基于文献计量的盐湖研究进展及前沿态势分析

基于web of science和知网数据源,利用Derwent Data Analyzer,VOSvievwer和Incites对1960—2022年盐湖相关文献进行计量分析,以深入了解国际和国内盐湖研究进展和发展趋势。分析得出近60多年盐湖研究发文量整体上呈先稳定后增加的趋势;盐湖相关研究国际发文数量最高的期刊是International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology,国内发文量最高的期刊是《盐湖研究》。美国和中国是盐湖研究的核心力量,两者的总发文量、总引频次和高被引论文数均居前2位。盐湖研究领域发文量最高的机构是中国科学院,其隶属单位青海盐湖研究所发文量占比最高。国际文献作者前15位中8位来自中国。国际和国内研究热点演进分析得出今后盐湖资源的分离和提取将得到持续关注,高被引文章分析说明近年来盐湖研究关注最多的为盐湖资源的分离提取,尤其是锂资源。整体而言,有关盐湖研究还在不断拓展和延伸,未来我国应在文章质量、研究方向布局和影响力上继续提升,发挥国内盐湖研究的对外影响力。     

河岸带生态系统机制研究的文献计量分析

了解河岸带生态系统机制是河岸带生态系统恢复与重建的前提,为更好了解该领域研究进展,以2004-2018年中国知网、Web of Science中的Science Citation Index Expanded数据库为数据源,通过文献计量分析法,从多角度分析国内外河岸带生态系统现状、进展及变化趋势。结果表明:(1)2004-2018年,此领域国内外文献量除在2012、2017年出现明显的波动外,整体呈增长趋势;(2)涉及到的主要学科是生态学、环境科学、水资源学;(3)美国、澳大利亚、英国等发达国家是该领域的主要研究力量;(4)近年来中国累积发文量居世界第3位,中国科学院在发文量前10名的研究机构中排第一,说明我国该领域科研实力有所提高,但论文总被引频次较低,综合实力需待提升。     

基于Citespace的无人机遥感研究知识图谱分析

为清晰了解国内外无人机遥感应用研究现状及发展态势，以Web of Science核心期刊为数据源，运用文献计量方法与Citespace可视化分析工具对无人机遥感研究的相关文献进行统计分析。结果表明：无人机遥感相关研究文献呈快速增长趋势，与遥感科学、工程学和影像科学摄影技术三门学科联系最为密切；美国、中国、西班牙等国家发文量较多，具备较强研究力量；中国科学院发文量最多，而西班牙最高科研理事会h指数最高，均有较大影响力；澳大利亚学者Lucieer A和西班牙学者Zarco-Tejada PJ的h指数较高，为该领域的代表性学者；无人机遥感技术包含多个研究方向，其中研究热点包括无人机遥感在农业科学和生态学等领域的应用研究、遥感影像分类方法的研究、摄影技术和计算机视觉技术的研究等三方面。     

基于静止气象卫星观测的降水时间降尺度研究

高分辨率降水时空分布估计对于陆面数值模拟和同化,天气、气候与环境及其相关领域研究具有重要意 义。长时间序列降水分布常使用时间和空间插值技术进行估计。本文提出了一种基于每小时静止卫星云图云分类 信息的累积降水估计时间加权插值方法,它通过利用高时空分辨率静止卫星云图所反映的云的变化,与卫星降水 估计和地面观测降水相结合,以获得时空分布比较合理的地面降水分布。将该方法应用于FY2C 云图和国家卫星 气象中心FY2C 的6 小时降水估计业务产品,得到FY2C 卫星发射(2005 年)以来具有10KM空间分辨率以及1 小 时分辨率的降水数据集,并利用中国区域自动雨量观测资料对该降水估计数据集进行检验和评估,以表明该方法 的合理性。     

