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海冰遥感测量的中国研究基于文献计量学

来源:遥感 时间:2022/6/8

本文使用文献计量快速获取中国学者在海冰厚度遥感方面的研究现状。工具为VOSviewer和R语言包bibliometrix,数据源为WebofScience。

基本原理

卫星高度计可以通过测量海冰表面(含积雪)到海水面的高度,进而利用浮力公式得到海冰总厚度。因为雷达高度计分辨率低,而激光高度计沿轨分辨率高,因此极地海冰研究多采用激光高度计。由于浮力公式和介质密度密切相关,因此海水密度、海冰密度和积雪密度是影响测量结果精度的关键因子。下图说明了海冰厚度反演的基本原理(季青etal.,):

数据源

由于数据开放程度高,原理简单,海冰反演在我国的研究较为广泛。另外我国极地事业的不断发展也对海冰调查提出了更多需求,促进了该领域的发展。下面以WebofScience检索的SCI文章为样本,简单统计中国学者的研究情况。使用的关键词为“seaice”and“depth”and“satellite”,设置国家为中国,出现篇文章,其中包含一部分的国际合作研究。

文章数量

从数量看,中国学者发表的海冰厚度成果增长趋势明显,年发表的相关SCI文章超过15篇。预计我国在将来还将发表更多的海冰厚度反演文章。

主要作者

从数量看,作者主要有QuBo(NantongUniversity),WangBin(TsinghuaUniv),ZhouLu(TsinghuaUniv),ChengXiao(SunYatSenUniv),LiuJP(BeijingNormalUniv),XieHongjie(UnivTexasSanAntonio)等人。

作者合作关系

从合作网络看,国内学者在海冰反演领域合作密切,并以单位及合作单位的形成作者群体,图中红橙蓝节点为清华、北师、遥感所的合作,其中清华又表现出丰富的国际合作。图中左下为极地中心(Leiruibo)、武大研究群体,中间的紫色群体有桥梁连接作用,为MOSAiC任务的研究人员,有丰富和国际合作背景。继续向左连接到另一个国外研究群体(XieHongjie),并最终连接南京大学(ShenXiaoyi)群体,在南大群体作者中可见卫星中心相关人员,表示二者有项目合作。

合作机构

从卫星海冰厚度的研究机构看,国内主要有清华、北大、中科院、北师、中山大学、武大、原海洋局系统单位、南大、南信等单位。主要的国外合作机构有nasa等。最大的节点为清华和中科院,清华的国际合作又强于其他机构。

关键词

意外的是,尽管WoS数据检索主题是“seaice”,但关键词主题最广的却是积雪厚度(snowdepth),由此可见积雪厚度对卫星反演海冰的重要性和创新性,这也说明现在从事海冰厚度反演,无法避免的需要积雪厚度信息。此外,也可发现除了Icesat、Cryosat等激光高度计卫星外,也有我国学者使用amsr-e卫星辐射计亮温数据等进行相关研究,表明海冰厚度可以被动遥感进行反演,辐射计的特点主要是刈幅宽,周期短,正好可以补充高度计的不足,未来主被动结合的海冰厚度信息提取或许是一个趋势。

国际合作

中国最大的合作伙伴是美国,其次是欧盟国家。另外中国和俄罗斯、澳大利亚、新西兰、韩国、印度也都存在直接合作。

本文内容比较简单,许多信息未挖掘,有想法的同学可增加中外的研究差异、热点演化等。文献计量分析近年来发展迅猛,诸多国内外学术期刊均接收该类文章。其意义在于帮助新手快速了解领域进展,老手快速掌握前沿热点,促进科学选题。

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