基于Citespace的土地利用领域研究态势分析.pdf

第 32 卷 增刊 2 农 业 工 程 学 报 Vol.32 Supp.2 344 2016 年 10 月 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering Oct. 2016 基于 Citespace 的土地利用领域研究态势分析 钱凤魁，王卫雯，张靖野，张雪锋，刘洪彬 （沈阳农业大学土地与环境学院，沈阳 110161） 摘 要：Citespace 是一款应用于科学文献中识别并显示科学发展新趋势和态势的软件。本文基于 Citespace 的图谱量化原 理，以“土地利用”为主题词检索，对农业工程学报中“土地整理工程”栏目近 15 a 发表的 695 篇文献进行数据挖掘和 计量分析， 以可视化的方式探寻土地利用领域研究的主题及内容体系、 研究特色及发展态势。 研究结果表明： 1） 2001-2015 年，土地利用领域的研究内容及主题系统性逐渐增强。由最初阶段的研究主题及内容衔接性弱，内容聚类简单的分散研 究逐渐发展到研究主题鲜明，关联紧密，研究内容丰富的系统性研究。2）土地利用领域研究热点和特色日益鲜明和突出。 土地利用变化与格局主题是始终关注的研究热点；农用地分等的基础与应用研究成果被广泛应用，属于高爆发性的研究 领域；土地整治已成为学者集中关注的热点，形成了丰富的土地整治理论和实践研究成果。3）建议今后增强土地利用领 域的基础理论研究，丰富土地利用理论体系以科学指导实践研究，并充分利用土地工程正式成为国家认可的技术类职业 机遇，推进土地利用工程学科的发展，完善土地科学的学科体系。 关键词：土地利用; 农用地；态势分析；Citespace; 研究领域 doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.z2.049 中图分类号：F301.21 文献标志码：A 文章编号：1002-6819(2016)-Supp.2-0344-08 钱凤魁，王卫雯，张靖野，张雪锋，刘洪彬. 基于 Citespace 的土地利用领域研究态势分析J. 农业工程学报，2016，32(增 刊 2)：344351. doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.z2.049 Qian Fengkui, Wang Weiwen, Zhang Jingye, Zhang Xuefeng, Liu Hongbin. Analysis on land use research progress by CitespaceJ. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2016, 32(Supp.2): 344 351. . (in Chinese with English abstract) doi：10.11975/j.issn.1002-6819.2016.z2.049 0 引 言 2002 年农业工程学报编辑部与国土资源部土地整 理中心合作，在农业工程学报开辟“土地整理工程”栏 目，该专栏发表的研究成果代表了当前我国土地利用领域 的研究前沿和发展方向。国内学者关于农用地分等成果的 转化应用与土地综合整治的研究日益成为土地利用领域 的研究热点1-5。 而土地利用变化与格局研究始终是土地利 用领域研究的重要主题6-10。 自2004年国土资源部颁布 农 用地分等规程作为行业标准，2012 年农用地质量分等 规程上升为国家标准，农用地分等成果首次全面查清了 我国耕地质量等别及其分布状况，实现了全国耕地质量等 别的统一可比，并且农用地分等成果已在国土资源管理相 关领域得到广泛和深化应用11-16。而土地的整治已经上升 为国家层面的战略部署，可以从根本上解决农民生存环境 改变、生活质量提高、城乡统筹发展等问题，成为新农村 建设和城乡统筹发展的新平台17-20。 农业工程学报期刊的“土地利用”领域研究成果 收稿日期：2016-01-20 修订日期：2016-07-12 基金项目：国家自然科学基金资助项目（41671329） ；辽宁省自然科学基金 （201602664） ；辽宁省高等学校优秀人才支持计划资助（LJQ2015102） ；辽 宁省社会科学规划基金（L15BGL039） 作者简介： 钱凤魁， 博士， 硕士生导师， 主要从事土地资源利用与评价研究。 沈阳 沈阳农业大学土地与环境学院，110161。