داده ها

ما داده هایی را جمع آوری می کنیم که به طور خاص برای رسیدگی به هر بعد طراحی شده اند. ابتدا، بعد تنوع زیستی از طریق گونه‌های ساکن در هر یک از NPs همانطور که در برنامه‌های مدیریت یکپارچه منابع (IRMA) گزارش شده است، ارزیابی می‌شود. چنین فهرست گونه‌هایی، از جمله حیوانات، گیاهان، قارچ‌ها و باکتری‌ها، شامل ۱۵۳۵۳۴ ورودی است که به ۵۹۵۸۸ گونه اشاره می‌کند. انتظار می رود که NP ها با ویژگی های زیست جغرافیایی مشابه تعداد قابل توجهی از گونه ها را به اشتراک بگذارند. از این رو، نمایش سیستم NP بر اساس گونه های همزمان، سنتی ترین نمایش سیستم را با توجه به جاسازی جغرافیایی ذاتی آن منعکس می کند.

دوم، اطلاعات مربوط به تحقیقات علمی از طریق Web of Science (WoS)، یک نمایه قدیمی و پرکاربرد تحقیقات علمی که در مجلات معتبر معتبر (Leydesdorff، Carley و Rafols) منتشر شده است، جمع‌آوری شد. نقل قول۲۰۱۳). با جستجو در نشریات حاوی عبارت «پارک ملی» و محدود کردن جستجو به ایالات متحده و سال‌های ۲۰۱۰ تا ۲۰۲۰، اطلاعاتی از نزدیک به ۱۱۰۰۰ نشریه تحقیقاتی جمع‌آوری می‌کنیم. سوابق هر نشریه شامل اطلاعاتی در مورد نویسندگان، عنوان، چکیده، کلمات کلیدی و رشته است. سپس ۸۹۴۱ نشریه را شناسایی می‌کنیم که یک یا چند NP خاص را با تطبیق رشته‌ای نام‌های NP با محتوای انتشار (یعنی عنوان، چکیده، کلمات کلیدی) شناسایی می‌کنیم.

سوم، ما مقالات رسانه‌ای که NP‌ها را ذکر می‌کنند از طریق پروژه MediaCloud بازیابی می‌کنیم، که سیستمی است که اطلاعات به دست آمده از مقالات منتشر شده در روزنامه‌ها و مجلات، وبلاگ‌ها و سایر منابع (چاپی و آنلاین) را فهرست‌بندی و مدیریت می‌کند. یک پرس و جو مبتنی بر کلمه کلیدی از MediaCloud فهرستی از مقالات را نشان می دهد که آن موجودیت خاص را نشان می دهد، که تجزیه و تحلیل مجموعه وسیعی از صداها، از جمله دانشمندان، روزنامه نگاران، سیاستمداران، و عموم مردم (پترسن، وینسنت، و وسترلینگ) را تسهیل می کند. نقل قول۲۰۱۹). در مدت مشابه سال‌های ۲۰۱۰ تا ۲۰۲۰، ما ۴۲۳۰۰۲ مقاله رسانه‌ای مربوط به منابع اصلی را شناسایی کردیم که به طور خاص حداقل یک NP را با نام رسمی آن ذکر می‌کنند. ما جستجوی خود را در MediaCloud به رسانه‌های خبری اصلی و منابع مشابه محدود می‌کنیم تا ناهمگونی را کاهش دهیم (یعنی علایق ارتباطی متعدد و تأکیدات موضوعی) و بنابراین نمایشی سازگارتر از سیستم در حوزه رسانه ایجاد می‌کنیم. مقاله‌ها ابهام‌زدایی داشتند، زیرا برخی از آنها می‌توانستند همان مقاله باشند، اما با تغییرات کوچک در URL یا عنوانشان (پیترسن، وینسنت، و وسترلینگ). نقل قول۲۰۱۹). همچنین توجه داشته باشید که در میان این سه نمایش، ما فقط می‌توانیم پویایی زمانی انتشارات تحقیقاتی و مقالات رسانه‌ای را ارزیابی کنیم، زیرا فهرست‌های گونه‌ها تغییرات مربوط به زمان را در نظر نمی‌گیرند.

