基于科學(xué)知識(shí)圖譜的黃河研究演化分析

李金鎧,劉守臨,魏 偉，3

(1.鄭州大學(xué) 能源環(huán)境經(jīng)濟(jì)研究中心,河南 鄭州 450001;2.鄭州大學(xué) 旅游管理學(xué)院,河南 鄭州 450001;3.鄭州大學(xué) 黃河生態(tài)保護(hù)與區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展研究院,河南 鄭州 450001)

自2019年9月習(xí)近平總書(shū)記于鄭州提出“黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展”重大國(guó)家戰(zhàn)略后,黃河與黃河流域不再僅僅是部分學(xué)者、專家和機(jī)構(gòu)關(guān)注的焦點(diǎn),或是區(qū)域性發(fā)展問(wèn)題,而是再度成為蔓延其他地區(qū)、全國(guó)甚至影響世界的時(shí)代熱點(diǎn),解決黃河流域的問(wèn)題、難題被定義為事關(guān)中華民族復(fù)興和永續(xù)發(fā)展的千秋大計(jì)。其中,科研作為支撐黃河流域綜合整治、生態(tài)保護(hù)與高質(zhì)量發(fā)展的基礎(chǔ),在資源大量持續(xù)涌入的過(guò)程中,黃河研究領(lǐng)域也收獲更多維度視角,注入眾多新興力量,僅中國(guó)知網(wǎng)在2019和2020年度收錄的含“黃河”或“黃河流域”關(guān)鍵詞的中文核心研究文獻(xiàn)就分別較上一年度增長(zhǎng)40.63%和127.41%。

回溯黃河的研究起源,不難發(fā)現(xiàn)古代黃河相關(guān)研究主要圍繞于“防災(zāi)”和“興利”兩大關(guān)鍵詞,且與中國(guó)各朝代治國(guó)實(shí)踐史緊密結(jié)合。自夏朝大禹治水起,歷代王朝均關(guān)注黃河水患的治理,戰(zhàn)國(guó)時(shí)期便有“大其下,小其上,隨水而行”此類黃河筑堤方法的史書(shū)記載,漢朝時(shí)更是正式開(kāi)啟由政府設(shè)置“河堤謁者”等正式官職調(diào)動(dòng)資源專職治理黃河水患的制度法規(guī)源頭[1]。同時(shí),水患治理之外的黃河利用問(wèn)題也是各朝代關(guān)注熱點(diǎn)且產(chǎn)出頗豐成果,如盛唐時(shí)期僅寧夏引黃灌區(qū)灌溉面積便超過(guò)100萬(wàn)畝,涌現(xiàn)出一批如北宋王安石、明朝潘季馴、清朝靳輔等卓有建樹(shù)的黃河興利大家[2]。持續(xù)的高政府關(guān)注度雖然保證了古代黃河研究領(lǐng)域高質(zhì)量成果的綿延不斷產(chǎn)出,但較高的研究門(mén)檻與所處的時(shí)代背景也局限了成果的數(shù)量,使得系統(tǒng)全面地梳理研究相關(guān)理論體系和宏觀分析領(lǐng)域現(xiàn)狀較為容易。然而,隨著技術(shù)升級(jí)以及思想演化,現(xiàn)代黃河研究不僅在古代研究的基礎(chǔ)上持續(xù)深入,針對(duì)諸如河岸侵蝕、水土保持、洪峰測(cè)度,以及水權(quán)分配、效益提升、文化發(fā)展等細(xì)分領(lǐng)域展開(kāi)探索,同時(shí)一些學(xué)者還基于可持續(xù)發(fā)展思想在氣候變化、河流健康、生物多樣性等新興領(lǐng)域論證實(shí)踐[3-7]。黃河研究已由“防災(zāi)”和“興利”兩大關(guān)鍵詞擴(kuò)展延伸為包含“防洪減災(zāi)”、“生態(tài)保護(hù)”、“流域發(fā)展”等多類研究方向在內(nèi)的大型綜合研究領(lǐng)域,其廣度和深度都有了質(zhì)與量的飛躍。

然而縱觀現(xiàn)代黃河研究文獻(xiàn),研究更多的是圍繞特定知識(shí)點(diǎn)或具體問(wèn)題開(kāi)展,既有綜述研究?jī)H聚焦于細(xì)分領(lǐng)域,系統(tǒng)整體梳理和總結(jié)黃河研究領(lǐng)域中既有成果、深入剖析理論框架和演進(jìn)路徑的綜述文章相對(duì)缺乏。在當(dāng)前背景下,面對(duì)海量、高速增長(zhǎng)的黃河研究文獻(xiàn),如何快速提取有效的信息和知識(shí),及時(shí)掌握和更新研究領(lǐng)域的主題變遷,了解領(lǐng)域發(fā)展過(guò)程中突現(xiàn)內(nèi)容和重要趨勢(shì)方向以提升工作效率無(wú)疑具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。為解決上述問(wèn)題,本研究基于中國(guó)知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù),將科學(xué)計(jì)量學(xué)與文本挖掘方法相結(jié)合,客觀、定量且科學(xué)地研究闡述并借助科學(xué)知識(shí)圖譜方法可視化分析我國(guó)黃河研究領(lǐng)域的現(xiàn)狀、研究熱點(diǎn)、演化路徑并探索前沿動(dòng)向,不僅有助于科研工作人員高速高效地把握和更新黃河研究領(lǐng)域的發(fā)展階段、核心概念、重點(diǎn)領(lǐng)域和分支脈絡(luò),還可剖析黃河研究發(fā)展的結(jié)構(gòu)與規(guī)律并預(yù)測(cè)領(lǐng)域研究的發(fā)展趨勢(shì)和熱點(diǎn)問(wèn)題,為資源合理配置提供科學(xué)參考。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

