趙海莉,張 婧

西北師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 蘭州 730070

趙海莉,張婧.基于Citespace和Vosviewer的中國水旱災(zāi)害研究進展與熱點分析.生態(tài)學(xué)報,2020,40(12):4219- 4228.

水旱災(zāi)害是人類面臨的最嚴重自然災(zāi)害之一,根據(jù)聯(lián)合國統(tǒng)計資料,1991—2005年,全球共發(fā)生洪水、暴風(fēng)雨和干旱災(zāi)害3300多次,累計受災(zāi)人口34億人,累計造成經(jīng)濟損失9167億元[1]。近年來,水旱災(zāi)害發(fā)生頻次和受災(zāi)程度都有一定的上升[2],對世界的人口、經(jīng)濟等造成重大的損失。2017年,索馬里干旱有超過620萬人需要緊急人道主義援助,其中包括近三百萬人因饑餓面臨死亡[3]。2018年10月18日,突尼斯濱海小鎮(zhèn)遭洪水襲擊,居民房屋被淹,汽車被洪水卷走橫躺街頭,造成巨大的經(jīng)濟損失[4]。因此防御特大自然災(zāi)害,特別是水旱災(zāi)害成為全球普遍關(guān)注的問題,引起國內(nèi)、外的重視,并逐步形成了“減輕災(zāi)害風(fēng)險—促進可持續(xù)發(fā)展—建立與一定水平災(zāi)害風(fēng)險共存的安全世界”的減災(zāi)理念。2016年,俄羅斯就以“遠東投資吸引力保障——《仙臺減少災(zāi)害風(fēng)險框架》的地位和作用”為主題舉辦分論壇,圍繞減災(zāi)防災(zāi)展開交流。

我國是世界上自然災(zāi)害最嚴重的國家之一,其中水、旱災(zāi)害尤為突出,對我國經(jīng)濟社會生產(chǎn)、人民生活造成重大影響。中國水利部部長陳雷在世界水論壇特大自然災(zāi)害與水利特別分會上說：“從世界范圍看,水旱災(zāi)害發(fā)生頻繁、損失巨大、死亡人數(shù)多”。2009年中國發(fā)生了歷史罕見的嚴重干旱,河北、山西等8省受災(zāi)嚴重,受災(zāi)面積達9.73萬平方公里,398 萬人受到影響[5]。據(jù)國家民政部減災(zāi)辦統(tǒng)計,2016年我國共發(fā)生洪澇、臺風(fēng)、旱災(zāi)等十幾種自然災(zāi)害,中國因自然災(zāi)害導(dǎo)致受災(zāi)人口達1.9億人,農(nóng)作物受災(zāi)面積達2622萬公頃,造成經(jīng)濟損失高達5032.9億元。其中水旱災(zāi)害最為嚴重,長江流域和太湖流域發(fā)生了繼1998年和1996年以來的最大洪水,內(nèi)蒙古、西北、東北等地相繼出現(xiàn)階段性干旱[6]?！?017中國水旱災(zāi)害公報》記載,長江中下游大部、黃河流域上中游大部、淮河流域大部、松花江流域上部、珠江流域上游均發(fā)生不同程度的洪水。因此,對水旱災(zāi)害進行研究,尋找預(yù)防和減少水旱災(zāi)害的方法就變得尤為重要[7]。

綜上,對于水旱災(zāi)害的研究,是國際科學(xué)研究熱點問題,對國家及區(qū)域發(fā)展需要、制定減災(zāi)策略,實施洪水資源綜合利用、促進可持續(xù)發(fā)展有重大意義。然而,當(dāng)前關(guān)于水旱災(zāi)害的研究主要集中于水旱災(zāi)害的等級劃分[8]、洪水災(zāi)害風(fēng)險認知研究[9]、古洪水重建研究[10]、洪水災(zāi)害損失評估研究[11]、洪水災(zāi)害遙感監(jiān)測研究[12]、農(nóng)業(yè)干旱監(jiān)測研究[13]、農(nóng)業(yè)干旱風(fēng)險研究[14]、干旱災(zāi)害評估研究[15]等,但是基于文獻計量方法,借助知識圖譜分析水旱災(zāi)害研究進展和對水旱災(zāi)害整體進行分析的文獻相對較少。本文利用可視化工具繪制水旱災(zāi)害研究的知識圖譜,厘清水旱災(zāi)害研究的發(fā)展脈絡(luò)與知識基礎(chǔ)、研究熱點與發(fā)展趨勢、主要學(xué)者與知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),以期為水旱災(zāi)害研究的深入發(fā)展提供科學(xué)參考。