توزیع P(n) که فرکانس نسبی را دقیقاً کمیت می کند n NP هایی که در یک بعد (تحقیق یا رسانه) اتفاق می افتند نشان می دهد که بیشتر ارتباطات فقط یک واحد NP را ذکر می کنند، با این حال کسری غیر قابل اغماض از هر مجموعه NP های مختلف را به طور همزمان ذکر می کند.شکل ۱). جالب توجه است، توزیع P(n) محاسبه شده هم برای تحقیق و هم برای رسانه از نظم آماری قابل ملاحظه‌ای مشابهی پیروی می‌کند که با فروپاشی خطی معکوس زمانی که توزیع‌های فرکانس بر روی محورهای لگاریتمی ترسیم می‌شوند، مشهود است. این توزیع‌ها نیز زمانی که در پنجره‌های زمانی غیرهمپوشانی ارزیابی می‌شوند، ثابت هستند. چنین نظم های آماری متمایز از سیستم های پیچیده است و اهمیت غیر معمول و نامتناسب عناصر کمیاب را در سیستم توصیف می کند (نیومن نقل قول۲۰۱۸; ترنر، هانل و کلیمک نقل قول۲۰۱۸). در مورد ما، توزیع نشان‌دهنده محدودیت ذاتی ذکر چند NP به طور همزمان است، برای مثال، محدودیت‌های ارتباطی انسانی و بهینه‌سازی‌های ناشی از زمینه محدود (Baixeries، ElvevÃ¥g، و Ferrer-I-Cancho). نقل قول۲۰۱۳).

تحلیل داده ها

نمایش های شبکه از ترکیب مجموع دوتایی شکل می گیرد ${\mathit{\text{NP}}}_{\mathrm{من}}آ\text{'}{\mathit{\text{NP}}}_j$ روابط متقابل، که شباهت NP-NP را بر اساس تکرار آنها در نشریات علمی و مقالات رسانه‌ای یا گونه‌های مشخص شده توسط آنها کمیت می‌کند. شبکه‌ها از گره‌ها (واحدهای NP) و پیوندهایی تشکیل شده‌اند که هر جفت گره را به هم متصل می‌کنند، اگر برای مثال، حداقل یک مقاله رسانه‌ای وجود داشته باشد که هر دو را ذکر کند (نگاه کنید به شکل ۲). برای هر پیوند NPâ € «NP»، درجه شباهت را با استفاده از شاخص شباهت جاکارد، که به صورت تعریف شده است، کمی می کنیم. ${\mathrm{جی}}_{\mathit{\text{ij}}}=\raisebox{1ex}{${\mathrm{آر}}_{\mathrm{من}}{âˆ\copyright \mathrm{آر}}_j$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{${\mathrm{آر}}_{\mathrm{من}}{ª\mathrm{آر}}_j$}\right..$ این شاخص کسری از عناصر مشترک (یعنی گونه ها، انتشارات تحقیقاتی یا مقالات رسانه ای) را بین دو NP ارزیابی می کند.${\mathrm{آر}}_{\mathrm{من}}{âˆ\copyright \mathrm{آر}}_j$، با توجه به کل مجموعه عناصر مرتبط با هر دو (${\mathrm{آر}}_{\mathrm{من}}{ª\mathrm{آر}}_j$). شاخص جاکارد از صفر (بدون عناصر مشترک) تا یک (همپوشانی کامل عناصر) متغیر است و به‌طور مناسب تفاوت‌ها را در اندازه‌های نمونه مربوطه محاسبه می‌کند.

ما علاقه مند به ارزیابی شباهت ها در بین نمایش های شبکه در دو مقیاس مختلف هستیم: میکروسکوپی (سطح گره) و مزوسکوپی (سطح ساختار شبکه). در مقیاس مزوسکوپی، شباهت را بر اساس مقایسه مستقیم ساختار جامعه هر شبکه که با استفاده از الگوریتم Louvain به دست آمده است، استنباط می کنیم (Blondel et al. نقل قول۲۰۰۸). در سطح گره، روش های مختلفی برای مقایسه شبکه ها توسعه داده شده است (به عنوان مثال، Schieber et al. نقل قول۲۰۱۷; مارتینز و همکاران نقل قول۲۰۱۸; تانتاردینی و همکاران نقل قول۲۰۱۹; ویلز و مایر نقل قول۲۰۲۰). با توجه به ویژگی های شبکه، یک روش مناسب باید در نظر گرفته شود که (۱) شبکه هایی که مقایسه می شوند دارای مجموعه ای از گره ها هستند. (۲) پیوندها وزن دارند. و (۳) شبکه می تواند تکه تکه شود. متأسفانه به گفته تانتاردینی و همکاران. (نقل قول۲۰۱۹)، فقط روش های مبتنی بر فاصله این سه شرط را برآورده می کنند. برای پرداختن به این شکاف روش‌شناختی، ما یک همبستگی گرهی را به عنوان یک متریک مبتنی بر فاصله ایجاد می‌کنیم تا تفاوت‌های بین شبکه‌ها را در مقیاس میکروسکوپی (سطح گره) ارزیابی کنیم. یکی از مزیت های این روش این است که می تواند گره هایی را که بیشترین کمک را در شباهت بین دو شبکه دارند، شناسایی کند.