學(xué)術(shù)研究文獻(xiàn)能夠?qū)崟r(shí)反映特定領(lǐng)域的研究動(dòng)態(tài)。本研究以中國(guó)知網(wǎng)(CNKI)收錄的黃河相關(guān)研究文獻(xiàn)為分析對(duì)象,設(shè)置如下檢索條件以保證研究的可靠性:①文獻(xiàn)發(fā)表時(shí)間設(shè)置為1950年1月1日至2020年12月31日,在新中國(guó)成立后發(fā)表且被中國(guó)知網(wǎng)收錄的全部文獻(xiàn)中篩選;②使用“黃河”或“黃河流域”進(jìn)行關(guān)鍵詞檢索,以保證能夠覆蓋由于“黃河流域生態(tài)保護(hù)與高質(zhì)量發(fā)展”國(guó)家重大戰(zhàn)略而產(chǎn)出的一批黃河領(lǐng)域研究文獻(xiàn);③僅在期刊論文數(shù)據(jù)庫(kù)中的CSCD來(lái)源、北大核心來(lái)源及CSSCI來(lái)源檢索,確保文獻(xiàn)具有代表性;④選擇中文論文庫(kù)。經(jīng)上述篩選后共獲得3 954篇研究文獻(xiàn),并由人工再次篩選刪除80篇新聞?lì)?、宣貫類、期刊征稿類、?biāo)準(zhǔn)類、政策類,以及文章實(shí)際內(nèi)容與黃河研究領(lǐng)域不相關(guān)的文獻(xiàn)數(shù)據(jù),最終得到1992—2020年間共3 874篇高水平黃河研究領(lǐng)域代表文獻(xiàn)。

1.2 研究方法

本研究基于科學(xué)知識(shí)圖譜分析法展開(kāi)研究,使用CiteSpace、SATI等文獻(xiàn)可視化工具將所獲取的黃河研究文獻(xiàn)數(shù)據(jù)資料進(jìn)行可視化分析,客觀科學(xué)地提煉、總結(jié)、歸納和梳理得出黃河研究領(lǐng)域基礎(chǔ)知識(shí),探測(cè)學(xué)科領(lǐng)域研究前沿及演化趨勢(shì),可實(shí)現(xiàn)邏輯性與易理解性的共贏[8-9]。同時(shí),由于黃河研究領(lǐng)域文獻(xiàn)數(shù)量大且涉及領(lǐng)域眾多,為更精準(zhǔn)地處理和分析數(shù)據(jù),減少研究過(guò)程中人員的主觀影響并保證算法的高魯棒性,本研究使用了由Frey等[10]首次發(fā)表于Science期刊上的近鄰傳播方法(affinity propagation,AP)進(jìn)行聚類分析。通過(guò)AP聚類分析,可基于樣本在數(shù)據(jù)層面上的相似性區(qū)分出不同樣本“簇”并尋找各“簇”具有極強(qiáng)代表性的關(guān)鍵樣本[11],具體而言可根據(jù)各年份黃河研究領(lǐng)域數(shù)據(jù)特征對(duì)研究階段進(jìn)行劃分,以及基于關(guān)鍵詞共現(xiàn)矩陣提取出研究領(lǐng)域的代表性核心主題等。在AP聚類過(guò)程中,傳統(tǒng)方法通常根據(jù)不同關(guān)鍵詞在文獻(xiàn)或者文獻(xiàn)集中的共同出現(xiàn)次數(shù)來(lái)衡量關(guān)鍵詞之間的相似程度或者相似性,但在多值共現(xiàn)矩陣中若數(shù)值懸殊將對(duì)分析結(jié)果會(huì)造成一定的偏差,因此本研究衡量關(guān)鍵詞間相似程度時(shí)采用Equivalence系數(shù)法將多值共現(xiàn)矩陣轉(zhuǎn)化為[0,1]區(qū)間內(nèi)取值矩陣,以避免數(shù)據(jù)量級(jí)懸殊對(duì)AP聚類結(jié)果造成影響[12-13]。

此外,詞頻雖然在一定程度上可以反映關(guān)鍵詞的重要程度,但是在本研究得到的關(guān)鍵詞集合中,關(guān)鍵詞在不同時(shí)期的總數(shù)、平均數(shù)等隨黃河研究熱度變化而變化,檢索詞與非檢索詞詞頻差距巨大,直接用詞頻作為衡量標(biāo)準(zhǔn)難以突顯關(guān)鍵詞的重要性與實(shí)際熱度。因此,本研究將非檢索關(guān)鍵詞的年熱度定義為該詞在該年文獻(xiàn)集合中出現(xiàn)的總頻次與除檢索詞之外的其他所有關(guān)鍵詞出現(xiàn)的總頻次的比值。

2 黃河研究領(lǐng)域的知識(shí)基礎(chǔ)