Email: fkqian 通信作者：刘洪彬，副教授，博士，硕士生导师，主要从事土地经济与管 理 研 究 。 沈 阳 沈 阳 农 业 大 学 土 地 与 环 境 学 院 ， 110161 。 Email: liuhongbinsy 与土地利用管理的社会实践联系紧密，反映了土地利用领 域社会关注的热点与需求，在一定程度上代表了土地利用 科学研究的前沿，而如何更能直观的表达该领域的发展路 径与发展趋势，为土地利用领域的科学研究与学科建设深 入探索提供参考就是本研究所要解决的关键问题。而 Citespace 是一款应用于科学文献中识别并显示科学发展新 趋势和新动态的软件。它能够显示一个学科或知识域在一 定时期发展的趋势与动向，形成若干研究前沿领域的演进 历程。本研究拟采用 Citespace 分析软件，通过对“土地 利用”为主题词进行检索，建立研究分析主题热点的关 键词共现关系图， 以可视化的方式显示土地利用领域的 发展进程与结构关系。 从多元、 分时、 动态的视角出发， 对土地利用领域文献进行信息挖掘， 分析土地利用领域 的研究主题和前沿，明确土地利用领域研究的演化路 径、 发展趋势和特点， 以期对土地利用领域的相关研究 提供参考和借鉴。 1 数据来源和研究方法 1.1 数据来源 文献来源于中国学术期刊网络出版总库（中国知 网） ，检索期刊为农业工程学报 ，检索主题词为“土 地利用”，检索时间段为 20012015 年，检索文献篇数 695 篇， 其中 20012005 年检索文献 69 篇， 20062010 年检索文献 257 篇，20112015 年检索文献 369 篇。 并对文献中主题词或关键词中的近义词进行了适当合 并，以体现较好的分析效果。 增刊 2 钱凤魁等：基于 Citespace 的土地利用领域研究态势分析 345 1.2 研究方法 “科学知识图谱绘制是近年来科学计量学的一个新兴 而活跃的研究方向”。 其主要通过引文分析和共词分析来挖 掘某个研究领域的发展历史、当前热点及发展趋势。本文 采用陈超美博士研发的 Citespace 作为分析工具21-23， Citespace 是一款引文分析 JAVA 程序， 依靠数据库及分析 软件的结合使用，Citespace 能够发现关键点，绘制知识 图谱，从而实现信息可视化分析，并在图谱中能够显示 出一个学科或知识域在一定时期发展的趋势与动向，形 成若干研究前沿领域的演进历程。 1）共现图谱分析：以“土地利用”为主题词进行共现 图谱分析，找到土地整理工程研究领域的研究现状和学 科热点，并对土地整理工程研究热点的发展趋势作出分 析和解释； 2）共引图谱分析：运用知识图谱对知识基础中的共 引文献进行分析，识别出土地整理工程研究领域中被高 频引用的关键文献。 2 近 15 年土地利用领域研究态势（2001-2015 年） 2.1 20012005 年土地利用领域研究态势 20012005 年时间段，土地利用领域研究可划分为 3 个聚类领域（图 1） 。一是关于土地利用与格局的聚类 研究；二是关于土地整理与复垦的聚类研究；三是关于 耕地质量与数量的聚类研究。具体研究内容包括以下方 面： 1）聚类 1 关于土地利用变化与格局的聚类研究。该 时段主要是采用遥感和地理信息系统技术开展土地利用 的变更调查和动态监测，对荒漠化和农牧交错带区域进 行遥感监测及评价，以及对城乡结合部地区耕地重心变 化研究。运用分形理论和方法开展了景观和空间格局的 研究，提出了土地利用的优化模式。对土地资源的评价 主要采用了土地适宜性评价和多宜性评价方法。土地利 用规划研究主要采用多目标线性规划法，并结合计算机 模型模拟实现。 2）聚类 2 关于土地整理与复垦的聚类研究。该时段 主要以农用地为研究对象，涉及到土方量测算、土地平 整、田块设计、土地整理效益分析及新增耕地潜力的研 究，在山地区还要考虑高程、地形及气候等要素。强调 土地整理复垦规划的重要性以及依托3S技术作为主要手 段和方法。决策支持系统、管理系新系统和专家系统是 土地整理科学管理的支撑和保障。城市土地整理是城市 发展的一个必然过程和重要内容。城乡交错带农村居民 点整理在该阶段成为一个新兴领域方向。 3）聚类 3 关于耕地质量与数量的聚类研究。该时段 重点关注耕地数量变化和驱动力分析两个方面，而对于 耕地质量的研究重点在耕地质量的管理。该聚类研究较 为简单和分散，在该阶段还不足以形成一个主流的聚类 团，属于一个耕地质量研究的萌发阶段。 