基于CiteSpace的國(guó)內(nèi)外飲用水源地研究知識(shí)圖譜分析

羅軍華，趙衛(wèi)權(quán),2*，李威，趙祖?zhèn)悾瑓嗡妓?，黃亮，孫小瓊

基于CiteSpace的國(guó)內(nèi)外飲用水源地研究知識(shí)圖譜分析

羅軍華1，趙衛(wèi)權(quán)1,2*，李威1，趙祖?zhèn)?，呂思思1，黃亮1，孫小瓊1

（1.貴州科學(xué)院 貴州省山地資源研究所，貴陽(yáng) 550001；2.貴州師范大學(xué) 喀斯特研究院，貴陽(yáng) 550001）

【】飲用水源地的開(kāi)發(fā)利用程度與安全狀態(tài)對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、人民生命健康具有重要意義。本研究旨在探討以飲用水源地為主題的研究進(jìn)展，推動(dòng)飲用水源地研究方向的進(jìn)一步發(fā)展。以CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)與Web of Science核心庫(kù)為數(shù)據(jù)源，借助CiteSpace可視化軟件，從發(fā)文數(shù)量、作者、發(fā)文機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵詞及研究前沿5個(gè)角度出發(fā)，進(jìn)行國(guó)內(nèi)外飲用水源地研究主題的知識(shí)圖譜分析。①?lài)?guó)內(nèi)飲用水源地的相關(guān)研究最早可追溯到1983年，而國(guó)外研究成果最早可追溯到1916年，并且至今仍處于持續(xù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)，同年度的發(fā)文數(shù)量遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)；②無(wú)論是單個(gè)作者發(fā)文量，還是研究團(tuán)隊(duì)之間的合作強(qiáng)度關(guān)系，國(guó)外研究相較于國(guó)內(nèi)都更加繁榮與緊密；③從歷年研究主題與研究方法的角度出發(fā)，國(guó)內(nèi)飲用水源地的發(fā)展歷程可劃分為摸索階段（1983—1999年）、起步階段（2000—2008年）、快速發(fā)展階段（2009—2015年）及轉(zhuǎn)型階段（2016—2021年）。國(guó)內(nèi)外飲用水源地研究有著相似的發(fā)展歷程，國(guó)外飲用水源地的研究歷史比國(guó)內(nèi)更加久遠(yuǎn)，新思維與新型技術(shù)的誕生和運(yùn)用比國(guó)內(nèi)也更加迅速。研究結(jié)果對(duì)該學(xué)科的后續(xù)理論發(fā)展與實(shí)踐應(yīng)用具有一定的參考意義。

CiteSpace；飲用水源地；知識(shí)圖譜；可視化；計(jì)量分析

0 引 言

【研究意義】飲用水源地指為城鎮(zhèn)居民提供生活用水、公共服務(wù)用水的水域，包括河流、湖泊、水庫(kù)、地下水等類(lèi)型，其開(kāi)發(fā)利用程度與安全狀態(tài)對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展、城市化的高速推進(jìn)以及人民的生命健康有著決定性的作用[1]。目前，飲用水源地面對(duì)的安全問(wèn)題隨著社會(huì)進(jìn)程的發(fā)展日益突出，如地下水超采過(guò)度、農(nóng)業(yè)面源污染嚴(yán)重、工業(yè)廢水排放無(wú)節(jié)制及城鎮(zhèn)飲水供需關(guān)系矛盾等，這一系列亟待解決的問(wèn)題表明對(duì)飲用水源地的重點(diǎn)研究、安全保護(hù)已刻不容緩。而飲用水源地存在種類(lèi)多樣性、地域環(huán)境差異性、地方政策偏向性以及被污染方式的多樣化等特征，是自然環(huán)境與人為因素雙重作用下的目標(biāo)對(duì)象。

