國(guó)內(nèi)水足跡研究的知識(shí)圖譜可視化分析

王丹丹

摘 要：采用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法對(duì)近二十年來(lái)國(guó)內(nèi)水足跡研究文獻(xiàn)特征進(jìn)行分析，總結(jié)此領(lǐng)域近期研究方向及梳理知識(shí)結(jié)構(gòu)，為相關(guān)研究提供參考。檢索CNKI平臺(tái)關(guān)于水足跡的相關(guān)文獻(xiàn)，利用CiteSpace軟件生成水足跡領(lǐng)域相關(guān)文獻(xiàn)的作者、研究機(jī)構(gòu)和關(guān)鍵詞的共現(xiàn)圖譜并進(jìn)行分析。證明研究熱點(diǎn)是綠水足跡、水資源生態(tài)足跡等領(lǐng)域。

關(guān)鍵詞：水足跡;知識(shí)圖譜;可視化分析

中圖分類號(hào)：F062.2;TY211.1 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1673-260X（2021）06-0061-04

水資源作為基礎(chǔ)性資源，是影響國(guó)家生態(tài)和糧食安全的重要因素。當(dāng)前水資源需求量的不斷增長(zhǎng)，對(duì)水資源的保護(hù)和利用提出嚴(yán)峻考驗(yàn)。全球約7億人面臨水資源短缺的困境，我國(guó)水資源時(shí)空分布不均，供需矛盾突出[1-3]。當(dāng)前可通過(guò)相關(guān)政策或大型水利項(xiàng)目來(lái)調(diào)配水資源，以調(diào)整水資源的空間分配，但在實(shí)際操作中會(huì)因成本高而影響實(shí)質(zhì)需求，可借助商品貿(mào)易來(lái)彌補(bǔ)消費(fèi)需求。僅依靠當(dāng)?shù)厣a(chǎn)生活用水來(lái)是不能全面反映水資源的利用和消費(fèi)情況。水足跡的概念最早提出于2012年，用以評(píng)價(jià)水資源的承載力和依存度，科學(xué)認(rèn)知水安全是量化分析水資源的一種方法[4-6]。近年來(lái)我國(guó)學(xué)者從多角度對(duì)水足跡做了大量工作，如從時(shí)間和空間差異、農(nóng)作物產(chǎn)量結(jié)構(gòu)、生態(tài)補(bǔ)償、消費(fèi)模式的關(guān)系等多方面進(jìn)行了不同的研究[7-12]。總體上國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)界對(duì)水足跡的研究逐漸形成體系，從多方面進(jìn)行了深入的探索，但對(duì)水足跡圖譜的研究鮮有見刊。為了把握國(guó)內(nèi)水足跡研究熱點(diǎn)和趨勢(shì)，本文借助CiteSpace對(duì)CNKI中涉及水足跡的文獻(xiàn)可視化，探索國(guó)內(nèi)水足跡研究的發(fā)展?fàn)顩r，探討國(guó)內(nèi)水足跡研究前沿，以期能夠?yàn)槲覈?guó)水資源可持續(xù)發(fā)展提供理論支撐。

1 研究設(shè)計(jì)

1.1 研究工具

本研究采用的分析軟件CiteSpace，能真實(shí)識(shí)別文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞等信息，進(jìn)而分析研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)和前沿，成為近年來(lái)在信息分析中具有特色的可視化軟件[13，14]。利用該軟件將在CNKI中檢索出的水足跡領(lǐng)域的文獻(xiàn)，對(duì)其進(jìn)行相關(guān)核心作者、機(jī)構(gòu)等內(nèi)容可視化分析。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文的數(shù)據(jù)均來(lái)自CNKI，為保證數(shù)據(jù)的可靠性，在CNKI的高級(jí)檢索中按主題檢索，檢索條件為“水足跡”，時(shí)間跨度為2000年1月1日至2020年12月30日，條件設(shè)置為精確后檢索出624篇文獻(xiàn)（2021年1月檢索）。手工刪除相關(guān)非研究型文獻(xiàn)，得到有效文獻(xiàn)共計(jì)604篇，以Refworks格式導(dǎo)出，經(jīng)CiteSpace格式轉(zhuǎn)換為download_***.txt。

1.3 研究的問(wèn)題

本文擬針對(duì)國(guó)內(nèi)水足跡的研究成果，嘗試總結(jié)以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）研究有什么特點(diǎn)，其發(fā)展?fàn)顩r如何;（2）主要研究者和機(jī)構(gòu);（3）研究的熱點(diǎn)和未來(lái)發(fā)展趨向。

2 結(jié)果分析

2.1 水足跡研究時(shí)間分布圖譜

發(fā)文量隨年代分布情況：圖1顯示了我國(guó)水足跡研究性文獻(xiàn)在中國(guó)知網(wǎng)發(fā)文量隨年代變化的情況。由圖可看出，2000—2008年發(fā)文量較少，自 2008年發(fā)文量呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì)，表明水足跡的研究逐漸引起國(guó)內(nèi)學(xué)者的重視。