1 研究方法與數(shù)據(jù)來源

1.1 研究方法

Citespace 5.2是由美國德雷克塞爾大學(xué)計算與信息學(xué)院陳超美博士[16]開發(fā)的文獻可視化軟件, Vosviewer是由雷登大學(xué)科學(xué)技術(shù)中心(The Centre for Science and Technology Studies,CWTS)研究機構(gòu)的相關(guān)人員專門開發(fā)利用可視化軟件,這兩個軟件都是基于Java環(huán)境下運行的免費計算機軟件,用于可視化分析科學(xué)領(lǐng)域的文獻[17-18],使得國內(nèi)學(xué)者可以對中國知網(wǎng)(China National Knowledge Infrastructure,CNKI)等中文數(shù)據(jù)庫的相關(guān)領(lǐng)域文獻進行分析,本文主要運用CiteSpace 5.2和Vosviewer對水旱災(zāi)害文獻進行可視化分析。

1.2 數(shù)據(jù)來源

水旱災(zāi)害,即水災(zāi)和旱災(zāi)的總稱,水災(zāi)包括洪水災(zāi)害和內(nèi)澇災(zāi)害,因此本文的檢索條目確定為“水”、“旱”,數(shù)據(jù)樣本選取于中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(Chinese Science Citation Database,CSCD)和中文社會科學(xué)引文索引(Chinese Social Sciences Citation Index,CSSCI)中文數(shù)據(jù)庫中的文獻源,以“主題”為“洪”、“澇”為檢索條件,選擇檢索時間段為1950—2017年,文獻語言為中文,文獻類型為期刊文獻,檢索時間為2018年1月31日,文獻信息包括標題、作者、摘要、關(guān)鍵詞、出版源。通過文獻篩選,剔除與研究主題不相關(guān)的文獻及相同文獻,最終得到1562篇與水旱災(zāi)害相關(guān)的樣本文獻。