基于文献计量评价的无人机生态遥感监测研究进展

利用2004-2018年Web of Science数据库中无人机生态遥感监测领域的相关文献，通过文献计量统计和可视化方法对发文量、作者、国家、机构、期刊和关键词等进行分析，从文献计量视角评价了国际无人机生态遥感监测研究的发展历程和进展。结果表明：检索到的381篇该领域的文献来自全球62个国家、646所机构的1 598位学者，2013年以来相关文献数量呈高速增长趋势。在该领域研究中，美国、中国和西班牙的综合科研力量最强；美国农业部、西班牙国家科学研究委员会和中国科学院的发文量全球领先；虽然全球有较多学者从事该领域研究，但国际学者间的交流和合作相对较少。Remote Sensing、International Journal of Remote Sensing和Precision Agriculture是该领域文献的主要期刊载体。除检索词“Unmanned Aerial Vehicle”“Drone”外，“Precision agriculture”“Vegetation indices”“Forest inventory”等是出现频次较高的关键词，表明无人机遥感在精准农业、植被调查等方面的应用是研究重点。为了促进无人机生态遥感监测研究，建议国内外学者间加强交流合作，增强技术创新并拓宽在生态监测领域的应用范围。     

GeoSFM水文模型在西藏拉萨河流域的应用

基于物理过程的半分布式水文模型USGS Geo SFM(Geospatial Stream Flow Model)对拉萨河2005年1—12月日径流量进行了模拟,并与同期的观测资料进行了对比。结果表明,Geo SFM模型在拉萨河流域的模拟效果较好,Nash-Sutcliffe效率系数为0.72,模拟和观测值之间的线性相关系数达0.89。由于Geo SFM模型输入参数较少,很多可以从应用广泛的全球或大尺度数据中获取,尤其是卫星遥感降水估算产品直接可以作为模型的降水驱动参数,所以在没有或缺少水文气象观测资料的地区应用前景广阔。     

碳足迹研究现状与演变：基于社会网络视角分析

温室气体减排已成为世界各国的共识，碳足迹分析作为温室气体管理的工具，在过去二十多年来发展迅速，然而国内外现有研究缺乏对其演化发展的归纳总结。因此，本文选取Web of science收录的期刊数据为研究对象，检索出1996—2017年有关碳足迹的相关文献8840篇，并对此进行了定性和定量分析。结果表明：①美国对碳足迹文献的贡献最大，拥有2275篇出版物以及最高的h指数（83）和被引频次（34803）；②中国和印度等发展中国家近10年发文量增长显著，都位于全球发文量前十的国家中；③荷兰的h指数占总出版物的比重最大；④加利福尼亚大学是该领域最具生产力的机构，拥有222篇出版物，且国际合作水平显著。最后，论文将碳足迹研究分为三个阶段，基于关键词共现分析，厘清碳足迹研究的热点变化，并预测其未来研究趋势。     

SWAT模型在伊犁河上游缺资料区的应用

 在分布式水文模型中,探索产生分布式降水数据的方法是该领域研究的热点之一,发展基于水文物理过程的模型校准方法是实践PUB的热点与难点。基于SWAT分布式水文模型,以资料稀缺的伊犁河上游为研究区域,针对流域的水资源评价关键问题,首先准确描述区域的降水空间分布特征,并基于流域水文过程采用综合流域特征、多时间尺度、多变量和多站点的适宜性模型校准新方法,取得了满意的模拟结果,表明模型较好地再现了流域的水文过程。另外,完善水文机理研究,提高降水及下垫面相关参数的观测水平是改善模型模拟的有效途径。     

