)境遙感應(yīng)用研究，龔文峰[28，29]主要從事3S技術(shù)在農(nóng)業(yè)水土和資源監(jiān)測上的應(yīng)用;邵懷勇[30，31]的研究方向為GIS空間建模、全球變化與可持續(xù)發(fā)展。以上學(xué)者都同時具備GIS與生態(tài)環(huán)境相關(guān)知識背景，所以能更好地將兩者結(jié)合起來進(jìn)行深入研究。還有一部分學(xué)者如湯潔[32-34]，來自吉林大學(xué)，主要研究生態(tài)環(huán)境信息系統(tǒng)理論與技術(shù)，與同來自吉林大學(xué)的林年豐存在合作關(guān)系;肖文發(fā)和郭志華[35-37]來自同一機(jī)構(gòu)中國林業(yè)科學(xué)院森林生態(tài)環(huán)境與保護(hù)研究所。由此可見來自同一研究機(jī)構(gòu)或院校的學(xué)者之間合作較強(qiáng)，而來自不同單位的學(xué)者之間很少存在合作關(guān)系，作者之間的學(xué)術(shù)關(guān)系需要進(jìn)一步加強(qiáng)。

由圖3可以看出，早期GIS在生態(tài)環(huán)境中的應(yīng)用主要研究學(xué)者是張增祥和湯潔，隨后在2006—2009年研究的比較多的是邵懷勇、龔文峰、蘇維詞等學(xué)者，最近幾年研究GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域應(yīng)用的學(xué)者有陳閃、陳堯、馮亞杰、鄧偉等，但是在相互合作和研究強(qiáng)度上相對于前幾年都有所減弱，研究趨勢稍有減緩。

2.3 主要機(jī)構(gòu)與合作情況分析

在科學(xué)計量分析中對主要機(jī)構(gòu)與機(jī)構(gòu)之間合作關(guān)系的分析，可以識別出該研究領(lǐng)域中最具有影響力的組織和團(tuán)體。通過Citespace軟件對GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域研究的相關(guān)論文進(jìn)行可視化，在生成的網(wǎng)絡(luò)圖譜中，每個節(jié)點代表1個研究機(jī)構(gòu)，節(jié)點的大小表示研究機(jī)構(gòu)發(fā)布論文的數(shù)量，節(jié)點之間的連線表示研究機(jī)構(gòu)之間的合作，合作越多，節(jié)點之間的連線越粗，可視化圖譜見圖4。由圖4可知，GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域研究中發(fā)表論文最多的機(jī)構(gòu)是中國科學(xué)院研究生院，其次是中國科學(xué)院遙感應(yīng)用所、西北師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院、吉林大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院等。除了小部分機(jī)構(gòu)存在合作關(guān)系之外，如中國科學(xué)院研究生院和中國科學(xué)院遙感應(yīng)用所合作密切，大部分機(jī)構(gòu)都是獨立研究。根據(jù)時間序列圖譜（圖5），中國科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所是最早開始進(jìn)行相關(guān)研究的機(jī)構(gòu)，這與中科院領(lǐng)先其他機(jī)構(gòu)最早開始使用GIS進(jìn)行研究不無關(guān)系;2004年吉林大學(xué)環(huán)境與資源學(xué)院和中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所開始進(jìn)行研究。發(fā)表論文最多的機(jī)構(gòu)中國科學(xué)院研究生院和西北師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，在2009年進(jìn)行的研究較多。近幾年開始涉及GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域研究的機(jī)構(gòu)有武漢大學(xué)資源環(huán)境科學(xué)學(xué)院、青海民族大學(xué)公共管理學(xué)院和中國科學(xué)院大學(xué)等。根據(jù)機(jī)構(gòu)的地理位置分析，GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域研究的機(jī)構(gòu)主要都分布在北京市以及新疆維吾爾自治區(qū)、陜西省、吉林省、青海省等地區(qū)，考慮其原因，新疆維吾爾自治區(qū)塔里木區(qū)域環(huán)境脆弱，生態(tài)環(huán)境狀況一直是諸多學(xué)者關(guān)注的焦點[38，39]。吉林省西部地區(qū)處于農(nóng)牧交錯帶，是中國北方生態(tài)脆弱帶的重要組成部分，是吉林省生態(tài)環(huán)境問題最嚴(yán)重的地區(qū)，主要表現(xiàn)為土壤鹽堿化、沙化、貧瘠化，草場退化，植被覆蓋面積銳減，沙塵暴增加，干旱缺水，水質(zhì)惡化等，阻礙了經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展[40，41]。西北地區(qū)由五大山系和山間盆地組成，山區(qū)和丘陵面積占比大，包括3類生態(tài)分區(qū)，即黃土高原區(qū)、西北干旱區(qū)、青藏高原寒區(qū)，環(huán)境氣候都具有其代表性和特殊性，是中國研究生態(tài)環(huán)境的一個重點區(qū)域[42]。青海省的黑河流域由于發(fā)展經(jīng)濟(jì)而造成的流域荒漠化同樣引起了生態(tài)環(huán)境學(xué)家的關(guān)注[43]，這也說明中國對生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)的發(fā)展和保護(hù)的重視程度越來越大。

