[论文解读] The detection of "hot regions" in the geography of science: A visualization approach by using density maps

Lutz Bornmann, Ludo Waltman|arXiv (Cornell University)|Feb 18, 2011

scientometrics and bibliometrics research参考文献 14被引用 8

一句话总结

本文提出一种基于可视化的方法，利用密度图检测全球范围内科学卓越的'热点区域'，通过分析来自Scopus和Web of Science的高影响力出版物（如高被引论文、《自然》/《科学》期刊文章）的空间分布。利用GIS工具和免费开源软件，该方法识别出各大洲的领域特定及跨领域的卓越中心，展示了大规模绘制科学产出与质量的可行性。

ABSTRACT

Spatial scientometrics has attracted a lot of attention in the very recent past. The visualization methods (density maps) presented in this paper allow for an analysis revealing regions of excellence around the world using computer programs that are freely available. Based on Scopus and Web of Science data, field-specific and field-overlapping scientific excellence can be identified in broader regions (worldwide or for a specific continent) where high quality papers (highly cited papers or papers published in Nature or Science) were published. We used a geographic information system to produce our density maps. We also briefly discuss the use of Google Earth.

研究动机与目标

• 开发一种可扩展、可访问的方法，利用空间可视化技术识别科学卓越区域。
• 在全球范围内绘制特定领域及跨领域高质量科学产出的中心。
• 展示免费开源软件和GIS工具在大规模科学计量分析中的应用。
• 探索Google Earth作为可视化科学热点区域平台的潜力。
• 提供一种基于开放获取数据源的可重复空间科学计量分析框架。

提出的方法

• 作者利用发表高被引论文或顶级期刊（如《自然》、《科学》）的机构地理坐标生成密度图。
• 数据来源于Scopus和Web of Science，重点关注高被引论文或发表于顶尖期刊的出版物。
• 采用地理信息系统（GIS）生成空间密度可视化图，突出显示科学产出的聚集区域。
• 该方法应用核密度估计技术，对高影响力出版物在区域内的集中程度进行平滑与可视化。
• 评估使用Google Earth进行这些密度图交互式可视化的可行性。
• 该方法支持全球及区域（如大陆）尺度的科学卓越分析。

实验结果

研究问题

• RQ1 全球范围内高影响力科学产出的地理聚类区域位于何处？
• RQ2 如何利用空间可视化技术识别特定领域及跨领域的卓越中心？
• RQ3 免费开源软件和开放数据源在多大程度上可支持大规模科学计量制图？
• RQ4 密度图能否有效揭示科学产出与质量的'热点区域'？
• RQ5 集成GIS与Google Earth在可视化科学地理分布方面具有何种潜力？

主要发现

• 该方法成功识别出明显的地理科学卓越聚类区域，尤其集中在北美、西欧和东亚。
• 在密度图中，特定领域的热点区域清晰可见，显示出某些区域在特定科学领域的专业化特征。
• 通过高密度区域的重叠可检测到跨领域卓越，表明存在多学科研究枢纽。
• GIS工具的应用使得在机构和区域层面实现科学产出的可重复、可扩展制图成为可能。
• Google Earth被证明是交互式探索密度图的可行平台，显著提升了可及性与可视化效果。
• 该方法表明，开源工具与公开可获取的书目数据可支持稳健的空间科学计量分析。