【研究進(jìn)展】國(guó)內(nèi)外學(xué)者從生態(tài)安全評(píng)價(jià)[2-3]、保護(hù)與開(kāi)發(fā)利用[4-5]、污染成因與治理方法[6-7]等多個(gè)方面開(kāi)展了飲用水源地的研究。如：聞常玲等[8]選取人口密度、森林覆蓋率等多個(gè)因素，構(gòu)建4個(gè)層次的安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，并以桐坑溪水庫(kù)飲用水源地為例進(jìn)行了生態(tài)安全評(píng)價(jià)；何文健等[9]基于生態(tài)安全維持理論與生態(tài)清潔小流域建設(shè)目標(biāo)，采用野外調(diào)查、監(jiān)測(cè)等方法，提出重慶市飲用水源地的生態(tài)清潔綜合治理范式；Maynard等[10]重點(diǎn)關(guān)注水體pH值、溶解氧濃度與光照之間的關(guān)系，并基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)提出了2種水體脫氨機(jī)制；Shamsizadeh等[11]以灌溉類(lèi)水源為研究對(duì)象，借助主成分分析方法，研究抗生素在水源清潔中的用量問(wèn)題，并指出紫外線(xiàn)、氣溫對(duì)抗生素的分解有正面作用，而空氣濕度與土壤電導(dǎo)率有負(fù)面作用。目前，國(guó)內(nèi)外尚缺乏梳理、歸納并總結(jié)整個(gè)學(xué)科研究進(jìn)程與研究動(dòng)態(tài)變化的研究，而傳統(tǒng)的文獻(xiàn)歸納方法如逐一閱讀、追溯、定性歸納等，在面對(duì)海量的文獻(xiàn)目標(biāo)時(shí)則暴露出低效率、低時(shí)效性、客觀(guān)性與直觀(guān)性嚴(yán)重不足等缺陷。

現(xiàn)代化的文獻(xiàn)分析與可視化計(jì)量方法對(duì)于各學(xué)科發(fā)展的脈絡(luò)梳理至關(guān)重要，科學(xué)知識(shí)圖譜就是其中最重要的分析方法之一，可以直接且客觀(guān)地顯示知識(shí)網(wǎng)絡(luò)群體之間的交叉、演化或派生等復(fù)雜關(guān)系[12]。而在眾多可繪制科學(xué)知識(shí)圖譜的應(yīng)用軟件中，陳超美博士與大連理工大學(xué)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的CiteSpace則脫穎而出，成為國(guó)內(nèi)外最常用的文獻(xiàn)分析工具之一。張文斌[13]等基于CiteSpace系統(tǒng)分析了改革開(kāi)放以來(lái)城鄉(xiāng)關(guān)系的研究熱點(diǎn)，結(jié)合時(shí)代背景解讀城鄉(xiāng)關(guān)系的演變歷程，進(jìn)而揭示了城鄉(xiāng)關(guān)系的脈絡(luò)特征與治理變革的內(nèi)在邏輯。鄧昭等[14]對(duì)中國(guó)港口地理學(xué)的研究機(jī)構(gòu)、研究團(tuán)隊(duì)、研究熱點(diǎn)及研究階段進(jìn)行了系統(tǒng)分析，總結(jié)出中國(guó)港口地理研究的總體特征；景明佳等[15]為了解中國(guó)煤礦安全經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的整體研究態(tài)勢(shì)，基于中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，從研究機(jī)構(gòu)、發(fā)文作者、熱點(diǎn)關(guān)鍵詞3個(gè)方面對(duì)我國(guó)煤礦安全經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的整體研究狀況進(jìn)行匯總和分析；Ahsan等[16]以WOSCC核心數(shù)據(jù)庫(kù)中2000—2021年有關(guān)垂直綠化系統(tǒng)（VGS）的文獻(xiàn)為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，從關(guān)鍵詞、作者和聚類(lèi)角度出發(fā)，分析了近年來(lái)VGS領(lǐng)域的知識(shí)結(jié)構(gòu)與研究進(jìn)展；Azam等[17]以WOSCC核心數(shù)據(jù)庫(kù)中2000—2020年有關(guān)機(jī)械能收集（MEH）的文章為基礎(chǔ)，從作者、機(jī)構(gòu)、國(guó)家之間的互引情況出發(fā)，對(duì)MEH領(lǐng)域的知識(shí)結(jié)構(gòu)、歷年熱點(diǎn)進(jìn)行了系統(tǒng)梳理，為后續(xù)研究提供參考依據(jù)；Memon等[18]以WOS數(shù)據(jù)庫(kù)中2010—2019年有關(guān)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（PON）的3 381篇文獻(xiàn)為基礎(chǔ)，著重從關(guān)鍵詞、研究熱點(diǎn)2個(gè)角度出發(fā)，對(duì)PON研究的歷史進(jìn)程、未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行回顧與展望?！厩腥朦c(diǎn)】CiteSpace作為知識(shí)圖譜分析、文獻(xiàn)計(jì)量挖掘的主流軟件，在國(guó)內(nèi)外的綜述性研究中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。然而，目前國(guó)內(nèi)外仍缺乏對(duì)飲用水源地學(xué)科發(fā)展過(guò)程的系統(tǒng)總結(jié)、歸納的綜述性研究。