3 GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域內(nèi)研究熱點分析

3.1 研究熱點分析

學(xué)科的研究前沿代表了當(dāng)前該學(xué)科的新增長點和研究領(lǐng)域新趨勢。學(xué)術(shù)期刊中關(guān)鍵詞是表達(dá)文獻(xiàn)主題概念的代表性詞語，濃縮了作者的學(xué)術(shù)觀點。因此，關(guān)鍵詞是文獻(xiàn)計量學(xué)中的重要指標(biāo)。關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析是基于同一文獻(xiàn)中引用的一對關(guān)鍵詞的數(shù)量統(tǒng)計，從而對這些詞進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)分析和聚類分析，描述某一學(xué)科領(lǐng)域的內(nèi)部構(gòu)成關(guān)系和結(jié)構(gòu)，從而揭示該學(xué)科的研究前沿。

利用Citespace軟件對1999—2018年GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的研究的關(guān)鍵詞統(tǒng)計，以1年為時間切片，選取每個時間切片中高被引的前50個關(guān)鍵詞計算關(guān)鍵詞的共現(xiàn)頻率和中心度，圖譜中節(jié)點越大說明關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻率越高，節(jié)點間的連線表明各節(jié)點之間的共現(xiàn)關(guān)系，連線越粗表示兩個關(guān)鍵詞之間的聯(lián)系程度越強(qiáng)，得到GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域中研究熱點圖譜（圖6），反映了各個關(guān)鍵詞之間的關(guān)聯(lián)程度。統(tǒng)計出排名前30的關(guān)鍵詞（表2），由表2可知，除了GIS和生態(tài)環(huán)境這兩個研究領(lǐng)域本身的關(guān)鍵詞之外，RS（遙感）作為GIS中的重要組成部分，在研究生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域也起著重要作用。目前遙感已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境研究的信息來源，例如在進(jìn)行生物多樣性監(jiān)測活動時，可以通過生物多樣性測量與遙感響應(yīng)之間的關(guān)系得出，通常以植被指數(shù)的形式顯示[44]。出現(xiàn)頻次較高的關(guān)鍵詞還有景觀格局、評價、生態(tài)敏感性、生態(tài)安全、可持續(xù)發(fā)展等，都與研究主題具有高度的相關(guān)性。景觀格局是斑塊、廊道、基質(zhì)在空間上的排列型式[45]，是景觀異質(zhì)性在空間上的綜合表現(xiàn)[46，47]，又是各種生態(tài)過程在不同尺度上作用的結(jié)果[48]。景觀格局決定著資源和環(huán)境的分布形式[49]，對于抗干擾能力、恢復(fù)能力、系統(tǒng)穩(wěn)定性和生物多樣性有著深刻影響[50]。生態(tài)環(huán)境質(zhì)量評價反映了區(qū)域生態(tài)質(zhì)量變化趨勢[54]，可以根據(jù)評價結(jié)果提出相應(yīng)的土地整理方向和措施[51-55]。生態(tài)環(huán)境敏感性是指生態(tài)環(huán)境中部分環(huán)境要素或因子對人類活動反應(yīng)的靈敏程度[56]，可以反映一個區(qū)域產(chǎn)生生態(tài)失衡與生態(tài)環(huán)境問題的可能性大小及恢復(fù)速度[57]。進(jìn)行生態(tài)環(huán)境敏感性評價的意義在于可以提早預(yù)防并采取針對性地保護(hù)與建設(shè)措施[58]，為該地區(qū)生態(tài)環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)[59]。

3.2 研究領(lǐng)域突變詞分析

突發(fā)檢測分析通過關(guān)鍵詞頻率的變化，確定了GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域某一時段內(nèi)具有突發(fā)性增長特征的關(guān)鍵詞，雖然每個關(guān)鍵詞的使用頻率相對較低，但可以根據(jù)關(guān)鍵詞頻率隨時間的變化找到突發(fā)關(guān)鍵詞，并且通過這些關(guān)鍵詞預(yù)測最新的研究趨勢。