2 水旱災(zāi)害的文獻統(tǒng)計分析

2.1 文獻產(chǎn)出時間分布

文獻發(fā)文量的變化是衡量該領(lǐng)域研究進展的重要指標[18]。水旱災(zāi)害的發(fā)文數(shù)量總體呈現(xiàn)上升趨勢,趨勢大致分為四個階段：①1950—1966年發(fā)文量處于初始階段,年發(fā)文量處于0—5篇之間,建國初期,百廢待興,國家將關(guān)注點集中在國防安全和經(jīng)濟建設(shè)上,對于其他領(lǐng)域的科學(xué)研究關(guān)注較少,因此水旱災(zāi)害的研究也較為匱乏,加之此階段處于相關(guān)研究起始階段,受當(dāng)時對水旱災(zāi)害理論知識水平以及技術(shù)手段的限制,水旱災(zāi)害研究相對薄弱,處于平穩(wěn)上升趨勢。②1967—1977年科研事業(yè)基本處于停滯時期,相關(guān)研究也基本處于停滯階段。③1978—1990年發(fā)文量呈現(xiàn)緩慢上升趨勢,年發(fā)文量處于2—21篇之間,這一時期水旱災(zāi)害文獻的研究主要集中于水旱災(zāi)害成因研究,盡管文獻數(shù)量總體仍在增長,但由于研究內(nèi)容范圍相對較窄,并且此期間處于水旱災(zāi)害研究的恢復(fù)期,亟待豐富水旱災(zāi)害的研究內(nèi)容及開拓新的研究方法。具體來說,在內(nèi)容上,孕災(zāi)因子與災(zāi)害的關(guān)系研究開始出現(xiàn),如段月薇對1978—1981年夏季風(fēng)變異與旱澇災(zāi)害的關(guān)系進行了研究,發(fā)現(xiàn)旱澇與夏季風(fēng)的變異、副高的位置、強弱有密切聯(lián)系[19]；徐夏囡對1980年我國旱澇災(zāi)害與環(huán)流進行研究,發(fā)現(xiàn)水旱災(zāi)害的發(fā)生與大氣環(huán)流反常有關(guān)系[20]；趙林祥對暴雨洪水災(zāi)害與森林植被的關(guān)系進行研究,發(fā)現(xiàn)漢江上游森林植被的嚴重破壞是加重1981年漢中地區(qū)水災(zāi)的重要原因[21]。除此之外,1981年《中國近五百分布圖集》的出版,促進了對歷史時期水旱災(zāi)害的研究；1979年中國科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所的建立,開始應(yīng)用遠程遙感數(shù)據(jù)采集對災(zāi)害進行調(diào)查、監(jiān)測、分析和預(yù)測、預(yù)報等方面的工作,拓展了水旱災(zāi)害的數(shù)據(jù)來源及研究方法,但是沒有形成一套較為成熟的自然災(zāi)害監(jiān)測、預(yù)報、防災(zāi)、抗災(zāi)、救災(zāi)的系統(tǒng)技術(shù)。無論是災(zāi)害信息的提取和處理,還是災(zāi)情對策的制定都與國際相應(yīng)研究水平無法相比,而且在許多領(lǐng)域幾乎屬空白,諸如災(zāi)害區(qū)劃、災(zāi)情信息系統(tǒng)、災(zāi)情速測速報、救助區(qū)劃、區(qū)域災(zāi)害對策、災(zāi)害對策法規(guī)、災(zāi)害教育、災(zāi)情監(jiān)測等。④1990—2017年水旱災(zāi)害的發(fā)文量呈現(xiàn)快速波動上升趨勢,個別年份略有回落,年發(fā)文量最高達到102篇。隨著經(jīng)濟的發(fā)展,在理論上,致災(zāi)因子、孕災(zāi)環(huán)境與承載體之間的關(guān)系逐漸得到學(xué)者們的高度關(guān)注,如史培軍提出了一系列災(zāi)害系統(tǒng)的理論,“致災(zāi)因子、承災(zāi)體及孕災(zāi)環(huán)境共同組成的災(zāi)害系統(tǒng)”到“區(qū)域災(zāi)害的形成機制”；從“災(zāi)害的風(fēng)險評估、脆弱性分析”及“災(zāi)害區(qū)域理論框架的提出”到“綜合災(zāi)害風(fēng)險防范模式的提出”,為災(zāi)害學(xué)的研究奠定了堅實的理論基礎(chǔ)[22-24]。在此理論基礎(chǔ)上,二十世紀九十年代,隨著氣象數(shù)據(jù)的逐漸完善、地理技術(shù)和災(zāi)害領(lǐng)域研究方法的多樣化,水旱災(zāi)害研究步入一個新階段,大部分學(xué)者開始對水旱災(zāi)害的時空分布、風(fēng)險性評估進行研究,城市化速度不斷加快,城市內(nèi)澇問題凸顯出來,為解決這個問題,如何合理利用開發(fā)雨洪資源成為新的研究重點,水旱災(zāi)害的研究內(nèi)容隨著時代發(fā)展不斷開拓新的研究(圖1)。

圖1 1950—2017年水旱災(zāi)害發(fā)文數(shù)量 Fig.1 The number of published paper on flood and drought in 1950—2017

隨著時代的變化,每年期刊的科研發(fā)文量也不斷發(fā)生變化,由于每年期刊發(fā)文量獲取的局限性,本文選取其中的二十年,分析1997—2017年水旱災(zāi)害文獻占所有科研論文發(fā)文量的比例。趨勢曲線總體呈上升趨勢,其中1997—2005年,多項式曲線總體呈下降趨勢,由于在此期間期刊總科研發(fā)文量快速增加,增加了 1萬多篇的文獻,同時因為當(dāng)時特殊的社會背景,特別是2003—2005年,非典型肺炎(Severe Acute Respiratory Syndromes,SARS)事件襲卷全國,全民的關(guān)注點集中于對抗SARS,以及SARS事件后的社會經(jīng)濟恢復(fù),相對而言,對水旱災(zāi)害的關(guān)注較少,因此在此期間水旱災(zāi)害所占的比例呈下降趨勢。2005—2017年,比例呈曲線上升趨勢,充分說明近些年對于水旱災(zāi)害的關(guān)注逐漸增加。從整條趨勢線來看,在所有期刊科研論文中,對于水旱災(zāi)害的研究的社會“重視度”不斷增加(圖2)。

圖2 1997—2017年水旱災(zāi)害發(fā)文量占所有學(xué)科發(fā)文量的比重Fig.2 Proportion of drought and drought disasters issued in 1997—2017 as a percentage of all journals

