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学科交叉、融合已成为当代科学发展的主要特点之一,多学科的协同、交叉是科学发展的必然趋势。文献计量学和地理信息系统(GIS)的集成是一个新的发展方向,近10年来,GIS技术在文献计量研究和空间展现中得以广泛应用,发展迅速。以全球变化研究的敏感和热点区域之一青藏高原的科研文献为研究对象,开展文献计量和GIS的集成研究,对科研文献进行深层次的信息挖掘和空间分析,从大量青藏高原科研文献中整合出新的认知,洞悉青藏高原研究发展的科学轨迹,为我国青藏高原的科研创新提供重要参考,并促进学科间的交叉、融合和发展。 本文重点开展了青藏高原的文献计量学分析,科研合作、专题信息的知识图谱应用研究,以及作者地址和研究区等空间信息提取、空间关联、空间展示和空间分析等GIS应用研究,在此基础上基于开源GIS技术研发了一套文献计量GIS软件工具平台。文献计量统计结果表明,青藏高原论文成果在21世纪初呈现井喷式增长。不同的文献计量指标计算结果差异较大,例如发文较多的国家有中国、美国、印度,总被引次数较多的有中国、美国、法国等,篇均被引频较多的是法国、美国、加拿大等,h指数较高的是美国、中国、法国、英国等。青藏高原研究论文涉及的主要学科包括地质学、地球化学与地球物理、环境科学与生态学等,不同国家重点关注的学科也存在差异。知识图谱分析表明,美国、英国、法国等关于青藏高原的论文影响力较长远,而中国、印度、日本等当前影响力较大。青藏高原研究合作主要以中国、美国、英国等欧洲国家为核心形成了比较密切的合作网络。词汇分析可以看出进入21世纪以来,关于喜马拉雅、气候变化、地球化学等的研究成果丰富,近年来汶川地震、高寒草甸、遥感等方面的论文数量增长也较快。 本文分别针对规则和不规则地理信息实现科研文献中的信息提取,并建设了地名信息系统,实现文献地理相关信息的标准化,生成科研文献属性数据库,然后与空间数据进行关联,最终获得青藏高原文献GIS基础数据集。通过点、线和面三种空间要素在国家和城市两个尺度上展现了发文数量、科研合作和学科主题等信息,并初步应用了密度分析和缓冲区分析等空间分析功能。相对于常规的文献计量学方法,GIS的应用能够为读者提供更为丰富和直观的空间位置信息。空间分析是GIS的核心功能,使用空间分析可以挖掘出青藏高原科学研究的时空动态变化特征。青藏高原研究论文在近10年呈现快速增长的趋势,发文较多的国家主要分布在亚洲、北美洲和欧洲,亚洲发文较多的国家主要位于青藏高原周边。密度分析表明全球关注青藏高原的重要研究机构主要在中国中东部、喜马拉雅山南麓地区、西欧地区、美国西海岸和东北一带、日本本州岛东海岸等地区。针对中文文献的研究区信息空间分析结果表明青藏高原北部研究多于南部地区、东部多于西部地区,采样点数量随着与交通干线距离的增加样点数量明显减少,表明交通线路是影响采样点和观测点分布的重要因素之一。文献计量指标是文献定量化分析的基础,本文新发展了两个表征国家文献知识流的指标CFI和NCFI。通过与现有文献知识流指标相比较,表明新指标的优点在于可以有效消除发文数量悬殊不具可比性的问题,同时通过正负值来表征知识净流量的方向特征。计算知识输出国的CFI值,美国、法国等为正值,印度、意大利等为负值。多数国家的NCFI为负值,只有11个国家或地区为正值,表明当前多数国家青藏高原文献的知识流入超过知识输出。逐年的NCFI趋势线分析表明中国呈下降趋势,而美国则呈现持续上升的趋势。为了方便非GIS专业人员应用GIS技术进行文献计量信息挖掘、制图和空间分析等操作,利用开源GIS平台Dotspatial开发的文献计量GIS工具,可以满足用户数据导入、指标计算、图层操作、视图操作、制图输出等需求。从最终的制图结果可以看出,通过研发的文献计量GIS工具可以比较快捷地实现文献指标的空间展示和制图的目的。