根據(jù)Citespace軟件生成的GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域研究的突變詞年份分布圖（圖7），選取了具有最大突發(fā)權(quán)重的前20個關(guān)鍵詞進(jìn)行可視化分析。由圖7可知，左側(cè)是表示發(fā)生突變的關(guān)鍵字，水平條的長度表示爆發(fā)持續(xù)時間，水平條左側(cè)的時間表示特定的開始和結(jié)束年份。結(jié)果表明，1999—2002年出現(xiàn)的突變詞有生態(tài)環(huán)境、地理信息系統(tǒng)、地圖等，證明了GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域剛開始發(fā)展階段主要是以地理信息系統(tǒng)為主要研究核心，應(yīng)用主要限于數(shù)據(jù)處理和繪圖[60]，生態(tài)環(huán)境在當(dāng)時并不算研究熱點;2003—2006年，突變詞為驅(qū)動力、綠洲、水土保持、規(guī)劃等，說明當(dāng)時學(xué)者們的研究重心在于環(huán)境方面的水土保持和可持續(xù)發(fā)展;2006年以后，涌現(xiàn)出生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、lucc、氣候變化、生態(tài)適宜性、生態(tài)適宜性評價、生態(tài)敏感性等關(guān)鍵詞，一方面說明政策的頒布和實施引領(lǐng)一部分研究方向，另一方面也說明隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和環(huán)境的改善，生態(tài)方面的研究引起了學(xué)者們的重視。1999—2018年，GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的研究熱點分布經(jīng)歷了以地理信息系統(tǒng)為核心的生態(tài)環(huán)境研究，到以水土保持為主要內(nèi)容的環(huán)境保護(hù)研究，再到以生態(tài)適宜性為主要研究內(nèi)容的生態(tài)環(huán)境保護(hù)等過程，這個過程也顯示了GIS作為一門應(yīng)用性學(xué)科在生態(tài)環(huán)境研究中不可取代的地位，以及隨著生活水平的提高和政策號召下人們對于生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面的意識逐漸加強(qiáng)。

4 結(jié)論

科學(xué)知識圖譜可以描述科學(xué)知識的發(fā)展過程和結(jié)構(gòu)關(guān)系，具有可視化、定量分析和趨勢發(fā)現(xiàn)的優(yōu)勢。本研究利用Citespace軟件對GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域研究中的作者、機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵詞以及突變詞監(jiān)測等方面進(jìn)行分析，主要結(jié)論如下。

1）GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域研究的相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量在經(jīng)過了1999—2002年的發(fā)展階段之后，呈現(xiàn)快速發(fā)展趨勢，每年發(fā)表論文數(shù)量遞增，整體研究結(jié)果曲線呈增長態(tài)勢。在研究機(jī)構(gòu)方面，中國科學(xué)院研究生院、中國科學(xué)院遙感應(yīng)用所和西北師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院等機(jī)構(gòu)的研究成果最多，但是大部分機(jī)構(gòu)之間缺乏合作關(guān)系。在論文作者網(wǎng)絡(luò)中，研究成果較多的有王文科、張增祥、林聯(lián)盛等，最近幾年研究GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域應(yīng)用的學(xué)者有陳閃、陳堯、馮亞杰等，但是，作者之間的學(xué)術(shù)關(guān)系需要進(jìn)一步加強(qiáng)。

2）通過對關(guān)鍵詞的聚類密度圖分析，發(fā)現(xiàn)RS、景觀格局、評價、生態(tài)敏感性、生態(tài)安全等方面屬于研究熱點，最近幾年研究重點偏向生態(tài)環(huán)境評價以及生態(tài)環(huán)境敏感性?？傮w來看，有關(guān)GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域應(yīng)用的研究中，研究機(jī)構(gòu)之間以及學(xué)者之間的合作關(guān)系較少，近幾年來研究趨勢稍有減緩。因此，要加強(qiáng)合作關(guān)系，進(jìn)一步深化研究，使GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域應(yīng)用研究中取得更好的成果。

由于本研究選取的是CNKI數(shù)據(jù)庫中的中文文獻(xiàn)，研究結(jié)果僅代表國內(nèi)GIS在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域發(fā)展的現(xiàn)狀及趨勢，不能代表整個學(xué)科;同時由于CNKI數(shù)據(jù)庫不提供文獻(xiàn)的引文，所以在此研究中未能進(jìn)行引文分析，導(dǎo)致分析結(jié)果具有一定的局限性，在將來的研究中還需要進(jìn)一步完善。

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