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极地是许多科学领域的研究前沿，例如地球物理学、海洋学、生态学等，而遥感技术为这些研究提供了大量的数据和观测手段。极地遥感在科学发现、环境监测、气候政策制定、资源管理以及国际合作等方面具有不可替代的作用。本期分析以WoS核心合集国际论文作为数据源，揭示全球极地遥感领域当前的研究现状。
一、论文发文趋势
WOS核心合集中关于极地遥感相关主题论文共计6227篇，图1为这些论文的年度分布。可以看出，极地遥感主题的论文在1997和2008年前后各有一次明显增长，且2008年后呈快速增长趋势。截至2023年12月13日，全球该主题高被引论文42篇、综述性论文211篇，JCI一区论文率3.8%（237篇）。
图1 极地遥感领域论文年度分布
注：JCI（Journal Citation Indicator）是科睿唯安公司针对Web of Science核心合集推出的期刊评价指标，指的是期刊过去三年发表的全部文章的学科规范化影响力的平均值。与基于当年影响因子计算的JCR分区相比，JCI分区增加了学科规范化和三年平均值两项优化。
二、学科领域分布
极地遥感研究涉及的学科领域十分广泛，共有135个WoS学科类别，图2揭示近10年发文量位居前20的学科。其中，“跨学科地球科学”、“遥感”、“环境科学”排在前三位，其他如“成像科学与摄影技术”，“气象学与大气科学”、“自然地理学”等领域也有大量论文。在当前ESI数据库中，极地遥感研究涉及上述学科领域的高被引论文分别为19篇、13篇、18篇、12篇、7篇、4篇。
图2 极地遥感主题论文学科领域分布
为揭示极地遥感在其主要研究领域的发展趋势，选取文献量最多的前6个学科绘制时间序列图，如图3所示。其中，红线是基于线性回归计算得出的趋势线。可以看出，“环境科学”的增长最为显著，其次是“跨学科地球科学”。“遥感”和“成像科学与摄影技术”呈现稳定增长，“自然地理学”呈现轻微下降，“气象学与大气科学”增长比较缓慢。
图3 近10年极地遥感主要研究领域的论文时间序列图
图4以热图的形式进一步揭示上述6个主要研究领域的文献数量变化，“跨学科地球科学”文献量在2020年达到高峰，增长率达到了32.2%；“环境科学”在2014年增长率最高，达82.4%；“遥感”在2016年有一次显著增长，增长率为75.0%；“成像科学与摄影技术”在2013年和2016年均有显著增长。“自然地理学”除了在2013年增长较快外，后续整体平稳；“气象学与大气科学”在整个时间段内相对较为平稳，2021年增长率和文献量同时达到最高峰。
图4 近10年极地遥感主要研究领域论文量年度增长率
三、主要国家/地区科研表现
表1为近10年全球极地遥感领域研究成果较多的国家的科研表现，按论文数量排名。图5兼顾了发文量和被引频次的关系，用圆点大小表示论文被引百分比相对大小。可以看出，浅橙色圆点所代表的美国整体实力强悍，远超其他国家。德国（棕色）虽然发文量略少于中国（绿色），但科研影响力、国际合作程度均大于中国。此外，加拿大、英国、法国、挪威在该领域整体实力强劲，荷兰在前1%论文、国际合作论文和高被引论文三项的百分比为最高值，因此其科研成果质量十分值得关注。
表1 极地遥感领域研究成果数量排名前14的国家的科研表现
图5 极地遥感领域研究成果数量排名前14的国家的科研表现四象限散点图
四、主要研究机构
表2为近5年全球极地遥感领域论文被引频次前20的研究机构。美国国家航天局（NASA）在发文量小于德国赫姆霍兹协会的情况下，被引频次排名第一，在该领域科研实力十分突出。此外美国还有众多大学系统在全球前20之列，如加州大学系统、阿拉斯加大学系统、科罗拉多大学系统、德克萨斯大学系统、马里兰大学系统等。表2还揭示出法国、中国、荷兰、俄罗斯、挪威该领域的主要科研机构。
表2 极地遥感领域发文被引量前20的机构
国内方面，近5年极地遥感领域发文量最高的中国机构是中国科学院，其次为中国科学院大学，它同时也是发文量最高的中国高校。武汉大学发文量在中国高校中排名第二，在国内机构中排名第三。其中，武汉大学内各机构的发文量最高的依次为：中国南极测绘研究中心、测绘遥感信息工程国家重点实验室和电子信息学院。
五、主要发文期刊
极地遥感作为一个对人类社会和国家发展具有深远影响的科研领域，在很多高水平期刊上都不乏有文献发表。表3以刊发有ESI当期高被引论文为入选标准，列出近5年该领域重要期刊，综合考虑高被引论文百分比（第一排序字段）、论文被引百分比（第二排序字段）和论文数（第三排序字段）等指标，对极地遥感重要发文期刊进行揭示，其中包括Nature Reviews Earth & Environment、
Nature Plants、Nature Climate Change、Nature Communications、Nature Geoscience等Nature系列刊，以及Science系列刊Science Advances等。
表3 极地遥感领域重要发文期刊
六、关键词共现分析
将WOS核心合集中检索得到的极地遥感相关主题文献信息导入VOSviewer，对作者关键词(Author keywords)进行词频统计和聚类分析，可得如图7所示密度图。图中字号越大的关键词出现频率越高，相近颜色的关键词属于同一个聚类。可以发现：除了遥感(Remote Sensing)、南极(Antarctic/Antarctica)和北极(Arctic)等检索词之外，出现频率最高的关键词是气候变化(Climate Change)、永久冻土(Permafrost)和中分辨率成像光谱仪(MODIS)。北极、气候变化、永久冻土和热喀斯特(Thermokarst)等词汇形成了一个聚类，均与生态环境变化有关；与海冰(Sea Ice)形成一个聚类的则主要是无源微波遥感(Passive Microwave)、微波辐射度量学(Microwave Radiometry)和亮温度(Brightness Temperature)等观测手段或指标；此外，围绕着海洋(Ocean)、冰川(Glacier)等关键词各自形成了聚类。
图6 极地遥感领域论文高频关键词密度图
七、高影响力文献
2020年至今，极地遥感相关主题ESI高被引论文共15篇，文献信息如下：
[1] You Q L, Wu T, Shen L C, et al.Review of snow cover variation over the tibetan plateau and its influence on the broad climate system[J/OL]. Earth-Science Reviews, 2020, 201(2019-11-27)[2023-12-14].https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2019.103043.
