王 巖，蔡中祥，鄭束蕾，劉宏建，張琳翔，劉子義

（1.信息工程大學 地理空間信息學院，河南 鄭州450000）

地圖學是一門歷史悠久的學科，無論是在中國還是在西方國家，地圖均是伴隨人類文明的誕生而來。經(jīng)過長期發(fā)展，如今地圖學已成為一門擁有一定理論基礎和現(xiàn)代化技術(shù)手段的學科[1]。19世紀末20世紀初，系統(tǒng)而完整的現(xiàn)代地圖學理論開始形成。地圖制圖技術(shù)和地圖應用手段日新月異。計算機技術(shù)的出現(xiàn)將地圖學研究再一次向前推進。針對地圖學研究現(xiàn)狀的分析，不僅是對現(xiàn)代革命后地圖學所取得成就的歸納總結(jié)，更是對目前地圖學研究發(fā)展的思考。

本文主要采用文獻計量法從時間和空間兩個尺度對國內(nèi)外地圖學研究現(xiàn)狀進行可視化分析，力求從時間和空間兩個尺度上發(fā)現(xiàn)并解釋近年來地圖學發(fā)展的規(guī)律。文獻計量法，是以海量文獻為研究對象，采用數(shù)學、統(tǒng)計學等計量方法，研究某一學科文獻的數(shù)量關系、變化規(guī)律、分布結(jié)構(gòu)和定量管理，進而探討某一學科的某些結(jié)構(gòu)、特征和發(fā)展規(guī)律的一種方法[2]。分析工具主要采用美國費城德雷克塞爾大學陳超美博士開發(fā)的文獻計量軟件Citespace。

1 國內(nèi)外地圖學研究基本情況可視化分析

1.1 國內(nèi)地圖學研究重要作者可視化分析

了解國內(nèi)地圖學研究現(xiàn)狀，首先需從地圖學研究的主體入手。研究人員和研究機構(gòu)作為地圖學研究的主體，分別代表了權(quán)威的知識來源與知識分布。分析現(xiàn)有國內(nèi)文獻的作者與機構(gòu)，可為今后深入開展研究找到可參考的知識來源，也可與國際地圖學研究的知識來源進行對比，找出國內(nèi)外研究的差距與不同。

本文利用Citespace軟件，以1 000條主題為地圖學的中國知網(wǎng)文獻數(shù)據(jù)為施引文獻，構(gòu)建作者合作網(wǎng)絡，從網(wǎng)絡中探尋作者在網(wǎng)絡中的重要性和網(wǎng)絡屬性。施引文獻包括文章作者、機構(gòu)、國家、標題、關鍵詞等信息[3]。圖1為地圖學文獻作者合作分析的年輪圖譜，是利用Citespace進行文獻分析時最為基礎的分析圖譜。每個節(jié)點的半徑與該節(jié)點對應作者的發(fā)文量成正比，節(jié)點間的連線代表兩位作者間的合作關系，年輪從內(nèi)到外由冷色向暖色過渡，代表從早到晚的發(fā)文年代[4]，聚集在一起的作者為合作較多的作者。年輪圖譜利用數(shù)據(jù)可視化的方式清晰展現(xiàn)了地圖學文獻作者情況。為了尋找最權(quán)威的知識來源，通過圖譜已產(chǎn)生了一個直觀的映像，而導出作者發(fā)文量列表，則可直接從數(shù)量上判斷知識來源的權(quán)威性。表1為發(fā)文量前30位的文獻作者，這些文獻是今后研究的重要參考。結(jié)合圖譜和表格可以發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)地圖學研究者整體分散、部分聚集，說明國內(nèi)的地圖學者有幾個主要研究方向，在各自研究方向內(nèi)部合作較多，而跨方向的交流較少。

圖1 國內(nèi)地圖學文獻作者合作分析年輪圖譜

表1 作者發(fā)文量情況表

1.2 國際地圖學研究重要作者可視化分析

對國際地圖學研究現(xiàn)狀進行分析，并與國內(nèi)地圖學研究現(xiàn)狀進行對比，可找出國內(nèi)外地圖學理論研究的不同視角，對理解地圖學基礎理論和發(fā)現(xiàn)未來地圖學研究的增長點，具有重要的作用。