2.2 水足跡研究空間分布圖譜

CiteSpace憑借共引網(wǎng)絡(luò)分析來(lái)完成對(duì)研究領(lǐng)域發(fā)展脈絡(luò)的總結(jié)，將所研究的時(shí)間段切分為不同分區(qū)。為每一分區(qū)提取共引網(wǎng)絡(luò)，再綜合后形成全景共被引網(wǎng)絡(luò)。這樣漸進(jìn)的分析法可以獲取并實(shí)時(shí)地呈現(xiàn)在一定時(shí)間內(nèi)某個(gè)研究領(lǐng)域的研究前沿、趨勢(shì)和演進(jìn)歷程[15]。

2.2.1 作者分布

設(shè)置CiteSpace的時(shí)間跨度為2000-2020年，時(shí)間切片設(shè)為1年，節(jié)點(diǎn)類型為作者，其他參數(shù)為默認(rèn)設(shè)置，共獲得153個(gè)節(jié)點(diǎn)總數(shù)，173條連線數(shù)，密度為0.0149的知識(shí)圖譜，如圖1所示。由圖1看出節(jié)點(diǎn)數(shù)最大的學(xué)者為吳普特，操信春、王玉寶、龍愛(ài)華、孫才志等排列在其后。因研究者的相互交叉與合作，從而構(gòu)成了相關(guān)研究生者的子網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其中最為凸顯的是以吳普特教授為首的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。從圖中顯示幾位高產(chǎn)作者與其他發(fā)文量較大的學(xué)者合作較少，也有單獨(dú)節(jié)點(diǎn)的學(xué)者，表明我國(guó)學(xué)者在水足跡的研究上溝通合作意識(shí)還亟待加強(qiáng)。

2.2.2 機(jī)構(gòu)分布

設(shè)置CiteSpace的時(shí)間跨度為2000-2020年，時(shí)間切片為1年，節(jié)點(diǎn)類型為機(jī)構(gòu)，TOPN設(shè)為50，其他參數(shù)為默認(rèn)設(shè)置，共獲得110個(gè)節(jié)點(diǎn)總數(shù)，79條連線數(shù)，密度為0.0132的知識(shí)圖譜，如圖3所示。因節(jié)點(diǎn)數(shù)的大小可直觀呈現(xiàn)發(fā)文量，由圖3可知河海大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)、中國(guó)水利水電科學(xué)研究院有較大的節(jié)點(diǎn)，代表在國(guó)內(nèi)水足跡研究中該幾個(gè)單位發(fā)文量多，研究層次較高。因連線數(shù)可呈現(xiàn)節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)聯(lián)，連線數(shù)越多表明節(jié)點(diǎn)間的聯(lián)系越緊密[16]，由圖2可直觀看到各節(jié)點(diǎn)之間的連線數(shù)較少，也即國(guó)內(nèi)水足跡研究的各單位間的聯(lián)系不密切，合作關(guān)系有待提升。

2.3 研究熱點(diǎn)

在一定時(shí)間內(nèi)存在相互關(guān)聯(lián)、數(shù)量較多的一系列論文的關(guān)注重點(diǎn)代表了該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，探究研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)對(duì)于準(zhǔn)確把握其研究?jī)?nèi)容有重要作用[17]。文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞反映了其核心內(nèi)容，雖不一定是出現(xiàn)次數(shù)最頻繁，但一定是對(duì)該領(lǐng)域文獻(xiàn)內(nèi)容的整體凝練和集中總結(jié)。可借助對(duì)文獻(xiàn)關(guān)鍵詞的分析來(lái)探究研究領(lǐng)域的關(guān)注熱點(diǎn)。以關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析為起點(diǎn)構(gòu)建關(guān)鍵詞的聚類分析，即將關(guān)鍵詞的共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系化簡(jiǎn)為數(shù)量相對(duì)較少聚類的步驟。本文利用關(guān)鍵詞聚類分析方法，以探究和追尋國(guó)內(nèi)水足跡領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和主題。

設(shè)置CiteSpace的節(jié)點(diǎn)類型為關(guān)鍵詞，其他參數(shù)設(shè)置與前述機(jī)構(gòu)設(shè)置相同，在獲得關(guān)鍵詞知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖譜上選取LLR算法，得到如圖4關(guān)鍵詞聚類網(wǎng)絡(luò)圖譜。通過(guò)聚類分析得出，國(guó)內(nèi)水足跡研究主要聚焦七個(gè)主題，分別為綠水足跡、水資源生態(tài)足跡、足跡家族、藍(lán)水、黃河流域、影響因素、生命周期等七個(gè)方面。反映了我國(guó)水足跡領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

