全球NDVI研究趋势文献计量分析（1985-2021年）

分享一篇文献，发表于中科院分区二区TOP期刊，将文献计量应用于遥感领域。目前文献计量和遥感的结合应用还很少，论文发表难度较低。 尤其推荐相关的硕士、博士新生掌握这个技能，使用文献计量方法快速了解自己的研究领域。

[1] XU Y, YANG Y, CHEN X, et al. Bibliometric analysis of global ndvi research trends from 1985 to 2021: 16[J]. Remote Sensing, 2022, 14(16): 3967. DOI:10.3390/rs14163967.

摘要

NDVI作为一种最早出现的遥感指数产品之一，已经广泛应用于植被研究，目前已经有大量关于NDVI的综述文章，但是要么局限于某一学科领域，要么限制于某一区域，系统性的NDVI综述较为少见。文献计量学作为一种科学文献分析手段，已经被广泛应用于多个学科，目前还没有综述文章从文献计量的角度对NDVI相关研究进行分析。本研究使用文献计量和科学制图的方法，对以NDVI为主题从Web of Science检索获取的1985-2021年引文数据进行了分析。分析结果表明，NDVI的研究数量呈指数级增长，涉及的研究领域也越来越丰富，越来越多的卫星和航空遥感平台使得NDVI数据来源更加多元，机器学习方法和以Google Earth Engine为首的云计算平台，会让NDVI数据产品更加准确、生产效率更高。

引言

植被作为陆地生态系统最重要的组成部分之一，具有连接水文、土壤、大气等生态要素的作用，可以为自然生态系统和人类生产生活提供有力保障。植被覆盖变化对于全球变暖、生物多样性的变化有着重要的影响，而大的时间和空间尺度上人类获取的植被信息有限，直到遥感技术改变了这个情况。基于遥感的植被指数是分析大尺度植被变化的重要手段，其中归一化植被指数（Normalized Difference Vegetation Index, NDVI）从1969年被提出以来，已经广泛应用于植被评估，几乎所有的地球观测卫星都配备了可以以不同时空分辨率生成该指数的传感器。NDVI以其拥有长时间序列的数据，简单易用的特点，已经成为了用于植被研究的最常用指数。

经过几十年的发展，已经出现了多种时空分辨率的NDVI时间序列数据集，免费的卫星遥感数据源主要有Advanced Very High-Resolution Radiometer (AVHRR), SPOT/VEGETATION, Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS),Visible Infrared Imaging Radiometer Suite (VIIRS), Landsat, Sentinel 高分系列等等. 商业遥感卫星如WorldView、Planet、吉林一号等则提供了更加灵活、更高分辨率、更高重访周期的数据。近年来无人机技术的高速发展也带动了无人机遥感应用，NDVI成为重要的无人机遥感输出数据之一，其空间分辨率可达厘米级。

虽然目前NDVI相关的综述性文章已经很多，但是很少有研究从文献计量或科学计量分析的角度关注NDVI研究。区别于以往的NDVI综述文章，本文主要从文献计量的角度展开。“文献计量学”最早由Pritchard于1969年提出，其定义为“将数学和统计方法应用于书籍和其他知识传播媒介。”目前文献计量已经成为分析科学研究进展的有力工具，可以定量的描述特定研究主题的必要信息，包括领域的作者、出版物数量、研究机构分布，还可以确定研究领域内的重要文献，以知识图谱形式提供关键词、机构、国家之间的联系和分布特征。一般来说，文献计量方法收纳的参考文献越多，越能够深入理解这个研究领域。为了实现研究目的，我们设置了以下研究问题：

• Q1：NDVI的文献总体趋势？

• Q2：从这个趋势中可以发现什么？

• Q3：NDVI研究的未来趋势是什么？文献计量分析达到以下目标：

1. 提取文献计量信息

2. 使用bibliometrix，tidyverse这两个R包和biblioshiny WEB程序分析引文

3. 使用文献作者或者作者的指数来识别NDVI研究的领军人物

4. 使用引用分析和共现地图来了解研究发展历程

5. NDVI研究相关国家、文献产出、被引和合作网络

最后，本文组织如下。第2节列出了相关领域的主要文献计量文章。第3节详细阐述文献计量使用的数据和方法。第4节介绍了文献计量分析的结果并讨论。第5节根据分析结果总结了NDVI相关研究现状并对未来发展趋势进行了探讨。

结果与讨论

描述性计量分析

Scientific production of NDVI-related literature from 1985 to 2021.

WOS研究领域

根据WOS研究领域提取的NDVI相关研究涉及的研究领域数量随时间变化情况，以及TOP10研究领域的时间变化。

(a) Number of WOS research areas covered in NDVI-related literature. (b) Temporal evolution of the top ten most productive WOS research areas in NDVI-related literature.

从事NDVI研究的国家和机构

(a) Top five countries according to annual scientific production; (b) annual proportion of China’s scientific production.

Map showing research collaboration between countries.

总被引TOP10的国家平均被引数量、总发文量

最有影响力的期刊

REMOTE SENSING发文量指数级增长。

Temporal analysis of the publication source of NDVI-related research.

最有影响力的作者

使用H指数对作者进行排序。美国科学家在影响力最强前10占据6席，中国仅有1席。

最有影响力的论文

根据GCS和LCS确定的影响力TOP10论文有较明显的不同。

研究热点变迁

Temporal trends in author keywords.

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