2.2 關(guān)鍵詞分析

關(guān)鍵詞反映文章的主題,是文章的核心,對關(guān)鍵詞的分析,有助于了解該領(lǐng)域的研究熱點[25-26]。運用Vosviewer軟件,對水旱災(zāi)害關(guān)鍵詞進行聚類分析,不同顏色代表不同的聚類。紅色代表聚類1,主要內(nèi)容為城市內(nèi)澇的相關(guān)研究,如孫喆對北京中心城區(qū)內(nèi)澇的發(fā)生原因進行研究,發(fā)現(xiàn)與城市規(guī)劃相關(guān)的三方面主要致澇因素—城市土地利用、水系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施[27],蘇伯尼等基于二維水動力學(xué)模型,運用脆弱性曲線對福建省龍巖市新羅區(qū)的中心城區(qū)進行內(nèi)澇風(fēng)險評估,研究發(fā)現(xiàn)持續(xù)時間越長、重現(xiàn)期越長的暴雨導(dǎo)致的積水和經(jīng)濟損失越嚴重,且雨水井可以有效降低內(nèi)澇風(fēng)險但應(yīng)對短時強降水的效果有限[28]；黃色代表聚類2,主要內(nèi)容是探討水旱災(zāi)害對農(nóng)業(yè)的影響,如顧西輝等對農(nóng)業(yè)洪旱災(zāi)害進行研究,發(fā)現(xiàn)除華北、東北外,洪澇災(zāi)害對農(nóng)業(yè)的威脅日益嚴峻,而干旱則沒有明顯變化[29],孫良順研究水旱災(zāi)害對糧食產(chǎn)量的影響,發(fā)現(xiàn)水旱災(zāi)害對糧食主產(chǎn)區(qū)糧食產(chǎn)量大于糧食非主產(chǎn)區(qū)[30]；淺藍代表聚類3,是針對不同地區(qū)的水旱災(zāi)害進行研究,如李莉等基于層次分析法(Analytic Hierarchy Process,AHP)和地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,GIS)研究廣西秋旱的風(fēng)險性分析,發(fā)現(xiàn)高風(fēng)險區(qū)主要分布在桂中盆地和桂西部分山區(qū),較低風(fēng)險區(qū)主要分布于桂西北和桂北的山區(qū),桂南沿海和桂東南部分地區(qū)[31]；橙色代表聚類4,研究特殊水旱災(zāi)害對沿海地區(qū)的影響,如龍園等對貴州中西部地區(qū)一次臺風(fēng)暴雨天氣過程進行診斷分析及數(shù)值模擬,發(fā)現(xiàn)此次暴雨天氣過程具有降水強度大,持續(xù)時間長的特點[32],林志東等對東南沿海西溪流域暴雨洪水的時空變化進行研究,發(fā)現(xiàn)非臺暴雨洪水發(fā)生在前汛期,臺風(fēng)暴雨洪水汛期主要發(fā)生于后汛期,臺風(fēng)暴雨洪水與非臺風(fēng)暴雨洪水的時空分布特征存在明顯差異[33]；綠色代表聚類5,是與旱災(zāi)相關(guān)的研究,如侯雨樂和趙景波對清末民國臨汾地區(qū)旱災(zāi)變化進行研究,發(fā)現(xiàn)在此期間臨汾地區(qū)平均每2年發(fā)生一次,2級以上旱災(zāi)高達66.7%[34]；高路等對重慶市2006年特大旱災(zāi)的災(zāi)后恢復(fù)性進行研究,發(fā)現(xiàn)旱災(zāi)后連續(xù)性降雨與災(zāi)民外出打工有助于災(zāi)后恢復(fù)[35]；深藍代表聚類6,主要內(nèi)容是關(guān)于暴雨洪水的研究,如張錦堂等對長江流域安徽段2016年暴雨洪水進行研究,發(fā)現(xiàn)強降雨、降雨的空間分布以及前期長江底水高是2016年洪水總體水平位居歷史第二的主要因素[36]；紫色代表聚類7,是針對古洪水的研究,如胡貴明等對伊河龍門龍段全新世古洪水和歷史洪水進行水文重建研究,發(fā)現(xiàn)伊河四期大洪水定義為特大洪水,根據(jù)地層對比和光釋光測年(Optically Stimulated Luminescence,OSL),發(fā)現(xiàn)四期特大洪水發(fā)生的時間段均與全球氣候變率大、不穩(wěn)定期相吻合[37](圖3)。

圖3 1950—2017年水旱災(zāi)害研究關(guān)鍵詞知識圖譜Fig.3 The keywords of flood and drought research in 1950—2017