多源降水数据的小流域水文模拟效用评估

小流域是研究小微尺度水文水资源系统演变规律的理想对象，是用于计算河流产水产沙 的最小单元，是水文及水土流失研究与管理的最佳地域尺度。通过遥感技术，气候模式获得降水 数据，并驱动分布式水文模型，模拟和预测水文过程，是流域水文水资源研究的必然趋势。以 NO? AA-CPC-US 降水作为参照，在美国不同地区的 9 个小流域，评估卫星降水产品 PERSIANN，PERSI? ANN-CDR，TRMM-3B42V7，GPM-IMERG，雷达降水 StageIV 以及气候模式 ERA5 降水产品的精度， 并用这 7 种降水产品驱动 CREST 分布式水文模型，评估了 7 种降水产品的水文模拟效用。研究表 明：各降水产品与 NOAA-CPC-US 降水吻合程度从高到低，依次是 StageIV 雷达降水，PERSIANN- CDR 和 GPM-IMERG 次之，再次是 PERSIANN 和 ERA5，最后是 TRMM-3B42V7。各降水产品在美 国北部高纬度地区和西部山地等区域的小流域降水估算精度略低，在美国中部，南部，东部的小流 域有较好的降水精度。在水文模拟效用评估中，设定相同率定期，分别使用 7 种降水产品率定 CREST 模型参数，得到率定参数集后，在相同验证期对流域日径流过程进行模拟。结果表明：NO? AA-CPC-US 和 Stage IV 雷达降水在各小流域水文模拟中效果较好，在美国北部和西部地区，使用 PERSIANN，PERSIANN- CDR，GPM- IMERG，ERA5 降 水 进 行 水 文 模 拟 时 需 要 谨 慎 。 TRMM- 3B42V7 的小流域水文模拟效果不理想。     

基于web of science的1899～2010年湿地研究文献计量分析

利用Thomson Data Anlyzer(TDA)软件,对科学引文索引扩展版(science citation index expanded,SCIE)文献数据库中收录的1899～2010年间的湿地研究论文进行数据统计和分析,得出作者关键词词频次数在100次以上的关键词,以及高频词出现的年代,并将百年湿地研究划分为5个时间段,分析各个时间段内在研究中出现最多的10个关键词,以及百年湿地研究文献平均年发文量最多的10个关键词及其共词关联度,以期发现国际湿地研究的内容及热点。结果表明,湿地研究涉及多个学科领域;大量研究始于1990年;湿地的水文功能、生物地球化学功能和生物多样性功能等是湿地领域的主要研究内容;建模是其研究的主要方法;美国在该研究领域的研究处于世界领先地位,目前中国已成为继美国之后研究湿地科学的第二大国。     

多源再分析降水数据在拉萨河流域应用对比研究

针对资料稀缺地区水文模拟计算难题,开展多源再分析降水数据在拉萨河流域应用对比研究,本文基于HIMS系统构建了拉萨河流域分布式水文模型,以气象站实测数据为参照,对比分析了中国区域地面降水格点日值数据集和中国区域高时空分辨率地面气象要素驱动数据集两套遥感再分析数据集的气象数据在拉萨河流域的径流模拟效果。结果表明：在日和月时间尺度上,气象站实测降水数据的径流模拟精度最好,驱动集降水数据径流模拟结果要好于网格点降水数据。总体上,基于气象站实测降水数据的径流模拟纳西效率系数为0.86(日过程)和0.93(月过程),相关系数均在0.9以上。基于两类再分析数据的降水径流模拟纳西效率系数均在0.7(日过程)和0.8(月过程)以上,相关系数均在0.9左右。对于资料稀缺地区,多源再分析降水数据是重要的可用数据来源。借助于降水—径流模型,探讨多源再分析降水数据对径流模拟精度的影响,是完善多源再分析降水数据产品质量的一个重要环节。     

中国沙尘灾害遥感监测研究现状及发展趋势

沙尘灾害及其所引发的次生灾害所造成的生态环境和社会经济问题已越来越引起人类的重视。运用遥感技术进行沙尘灾害监测研究可弥补传统研究手段时空分辨率的不足。本文对遥感在沙尘暴源地、沙尘运移路径变化、下垫面状况、沙尘天气产生的天气背景以及沙尘信息定量提取等几方面的研究进行了简要总结,反映了我国沙尘灾害遥感监测研究的现状,并展望了未来遥感监测沙尘灾害研究的发展趋势。     

基于GWR模型的陕西秦巴山区TRMM降水数据降尺度研究

应用TRMM降水数据,进行国内典型区域降尺度相关研究,可弥补应用气象站点数据研究带来的局限。以陕西秦巴山区为研究区,基于TRMM降水数据和NDVI数据,应用GWR模型和比例指数,获得GWR年、月降尺度数据并进行检验,最后分析地形对降尺度结果的影响。结果表明：获得的1 km分辨率的GWR降尺度降水数据,具有较强的细节表现能力;降尺度数据与实测降水数据年尺度上相关系数为0.88,月为0.93,相关性较好;与TRMM原始数据对比,降尺度结果降水值略小,整体低估降水;区内秦岭山地GWR降尺度结果精度变化幅度最小,相似地形条件下,海拔越高,GWR降尺度结果表现越好;采用GWR模型进行秦巴山区TRMM降水数据的降尺度研究,具有较强的适用性。     