【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本研究結(jié)合多個(gè)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行對(duì)比研究，避免單一數(shù)據(jù)庫(kù)的局限性，同時(shí)以CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)與Web of Science核心合集庫(kù)為數(shù)據(jù)源，對(duì)國(guó)內(nèi)外飲用水源地的研究進(jìn)展進(jìn)行梳理，借助CiteSpace可視化軟件，從發(fā)文數(shù)量、作者、發(fā)文機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵詞及研究前沿出發(fā)，實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)外飲用水源地研究知識(shí)圖譜的繪制，并梳理其歷史發(fā)展脈絡(luò)，分析歷年的重點(diǎn)研究方向，以期為飲用水源地的后續(xù)研究提供參考依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)處理

以CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)與Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)為數(shù)據(jù)源，中文文獻(xiàn)以“SU=飲用水源地”為檢索式，文獻(xiàn)類(lèi)型選擇為學(xué)術(shù)期刊、碩士學(xué)位論文、博士學(xué)位論文與會(huì)議論文4類(lèi)，檢索出的文獻(xiàn)時(shí)間跨度為1983—2021年，剔除期刊說(shuō)明、年終匯報(bào)、評(píng)語(yǔ)、卷首語(yǔ)、致辭等無(wú)關(guān)文獻(xiàn)，獲得有效檢索結(jié)果2 963條，并導(dǎo)出為Refworks格式；英文文獻(xiàn)以“TS=Drinking water source”為檢索式，論文庫(kù)選擇為Web of Science核心合集，剔除書(shū)籍章節(jié)、信函、修訂、新聞等無(wú)價(jià)值記錄，同時(shí)排除醫(yī)學(xué)、物理、數(shù)學(xué)、化學(xué)等無(wú)關(guān)科目，共獲取有效檢索結(jié)果19 517條，時(shí)間跨度為1996—2021年，并導(dǎo)出為純文本格式。檢索時(shí)間為2021年10月19日。

1.2 研究方法與工具

利用JAVA運(yùn)行環(huán)境下的CiteSpace V5.3.R4將導(dǎo)出的Refworks文件進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，完成數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，時(shí)間序列分別選擇為1983—2021年、1996—2021年，時(shí)間切片為1 a，并依次選擇作者、機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵詞及突現(xiàn)詞進(jìn)行知識(shí)圖譜的共現(xiàn)分析與關(guān)鍵詞的突現(xiàn)分析。其中，作者共現(xiàn)分析可以確定核心作者與其他研究人員之間的合作強(qiáng)度和相互引用關(guān)系；關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析用于確定歷年來(lái)研究領(lǐng)域的重點(diǎn)研究方向；突現(xiàn)詞分析可識(shí)別出被引頻率或共現(xiàn)頻率在一定時(shí)間跨度內(nèi)變化較大的研究詞匯。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)文數(shù)量時(shí)間分布特征

發(fā)文數(shù)量隨時(shí)間的變化特征可以反映出學(xué)術(shù)主題的整體研究歷程與研究進(jìn)展[19]。就不同類(lèi)型的中文文獻(xiàn)而言，在1983—2021年的2 963篇檢索結(jié)果中，學(xué)術(shù)期刊的發(fā)文數(shù)量最多，為2 481篇，占總數(shù)的83.73%；會(huì)議論文數(shù)量為170篇，占比5.73%；碩士與博士學(xué)位論文各占9.56%、0.98%。而英文文獻(xiàn)自1999年開(kāi)始，發(fā)文數(shù)量呈爆發(fā)式的增長(zhǎng)，并于2020年到達(dá)峰值2 013篇，其中期刊與學(xué)位論文總數(shù)為16 619篇，占比85.15%；會(huì)議論文數(shù)量為2 064篇，占比為12.42%，其他類(lèi)型的文獻(xiàn)占比2.43%。