2.1 黃河研究階段分析

黃河研究領(lǐng)域文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)整體上呈現(xiàn)波動(dòng)上升趨勢(shì),見(jiàn)圖1。將每年黃河研究的發(fā)文量、作者總數(shù)、機(jī)構(gòu)總數(shù)、涉及期刊總數(shù)、關(guān)鍵詞總數(shù)視作一組數(shù)據(jù),運(yùn)用AP聚類方法對(duì)1992至2020年的29組數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析,對(duì)于單獨(dú)成簇或簇成員不連續(xù)的年份按照“與簇中心差異最小的簇合并”的原則進(jìn)行處理,可知黃河研究至今經(jīng)歷了5個(gè)階段：①1999年前屬于起步期,年發(fā)文量增長(zhǎng)較為緩慢,領(lǐng)域內(nèi)作者、機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵詞和涉及期刊數(shù)量較少,研究領(lǐng)域處于起步階段,文獻(xiàn)占比為16.03%;②2000—2005年為成長(zhǎng)期,年發(fā)文量、作者數(shù)和機(jī)構(gòu)數(shù)波動(dòng)增長(zhǎng),但代表研究領(lǐng)域?qū)挾鹊年P(guān)鍵詞數(shù)穩(wěn)定持續(xù)上升,文獻(xiàn)占比為23.44%;③2006—2013年是領(lǐng)域發(fā)展的醞釀期,發(fā)文量雖呈小幅下降趨勢(shì),但作者數(shù)激增,機(jī)構(gòu)數(shù)在較高數(shù)量區(qū)間波動(dòng),關(guān)鍵詞數(shù)穩(wěn)定在高數(shù)量區(qū)間,文獻(xiàn)占比為34.77%;④2014—2018年為領(lǐng)域的瓶頸期,發(fā)文量、作者數(shù)、機(jī)構(gòu)數(shù)、關(guān)鍵詞數(shù)和期刊數(shù)均持續(xù)減少,文獻(xiàn)占比為14.35%;⑤2019年后屬于爆發(fā)期,“黃河流域生態(tài)保護(hù)與高質(zhì)量發(fā)展”國(guó)家重大戰(zhàn)略提出后,黃河研究經(jīng)2019年一年沉淀后全面爆發(fā),研究熱度高漲,僅2019、2020兩年的文獻(xiàn)占比便達(dá)到11.41%。

2.2 期刊收錄分析

文獻(xiàn)收錄情況能夠反映特定期刊與黃河研究的相關(guān)程度,并可體現(xiàn)其關(guān)注程度的變化趨勢(shì)。本研究對(duì)黃河研究文獻(xiàn)的期刊源進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,得到各個(gè)期刊所收錄黃河研究文獻(xiàn)的數(shù)量及分布,如圖2所示的詞云圖展示了黃河研究文獻(xiàn)的主要收錄期刊及各期刊收錄文獻(xiàn)總數(shù)目的比較關(guān)系,圖中刊名字號(hào)與其收錄文獻(xiàn)總數(shù)成正比?？芍度嗣顸S河》《中國(guó)水土保持》《泥沙研究》《水利學(xué)報(bào)》和《水利水電技術(shù)》是黃河研究最主要的收錄核心期刊,收錄量分別占文獻(xiàn)總量的36.22%、2.94%、2.34%、2.01%和1.57%。

圖1 黃河研究文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)年度變化圖Fig.1 Annual change chart of statistical data of Yellow River research literature

圖2 收錄黃河研究文獻(xiàn)的期刊詞云圖Fig.2 Wordle-map of journals containing Yellow River research literature

進(jìn)一步對(duì)黃河研究文獻(xiàn)收錄數(shù)占全部文獻(xiàn)數(shù)比例不低于1%的重要期刊進(jìn)行逐階段統(tǒng)計(jì),可展現(xiàn)主要期刊對(duì)黃河研究領(lǐng)域的動(dòng)態(tài)關(guān)注情況,如表1所示?？芍?黃河研究主要收錄期刊年均收錄量在成長(zhǎng)期均有大幅提升,醞釀期、瓶頸期普遍下降,整體趨勢(shì)相似,但其在“黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展”重大國(guó)家戰(zhàn)略提出后的爆發(fā)期中具有較大差異。具體來(lái)看:①《人民黃河》與《資源科學(xué)》對(duì)重大國(guó)家戰(zhàn)略響應(yīng)最為積極;前者是黃河研究文獻(xiàn)收錄最高、關(guān)注最為穩(wěn)定的期刊,在此階段年均收錄篇數(shù)絕對(duì)值增長(zhǎng)最多,后者雖然在前期研究中對(duì)黃河關(guān)注度較低,但在爆發(fā)期年均收錄篇數(shù)相對(duì)值增長(zhǎng)最大;②《中國(guó)水土保持》與《中國(guó)棉花》在瓶頸期及后續(xù)階段基本不再關(guān)注黃河研究,兩階段中均無(wú)收錄文獻(xiàn);③《泥沙研究》與《地理學(xué)報(bào)》對(duì)于黃河研究關(guān)注度有所下降;④其他主要刊物在爆發(fā)階段均提升了對(duì)黃河研究的關(guān)注度,年均收錄文章數(shù)均有較為明顯的增長(zhǎng)。此外,爆發(fā)期中許多黃河研究文獻(xiàn)以專欄、專題征稿等形式被期刊收錄,如《資源科學(xué)》“黃河流域高質(zhì)量發(fā)展路徑與資源生態(tài)保障”專輯、《水資源保護(hù)》“黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展”專題、《西北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》“黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展”專欄等。

表1 黃河研究主要期刊收錄情況動(dòng)態(tài)變化Tab.1 Dynamic changes in the inclusion of main periodicals in the study of the Yellow River

2.3 研究機(jī)構(gòu)分析

研究機(jī)構(gòu)產(chǎn)出的高水平期刊文章在一定程度上能夠反映出機(jī)構(gòu)在黃河研究領(lǐng)域中的重要程度,而文獻(xiàn)中機(jī)構(gòu)的共現(xiàn)又能展示領(lǐng)域的開(kāi)放與合作程度強(qiáng)弱。黃河研究領(lǐng)域的機(jī)構(gòu)分布與機(jī)構(gòu)合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)如圖3所示,其中左示圖A(全圖)與右示圖B(簡(jiǎn)圖)分別表示由全部機(jī)構(gòu)和由SATI選取重要性排名前50機(jī)構(gòu)所構(gòu)建的共現(xiàn)圖譜,頂端線軸表示時(shí)間軸,顏色與A圖中顏色相對(duì)應(yīng)且表明機(jī)構(gòu)共現(xiàn)出現(xiàn)時(shí)間,而節(jié)點(diǎn)大小與該機(jī)構(gòu)共現(xiàn)頻次成正比。

