【佳文推荐】2021 年度自然科学基金申请书关键词透视地理科学研究前沿热点与发展方向

2021年度自然科学基金申请书关键词透视地理科学研究前沿热点与发展方向

高阳^1,2，熊巨华^1，吴浩^1,3，张中浩^1,4，刘建宝^1,5，李鑫^1,6

地理科学是研究自然因素、人文要素和地理信息及地理综合体的空间分异规律、时间演化过程和区域分布特征的基础学科。国家自然科学基金是中国地理科学基础研究资助的主渠道，其申请情况在一定程度上体现了中国地理科学研究的前沿热点。研究介绍了国家自然科学基金视角下地理科学学科布局优化的发展历程，词云分析了2021年国家自然科学基金地理科学领域4479项申请书的全部关键词，阐析了地理科学与各分支学科的研究热点，以期为中国地理科学的优化布局和战略方向引领提供支撑。

1. 自然科学基金视角下地理科学学科优化布局历史沿革

“明确资助导向”“完善评审机制”和“优化学科布局”是国家自然科学基金委深化改革的三大任务，其中，“优化学科布局”的首要措施就是开展学科申请代码调整。

地理学代码自设定至今共经历了5个阶段，目前正全面转入第六阶段。第一阶段（1986年），在基金委成立之初开始设置地理学申请代码，仅设置1个一级申请代码D01，并命名为地理学。第二阶段（1987—2007年），一级代码D01名称为地理学、土壤学和遥感，二级代码共25 个，涵盖了地理学、土壤学、遥感与地理信息系统的主要方向。第三阶段（2008—2017年），开始使用三级代码，一级代码重命名为地理学，并将上一版本的25个二级代码压缩到12个，下设34个三级代码。第四阶段（2018年），将2008版地理学申请代码中与环境相关的4个二级代码单独拿出。第五阶段（2019年），对2018版地理学申请代码再次调整，形成2019版申请代码。第六阶段（2021年），构建“三维四象”的学科体系。“三维”即自然地理学、人文地理学和信息地理学，“四象”即将代码的属性与特色分为4 类，包括基础框架、前沿发展、强化需求和内力提升。

关键词体现了学科内涵与外延，是学科研究内容的高度升华，与学科发展前沿紧密相连。关键词是科学基金项目评审的重要依据，基金关键词数据库既要体现学科的基础研究范围边界和重点研究领域，也要能引领发展前沿和热点方向。以关键词设置为抓手，引导申请人选择恰当的研究领域，是优化地理科学布局，实现学科均衡发展的重要途经。

“D0101 地貌学”领域，热点是以大时空尺度为特色，聚焦地球及其他星球表面的形态特征、成因、分布及其发育规律等主题，开展地理学、地质学、风沙物理学等学科的交叉研究。

“D0102 水文学和气候学”领域，热点主要以分布式水文模型等为手段，关注人类活动等影响下，蒸散发、土壤水、径流、植被等关键要素以及流域水循环等过程的变化机制及其驱动因素。

“D0103 生物地理与土壤地理”领域，热点主要在探讨生物与土壤的时空分异特征及形成机制。土壤有机碳是青年基金的研究热点；面上项目多集中于植物功能性状等领域。

“D0104 环境地理和灾害地理”领域，主要探究灾害背后的致灾机理，开展灾害风险分析等研究，其中，气候变化、滑坡、泥石流与风险分析、评估和管理等是主要研究热点议题。

“D0105 景观地理和综合自然地理”领域，强调以部门自然地理学为基础，从整体观视角，认识和阐述自然地理环境组成要素间相互之间和整体联系规律，生态系统服务、景观格局是主要研究热点。

“D0106 冰冻圈科学”领域，主要研究冰冻圈和其他圈层（包括人类经济社会系统）相互作用中冰冻圈扮演的角色和作用，青藏高原、气候变暖、多年冻土与气候变化模拟是主要研究热点关键词。

“D0107 地理环境变化与文明演化”领域，全新世时期的气候变化、环境考古是地理环境变化领域的热点问题，定量重建的方法是热点方法。

“D0108 经济地理”领域，研究热点主要包括对典型地区不同尺度经济活动的空间组织、网络格局、区域差异的形成机理进行探索，考察地理要素对经济系统运行的影响机制。

“D0109 城市地理和乡村地理”领域，热点内容主要有乡村地域系统内在运行机理，乡村聚落空间演变规律，乡村转型发展路径，城市空间结构与城市网络的形成机理，城市收缩与更新、城市建成环境与宜居性、城乡融合发展等议题。