همبستگی گرهی مبتنی بر مقایسه شبکه ایگوی یک گره معین است من بین دو شبکه آ و ب در حال مقایسه با در نظر گرفتن مجموعه وزن پیوند برای یک گره {جی_ij}_آ (در مقابل، {جی_ij}_ب). همبستگی گره برای گره من به عنوان همبستگی پیرسون تعریف می شود آر_ab بین جفت ها همینطور، آر_ab مقادیر نزدیک به ۱+ نشان دهنده تشابه تقویت کننده در بین دو شبکه یا ابعاد است. منفی آر_ab مقادیر نزدیک به âˆ'۱ شباهت متضاد را نشان می دهد، به طوری که اگر پیوندی در یک شبکه قوی باشد، در شبکه دیگر ضعیف است. و آر_ab مقادیر نزدیک به ۰ هیچ شباهتی را برای گره نشان نمی دهد من در سراسر دو شبکه

به عنوان مثال، شکل ۲D بخشی از شبکه ego را برای Yosemite NP (YOSE) برای سه بعد نشان می دهد. توجه داشته باشید که یک همبستگی مثبت در وزن پیوند متناظر تنوع زیستی و شبکه‌های تحقیقاتی وجود دارد، که عمدتاً به وقوع همزمان YOSE با همسایگان جغرافیایی King’s Canyon NP (KICA) و Sequoia NP (SEQU) نسبت داده می‌شود. با این حال، هنگام مقایسه تنوع زیستی و رسانه، وزن‌های پیوند نامتقارن را مشاهده می‌کنیم، که به مقادیر همبستگی گرهی منفی‌تری نسبت به مورد قبلی کمک می‌کند.

تجزیه و تحلیل میکروسکوپی

شبکه ego نشان داده شده در شکل ۲D شبکه محلی را نشان می دهد که نماینده یک دیدگاه مدیریتی خاص NP است. این دیدگاه میکروسکوپی با دیدگاه مزوسکوپی (به عنوان مثال، در سطح جامعه، در جلسه بعدی مورد بررسی قرار می گیرد) و حتی در سطح سیستم (مرتبط با اتصال جهانی همه گره ها) است. از نظر کیفی، همبستگی گرهی اندازه گیری می کند که یک NP معین تا چه میزان در قالب مشابه (آر_ab ≈ ۱)، نامرتبط (آر_ab ≈ ۰)، یا مخالف (آر_ab ≈ âˆ'۱) روشهای توسط ذینفعان مختلف. دومی می تواند منبع تخیلات متضاد، اولویت های حاکمیتی و انبوهی از چالش های دیگر باشد.

ابتدا نحوه توزیع را در نظر می گیریم آر_ab مقادیر محاسبه شده برای هر NP در طول زمان متفاوت است. شکل ۳A-C میانگین را نشان می دهد آر_ab مقدار، همراه با یک نوار خطا که محدوده صدک ۱۰ تا ۹۰ را نشان می دهد آر_ab. در نظر گرفتن اول شکل ۳Aکه رابطه بین تحقیق و بازنمایی رسانه ای را نشان می دهد، دو دوره متمایز را مشاهده می کنیم. بین ۲۰۱۰ و ۲۰۱۲، آر_ab مقادیر بیشتر منفی هستند و از سال ۲۰۱۳ تا ۲۰۲۰ حدود صفر توزیع شده اند. به عبارت دیگر، در دوره اول، NP هایی که مکرراً با هم تحقیق می شوند به ندرت همزمان در ارتباطات رسانه ای منطبق می شوند و بالعکس. از سال ۲۰۱۳ به بعد، این رابطه ضد پا به حدی کاهش می یابد که رابطه کمی بین این دو فریم وجود دارد. در حال حرکت در کنار شکل ۳B مقایسه ابعاد تحقیق و تنوع زیستی، آر_ab مقادیر عمدتاً بدون تغییر قابل توجهی در سطح مشخصه در طول زمان مثبت هستند، که نشان می‌دهد NP‌های مشابه در ترکیب بیولوژیکی آن‌ها نیز تمایل دارند با هم تحقیق شوند. بزرگی از آر_ab مقادیر نسبتاً پایین است، با این حال، نشان می دهد که بعد تنوع زیستی تنها کسری از ارتباط در بعد تحقیق را در بر می گیرد. در نهایت، مقایسه رسانه ها و شبکه های تنوع زیستی در شکل ۳C نشان دهنده رابطه کمی بین این دو بعد است، با تغییرات نسبتاً کمی در طول سال و در طول زمان.