國際地圖學文獻數(shù)據(jù)主要來源于科學網(wǎng)。科學網(wǎng)是美國Thomson Scientific基于Web開發(fā)的大型綜合性、多學科、核心期刊引文索引數(shù)據(jù)庫，包括3個引文庫（SCI、SSCI和A&HCI），兩個化學數(shù)據(jù)庫（CCR、IC），以及科學引文檢索展板（SCIE）、科技會議文獻期刊引文索引（CPCIS）、社會科學和人文科學會議文獻引文索引（CPCI-SSH）3個引文數(shù)據(jù)庫，以ISI Web of Knowledge為檢索平臺[3]。本文選取檢索主題詞為cartography的1 500條文獻數(shù)據(jù)，時間為1992～2017年，使用共引分析法確定被引用次數(shù)最多的文獻。Small于1973年提出的以文獻為單位的共引分析法，是將一批文獻（或著者、期刊）作為分析對象，利用聚類分析、多維標度等多元統(tǒng)計分析方法，借助計算機，把眾多分析對象之間錯綜復雜的共引網(wǎng)狀關系簡化為數(shù)目相對較少的若干類群之間的關系，并直觀表示出來的過程[5]。

利用Citespace生成的文獻作者共引圖譜，如圖2所示，可以看出，國際地圖學研究作者相對集中，以Maceachren A M為中心，延伸出以Robinson A H、Imhof E為代表，以Goodchild M F為代表和以Boudouresque C F、Meinesz A、Jenny B為代表的3個分支。通過查閱資料，對上述作者的研究進行了解。Maceachren A M是Geovista中心的領導者，他的研究領域非常廣泛，涵蓋了空間認知、空間分析、地理信息表示和可視化分析。Robinson A H是美國地圖學家，Imhof E是瑞士地圖學家，均致力于地圖學理論的研究，其中Imhof E詳細闡述了理論制圖學的研究范圍、涉及內(nèi)容及其地位[6]。Goodchild M F主要從事地理信息科學、空間分析、地理數(shù)據(jù)不確定性等研究，在GIS理論、方法與應用領域做出了杰出貢獻，是地理信息科學的倡導者與積極推動者，在全球地理信息科學與技術(shù)領域享有崇高威望，是全球公認的GIS領域的學術(shù)權(quán)威[7]。Boudouresque C F、Meinesz A和Jenny B則主要從事生物生態(tài)領域的研究。檢索中cartography同時可作為生態(tài)種群圖的意義，表明在英文中cartography有著比地圖學更為廣泛的含義。當然，圖譜中還有諸如Bertin J這樣位于兩束之間的作者，說明Bertin J的理論與Goodchild M F和Robinson A H、Imhof E等的研究都有關聯(lián)，他提出了6個視覺變量的理論，并總結(jié)了地圖符號的構(gòu)圖規(guī)律。綜上所述，被引次數(shù)最高的地圖學家主要包括地圖學理論、GIS和生態(tài)學制圖3大方向。

圖2 國際地圖學文獻作者共引圖譜

2 地圖學研究時間分布可視化分析

關鍵詞是一篇文獻內(nèi)容最精煉的表達，對關鍵詞進行統(tǒng)計分析，是總結(jié)文獻研究方向與內(nèi)容最簡單也是最直接的方法。以文獻發(fā)表時間為一種尺度統(tǒng)計不同年份出現(xiàn)的關鍵詞，是研究地圖學發(fā)展在時間尺度上變化的一種方式。利用中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)，對地圖學文獻的關鍵詞進行統(tǒng)計，并選取出現(xiàn)頻率大于15的關鍵詞，按照時間順序列表，如表2所示，可以看出，關鍵詞可分為5大類：①關于地圖學史研究，②關于地圖學經(jīng)典理論，③關于制圖技術(shù)，④關于地圖應用，⑤關于地圖學機構(gòu)和地圖學家。這些關鍵詞正好對應了地圖學的學科框架，即地圖學理論、制圖技術(shù)和地圖應用，其中地圖學理論包含了地圖學史，為研究地圖學指明了方向。從年份來看，前期關于制圖技術(shù)和地圖學史的研究較多，而后期關于地圖應用的研究較多，說明在當前的國內(nèi)地圖學研究中，對地圖學應用的關注度最高。