图 1 20012005 年土地利用领域研究知识图谱聚类 Fig. 1 Research cluster of knowledge graph of land use field during 2001-2005 农业工程学报（） 2016 年 346 2.2 20062010 年土地利用领域研究态势 20062010 年时间段，土地利用领域研究可划分为 3 个聚类领域（图 2） 。一是农用地分等领域聚类研究； 二是土地整理领域聚类研究；三是土地利用变化与格局 领域聚类研究。具体研究内容包括以下方面： 1）聚类 1 关于农用地分等的研究。该阶段的研究内 容主要以分等理论为指导，开展分等要素的选取以及分 等数据库的建设管理研究，分等工作进一步深化，农用 地定级成为了分等研究的后续热点研究内容，而分等成 果在基本农田保护中的应用标志着分等成果在逐渐进入 应用实践研究阶段。 2）聚类 2 中关于土地整理的研究。该阶段土地整理研 究更注重土地整理过程中农户意愿、经济效益及景观环境 建设研究，而黄土丘陵区的土地整理更强调对土地生态环 境的保护和规划。农村居民点整理成为该阶段的一个研究 热点，居民点整理要重视农村居民点的生态服务功能，以 及依据农村居民点的分形特征进行合理规划。农用地分等 成果初步体现在了土地整理前后的耕地质量评价中。 3）聚类 3 关于土地利用变化与格局的研究。该阶段 的研究更为突出土地空间格局的特征研究，以区域规划 作为研究的热点关键词，研究方法多为线性目标规划、 概念性模型、适宜性评价及 CLUE-S 模型等方法，实现 土地资源优化配置和优化布局的目标。而土地利用与覆 被变化的研究主要以黄土高原、喀斯特山区、农牧交错 区及长江上游地区为重点研究对象，以土地利用动态演 变及驱动力、景观生态效应及脆弱性、土地利用变化驱 动力为重点研究内容，研究技术方法主要是以遥感和地 理信息系统为主导。 图 2 20062010 年土地利用领域研究知识图谱聚类 Fig. 2 Research cluster of knowledge graph of land use field during 2006-2010 2.3 20112015 年土地利用领域研究态势 20112015 年时间段， 土地利用领域研究可划分为 3 个聚类领域（图 3） 。一是土地整治领域的聚类研究； 二是关于居民点布局与整治的聚类研究；三是土地利用 变化与格局的聚类研究。具体研究内容包括以下方面： 1）聚类 1 关于农地整治的研究。基本农田划定与高 标准基本农田建设是耕地质量提升的重要手段，以开展 耕地质量评价为基础研究，保障粮食安全为目标，采用 多目标决策法、层次分析法、LESA 方法、适宜性评价等 方法，充分利用农用地分等理论和已有成果，开展基本 农田划定与高标准基本农田建设的分区、时序、模式等 研究，研究区域既包括大都市区、县域单元，还包括粮 增刊 2 钱凤魁等：基于 Citespace 的土地利用领域研究态势分析 347 食主产区、山地丘陵的生态脆弱区，代表了土地利用领 域的研究前沿。农用地分等研究更注重其成果的转化应 用研究，包括以农用地分等成果为基础开展耕地质量的 综合评价和土壤环境质量评价、耕地整治潜力测算、粮 食生产能力测算、土地空间规划、耕地占补平衡、农用 地产能折算、土地利用冲突的识别等方面研究。耕地质 量的研究关注土壤条件、生产能力及后备资源开发方面， 其中土壤条件改良主要是对土壤污染修复、土壤养分管 理、耕层土壤剥离与保护的研究，耕地生产能力主要是 考虑水资源条件、耕地等条件，而耕地后备资源开发重 点是对耕地后备资源的适宜性评价研究。 2）聚类 2 关于居民点空间布局与整治的研究。在城 乡统筹背景下农村居民点的研究主要以第二次全国土地 调查数据为基础，运用计量地理模型与 GIS 技术相结合的 方法，对农村居民点用地及其内部结构进行分析；构建多 维度特征评价指标体系及组合矩阵对农村居民点布局特 征进行分析；采用空间自相关方法分析农村居民点的空间 格局及其演变特征； 基于景观格局和点-轴空间作用机制的 农村居民点布局研究；基于投入产出理论的农村居民点集 约化利用研究；增减挂钩背景下的农村居民点整理潜力研 究；基于区位条件、共生理论、农户意愿、生活可达性等 条件的居民点整治模式研究；等等。 3）聚类 3 关于土地利用变化与格局的研究。