شکل ۳D مقدار مشخصه و محدوده را نشان می دهد آر_ab برای هر NP نتایج نشان می دهد که روند در شکل ۳A-C در سطح فردی NP سازگار هستند. کاهش مقیاس به واحدهای NP، شناسایی آن NPهایی را که دارای بزرگی خاص هستند تسهیل می کند آر_ab ارزش های. به عنوان مثال، در مقایسه شبکه رسانه ای تحقیق، سه NP با منفی معنادار آر_ab مقادیر Wrangler-St. الیاس (WRST)، تپه‌های شنی سفید (WHSA) و Voyageurs (VOYA). جالب توجه است که این سه پارک به طور همزمان دارای مثبت قابل توجهی هستند آر_ab مقادیر برای تحقیق – مقایسه تنوع زیستی، و آر_ab ‰ˆ ۰ مقادیر برای رسانه ها مقایسه تنوع زیستی. با هم، این اطلاعات نشان می‌دهد که ارتباط این NP‌ها در بعد رسانه‌ای توسط پژوهش یا زمینه‌های جغرافیایی هدایت نمی‌شود و بنابراین احتمالاً به دیگر چارچوب‌های مهم سیستم پارک مانند حاکمیت و سفر مرتبط است.

برای درک بیشتر تنوع در آر_ab مقادیر، ما نحوه ارتباط توزیع‌ها با ویژگی‌های NP مرتبط با منطقه اداری و بازدید را آزمایش کردیم. منطقه با توجه به تقسیم بندی فضایی و اداری تعریف شده توسط سیستم NPs تعریف می شود و محبوبیت به عنوان گروه های چهارم NP ها با توجه به میانگین تعداد بازدیدهای تفریحی گزارش شده در IRMA از سال ۲۰۱۰ تا ۲۰۲۰ تعریف می شود. ما از تحلیل واریانس برای آزمایش تفاوت در میانگین استفاده می کنیم آر_ab مقادیر محاسبه شده برای مقایسه تنوع زیستی پژوهش – رسانه و تحقیق – به طور جداگانه. نتایج (شکل ۳Eشناسایی تفاوت های آماری در ابعاد رسانه ای تحقیق (اف = ۲٫۲۸۳، پ = ۰٫۰۴۶)، مخصوصاً برای NPهای متعلق به منطقه آلاسکا. برای مقایسه تنوع زیستی تحقیق، ما منطقه غرب میانه را از نظر آماری متمایز می‌دانیم.اف = ۲۷٫۰۴۳، پ < 0.001).

شکل ۳F گروه بندی تحلیل آنالوگ را بر اساس شدت بازدید نشان می دهد، که هم محبوبیت و هم نزدیکی به شهرهای بزرگ را نشان می دهد. برای مقایسه رسانه های پژوهشی، بیشترین و کم بازدیدترین NP ها دارای انحراف آماری معنی داری از میانگین جمعیت هستند.اف = ۱۳٫۵۱۵، پ < 0.001). برای مقایسه تنوع زیستی تحقیق، هیچ یک از گروه های بازدید از نظر آماری متمایز نیستند، بنابراین تنوع در آر_ab مقادیر برای این مقایسه را می توان به عوامل خاص در سطح NP نسبت داد شکل ۳D که با شدت بازدید ارتباطی ندارند.

آنالیز مزوسکوپی

نتایج حاصل از تجزیه و تحلیل میکروسکوپی نشان می‌دهد که بازنمایی شبکه‌ای از NPs در ابعاد تحقیق و تنوع زیستی تا حدودی شباهت را حفظ می‌کند و به نظر می‌رسد بعد رسانه متمایزترین از این سه باشد. با این حال، تجزیه و تحلیل مزوسکوپی یک الگوی متضاد را نشان می دهد.