圖3 黃河研究領(lǐng)域研究機(jī)構(gòu)共現(xiàn)圖譜Fig.3 Co-occurrence atlas of research institutions in the research field of the Yellow River

可知黃河研究領(lǐng)域存在“合作程度不足但機(jī)構(gòu)個(gè)體力量突出”的特點(diǎn)。一方面,經(jīng)CiteSpace計(jì)算得出黃河研究領(lǐng)域全部機(jī)構(gòu)間合作率僅為26.89%,說(shuō)明各個(gè)研究機(jī)構(gòu)間合作交流較少,學(xué)術(shù)互動(dòng)不充分。另一方面,黃河研究領(lǐng)域機(jī)構(gòu)關(guān)系可概括為“一核兩副,極點(diǎn)帶動(dòng)”，具體而言：①布局為“一核兩副”,即“黃河水利科學(xué)研究院”為黃河研究機(jī)構(gòu)所環(huán)繞核心,“黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司”與“黃河水利委員會(huì)水文局”為機(jī)構(gòu)共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)交匯的兩大副中心,而其他眾多高校、研究所、協(xié)會(huì)、企業(yè)及政府組織等機(jī)構(gòu)間相互聯(lián)系并不緊密,但卻圍繞一核兩副中心呈環(huán)繞分布態(tài)勢(shì)。②中心機(jī)構(gòu)力量強(qiáng)大為“極點(diǎn)帶動(dòng)”,核心為水利部所屬的全國(guó)水利系統(tǒng)重點(diǎn)非營(yíng)利科研單位,兩大副中心分別是水利部黃河水利委員會(huì)勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院改制的科研型單位,以及具有水利部管理黃河這一重要行政職責(zé),三大中心機(jī)構(gòu)客觀上均具有緊密政府關(guān)系、優(yōu)厚科研資源和便利合作交流等特點(diǎn),同時(shí)其較強(qiáng)政策偏向和時(shí)代熱點(diǎn)偏向可減少黃河研究資源的錯(cuò)誤引導(dǎo)。③新興機(jī)構(gòu)合作意愿較強(qiáng),高校和政府研究力量在重大國(guó)家戰(zhàn)略提出后被充分調(diào)動(dòng),鄭州大學(xué)黃河生態(tài)保護(hù)與區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展研究院、蘭州大學(xué)黃河流域綠色發(fā)展研究院、黃河文化旅游研究(大數(shù)據(jù))中心等一系列黃河研究機(jī)構(gòu)陸續(xù)成立,雖然機(jī)構(gòu)發(fā)文量較少但合作意向普遍較高。

2.4 研究者分析

基于作者共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可提煉出黃河研究領(lǐng)域中具有影響力和代表性的研究者和研究團(tuán)隊(duì)。黃河研究領(lǐng)域作者共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)如圖4所示,與研究機(jī)構(gòu)共現(xiàn)圖譜相似,圖A與圖B的作者共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分別基于文獻(xiàn)數(shù)據(jù)所涉及的全部作者(全圖),以及基于SATI提取得到前50位重要作者(簡(jiǎn)圖)構(gòu)建。整體來(lái)看,黃河研究領(lǐng)域的作者平均合作強(qiáng)度為1.18,說(shuō)明研究者在產(chǎn)出成果時(shí)偏向獨(dú)立研究,同時(shí)研究領(lǐng)域整體合作呈現(xiàn)“整體分散、部分集中”的狀態(tài),跨團(tuán)隊(duì)交流較少。從作者節(jié)點(diǎn)來(lái)看,劉昌明、劉曉燕和黃強(qiáng)3位作者均在共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中具有0.03以上的中介中心性；楊志峰、許炯心、王玲、夏星輝、王煜、彭少明、姚文藝等作者也具有較高發(fā)文數(shù)量；但楊志峰、許炯心與王玲主要活躍于瓶頸期前，同時(shí)，劉昌明、夏星輝近年來(lái)對(duì)黃河關(guān)注度也有所下降。

圖4 黃河研究領(lǐng)域作者共現(xiàn)圖譜Fig.4 Co-occurrence map of authors in the research field of the Yellow River

結(jié)合黃河領(lǐng)域重要研究者關(guān)注領(lǐng)域可從名家視角對(duì)黃河研究領(lǐng)域深入了解,具體而言:①一部分重要研究者研究方向相對(duì)凝聚,如楊志峰、許炯心、王玲3位前期重要研究者分別聚焦于生態(tài)、泥沙與徑流研究,均未明顯出現(xiàn)多領(lǐng)域并行或關(guān)注點(diǎn)轉(zhuǎn)移，又如黃強(qiáng)長(zhǎng)期關(guān)注水資源優(yōu)化配置、夏星輝聚焦于水環(huán)境化學(xué)等。②另一部分重要研究者關(guān)注方向產(chǎn)生一定轉(zhuǎn)變,如劉曉燕由早期專精河流健康轉(zhuǎn)向水利水電工程與農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)科學(xué)研究,王煜、彭少明由偏重計(jì)算機(jī)應(yīng)用轉(zhuǎn)向偏重資源科學(xué)研究,姚文藝由早期河流動(dòng)力研究轉(zhuǎn)向水資源環(huán)境探討。③還有一部分重要研究者基于既有研究方向多次融入新視角,如劉昌明在研究水資源的同時(shí)多次結(jié)合氣象學(xué)、土地等視角深入探討等。此外,在黃河研究進(jìn)入爆發(fā)期后,諸如王國(guó)慶、左其亭、張國(guó)興等學(xué)者將重心轉(zhuǎn)至黃河研究,研究者跨區(qū)域、跨領(lǐng)域、跨團(tuán)隊(duì)合作研究顯著增多。