该时段 重点关注城镇化及建设用地的扩张，遥感和地理信息系统 仍为重要的研究技术手段，关于城镇化方面的研究主要开 展了基于土地利用信息的区域可持续发展评价方法研究； 新型城镇化进程下区域生态环境质量提升和土地资源可 持续利用研究；城镇化进程中耕地的数量和质量变化；城 乡结合部土地资源城镇化的空间驱动模式研究；城镇化进 程中农户土地退出意愿影响因素研究。关于建设用地方面 的研究主要开展了建设用地的扩张及集约用地潜力研究。 研究方法和模型多为回归分析法、 主成分分析法、 logistic 模型、决策树法、适宜性评价等方法。土地利用变化的研 究还开展了基于灰色模型-元胞自动机模型的土地利用情 景模拟分析研究；基于 CLUE-S 和 Dinamica EGO 模型的 土地利用变化、景观格局及驱动因素分析研究；基于生态 位适宜度模型的土地利用功能分区研究；基于多智能体遗 传算法的土地利用优化配置研究等。 图 3 20112015 年土地利用领域研究知识图谱聚类 Fig. 3 Research cluster of knowledge graph of land use field during 2011-2015 农业工程学报（） 2016 年 348 3 研究结果分析 3.1 建立和形成了不同时间段的研究主题及内容体系 通过对近 15 a 的土地利用领域的研究进展分析，可 以看出土地利用研究的系统性逐渐增强，建立和形成了 不同时间阶段的研究内容体系。具体如下： 20012005 年时间段，以“土地利用”为主题词的学 科领域研究较为宽泛，研究主题及关键词相互衔接较弱， 聚类相对简单。土地利用与格局的聚类研究重点关注土 地利用变化、景观格局、土地资源评价和土地利用规划 等研究方向；土地整理与复垦的聚类研究重点关注土地 整理的工程设计、效益分析以及潜力估算；耕地质量与 数量的聚类研究重点关注耕地数量的变化及驱动力、耕 地质量的评价与管理研究方向。 20062010 年时间段，研究主题及关键词之间的相 互衔接性增强，尤其是农用地分等、土地整理、土地利 用变化与格局 3 大主题特色鲜明。其中农用地分等领域 聚类的形成标志着农用地分等理论、技术和方法日益成 熟，成果的应用日益广泛，该领域重点关注农用地分等 因素的选择、利用系数的计算、数据库的建立及成果的 转化应用；土地整理领域聚类重点关注土地生产力的提 升、土地整理规划、整理后的土地生态环境效益以及农 村居民点的整理；土地利用变化与格局领域聚类重点关 注土地利用格局、土地利用与覆被变化、土地生态环境 及区域规划领域。 20112015 年时间段，该时段研究主题更为鲜明， 研究内容更为丰富和系统化，其中土地整治领域的聚类 将基本农田划定与高标准基本农田建设、农用地分等以 及耕地质量建设有机的结合在一起，更鲜明的体现了当 前土地利用领域研究的热点与前沿。关于居民点的聚类 研究将居民点空间形态结构、功能与格局、建设模式有 机的结合在一起，为未来居民点用地的开发与挖潜指引 方向。该时间段土地利用与格局的聚类研究更关注于城 镇化的研究，尤其是建设用地扩张所带来的土地类型变 化与影响，同时还关注于土地景观格局的变化及生态效 应影响。 3.2 体现和突出了土地利用领域研究热点和特色 1） “土地利用变化与格局”主题始终是土地利用领域 关注的热点。 在 20012005 年时间段， “土地利用变化与 格局”主题重点关注不同土地利用类型变化的方向、 幅度、 空间分布特征及景观格局变化； 在 20062010 年时间段， 该主题重点关注土地利用与覆被变化及其产生的生态环 境效应，包括景观格局的变化以及各类生态效应。研究 内容更具有综合性和系统性；在 20112015 年时间段， 有关土地利用变化研究的模型更为丰富，研究范围更广， 突出了生态服务价值评估研究。在该时间段内更关注城 镇化背景下的建设用地扩张及其对耕地保护影响。总之， 近 15 a 的文献分析表明，土地利用变化与格局研究由单 一的土地类型的变化研究发展到综合的土地利用/覆被变 化的研究，由此带来的景观格局变化及生态环境效应日 益成为研究的热点；同时城镇化背景下的建设用地扩张 以及对耕地和农民权益的保护已成为一个亟待解决的社 会问题。 2）农用地分等的基础与应用研究成为一个高爆发性 的研究领域。农用地分等最初阶段研究主要围绕农用地 分等的理论和方法开展，包括因素的选择、利用系数的 修正、评价体系的构建、农用地定级体系的研究等等。 随着严格耕地数量的保护与提升耕地质量的建设成为国 家粮食安全的战略需求，农用地分等成果的转化应用研 究成为一个新得研究热点，广泛应用在农村土地利用与 管理的实践中，重点应用在耕地质量建设、耕地占补平 衡、农用地的产能折算、永久基本农田的划定以及高标 准基本农田建设等研究领域。