基于CLDAS融合降水的中国降雨侵蚀力研究

气象站和卫星降雨资料估算降雨侵蚀力时存在无法反映空间异质性且精度差的问题,基于CLDAS多源融合降水,利用EI₆₀模型从不同的时空尺度对中国的降雨侵蚀力进行评估,并结合降雨量、侵蚀性降雨次数、侵蚀密度等指标,探讨降雨对土壤侵蚀的潜在作用。结果表明：（1） CLDAS降雨侵蚀力与地面实测数据在不同的时间尺度均有良好的回归关系,相关系数达到0.8以上,与CMORPH降雨侵蚀力相比,其相对误差显著降低,可以准确反映全国范围的降雨侵蚀力季节性变异。（2） 在2001—2020年,不同雨量区的降雨侵蚀力、降雨量和侵蚀性降雨次数的变化趋势基本一致,高雨量区的年际变化波动剧烈,侵蚀性降雨次数和暴雨过程协同影响降雨侵蚀力的大小。（3） 空间上,中国的降雨侵蚀力值的特点为东南沿海地区高、西北内陆地区低。时间上,侵蚀性降雨集中在5—8月,夏、秋两季对土壤造成的侵蚀影响更大。（4） 通过对年降雨量、年侵蚀密度和年暴雨量进行分区定量分析,结果表明暴雨量与侵蚀密度成正相关关系,即年降雨量一定,暴雨事件越多,降雨侵蚀密度越大。     

A simple method for estimating basin-scale groundwater discharge by vegetation in the basin and range province of Arizona using remote sensing information and geographic information systems

Groundwater is a vital water resource in the arid to semi-arid southwestern United States. Accurate accounting of inflows to and outflows from the groundwater system is necessary to effectively manage this shared resource, including the important outflow component of groundwater discharge by vegetation. A simple method for estimating basin-scale groundwater discharge by vegetation is presented that uses remote sensing data from satellites, geographic information systems (GIS) land cover and stream location information, and a regression equation developed within the Southern Arizona study area relating the Enhanced Vegetation Index from the MODIS sensors on the Terra satellite to measured evapotranspiration. Results computed for 16-day composited satellite passes over the study area during the 2000 through 2007 time period demonstrate a sinusoidal pattern of annual groundwater discharge by vegetation with median values ranging from around 0.3 mm per day in the cooler winter months to around 1.5 mm per day during summer. Maximum estimated annual volume of groundwater discharge by vegetation was between 1.4 and 1.9 billion m³ per year with an annual average of 1.6 billion m³. A simplified accounting of the contribution of precipitation to vegetation greenness was developed whereby monthly precipitation data were subtracted from computed vegetation discharge values, resulting in estimates of minimum groundwater discharge by vegetation. Basin-scale estimates of minimum and maximum groundwater discharge by vegetation produced by this simple method are useful bounding values for groundwater budgets and groundwater flow models, and the method may be applicable to other areas with similar vegetation types.     

应用遥感技术探测土壤侵蚀的研究进展

在全世界范围内土壤侵蚀对农业生产和水质量都有着负面影响, 因此区域尺度的土壤侵 蚀评估非常重要, 但是它往往会受可收集到观测数据的数量和质量的限制。在过去的30 年中, 遥 感技术已为土壤侵蚀研究提供了多方面有效空间数据, 这些数据常被直接用于探测土壤侵蚀和 土壤侵蚀沉积, 通过辨别土壤侵蚀的总体特征, 可以区分土壤侵蚀区域, 再根据经验评估土壤侵 蚀强度, 获得探测结果。本文介绍了可用于土壤侵蚀研究的多种卫星和传感器及应用遥感数据探 测土壤侵蚀特征, 土壤侵蚀区域和土壤侵蚀沉积的实例。     