突現(xiàn)是指短時間內(nèi)突然增長或者出現(xiàn)頻次明顯增加的關(guān)鍵詞,本文主要選取近十年出現(xiàn)的突現(xiàn)關(guān)鍵詞進行分析,了解水旱災(zāi)害的前沿動態(tài)。對近十年水旱災(zāi)害的突現(xiàn)詞可以劃分為兩類：技術(shù)手段、研究內(nèi)容(表1)。從水旱災(zāi)害的技術(shù)手段來看,GIS是突現(xiàn)持續(xù)時間最長的關(guān)鍵詞,突現(xiàn)時間段為2008—2017年。雖然20世紀70年代末80年代初,對GIS的相關(guān)研究已經(jīng)進入我國學(xué)者的視線,但是其研究成果在各個城市全面推廣應(yīng)用始于2008年,其中包括城市數(shù)字災(zāi)害管理[38],在此基礎(chǔ)上,GIS也就成為學(xué)者們對災(zāi)害研究的重要技術(shù)手段。學(xué)者們運用GIS研究水旱災(zāi)害的不同方面,如馬強和楊霄運用GIS對明清時期嘉陵江流域水旱災(zāi)害的空間分布進行研究,發(fā)現(xiàn)涪江流域是水旱災(zāi)害發(fā)生最頻繁的區(qū)域[39]；王高祖等基于GIS對石梁河水庫洪水預(yù)報進行研究,發(fā)現(xiàn)基于GIS洪水預(yù)報模型具有洪水預(yù)報、洪水調(diào)度等功能[40]。從研究內(nèi)容來看,突現(xiàn)關(guān)鍵詞可以分為兩類,一是風(fēng)險評估,二是城市內(nèi)澇與海綿城市相關(guān)內(nèi)容。水旱災(zāi)害的風(fēng)險評估突現(xiàn)率為6.24,突現(xiàn)時間段為2009—2017年,中國水旱災(zāi)害風(fēng)險評估研究起步相對較晚,但是近十年取得了可喜的進步,特別是2009年一些學(xué)者對于災(zāi)害風(fēng)險評估綜述進行研究,為水旱災(zāi)害風(fēng)險研究指明方向,如李孟剛等基于熵信息擴散理論對中國農(nóng)業(yè)水旱災(zāi)害進行研究,發(fā)現(xiàn)中國面臨較大的農(nóng)業(yè)水旱災(zāi)害風(fēng)險壓力,且旱災(zāi)風(fēng)險大于水災(zāi)風(fēng)險[41]。城市內(nèi)澇與海綿城市的相關(guān)內(nèi)容中(雨洪管理、蓄滯洪區(qū)、低影響開發(fā)),城市內(nèi)澇的突現(xiàn)率最高,達到25.1315,城市內(nèi)澇與城市化發(fā)展緊密聯(lián)系,2010年,住建部在全國范圍內(nèi)組織過對351個城市的調(diào)研,2008—2012年,全國有64%城市發(fā)生過內(nèi)澇事件[42],城市內(nèi)澇問題日益得到重視,如李瑤等對國內(nèi)外城市內(nèi)澇災(zāi)害模擬與災(zāi)情風(fēng)險評估進行研究,發(fā)現(xiàn)暴雨管理模型(Storm Water Management Model,SWMM)和順序控制系統(tǒng)(Sequence Control System,SCS)模型是城市雨洪模擬常用的方法,基于歷史災(zāi)情數(shù)理統(tǒng)計的城市內(nèi)澇風(fēng)險評估、遙感圖像和GIS技術(shù)等是城市內(nèi)澇風(fēng)險評估常用的方法[43]。海綿城市是最晚出現(xiàn)的突現(xiàn)詞,突現(xiàn)時間段為2015—2017年,隨著2014年海綿城市試點工作正式開展,學(xué)者們開始展開對海綿城市的研究,如趙逸超等對西北旱區(qū)海綿城市建設(shè)進行研究,認為現(xiàn)階段可從西安市、寶雞市、榆林市、安康市、漢中市、西寧市、海北州、烏魯木齊市、巴音郭楞蒙古自治州這幾個高潛力城市開始進行相應(yīng)建設(shè)[44]。