表2 國內(nèi)地圖學關鍵詞演變表

本文同時對科學網(wǎng)中的1 500條文獻數(shù)據(jù)做了關鍵詞分析，并導出關鍵詞分析列表，選取出現(xiàn)頻率高于10的關鍵詞，按照時間順序列表。由表3可知，國際地圖學研究的關鍵詞主要可分為4大類：①制圖技術(shù)，如mapping、visualization、remote sensing和photogrammetry；②地圖概念，如GIS、digital cartography、scale和model；③地理名稱，如france和mediterranean sea；④生態(tài)種群，如posidonia oceanic、antigenic cartography和conservation。在國際地圖學研究的歷史中，不同的研究方向沒有太明顯的階段性，說明國際地圖學研究的持續(xù)性很強，不同方向都有不同學者進行長期研究，這種針對一個研究方向的持續(xù)性研究值得學習和借鑒。

表3 國際地圖學關鍵詞演變表

3 地圖學研究空間分布可視化分析

研究地圖學的發(fā)展現(xiàn)狀，除了以時間為尺度進行分析外，還可在空間上研究地圖學發(fā)展的分布情況。從空間上分析地圖學的發(fā)展，可清晰地找出國際地圖學研究的核心區(qū)域。利用科學網(wǎng)上主題為cartography的1 500條文獻數(shù)據(jù)，制作國家合作圖譜，如圖3所示，可以看出，國際地圖學研究發(fā)文量最多的是法國和美國，其次是西班牙、意大利、德國和英國等歐洲國家。為了能更加直觀地研究國際地圖學領域發(fā)文量的空間分布情況，本文以各國發(fā)文量為基礎數(shù)據(jù)，制作了全球地圖學發(fā)文數(shù)量表，如表4所示。

圖3 國際地圖學研究國家合作圖譜

表4 全球地圖學發(fā)文數(shù)量表

圖4 地圖學文獻各大洲發(fā)文量占比

由表4和圖4可知，歐洲是地圖學發(fā)文量最高的地區(qū)；其次是北美地區(qū)，其中美國占了很大比例，但它的發(fā)文密度相對于歐洲，尤其是西歐低了很多；其余3個大洲的發(fā)文量就要低很多，表明歐洲是世界地圖學研究的核心區(qū)域。因為美國的科學研究更注重實際應用，所以美國在許多技術(shù)性、實踐性強的學科發(fā)文量較多；而歐洲的理論研究是世界領先的，地圖學又恰恰是一門理論性很強的學科，這就不難解釋為何歐洲的發(fā)文量如此之多。結(jié)合世界地圖學研究機構(gòu)合作的情況，可以得出以下結(jié)論：從空間上看，歐洲是世界地圖學研究的核心區(qū)域，歐洲的研究機構(gòu)和文獻著作往往能代表地圖學研究的最高水平和最前沿方向。

4 結(jié) 語

本文通過對國內(nèi)外地圖學文獻的分析，總結(jié)了近30 a地圖學發(fā)展的特點，主要結(jié)論包括：

1）國內(nèi)地圖學研究的作者呈整體分散、部分聚集的趨勢；而國際地圖學研究的作者主要分為理論地圖學、GIS和生態(tài)學制圖3支。其中，研究生態(tài)學制圖在一般意義上只屬于制圖領域而不屬于地圖學領域，從另一方面也說明cartography不僅指地圖制圖學，應該也包含其他領域的制圖技術(shù)。

2）世界地圖學研究從空間分布上看，歐洲是地圖學研究的核心地區(qū)。世界上最重要的地圖學研究機構(gòu)大多位于歐洲，歐洲的地圖學研究處于國際領先地位。

3）地圖學研究從時間序列上看，國內(nèi)地圖學研究在不同時間段的研究熱點往往屬于不同方向，地圖學研究往往跟隨當時的新技術(shù)與新熱點；而國際地圖學研究的持續(xù)性較強，不同方向均有學者長期持續(xù)研究，不同時間段各方向均有學者進行持續(xù)跟進研究。

綜上所述，在今后研究地圖學時，應充分考慮國內(nèi)外地圖學的發(fā)展特點，充分利用以上結(jié)論，找出重點關注的研究方向與專家學者，做到有的放矢，對癥下藥。