3 黃河研究熱點(diǎn)分析

3.1 研究熱點(diǎn)分析

本研究通過(guò)對(duì)黃河研究領(lǐng)域文獻(xiàn)集中的關(guān)鍵詞進(jìn)行計(jì)量分析,構(gòu)建關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜探究領(lǐng)域熱點(diǎn)間的關(guān)聯(lián)狀況[14],如圖5所示,圖A與圖B分別代表基于文獻(xiàn)涉及全部關(guān)鍵詞(全圖)以及經(jīng)SATI提取得到前100個(gè)高頻關(guān)鍵詞(簡(jiǎn)圖)構(gòu)建的共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)?？芍?①黃河研究領(lǐng)域共包含18 754個(gè)關(guān)鍵詞,重要關(guān)鍵詞間聯(lián)系緊密,研究涉及范圍廣泛且具有一定深度;②除檢索詞外,水資源、水土保持、高質(zhì)量發(fā)展、調(diào)水調(diào)沙、泥沙、氣候變化、沉積物、長(zhǎng)江等關(guān)鍵詞均擁有較高詞頻且與其他關(guān)鍵詞共現(xiàn)密集,是黃河研究的重要問(wèn)題;③黃河與黃河流域兩大檢索詞頻次最高且中介中心性最強(qiáng),兩者間連線密集,但整體看來(lái)圍繞黃河與圍繞黃河流域展開(kāi)的研究之間仍存在一定分隔;④黃河研究框架呈“中心密集、外延較廣”的態(tài)勢(shì),高頻關(guān)鍵詞內(nèi)部聯(lián)系緊密程度遠(yuǎn)高于低頻關(guān)鍵詞內(nèi)部聯(lián)系,且高頻關(guān)鍵詞普遍與大量低頻關(guān)鍵詞存在共現(xiàn)關(guān)系,說(shuō)明研究領(lǐng)域開(kāi)放程度與交叉研究可行性均較高。

圖5 黃河研究領(lǐng)域關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜Fig.5 Co-occurrence map of key words in the research field of the Yellow River

3.2 黃河研究核心體系分析

通過(guò)AP聚類分析可以在黃河研究領(lǐng)域眾多主題中迅速、客觀地辨別出代表主題和關(guān)鍵主題,進(jìn)而探明研究領(lǐng)域核心體系與理論框架。由于黃河研究具有“中心密集、外延較廣”的特點(diǎn),因此將黃河研究領(lǐng)域中頻次最高的100個(gè)研究主題進(jìn)行聚類分析的結(jié)果可較好地代表黃河研究領(lǐng)域核心體系,結(jié)果如圖6、表3所示,可知領(lǐng)域核心體系由“防災(zāi)治理”“水資源利用”“生態(tài)環(huán)境”和“高質(zhì)量發(fā)展”4個(gè)核心主題構(gòu)建。

表2 黃河研究領(lǐng)域突現(xiàn)水平前10的突現(xiàn)詞Tab.2 Top 10 Burst terms in the research field of the Yellow River

圖6 通過(guò)AP聚類獲得的黃河研究領(lǐng)域核心體系Fig.6 Core system of Yellow River research field obtained by AP clustering

防災(zāi)治理主要包括防洪、斷流、泥沙、調(diào)水調(diào)沙、水利工程等黃河治理方面的研究,保障黃河長(zhǎng)治久安。從包含簇?cái)?shù)及具體研究主題可知這一核心主題涉及范圍最大、覆蓋領(lǐng)域最廣,且具體性研究、應(yīng)用型探討占比較多,具體研究?jī)?nèi)容涵蓋黃河防災(zāi)治理過(guò)程中的“重要問(wèn)題”,解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的“關(guān)鍵因素”,以及針對(duì)上述關(guān)鍵因素探索實(shí)踐的具體“實(shí)施路徑”3個(gè)層次。其中,黃河防災(zāi)治理的重要問(wèn)題具體表現(xiàn)在各區(qū)域防凌、防洪、斷流等現(xiàn)實(shí)痛點(diǎn)上，絕大多數(shù)可歸根于“水沙問(wèn)題”這一重要落腳點(diǎn)上。胡春宏[3]在回顧黃河治理史后提出黃河復(fù)雜難治的癥結(jié)可概括為“水少沙多”,張紅武等[15]同樣提出“水沙調(diào)控”是解決現(xiàn)實(shí)治理問(wèn)題的關(guān)鍵問(wèn)題,王亞華等[16]的研究成果也支撐了這一觀點(diǎn)。大量圍繞水沙問(wèn)題的研究發(fā)現(xiàn),諸如堤防、沉積物、河道沖淤、降水分布等因素是解決問(wèn)題的關(guān)鍵,針對(duì)此類關(guān)鍵因素可探索完善防洪減災(zāi)體系的實(shí)現(xiàn)路徑以解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題。部分學(xué)者測(cè)度了黃河水利工程的事實(shí)效果并深入研究了其所產(chǎn)生的流域影響,如夏軍強(qiáng)等[17]、冀鴻蘭等[18]分別針對(duì)小浪底水庫(kù)與黃河下游河床調(diào)整、萬(wàn)家寨水庫(kù)與河冰厚度變化等做出綜合評(píng)估并提出改進(jìn)建議;另一部分學(xué)者通過(guò)研究水利工程之外的實(shí)現(xiàn)路徑以期達(dá)到防災(zāi)減災(zāi)手段間的聯(lián)動(dòng)協(xié)同,如探討管控洪水災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)時(shí),李繼偉等[19]提出的河口灘涂防洪防潮利用途徑,李時(shí)等[20]開(kāi)展的蓄滯洪區(qū)道路規(guī)劃研究,王明等[21]模擬和比對(duì)的防護(hù)堤方案效果及適用范圍,以及于守兵[22]所探究的下游河道整治與水沙調(diào)度間的復(fù)雜影響作用機(jī)理等等。此外,隨著技術(shù)的逐漸成熟,一些學(xué)者在識(shí)別和解決問(wèn)題時(shí)運(yùn)用了數(shù)字模型等先進(jìn)手段,模擬和預(yù)測(cè)了諸如流域降雨、輸沙量和沉積量等關(guān)鍵因素的變動(dòng)態(tài)勢(shì),并據(jù)結(jié)果提出適用性應(yīng)對(duì)策略[23-24]。