表1 2008—2017年水旱災(zāi)害關(guān)鍵詞突現(xiàn)詞

基于Citespace 5.2對水旱災(zāi)害關(guān)鍵詞進行時間序列分析,設(shè)置時間為1950—2017年,以10年為一個時間分區(qū),提取每個時區(qū)中出現(xiàn)被引頻次最高的50個關(guān)鍵詞進行時間序列分析,圖中共有192個節(jié)點,279條連接,其中節(jié)點越大,代表關(guān)鍵詞出現(xiàn)的次數(shù)越多。1950—1980年,凸顯水流量節(jié)點,說明在此期間以水旱災(zāi)害的水流量研究為主,即主要研究水旱災(zāi)害災(zāi)情；1980—1990年,凸顯出暴雨中心、氣候變化、伏旱三個節(jié)點,結(jié)合相關(guān)文獻,發(fā)現(xiàn)主要研究方向為水旱災(zāi)害的孕災(zāi)因子；1990—2000年,以時空分布、漬害節(jié)點為主,主要研究水旱災(zāi)害時空分布以及漬害對農(nóng)作物的影響；2000—2010年,以暴雨內(nèi)澇、數(shù)值模擬節(jié)點為主,在水旱災(zāi)害的研究內(nèi)容上增加了城市內(nèi)澇(圖4)。改革開放后,城市化速度加快,土地利用不合理、水系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)施等問題不斷凸顯,加之全球氣候變化加劇,城市內(nèi)澇成為影響中國城市發(fā)展的頭等災(zāi)害[45-46],城市內(nèi)澇問題也逐漸在學(xué)術(shù)界引起重視；在研究方法上采用了數(shù)值模擬,更加客觀演示災(zāi)害的變化過程。2010—2017年以海綿城市、風(fēng)險評估、雨洪管理節(jié)點為主,為解決城市內(nèi)澇問題,我國相繼提出一些舉措,其中海綿城市建設(shè)已經(jīng)上升到國家戰(zhàn)略的高度[47],學(xué)者對海綿城市的研究尤為關(guān)注。且近些年來,隨著水旱災(zāi)害的頻發(fā),風(fēng)險性分析也逐漸成為災(zāi)害預(yù)測、損失評價和減災(zāi)決策的重要組成部分[48],對水旱災(zāi)害風(fēng)險性分析亦成為水旱災(zāi)害的研究熱點。水旱災(zāi)害的風(fēng)險性評估即考慮如何減緩致災(zāi)因子對水旱災(zāi)害的影響,也考慮如何提高承災(zāi)體的抗災(zāi)能力。同時在研究措施上由原來單純工程措施向工程與非工程相結(jié)合的方式轉(zhuǎn)變,如雨洪管理及海綿城市的提出,從以水為患到變水為友,最大限度地實現(xiàn)雨水在城市區(qū)域的積存、滲透和凈化,不僅減少城市內(nèi)澇的發(fā)生,而且緩解了城市水資源短缺問題。

圖4 水旱災(zāi)害關(guān)鍵詞時間序列網(wǎng)絡(luò)知識圖譜Fig.4 The keywords of flood and drought network knowledge map about time series

2.3 文獻作者群體分析

文獻作者群體分析可以反映出一個領(lǐng)域的杰出貢獻者以及研究團體之間的合作關(guān)系。本文通過Citespace 5.2對發(fā)文作者進行分析得到共引作者圖譜,圖譜中共有節(jié)點數(shù)433個,416個連接,網(wǎng)絡(luò)密度0.0044,節(jié)點大小代表作者出現(xiàn)的次數(shù),線條代表作者之間的合作關(guān)系。但是圖中的節(jié)點大多數(shù)處于分散狀態(tài),并沒有出現(xiàn)大規(guī)模的合作網(wǎng)絡(luò)(圖5)。發(fā)文篇數(shù)達到10次以上的作者7個,其中朱建強和黃春長的出現(xiàn)的次數(shù)最多,朱建強來自于長江大學(xué),主要研究方向為農(nóng)作物、農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)科學(xué)；黃春長來自于陜西師范大學(xué),主要從事地質(zhì)學(xué)、農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)科學(xué)和農(nóng)藝學(xué),其次車伍來自于北京建筑工程學(xué)院,主要從事建筑科學(xué)與工程、環(huán)境科學(xué)與資源來利用、水利水電工程研究。核心作者對于水旱災(zāi)害的研究起到了先導(dǎo)作用,并且不斷開拓水旱災(zāi)害的研究內(nèi)容。從作者群體來看,呈現(xiàn)“大分散、小聚集”的狀態(tài),主要由四個主要群體及一些分散的小群體組成,四個主要群體分別為長江大學(xué)的朱建強、吳啟俠和楊威等,陜西師范大學(xué)的黃春長、查小春和龐獎勵等,北京市水科學(xué)研究院的陳建剛等,華東師范大學(xué)的王軍、許世遠等,對于水旱災(zāi)害的研究,朱建強等團隊主要集中于水旱災(zāi)害對農(nóng)作物的影響研究,黃春長等團隊集中于于古洪水研究,陳建剛團隊主要對于城市內(nèi)澇、雨洪管理進行研究,許世遠等團隊主要基于GIS對水旱災(zāi)害進行風(fēng)險評估、脆弱性分析。各個作者群體之間的鏈接度不高,但群體內(nèi)部之間的聯(lián)系性強。