[2] Xiao J F, Fisher J B, Hashimoto H, et al.Emerging satellite observations for diurnal cycling of ecosystem processes[J]. Nature Plants, 2021, 7(7): 877-887.
[3] Wood M, Rignot E, Fenty I, et al.Ocean forcing drives glacier retreat in greenland[J/OL]. Science Advances, 2021, 7(1)(2021-01-01)[2023-12-14]. https://doi.org/10.1126/sciadv.aba7282.
[4] Wang Y R, Hessen D O, Samset B H, Stordal F.Evaluating global and regional land warming trends in the past decades with both modis and era5-land land surface temperature data[J/OL]. Remote Sensing of Environment, 2022, 280(2022-07-28)[2023-12-14]. https://doi.org/10.1016/j.rse.2022.113181.
[5] Van Sebille E, Aliani S, Law K L, et al.The physical oceanography of the transport of floating marine debris [J/OL]. Environmental Research Letters, 2020, 15(2)(2020-02-17)[2023-12-14].https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab6d7d.
[6] Tedesco M, Fettweis X.Unprecedented atmospheric conditions (1948-2019) drive the 2019 exceptional melting season over the greenland ice sheet[J]. Cryosphere, 2020, 14(4): 1209-1223.
[7] Piao S L, Wang X H, Park T, et al.Characteristics, drivers and feedbacks of global greening[J]. Nature Reviews Earth & Environment, 2020, 1(1): 14-27.
[8] Nicolaus M, Perovich D K, Spreen G, et al.Overview of the mosaic expedition: Snow and sea ice[J/OL]. Elementa-Science of the Anthropocene, 2022, 10(1)(2022-02-07)[2023-12-14]. https://doi.org/10.1525/elementa.2021.000046.
[9] Myers-Smith I H, Kerby J T,Phoenix G K, et al. Complexity revealed in the greening of the arctic[J]. Nature Climate Change, 2020, 10(2): 106-117.
[10] Mohamed A, Abdelrady A, Alarifi S S, Othman A.Geophysical and remote sensing assessment of chad's groundwater resources[J/OL]. Remote Sensing, 2023, 15(3)(2023-01-17)[2023-12-14]. https://doi.org/10.3390/rs15030560.
[11] Li X F, Liu B, Zheng G, et al.Deep-learning-based information mining from ocean remote-sensing imagery[J]. National Science Review, 2020, 7(10): 1584-1605.
[12] Kutser T, Hedley J, Giardino C, et al.Remote sensing of shallow waters - a 50 year retrospective and future directions[J/OL]. Remote Sensing of Environment, 2020, 240(2020-01-13)[2023-12-14]. https://doi.org/10.1016/j.rse.2019.111619.
[13] Jin X Y, Jin H J, Iwahana G, et al.Impacts of climate-induced permafrost degradation on vegetation: A review[J]. Advances in Climate Change Research, 2021, 12(1): 29-47.
[14] Isaksen K, Nordli O, Ivanov B, et al.Exceptional warming over the barents area[J]. Scientific Reports, 2022, 12(1)(2022-06-15)[2023-12-14].
[15] Adusumilli S, Fricker H A, Medley B, et al.Interannual variations in meltwater input to the southern ocean from antarctic ice shelves[J]. Nature Geoscience, 2020, 13(9): 616-620.
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（编辑：江珊、张开阳 审核：刘颖）