基于遥感数据的叶尔羌河流域水文过程模拟与分析

在西北荒漠-绿洲生态系统中,山区水循环对下游水资源管理具有重要作用。为了准确地理解高寒山区水文过程,以降水、温度和潜在蒸散发的遥感数据为模型输入,建立叶尔羌河流域的MIKE SHE模型。根据模型输出,从径流、积雪和蒸散发三方面探讨了流域的水文过程。结果表明：经校正后的遥感产品在叶尔羌河流域的水文模拟中取得了良好的应用效果,出山口卡群站日径流的效率系数达0.71,相关系数达0.85。河道的年平均径流深为146.66 mm,其中稳定的基流补给占21.3%。流域的年平均降雪231 mm,占总降水的74%左右;73.9%的融雪发生在7-9月,积雪主要分布于5000 m以上区域。蒸散发以7-9月中低山区植被覆盖良好的针叶林和草地为主。选用合适的方法对遥感数据进行验证和率定,有助于提高对资料缺失的高寒山区流域水文过程的认识。对不同水文要素进行分析验证,可更准确地理解水资源的转化、储存方式及其时空分布,以便为下游水资源管理提供依据。     

中国不同气候区多源遥感降水融合与性能综合评估

遥感降水产品种类繁多,单一遥感降水产品难以满足所有气候区的降水估算。多源遥感降水融合方法可弥补这一缺陷,进而提高降水估算精度。本研究选择四种全球典型遥感降水产品（CHIRPS v2.0、CMORPH v1.0、PERSIANN-CDR、TRMM 3B42V7）,利用集成模型输出统计（EMOS）进行数据融合,并与均值（MME）对比分析,阐明遥感降水产品和EMOS,在不同气候区的基本统计性能（BIAS、RMSE、r和KGE）、等级性能（POD）和水文性能（NSE）。结果发现：① 四种遥感降水产品均能捕获多年降水的空间分布格局,但EMOS改进了遥感降水产品整体低估现象。相对于MME,EMOS显著地（P<0.05）减小了4个气候区的BIAS,减小全国降水BIAS和RMSE分别为36.9%和10.2%。全国尺度而言,EMOS提高r和KGE分别为18.2%和71.4%。② PERSIANN-CDR中寒旱区微量降雨的POD高于其他三种产品,但是对大雨的POD低于其他产品。EMOS对微量降雨POD的提高出现在干旱区和青藏高原,对中雨POD则在过渡区和湿润区,而对小雨则适用于全国各气候区。③ TRMM 3B42V7的径流模拟能力优于其他三种遥感降水产品,表现最差的为CHIRPS v2.0产品。相对MME而言,除过渡区外,EMOS均提高了其他气候区的水文模拟性能,且在青藏高原、干旱区和湿润区的NSE分别提高26.3%、8.5%和2.2%。研究结果不仅为遥感降水产品在不同气候区数据源的选择提供参考依据,而且为多源遥感降水数据的融合和应用开拓了新思路。     

1998-2012年青藏高原TRMM 3B43降水数据的校准

运用1998-2012年青藏高原的TRMM 3B43降水数据以及气象台站实测降水数据,对比分析了青藏高原地区TRMM 3B43降水数据偏差分布规律。结果表明:(1) TRMM 3B43降水数据在青藏高原地区存在明显误差,特别是降水量大的地区和月份,偏差量较大。(2)青藏高原地区TRMM 3B43降水数据偏差分布与海拔、经纬度、降水量存在密切的关系。用偏差分布规律,加法修正法结合随机森林算法对青藏高原地区TRMM 3B43降水数据进行了校准。经过校准之后,数据精度得到显著提高,有效增加了数据的可用性,多年月平均数据决定系数R²最大可达到0.9(3、10月),最小也接近于0.5(12月),效率系数E均为正值,最大可达到90(3、10月);多年季平均和多年平均降水数据中除了第一季度结果稍差外(决定系数R²为0.58),其余数据校准效果均较好。