自發地理信息研究熱點分析

彭雨滕　馬林兵　周博等

摘要：自發地理信息是區別于傳統地理信息采集模式的新型地理信息，推動地理學新的科學認知與研究發展。收集“Web of science”數據庫2007年～2017年期間的自發地理信息英文文獻信息，基于CiteSpace軟件對自發地理信息的發展現狀、研究熱點進行可視化分析，結合文獻閱讀，對其理論與技術問題進行分析與綜述。自發地理信息自2007年以來發展迅速，其應用范圍十分廣泛，涉及災害應急監測、城市管理、環境監測、旅游行業、農業、醫療行業等多個領域。國際上自發地理信息的研究熱點主要集中在公民科學、網絡與信息技術、自發地理信息數據與應用四個方面，國內自發地理信息研究應用還不成熟，未來應從規范化、移動化、自動化、拓展化四個方面進行發展完善。在下一代數字地球建設過程中，自發地理信息可以參與發展全球化的地理數據生產，同時基于自發地理信息的微觀個體行為調查與分析以及大地理數據分析也是未來重要的研究方向。

關鍵詞：自發地理信息；CiteSpace；熱點；VGI；OSM；共現分析；GIS

中圖分類號：K909 文獻標識碼：A

0引言

地理學中傳統地理信息的收集需要相關機構組織專業人員，制定詳細的工作計劃，工作量大，更新與維護相對困難，有學者提出普通公民通過社區參與的方式解決地理研究中的信息搜集與更新維護問題，公眾逐漸參與到地理學研究中。隨著空間定位及網絡技術的發展，公民可以在網絡中進行數據交互，自發提供豐富廣泛的具有地理參考意義的信息。2007年由NCGIA等機構主辦的學術研討會議上將這種新型數據源概括為自發數據源，會議上GoodChild對這種區別于傳統制圖機構以及遙感技術之外的第三種地理信息收集方法進行總結：使用網絡以及GPS等技術創建、收集、傳播個人自發提供的融合web2.0、集體智慧、新地理學（Neogeography）等元素的地理信息為自發地理信息（volunteered geographic in formation，簡稱VGI）。

VGI自提出以來，受到了社會的廣泛關注，它的出現大大提高了公眾對于參與地理問題研究的認知，可以作為一個潛在的數據源來解決現有的一些地理問題，也為信息全球化下的海量地理信息生產與應用提供解決方案。這種創建、編譯和共享大量描述性信息的新方法有影響科學和社會的潛力，VGI代表的是地理信息內容、特征與模式創建、共享、傳播和使用的前所未有的轉變，能夠為現有的地理學前沿帶來新的學科認知。普通公民參與到地理科學研究中可以集聚公眾智慧，挖掘有價值的地理信息應用于實踐。李德仁等指出將地理信息的收集外包給普通公民使得數據能夠及時更新，同時節約時間、經濟成本。

理論的研究以及技術的進步正推動著VGI快速發展，VGI研究相關的文獻也呈現快速遞增趨勢，借助CiteSpace軟件可對VGI研究文獻進行可視化分析，展現VGI發展過程中的研究熱點，結合對熱點文獻的整理閱讀，挖掘和解讀VGI研究現狀以及未來發展趨勢。

1方法及數據來源

本文基于VGI關鍵詞進行共現分析。共現分析是對文獻進行共同字段分析，即對一組詞兩兩統計他們在同一組文獻中出現的次數。Whit taker最早提出共詞分析的假設，基于該理論提出本文分析的假設前提：①如果有足夠多的作者對同一技術術語關系認可，那么認為這種關系在他們所關注的科學領域具有一定意義；②學者在論文中標引出來的關鍵詞是能夠反映其文章內容核心的可信賴指標，反映科學研究的現狀。基于以上假設，通過挖掘共現頻次高的關鍵詞可以反映VGI主題研究中的研究現狀。

基于CiteSpace軟件進行可視化分析的同時，傳統的文獻閱讀方法依然不可或缺，對熱點文獻進行閱讀和整理也是研究過程中的重要工作。通過可視化分析結合文獻閱讀的方法，以VGI關鍵詞共現網絡時序圖（圖1），展現VGI發展脈絡及研究熱點，并統計每年文獻發表數量（圖2）。

在WOS（web of science）數據庫中檢索2007年至2017年VGI主題研究的相關論文，時間跨度11年，語種為英語，剔除與VGI主題無關的文獻后共得到檢索記錄共611條，構建本地文獻數據庫作為數據源。圖1中，按照關鍵詞在本地文獻數據庫中首次出現的時間進行排列顯示，每一年的文獻單獨作為一個分析樣本；連線表示關鍵詞共現關系；共現次數越多，節點關鍵詞字體越大，其關鍵詞的研究越熱門，為篩選出主要研究熱點，圖1中2007年～2015年關鍵詞共現次數要≥5次，2016年～2017年文獻較新，關鍵詞共現次數較低，但能展現VGI最新研究動態，因此悉數標記在圖中并進行局部放大。

2 VGI研究熱點

從圖1和圖2中能夠看出VGI領域的生命周期和不同時期高頻詞的發展軌跡。2007年～2009年，研究熱點相對集中，熱點詞主要涉及地理信息及分類，共現次數大，文獻發表數量較少，2009年之后VGI研究熱點更加分散、細致，2010年VGI相關研究開始增多，相關文獻發表數量增加（圖2），出現OpenStreetMap（OSM，公開地圖）、crowd sourcing（眾包）、citizen science（公民科學）、neogeography（新地理學）、public participation（公眾參與）、Internet、spatial data infrastructure（空間數據基礎設施，SDI）等關鍵詞，這些研究是VGI發展的理論基礎與技術支撐，OSM是VGI研究進程中十分重要的一個節點，OSM是一個允許世界范圍內的志愿者進行協作創造的開源地圖眾包項目，是VGI發展過程中最廣泛和最具代表性的應用之一，許多學者通過OSM研究VGI的數據、志愿者特征以及拓展應用。2010年之后，VGI研究熱點開始具體到實際應用問題，主要為精度、質量、價值、融合等數據問題研究及應用研究，其應用涉及多個領域。