圖5 1950—2017年水旱災(zāi)害發(fā)文作者圖譜Fig.5 The author of flood and drought research in 1950—2017

2.4 發(fā)文機構(gòu)分析

由于本文涉及的發(fā)文時間比較長,一些發(fā)文機構(gòu)會發(fā)生變更,因此本文通過核實建國以來的各個單位名稱的變更及機構(gòu)之間的合并等,如南京氣象學(xué)院更名為南京信息工程大學(xué)、新疆八一農(nóng)學(xué)院改名為新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)等,二級機構(gòu)合并為以及機構(gòu)等。本文將水旱災(zāi)害的發(fā)文機構(gòu)分為高校、科研機構(gòu)、部門三方面進行分析,發(fā)現(xiàn)三方面機構(gòu)的發(fā)文數(shù)量都大致呈上升趨勢,其中1950—1978年基本處于停滯階段,與水旱災(zāi)害的發(fā)文數(shù)量相符；1978—2002年總體呈緩慢上升趨勢,對比高校與科研機構(gòu),在此期間其他機構(gòu)的發(fā)文量最多；2002—2017年高校呈快速上升趨勢,于2003年超過其他機構(gòu)的發(fā)文量,其他機構(gòu)與科研機構(gòu)的發(fā)文量均呈波動上升狀態(tài),且科研機構(gòu)的變化幅度及發(fā)文總量均小于其他機構(gòu)(圖6)。

圖6 1950—2017年水旱災(zāi)害發(fā)文機構(gòu)時間變化Fig.6 Time changes of the water and drought disasters in 1950—2017

基于Citespace 5.2對水旱災(zāi)害的發(fā)文機構(gòu)進行可視化分析,用以反映國內(nèi)水旱災(zāi)害研究領(lǐng)域各個機構(gòu)之間的關(guān)系,圖中共有254個節(jié)點,155條連接,網(wǎng)絡(luò)密度0.0048,說明有關(guān)水旱災(zāi)害的發(fā)文機構(gòu)之間的學(xué)術(shù)交流與合作還需加強(圖7)。從空間上看,發(fā)文機構(gòu)分布不均勻,主要集中于東部高校及北京研究所,經(jīng)濟發(fā)展、科研能力與水旱災(zāi)害的研究成正比關(guān)系。科研機構(gòu)中的中國科學(xué)院、高校中的河海大學(xué)、陜西師范大學(xué)為研究水旱災(zāi)害最多的機構(gòu)。中國科學(xué)院作為中國自然科學(xué)最高學(xué)術(shù)機構(gòu)、科學(xué)技術(shù)最高咨詢機構(gòu)、自然科學(xué)與高技術(shù)綜合發(fā)展中心,具備完整的自然科學(xué)學(xué)科體系,既面向國家重大需求做出貢獻,又面向世界科技前沿追求學(xué)術(shù)卓越,環(huán)境與生態(tài)學(xué)、地球科學(xué)等學(xué)科整體水平已進入世界先行行列。而我國水旱災(zāi)害頻發(fā),對社會經(jīng)濟產(chǎn)生重大影響且水旱災(zāi)害作為環(huán)境學(xué)一部分,逐漸成為中國科學(xué)院成研究的熱點問題,因此中科院為水旱災(zāi)害研究最多的發(fā)文機構(gòu)。其次為河海大學(xué),河海大學(xué)作為中國第一所培養(yǎng)水利人才的學(xué)校,常年來致力于水旱災(zāi)害,并取得一定的成效；陜西師范大學(xué)位列第三,該校作為歷史地理學(xué)名列前幾的高校,其對于歷史時期水旱災(zāi)害的研究具有重大貢獻。

圖7 1950—2017年水旱災(zāi)害發(fā)文機構(gòu)圖譜Fig.7 The institutions of flood and drought research in 1950—2017