如圖4所示研究的基礎(chǔ)上，繼而得到關(guān)鍵詞共現(xiàn)聚類見，如表1所示?？梢钥闯?，國(guó)內(nèi)水足跡研究聚類內(nèi)容存在互相交叉，總體上可將我國(guó)水足跡研究歸納為藍(lán)綠水足跡和水資源生態(tài)足跡兩個(gè)主題領(lǐng)域?！八{(lán)、綠水足跡”主題包含了綠水足跡、藍(lán)水足跡、通徑分析、農(nóng)作物水足跡和農(nóng)田灌溉等關(guān)鍵詞。研究普遍認(rèn)為“藍(lán)水”的機(jī)會(huì)成本遠(yuǎn)高于“綠水”，但“綠水”受土壤和氣候等多因素的影響，即儲(chǔ)存能力和土壤的物理性質(zhì)方面，當(dāng)前國(guó)內(nèi)水足跡研究也多設(shè)計(jì)“綠水”?！八Y源生態(tài)足跡”研究主題主要包括生態(tài)足跡、生態(tài)赤字、生態(tài)承載力和時(shí)空格局等關(guān)鍵詞，這一研究領(lǐng)域是通過(guò)水資源消費(fèi)、消納水污染等主題進(jìn)行研究。

2.4 研究前沿

在結(jié)合相關(guān)高突現(xiàn)值文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，預(yù)知國(guó)內(nèi)水足跡研究所關(guān)注前沿和演進(jìn)方向。從圖5中可看出，在2000年至2013年間的突現(xiàn)詞為“灰水足跡”“農(nóng)作物水足跡”;2005年至2013年間的突現(xiàn)詞為“虛擬水”“虛擬水貿(mào)易”;2009年至2010年間突現(xiàn)詞為“生態(tài)足跡”;2017年至2020年間突現(xiàn)詞為“藍(lán)水”，且突現(xiàn)率一直延續(xù)至今。

某一研究主題隨時(shí)間變化還可以用關(guān)鍵詞時(shí)序圖來(lái)呈現(xiàn)，關(guān)鍵詞時(shí)序圖也能表示某一時(shí)間內(nèi)的研究趨勢(shì)，運(yùn)行CiteSpace，在關(guān)鍵詞共線分析之后依照時(shí)間片段構(gòu)成的關(guān)鍵詞時(shí)序圖譜，如圖6所示。

從圖6得出，國(guó)內(nèi)水足跡研究可分為基礎(chǔ)時(shí)期、繁榮時(shí)期、新時(shí)期幾個(gè)歷程。2000—2007年為基礎(chǔ)時(shí)期，這一階段國(guó)內(nèi)水足跡研究處在發(fā)展階段，研究不聚焦。2007—2016年為繁榮時(shí)期，這一階段研究逐漸增多，研究方向和研究區(qū)域多元化。藍(lán)綠水足跡、農(nóng)作物水足跡等是這段時(shí)間研究的熱點(diǎn)。2016年至今為新時(shí)期，這一階段對(duì)其進(jìn)行了深層次化的研究，更多結(jié)合并關(guān)注水足跡與生態(tài)和糧食安全等研究。

3 討論與結(jié)論

本研究基于CiteSpace軟件，從作者合作、研究機(jī)構(gòu)合作、關(guān)鍵詞共現(xiàn)和關(guān)鍵詞聚類等方面，對(duì)近二十年來(lái)CNKI期刊數(shù)據(jù)庫(kù)中關(guān)于水足跡的624篇中文文獻(xiàn)進(jìn)行分析，揭示該領(lǐng)域的研究狀況。結(jié)果表明，在該領(lǐng)域發(fā)文的作者較多，形成了以河海大學(xué)、西北農(nóng)林科技大學(xué)、中國(guó)水利水電科學(xué)研究院3個(gè)核心團(tuán)隊(duì)并引領(lǐng)該領(lǐng)域的研究方向，與此同時(shí)其他機(jī)構(gòu)也開展了大量工作，但在總體上機(jī)構(gòu)之間的合作相對(duì)不夠密切。綜合關(guān)鍵詞共現(xiàn)和聚類分析發(fā)現(xiàn)，藍(lán)綠水足跡和水資源生態(tài)足跡成為國(guó)內(nèi)水足跡領(lǐng)域的熱點(diǎn)，研究地域范圍較廣，研究?jī)?nèi)容趨于系統(tǒng)化。

近二十年來(lái)國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)水足跡內(nèi)容從多角度開展廣泛深入地研究。但當(dāng)前的研究還較缺乏大范圍的小空間尺度分析和時(shí)間維度的劃分，欠缺對(duì)經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地域和第二、三產(chǎn)業(yè)的研究研究，分析結(jié)果也尚未形成統(tǒng)一口徑。今后在針對(duì)國(guó)內(nèi)水足跡的研究中，時(shí)空差異以及相關(guān)評(píng)價(jià)研究有待完善，要強(qiáng)化對(duì)落后區(qū)域及水資源承載能力的評(píng)價(jià)研究。

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