水資源利用主要聚焦于防災(zāi)治理之外的水資源利用研究。水是黃河的構(gòu)成基礎(chǔ),也是實(shí)現(xiàn)水沙治理、生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的前提保障,自然成為黃河研究的核心主題之一。相關(guān)研究涵蓋了水資源循環(huán)利用的全周期,如張寧寧等[25]通過(guò)構(gòu)建“量-質(zhì)-域-流”指標(biāo)體系完成了黃河流域水資源利用基礎(chǔ)性的承載力綜合評(píng)價(jià),徐建新等[26]提出了沿黃地區(qū)水資源獲取與可持續(xù)開(kāi)發(fā)利用途徑,以及其他學(xué)者也在質(zhì)量監(jiān)測(cè)、水權(quán)管理、水配置和節(jié)約使用等方面做出的大量探索[4,27-29],均體現(xiàn)出黃河水資源利用的核心在于節(jié)約高效使用。

生態(tài)環(huán)境研究集中于生態(tài)恢復(fù)、環(huán)境保護(hù)以及促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展等方面。黃河流域雖然具有生態(tài)環(huán)境持續(xù)向好的趨勢(shì),但整體看來(lái)仍較為脆弱,相關(guān)研究早在上個(gè)世紀(jì)便已出現(xiàn),研究重心經(jīng)歷了從維持河流不斷流到保持河流生命健康,再到構(gòu)建黃河流域生態(tài)保護(hù)、人與自然和諧共存體系的轉(zhuǎn)變過(guò)程,具體研究主題也在轉(zhuǎn)變的三個(gè)階段中分散分布。如葉青超[30]、田家怡等[5]于20世紀(jì)90年代便探討了黃河斷流與三角洲區(qū)域生態(tài)環(huán)境惡化間的因果關(guān)系并被其他學(xué)者大量引用;21世紀(jì)初河流生命健康成為階段性焦點(diǎn),劉曉燕等[6]對(duì)黃河河流健康做出定義并構(gòu)建出完善的評(píng)價(jià)體系,張世杰等[31]基于下游河流健康評(píng)估了黃土高原土壤容許流失量;而近十年來(lái)關(guān)于黃河生態(tài)環(huán)境的研究范圍已不再局限于黃河及沿岸,以及環(huán)境本身,關(guān)于黃河流域生態(tài)以及考慮人類活動(dòng)的研究逐漸成為主流,如以三江源為代表的生態(tài)脆弱區(qū)域環(huán)境保護(hù)研究,以黃土高原為代表的環(huán)境惡劣區(qū)域生態(tài)恢復(fù)研究,以及探尋人類活動(dòng)、氣候變化與生態(tài)環(huán)境間平衡關(guān)系以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的研究等[7,32-36]。生態(tài)環(huán)境研究重心的轉(zhuǎn)變,以及此類研究成為黃河研究領(lǐng)域當(dāng)前的核心主題不僅是對(duì)堅(jiān)持黃河生態(tài)優(yōu)先綠色發(fā)展觀念的體現(xiàn),也是兩山理念認(rèn)同感日益增強(qiáng)的表征。

高質(zhì)量發(fā)展研究致力于推動(dòng)黃河流域?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、文化、政治、生態(tài)文明五位一體綜合全面發(fā)展,此類探討雖已成為核心主題但成果數(shù)量相對(duì)較少。其中,聚焦于物質(zhì)資源開(kāi)發(fā)利用等經(jīng)濟(jì)建設(shè)層面的研究主題多集中在研究前期,如在泥沙資源利用、引黃灌溉、水力發(fā)電、城鎮(zhèn)供水等領(lǐng)域已有大量充足成果支撐黃河流域經(jīng)濟(jì)發(fā)展[37-40]。關(guān)于高質(zhì)量發(fā)展的探討在爆發(fā)期才顯著增多,部分學(xué)者首先關(guān)注研究資源的合理調(diào)配問(wèn)題,對(duì)黃河流域高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略進(jìn)行深入剖析、利其工器,如左其亭[41]基于對(duì)重大國(guó)家戰(zhàn)略等的分析和研判,梳理了有助于支撐黃河國(guó)家戰(zhàn)略實(shí)施的所需學(xué)科、理論基礎(chǔ)及重大科技問(wèn)題并構(gòu)建研究框架,描繪了黃河研究領(lǐng)域的發(fā)展路線。另一些學(xué)者聚焦于黃河流域高質(zhì)量發(fā)展的過(guò)程、現(xiàn)狀和特殊性此類基礎(chǔ)研究,如徐輝等[42]測(cè)度了黃河流域高質(zhì)量發(fā)展水平及時(shí)空演變等,任保平[43]在分析黃河流域高質(zhì)量發(fā)展的特殊性后探討了適宜流域區(qū)情的高質(zhì)量發(fā)展模式。在此基礎(chǔ)上,眾多學(xué)者圍繞“促進(jìn)黃河流域高質(zhì)量發(fā)展”這一主題從中心城市增長(zhǎng)極、現(xiàn)代協(xié)同產(chǎn)業(yè)體系構(gòu)建、減貧轉(zhuǎn)向、空間適宜性、環(huán)境規(guī)制、文化資源開(kāi)發(fā)等視角做出解題探討[44-50],為如何利用黃河促進(jìn)流域協(xié)調(diào)發(fā)展和高質(zhì)量發(fā)展建言獻(xiàn)策,但關(guān)于文化、政治方面的討論較為分散,尤其“黃河文化”這一重要研究主題更多是與防災(zāi)治理相關(guān)研究相共現(xiàn)。