اول، بازنمایی تنوع زیستی تمایزی را بین NP ها در شرق، غرب میانه و شمال غرب نشان می دهد.شکل ۲A). چنین تمایزی مبتنی بر جوامعی است که توسط الگوریتم لووین (بدون نظارت) شناسایی شده است (Blondel et al. نقل قول۲۰۰۸) که با به حداکثر رساندن اتصال (یعنی پیوندها) درون خوشه ها و به حداقل رساندن اتصال بین خوشه ها، خوشه های گره ها را شناسایی می کند. اگرچه چندین پیوند قوی وجود دارد که خوشه ها را در داخل به هم متصل می کند، چندین پیوند نیز وجود دارد که NP ها را در مناطق شمالی به هم متصل می کند، که نشان می دهد ترکیب بیولوژیکی از شیب های طولی و طولی پیروی می کند. دوم، شبکه تحقیقاتی در چندین جامعه ساختار یافته است که عمدتاً با یک تقسیم بندی جغرافیایی مرتبط هستند.شکل ۲B). به عنوان مثال، یک جامعه در سواحل اقیانوس آرام توزیع شده است (بنفش)، یکی شامل منطقه آلاسکا (فیروزه ای) و دیگری شامل جزایر اقیانوس آرام (سبز روشن). برخی از جوامع (به عنوان مثال، قرمز) وجود دارند که از یک الگوی جغرافیایی دقیق پیروی نمی کنند. نکته مهم این است که تعداد زیادی از NPs (75 درصد) با هم در یک جامعه در تحقیقات و شبکه های تنوع زیستی یافت می شوند. به این ترتیب، جوامع تحقیقاتی عمدتاً زیرمجموعه‌هایی از جوامعی هستند که با تنوع زیستی مشترک ارتباط زیادی دارند. این نتایج نشان می‌دهد که تحقیقات مربوط به چندین NP تمایل دارد در NP‌های نزدیک با شباهت‌های اکولوژیکی توسعه یابد، که ممکن است با این واقعیت مرتبط باشد که بسیاری از تحقیقات توسعه‌یافته در NP‌ها می‌تواند به حفاظت و تنوع زیستی مرتبط باشد، به عنوان مثال، برخلاف مدیریت استفاده بازدیدکنندگان. و بنابراین حول محدوده گونه ها یا اکوسیستم ها متمرکز است. در واقع، تحقیقات بیشتر در این زمینه (نگاه کنید به مواد تکمیلی شکل الف) نشان می دهد که بیشتر انتشارات مربوط به تحقیقات در مورد علوم طبیعی است (۹۱ درصد)، و نمایش شبکه ای از تحقیقات به عنوان یک کل تا حد زیادی توسط شبکه تحقیقات علوم طبیعی گرفته شده است. با این وجود، ذکر این نکته حائز اهمیت است که علوم اجتماعی یا چند رشته ای به شکل گیری ساختار مزوسکوپی سیستم کمک می کنند زیرا پیوندهای معناداری در شبکه تحقیقاتی ایجاد می کنند.مواد تکمیلی شکل A). سوم، بازنمایی شبکه بر اساس همزمانی رسانه ای (شکل ۲C) پارتیشن بندی یکسانی را در جوامع نشان می دهد که با نمایش تنوع زیستی نشان داده شده است. با این وجود، ارتباط کمی بین پیوندهای غالب در تنوع زیستی و شبکه های رسانه ای وجود دارد. به عنوان مثال، با نگاهی به جامعه آبی واقع در شرق، قابل توجه است که تعداد پیوندهای قوی درون جامعه در شبکه رسانه ای کمتر از تعداد پیوندهای درون همان جامعه در شبکه تنوع زیستی است.

به طور کلی، تجزیه و تحلیل سیستمی، مقیاس متقابل و متقاطع ما نشان دهنده وجود ویژگی های مزوسکوپی مشترک بازنمایی شبکه NPs در ابعاد تنوع زیستی، تحقیقاتی و رسانه ای است، حتی اگر چنین ویژگی هایی عمدتاً در سطح میکروسکوپی وجود نداشته باشند. به عبارت دیگر، خوشه‌بندی منطقه‌ای یکی از ویژگی‌های نوظهور NP است که در ابعاد چندگانه قابل تشخیص است و نمی‌توان آن را به طور کامل با ویژگی‌های NPهای سازنده آن توضیح داد. به این ترتیب، اگرچه چارچوب‌های محلی یا مبتنی بر NP در تحقیقات علمی و رسانه‌های جمعی تا حد زیادی متفاوت است، حتی شامل روابط متضاد (آر_ab < 0)، ارتقاء به دیدگاه های جمعی نشان دهنده درجه زیادی از توافق در چارچوب بندی سیستم NP، به دلیل تعبیه جغرافیایی زیستی اصلی آن است.