农用地分等理论和成果成 熟发展必将会在耕地质量提升中具有重要的指导和引领 作用。 3）土地整治研究内容日益广泛和特色突出。由最初 形态的土地整理与复垦单一聚类研究发展到融合高标准 基本农田建设、农村居民点整治以及土地复垦等综合聚 类研究。其中农地整理研究最初是对规划设计、经济效 益分析、新增耕地潜力测算的研究，逐渐发展到农地整 理的生态环境效应评价、高标准基本农田建设评价与分 区（包括耕地质量评价、建设区位及模式评价等） 。农村 居民点研究以居民点的形态、结构与适宜性评价为基础 研究，开展了新型城镇化背景下农村居民点的整理潜力、 整理模式、整理时序与布局优化研究，为我国蕴藏较大 潜力的农村居民点整治出路指引了方向。土地整治研究 理论与方法对推进城乡统筹发展具有重要的理论和实践 指导作用。 4 结论与建议 本文通过运用可图谱量化的 Citespace 软件，以“土地 利用”为主题词检索，对农业工程学报中“土地整理 工程”栏目近15 a 发表的695 篇文献进行数据挖掘和计量 分析，以可视化的方式探寻土地利用领域研究的演进历 程、研究主题以及发展趋势与动向。研究结果表明： 1）土地利用领域的研究内容及主题系统性逐渐增 强。由最初阶段的研究主题衔接性弱，内容聚类简单的 分散研究逐渐发展到研究主题鲜明，关联紧密，研究内 容丰富的系统性研究。 2）土地利用领域研究热点和特色日益鲜明和突出， 其中土地利用变化与格局主题是该领域始终关注的研究 热点；农用地分等的基础与应用研究成果被广泛应用， 属于高爆发性的研究领域；土地整治的社会作用显著， 该领域研究已成为学者集中关注的热点，形成了丰富的 土地整治理论和实践研究成果，研究内容也日益广泛和 特色突出。 本文以农业工程学报为主要检索文献来源，尽 管具有一定的研究局限性，但该栏目设立的大背景吻合 了土地整治的社会发展需求，收录发表文献的作者多是 长期从事该领域理论与实践研究的主体，研究成果在一 定程度上能够反映土地利用领域研究主题与内容体系。 建议今后增强土地利用领域的基础理论研究，丰富土地 增刊 2 钱凤魁等：基于 Citespace 的土地利用领域研究态势分析 349 利用理论以科学指导实践研究，并充分利用土地整治工 程技术人员列入国家职业分类大典的机遇，推进土地利 用工程学科的发展，完善土地科学的学科体系。 参 考 文 献 1 徐康, 金晓斌, 吴定国, 等. 基于农用地分等修正的土 地整治项目耕地质量评价J. 农业工程学报, 2015, 31(7): 247255. 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In this article, the data mining and quantitative analysis were carried out with the subject terms of land use by Citespace software by searching 695 papers from the journal . In this paper, it also showed the theme, content and development tendency of the research field of land use engineering by visual model with five years interval. The research results showed that: 1) In the period of 2001-2015 a, the systematic of the research content and theme is gradually increased in land use engineering field. It is developed from the initial stages of the weak convergence of research topic and content, into the stage of systematic research with distinctive themes, which were closely linked and rich. Especially in the period 2006-2010, the research topic and ke