表3 黃河研究領(lǐng)域核心體系及其研究主題Tab.3 The core system of the Yellow River research field and its research theme

3.3 研究熱點(diǎn)演化分析

與核心體系分析不同,黃河研究領(lǐng)域研究熱點(diǎn)演化通常表現(xiàn)為相應(yīng)關(guān)鍵詞隨時(shí)間推移而發(fā)生的“變化過(guò)程”,強(qiáng)調(diào)“動(dòng)態(tài)演進(jìn)”而非“靜態(tài)框架”。突現(xiàn)詞檢測(cè)雖然可以表現(xiàn)出某一階段中頻次激增的熱點(diǎn),但也需要結(jié)合較長(zhǎng)時(shí)間范圍中的關(guān)鍵詞頻次和熱度深入分析。因此,本研究綜合使用關(guān)鍵詞熱度動(dòng)態(tài)分析以及CiteSpace時(shí)區(qū)圖分析等方式探究黃河研究領(lǐng)域熱點(diǎn)演進(jìn)規(guī)律,同時(shí)為減少檢索詞詞頻過(guò)高的影響,在關(guān)鍵詞熱度分析時(shí)只計(jì)算非檢索詞熱度,結(jié)果如圖7、表4所示。

可知黃河研究在不同研究階段中研究主題持續(xù)演進(jìn),但研究熱詞存在較大差異。具體而言:①起步期研究文獻(xiàn)較少,研究主要圍繞防災(zāi)與興利兩個(gè)主題,聚焦于解決黃河斷流問(wèn)題并探討水資源開(kāi)發(fā)利用,較多運(yùn)用橫向?qū)Ρ?、縱向?qū)Ρ鹊妊芯糠椒ㄟM(jìn)行討論,且水土保持、水沙變化的研究已具備一定熱度。②成長(zhǎng)期黃河斷流治理已初見(jiàn)成效,斷流熱度下降明顯,防災(zāi)興利依舊是學(xué)界焦點(diǎn),但關(guān)于水土保持、泥沙以及利用數(shù)字技術(shù)建立模型黃河的探討顯著增多。③醞釀期除水資源研究這一核心主題外,調(diào)水調(diào)沙研究成為黃河治理焦點(diǎn)問(wèn)題,氣候變化與黃河中游區(qū)域研究得到學(xué)者關(guān)注,而隨著黃土高原淤地壩建設(shè)項(xiàng)目與數(shù)字黃河項(xiàng)目推進(jìn),以及黃河超級(jí)計(jì)算中心成立,相關(guān)研究主題的熱度逐漸下降。④瓶頸期研究主題數(shù)目顯著減少,氣候變化與調(diào)水調(diào)沙超過(guò)水資源成為最熱門(mén)研究主題,黃河中游與防災(zāi)研究仍具有較高熱度,且關(guān)于經(jīng)濟(jì)效益測(cè)度的談?wù)撛龆?。⑤爆發(fā)期研究主題大量迸發(fā),可持續(xù)發(fā)展、黃河文化等熱度激增,高質(zhì)量發(fā)展與生態(tài)保護(hù)成為核心論點(diǎn)。

圖7 黃河研究領(lǐng)域研究主題時(shí)區(qū)圖Fig.7 Time-zone map of research topics in the research field of the Yellow River

表4 黃河研究文獻(xiàn)熱詞Tab.4 Hot words in the literature on the study of the Yellow River

此外,由于突現(xiàn)詞探測(cè)還可表征研究領(lǐng)域前沿方向,使用與前述相同探測(cè)條件對(duì)黃河領(lǐng)域全部關(guān)鍵詞進(jìn)行探測(cè)并將突現(xiàn)結(jié)束年份為2020年的突現(xiàn)詞篩選后發(fā)現(xiàn),輸沙量、干旱、降水、趨勢(shì)分析、影響因素、空間分布、高質(zhì)量發(fā)展、生態(tài)保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展是黃河領(lǐng)域研究前沿,雖然防災(zāi)治理仍為主要研究方向,但是高質(zhì)量發(fā)展相關(guān)研究占比具有較大幅度提升。

4 結(jié)論與啟示

本研究從科學(xué)知識(shí)圖譜視角出發(fā),結(jié)合科學(xué)計(jì)量學(xué)與文本挖掘等研究方法對(duì)我國(guó)黃河研究領(lǐng)域現(xiàn)狀、熱點(diǎn)與核心體系、演進(jìn)過(guò)程及前沿進(jìn)行系統(tǒng)定量分析,得到的主要結(jié)論為:

