城市生态遥感研究热点与发展
趋势的可视化分析
尹慧敏1,2，胡秀娟1,2，
杨立娟3，李春强1,2，徐涵秋1,2
作者单位：
1.福州大学环境与安全工程学院；2.福州大学福建省水土流失遥感监测评价与灾害防治重点实验室；3.闽江学院测绘工程系
基金项目：
国家自然科学基金项目“森林覆盖空间位移的格局、过程与机制”；福建省教育厅中青年教师教育科研项目“中国红壤典型区长汀县水土流失天空地一体化遥感动态监测”
作者简介：
尹慧敏，硕士研究生，主要从事环境与资源遥感研究应用
引用格式：
YIN Huimin，HU Xiujuan，YANG Lijuan，et al.Visualization analysis of the development and hot spots of urban ecological remote sensing research［J］.Remote Sensing Technology and Application，2024，39（3）：642-658.［尹慧敏，胡秀娟，杨立娟，等. 城市生态遥感研究热点与发展趋势的可视分析［J］. 遥感技术与应用，2024，39（3）：642-658.］DOI：10.11873/j.issn.1004⁃0323.2024.3.0642
文章概述
为探讨近 30 年城市生态遥感研究的发展趋势及热点，基于文献计量法，以 Web of Science（WoS）数据库中的 SCI 及 SSCI 学术期刊和 CNKI 数据库中的学术期刊为数据源，运用文献分析软件 CiteSpace 绘制城市生态遥感领域知识图谱，对 1991~2021年该领域发表的论文进行分析。结果表明：①就发文数量来看，城市生态遥感的研究经历了“萌芽阶段”、“累积阶段”和“快速增长阶段”，呈现出良好的发展态势，发文量的质心在世界范围内也表现出从东部向西部然后又回归东部的迁移趋势；②就研究机构来看，在 WoS 与 CNKI 数据库中发文量最多的研究机构分别是中国科学院地理科学与资源研究所和北京师范大学；③就发文期刊来看，在 WoS 与 CNKI 数据库中发文量最多的期刊分别是 Remote Sensing 与《生态学报》；④就核心作者来看，中国科学院周伟奇与福州大学徐涵秋分别是 WoS 和 CNKI 数据库中发文量最多的作者；⑤通过对关键词的统计，“生态环境”、“土地利用”、“景观格局”为近年来城市生态遥感领域的研究热点。总体来看，城市生态遥感在环境科学、自然地理学、测绘学等学科占有越来越大的比重，应用生态遥感模型来定量评估生态环境质量成为该领域的重要趋势，城市生态遥感研究对遥感影像的分辨率要求越来越高，今后高空间和高光谱分辨率遥感影像将成为该领域的热门数据源，多源遥感数据协同反演城市生态也将成为该领域的发展趋势。
结论与展望
本文通过对城市生态遥感的相关文献进行计量研究，得出以下结论：
（1）1991~2021 年间，城市生态遥感领域的发文量总体呈上升趋势，2019~2021年涨势明 显，2021年总发文量近400篇。相关论文主要发表在生态环境、自然地理和测绘等学科期刊。中国是该领域发文量最多的国家，中国科学院地理科学与资源研究所是 WoS 数据库中该领域发文量最多的研究机构，北京师范大学是 CNKI 数据库中该领域发文量最多的研究机构。WoS 数据库中 Remote Sensing的发文量最多，Remote Sensing of Environment 的篇均引用最高，CNKI 数据库中《生态学报》发文量最多且篇均引用次数最高。在 WoS 数据库中中国科学院生态环境研究中心周伟奇发文最多，CNKI 数据库中福州大学的徐涵秋发文最多。
（2）1991~2021 年间，WoS和CNKI 两数据库的高频关键词主要集中在“生态环境”、“遥感”、“城市化”等方面。对比两数据库近5 a 的突现词，WoS数据库中突现词仅有1个，为“Science”，CNKI 数据库中突现词有3个，分别为“主成分分析”、“遥感生态指数和“卫星遥感”，可见CNKI 数据库近 5 a 在城市生态遥感领域的研究内容较 WoS 数据库更为活跃。此外，两个数据库排名前 10 的高被引论文研究主题均有“土地利用变化”、“城市热岛”、“景观格局”，其中，WoS 数据库有6篇主题为“土地利用变化”，而CNKI 数据库主题为“土地利用变化”的有2篇，表明在高被引论文中，国外学者更加关注土地覆盖类型及其变化对城市生态环境产生的影响。
（3）在 WoS 数据库中，美国学者更多地关注单项生态因子与城市生态环境的利害关系，如土壤养分减少对土地利用及规划的影响、地形因素对土地利用的影响以及树冠覆盖度与社会经济特征关系对城市规划及其生态的影响等。中国学者则更注重利用多因子指标构建评价体系或模型，定量或定性地评估城市生态环境质量，如利用多源遥感数据研究城市化与生态环境质量的耦合关系、计算城市生态服务价值等。
（4）随着城市化进程的不断推进和对城市生态系统服务功能研究的深入，人们对生态环境变化监测提出了更高的要求。城市生态遥感的研究逐渐由二维转向三维空间分析，如何更精细地探索城市景观格局、空间异质性和三维绿量等与城市生态环境的定量关系成为该领域的研究重点。近年来城市碳源的研究成为该领域研究的热点方向之一，新发射的一系列温室 气体卫星，如 GOSAT（Green⁃house gases Observing SATellite）、OCO-2（Orbiting Carbon Observatory-2）和OCO-3（Orbiting Car⁃bon Observatory-3）等，它们在定量分析区域、城市或点源碳排放中展示出巨大的发展前景，双碳目标与城市生态遥感协同研究，助力生态修复、生态重建的实现。
（5）伴随传感器的研发水平的提升，以及深度学习、人工智能、遥感大数据等迅猛发展，运用多平台、多传感器、多时相、多角度、高空间和高光谱分辨率遥感影像协同反演成为今后的发展趋势，不受天气影响、可穿透云层及雨区、具备全天候、全天时的观测能力的遥感技术，如合成孔径雷达，能够为城市生态质量的研究提供实时、准确的地面空间信息，同样是该领域遥感技术的发展方向。