“D0110 人文地理”领域，热点主要是考察旅游地空间结构演化，不同类型旅游空间生产机理，剖析旅游者行为与体验感知，研究旅游对文化、社会经济关系与居民生产生活的影响。

“D0111 土地科学和自然资源管理”领域，热点主要关注土地资源配置、土地利用转型及其生态效应、生态系统服务、国土空间规划与耕地保护等主题，旨在揭示人地关系的内在运行机理与互馈机制。

“D0112 区域可持续发展”领域，主要关注生态系统服务、人地关系、气候变化与社会生态系统等与可持续发展等密切相关的方面，表现出广泛交叉融合性。

“D0113 遥感科学”领域，研究热点聚集于高光谱遥感、多光谱遥感和高分辨率遥感三大前沿领域，深度学习已经成为遥感图像处理、特征提取技术的主流方法。

“D0114 地理信息学”领域，热点表现出明显的需求驱动，主要关注元胞自动机地理模拟与资源优化配置、虚拟地理环境、数字高程模型与地理时空预测等。

“D0115 测量与地图学”领域，研究热点为激光雷达、倾斜摄影测量和三维重建，影像匹配、点云分类、深度学习是该领域重要研究方法。

“D0116 地理大数据与空间智能”领域，作为新增代码，申请数量不多，现有研究热点集中于深度学习方法，致力于在社会感知、时空数据挖掘和多源信息融合等领域寻求新突破。

“D0117 地理观测与模拟技术”领域，研究热点较为分散，有限样本分析发现研究热点多集中于过程模型等软件工具的优化，侧重地理观测及生态环境数据、信息获取等。

3. 自然基金视角下中国地理科学布局战略引导

分析系统指定关键词库中关键词使用率，可明晰当前学科主要研究内容与科学人员研究热点与需求间的差别，有利于关键词库更新，以进一步引导地理科学研究保持科技前沿、学科内部均衡布局、紧跟国家重大战略。2021年，地理科学领域中关键词库中共有关键词9018个，其中被各类项目选中使用的有5318个，占总数的58.97%，未被选中的有3700个，占总数的41.03%，即系统中有41.03% 的关键词未被项目选择应用，这应引起重视。2021年申请项目共有23564个关键词，其中11925个是从系统指定关键词库中选择，占总数的50.61%，其余11693个关键词由申请人自定义。申请项目使用的频数前20个指定关键词，主要有“深度学习”“气候变化”“生态系统服务”“高光谱遥感”“青藏高原”和“可持续发展”。

自然地理学（D0101~D0107）代码下，申请项目采用指定关键词与自定义关键词的比率在54%左右，其中“D0104 环境地理和灾害地理”采用指定关键词比率最低为47.95%，“D0102水文学和气候学”采用指定关键词比率最高为56.79%。人文地理学（D0108~D0112）代码下，申请项目采用指定关键词与自定义关键词的比率在50%左右，其中“D0111 土地科学和自然资源管理”采用指定关键词比率最小为47.22%，“D0112区域可持续发展”采用指定关键词比率最高为51.31%。信息地理学（D0113~D0117）代码下，申请项目采用指定关键词与自定义关键词的比率在50%左右，其中“D0115 测量与地图学”采用指定关键词比率最小，为40.37%；“D0113 遥感科学”采用指定关键词比率最高，为52.25%。

通过关键词分析明晰当前热点交叉领域，有利于完善交叉学科关键词更新设置，加强交叉学科融合发展的战略引导。总体上看，信息地理学与人文地理学研究热点的交叉融合度较小。自然地理学与信息地理学关键词有一定交叉，交叉程度大于人文地理学与信息地理的交叉，体现了自然地理学者较好的地理信息技术能力。自然地理学与人文地理学热点关键词交叉融合度最高，两者之间交叉选择频繁，人文地理学很多关键词是自然地理学关键词，边界难以划清，这充分体现了地理科学交叉融合特性与相关交叉代码设定的必要性。

4．结语

关键词设置体现了科学研究的基本布局，是引导学科未来发展方向、固守学科阵地，把握热点前沿的重要抓手。地理科学分支学科关键词数据库将依靠专家知识和申请书的前沿热点进行动态调整，推动地理科学研究不断向前发展。在未来，地理科学学科将进一步通过关键词的动态调整引导申请人固守学科本源，聚焦领域前沿，实现学科的高质量均衡发展。

END