1)國(guó)內(nèi)黃河研究已經(jīng)歷起步期、成長(zhǎng)期、醞釀期和瓶頸期,正處于爆發(fā)期。2019年“黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展”重大國(guó)家戰(zhàn)略提出后,黃河研究所獲關(guān)注度提升顯著,2019至2020年無(wú)論在發(fā)文量、作者總數(shù)、研究機(jī)構(gòu)總數(shù)以及關(guān)鍵詞總數(shù)均具有大幅提升,《人民黃河》《資源科學(xué)》等高水平刊物黃河關(guān)注度大幅提升,《中國(guó)水土保持》《中國(guó)棉花》等前期重要刊物的關(guān)注度卻有所下降。但是整體看來(lái),黃河研究領(lǐng)域的研究深度、廣度、關(guān)注度與理論體系完善程度均得到快速提升。

2)當(dāng)前黃河研究機(jī)構(gòu)和研究者整體合作不足但局部力量突出、新興力量活躍?！耙缓藘筛?極點(diǎn)帶動(dòng)”的機(jī)構(gòu)合作關(guān)系與“整體分散,部分集中”的研究者合作關(guān)系均具有一定的交流合作提升空間,且以黃河水利科學(xué)研究院、黃河勘測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司與黃河水利委員會(huì)水文局為代表的研究機(jī)構(gòu),以及劉曉燕、黃強(qiáng)、夏星輝、王煜、彭少明、姚文藝等持續(xù)鉆研于黃河研究領(lǐng)域的研究者及團(tuán)隊(duì)均具有較強(qiáng)科研實(shí)力。同時(shí),眾多其他領(lǐng)域研究者、團(tuán)隊(duì)與機(jī)構(gòu)在爆發(fā)期內(nèi)開(kāi)始研究黃河研究領(lǐng)域,跨機(jī)構(gòu)、跨學(xué)科與跨團(tuán)隊(duì)交流合作增多。

3)防災(zāi)治理、水資源利用、生態(tài)環(huán)境與高質(zhì)量發(fā)展四大核心主題構(gòu)成黃河研究的核心體系,防災(zāi)治理是領(lǐng)域關(guān)注的絕對(duì)中心,高質(zhì)量發(fā)展相關(guān)研究在領(lǐng)域前沿研究中的占比有所提升。黃河研究由前期的高度側(cè)重于防災(zāi)治理應(yīng)用型研究,逐漸關(guān)注其他流域發(fā)展問(wèn)題,且隨著可持續(xù)發(fā)展與兩山理念的日益普及,生態(tài)環(huán)境研究占比持續(xù)上升,而流域發(fā)展研究也由純粹的經(jīng)濟(jì)建設(shè)過(guò)渡至五位一體的高質(zhì)量發(fā)展。此外,黃河研究領(lǐng)域前沿中關(guān)于趨勢(shì)分析、影響因素分析等偏應(yīng)用型的研究主題較多,輸沙、干旱、降水等傳統(tǒng)防災(zāi)治理與水資源利用研究仍占據(jù)較重要地位,生態(tài)保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展正式成為研究前沿話題,而高質(zhì)量發(fā)展則是突現(xiàn)水平最高的前沿焦點(diǎn)議題。

基于對(duì)黃河研究領(lǐng)域文獻(xiàn)的演化分析結(jié)果,對(duì)其未來(lái)發(fā)展的主要啟示為:

1)構(gòu)造黃河研究領(lǐng)域開(kāi)放研究氛圍,擴(kuò)大影響,促進(jìn)合作交流。針對(duì)黃河研究領(lǐng)域整體分散、局部突出的特點(diǎn),建議借助重大國(guó)家戰(zhàn)略的利好條件,充分發(fā)揮黃河水利委員會(huì)等核心機(jī)構(gòu)對(duì)黃河研究領(lǐng)域資源的調(diào)配作用,以及核心刊物、重要研究者的研究導(dǎo)向作用,有傾向地提高黃河及相關(guān)主題的學(xué)術(shù)會(huì)議等在黃河流域及全國(guó)范圍內(nèi)的舉辦頻次,積極擴(kuò)大黃河研究影響,加強(qiáng)交流合作,培育和壯大黃河研究隊(duì)伍。

2)結(jié)合重大國(guó)家戰(zhàn)略,積極設(shè)立重大項(xiàng)目發(fā)揮拉動(dòng)作用。當(dāng)前黃河研究領(lǐng)域涌入大量研究力量,其中多數(shù)來(lái)自具有一定科研影響力的高校、智庫(kù)機(jī)構(gòu)和政府部門(mén),在“推動(dòng)”新進(jìn)入團(tuán)隊(duì)面向重大國(guó)家戰(zhàn)略主動(dòng)而為的同時(shí),還需國(guó)家、省部等積極設(shè)立基金項(xiàng)目,列入相關(guān)課題指南,以項(xiàng)目“拉動(dòng)”新研究力量快速進(jìn)入研究狀態(tài),高質(zhì)高效產(chǎn)出成果。

3)開(kāi)拓新的研究重心,改善黃河研究“重治理輕發(fā)展”的領(lǐng)域現(xiàn)狀,實(shí)現(xiàn)研究領(lǐng)域多維度延伸、全面均衡發(fā)展。在重大國(guó)家戰(zhàn)略背景下,黃河研究不能僅局限于防災(zāi)治理和水資源利用此類傳統(tǒng)研究熱點(diǎn),黃河研究者不僅要在生態(tài)保護(hù)的前提下探討產(chǎn)業(yè)布局與經(jīng)濟(jì)發(fā)展,促進(jìn)黃河流域高效融入“雙循環(huán)”發(fā)展新格局,還要具有使命和擔(dān)當(dāng),圍繞當(dāng)前領(lǐng)域中研究基礎(chǔ)相對(duì)缺乏的政治、社會(huì)、文化等方面開(kāi)展前沿研究,支撐黃河流域高質(zhì)量發(fā)展。