3 結(jié)論與展望

本文基于可視化對水旱災(zāi)害研究進行分析,通過對水旱災(zāi)害的研究作者、關(guān)鍵詞以及主要研究機構(gòu)分析,掌握水旱災(zāi)害的研究現(xiàn)狀。研究表明：①水旱災(zāi)害的發(fā)文數(shù)量呈現(xiàn)總體上升趨勢,經(jīng)歷了平穩(wěn)增長—停滯—緩慢上升—快速上升4個階段。②本文將水旱災(zāi)害的關(guān)鍵詞分為7個聚類。分別為：聚類1,城市內(nèi)澇相關(guān)研究；聚類2,水旱災(zāi)害對農(nóng)業(yè)的影響；聚類3,不同地區(qū)水旱災(zāi)害研究；聚類4,特殊水旱災(zāi)害對沿海地區(qū)的影響；聚類5,旱災(zāi)相關(guān)研究；聚類6,暴雨洪水研究；聚類7,古洪水研究,其中近十年水旱災(zāi)害的研究熱點可以劃分為兩類：以GIS為主的技術(shù)手段、以風(fēng)險評估、、城市內(nèi)澇和海綿城市為主的研究內(nèi)容。③從發(fā)文作者來看,有7個作者的發(fā)文量達到10篇以上,其中朱建強和黃春長的出現(xiàn)的次數(shù)最多,分別為17和16篇,作者群體合作度不高。④從發(fā)文機構(gòu)來看,水旱災(zāi)害研究主要集中在高校,其次是科研研究院(所),其中有16個科研機構(gòu)發(fā)文量10篇以上,以陜西師范大學(xué)旅游與環(huán)境學(xué)院最多,為31篇,其整體結(jié)構(gòu)為中心集中,邊緣分散。

通過對水旱災(zāi)害文獻的梳理可以發(fā)現(xiàn),以下幾個方面是今后研究的重點：①極端水文事件與氣候變化的研究。雖然近幾年隨著氣候不斷升溫,極端事件發(fā)生越來越頻繁,2000年以來,與天氣有關(guān)的極端事件頻率增加46%[49],但是與氣候變化相關(guān)的極端事件的數(shù)據(jù)和分析非常稀少[50],在這種氣候背景下,加強對極端水文事件的研究顯得尤為重要。②加強不同方向各個研究團隊及機構(gòu)之間的交流。根據(jù)上述結(jié)果表明對于水旱災(zāi)害同一方面的研究連接度較強,但是對于水旱災(zāi)害不同方向的研究,各個研究團隊連接度不高,在當(dāng)今多學(xué)科融合背景下,加強對水旱災(zāi)害不同方向各個研究團隊的合作交流尤為重要。③定性與定量的結(jié)合。近些年對水旱災(zāi)害的研究趨向定量化,定性研究相對薄弱。在定性研究的前提下,對研究對象進行定量化研究,不僅可以提高定量研究的準確性,而且可以提高研究話題的科學(xué)性。④水旱災(zāi)害風(fēng)險多維度考量。水旱災(zāi)害影響涉及經(jīng)濟、政治、文化、環(huán)境等多個層面,而目前國內(nèi)的研究成果多側(cè)重于從農(nóng)業(yè)經(jīng)濟、環(huán)境等單個維度評估水旱災(zāi)害風(fēng)險,未來的研究中不僅可加強水旱災(zāi)害政治、文化等單個維度風(fēng)險評估,還可以強化水旱災(zāi)害風(fēng)險多個維度的衡量。⑤國內(nèi)水旱災(zāi)害微觀尺度的研究。國外學(xué)者從微觀角度研究水旱事件與健康、衛(wèi)生、心理等的關(guān)系及影響,而國內(nèi)學(xué)者側(cè)重于水旱災(zāi)害與社會、經(jīng)濟(農(nóng)業(yè))、生態(tài)等的關(guān)系與影響,雖然宏觀的研究可以掌握水旱災(zāi)害影響的整體態(tài)勢,但是對于基層人們?nèi)罕姸?其研究過于宏觀,而基于健康、衛(wèi)生、心理等微觀研究顯得更為實際。而對于災(zāi)害本身來說,如何通過預(yù)、防、抗、救等方面提高承災(zāi)體的抗災(zāi)能力,削弱致災(zāi)因子的致災(zāi)能量,政府與民眾如何進行合理調(diào)配管理,從而最大限度減輕因水旱災(zāi)害造成的損失也應(yīng)成為水旱災(zāi)害今后的研究重點。