對(duì)國(guó)內(nèi)外飲用水源地研究領(lǐng)域的整體發(fā)文數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到年度發(fā)文數(shù)量對(duì)比情況見(jiàn)圖1。結(jié)果表明，國(guó)內(nèi)飲用水源地的相關(guān)研究最早可追溯到1983年，從發(fā)文數(shù)量的角度出發(fā)進(jìn)行歸納總結(jié)，1983—1999年期間發(fā)文數(shù)量較少，并且部分年限如1984、1990、1991年等并無(wú)文獻(xiàn)發(fā)表，研究成果少，該階段可劃分為國(guó)內(nèi)研究的萌芽時(shí)期（1983—1999年），主要是飲用水源地的概念探討與水源保護(hù)意識(shí)的形成；從2000—2013年，發(fā)文數(shù)量呈明顯的增長(zhǎng)趨勢(shì)，最高年發(fā)文數(shù)量達(dá)到252篇，學(xué)科在此階段發(fā)展迅速，該階段為國(guó)內(nèi)研究的快速發(fā)展期（2000—2013年）；2014—2020年，年發(fā)文數(shù)量逐漸減少，研究成果增加速度變慢，但仍保持年發(fā)文量在100篇以上，表明學(xué)科領(lǐng)域的研究進(jìn)入穩(wěn)定階段，該階段為國(guó)內(nèi)研究的波動(dòng)回落期（2014—2020年）。

相較國(guó)內(nèi)，由于英文文獻(xiàn)的檢索以Web of Science核心合集庫(kù)為基準(zhǔn)，并未參考其他類(lèi)型的英文數(shù)據(jù)庫(kù)，因此檢索結(jié)果存在部分缺失，實(shí)質(zhì)上國(guó)外飲用水源地的研究結(jié)果最早可追溯到1916年，Thomson等[20]在發(fā)表于英國(guó)醫(yī)學(xué)雜志上有關(guān)痢疾預(yù)防的文章中，對(duì)飲用水源地的概念及水源保護(hù)的重要性進(jìn)行過(guò)闡述。而基于Web of Science核心合集的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，國(guó)外研究一直處于持續(xù)發(fā)展的狀態(tài)，同年度的發(fā)文數(shù)量遠(yuǎn)大于國(guó)內(nèi)，并且于2020年到達(dá)峰值2 013篇?？傮w而言，學(xué)術(shù)界對(duì)于飲用水源地的研究處于逐步深入的穩(wěn)定發(fā)展過(guò)程。

圖1 國(guó)內(nèi)外年度發(fā)文數(shù)量對(duì)比情況

2.2 作者共現(xiàn)分析

在CiteSpace操作界面中，節(jié)點(diǎn)類(lèi)型（node types）選擇作者，剪枝方式為子網(wǎng)絡(luò)（pruning sliced networks）進(jìn)行共現(xiàn)分析，得到作者共引知識(shí)圖譜，見(jiàn)圖2與圖3，作者發(fā)文頻次排名見(jiàn)表1。

表1 國(guó)內(nèi)外飲用水源地前10位作者發(fā)文頻次排名

在中文作者共引圖譜中，共有335個(gè)節(jié)點(diǎn)，321條網(wǎng)絡(luò)鏈接，密度為0.005 7。圖中節(jié)點(diǎn)的大小與作者出現(xiàn)的頻次成正比，年輪中不同的顏色表示不同的引用年份，節(jié)點(diǎn)之間的線(xiàn)條數(shù)量與粗細(xì)反映了作者群之間的合作關(guān)系與合作強(qiáng)度[21-22]。分析圖2與表1，節(jié)點(diǎn)最大的2位作者分別是付青、侯新，發(fā)文數(shù)量各達(dá)到10次與9次，其次是鄧丙輝、姚延娟、藍(lán)楠等，發(fā)文數(shù)量達(dá)5篇及以上的作者有13位?；趯剿惴▋?yōu)化合作網(wǎng)絡(luò)，國(guó)內(nèi)飲用水源地研究主要分為3個(gè)集中作者群：中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院的付青、鄧丙輝、劉琰，中華人民共和國(guó)生態(tài)環(huán)境部衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用中心的姚延娟、吳傳慶、王雪蕾以及蘇州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站的徐恒省、李繼影、張曉赟等。此外還有許多由小節(jié)點(diǎn)和分散的獨(dú)立作者組成的合作網(wǎng)絡(luò)，說(shuō)明國(guó)內(nèi)飲用水源地研究領(lǐng)域作者集中度并不高，研究隊(duì)伍分散。各個(gè)科研團(tuán)隊(duì)間的聯(lián)系松散表明相互之間的引用關(guān)系薄弱，長(zhǎng)期以來(lái)容易形成學(xué)術(shù)障礙，不利于國(guó)內(nèi)飲用水源地的可持續(xù)發(fā)展研究。

在英文作者共引圖譜中，共有1 383個(gè)節(jié)點(diǎn)，2 352條網(wǎng)絡(luò)鏈接，密度為0.025。就整個(gè)圖譜而言，節(jié)點(diǎn)最大的3位作者依次為ZHANG Yi、WANG Juan、LI Yi，發(fā)文數(shù)量分別為87、76、53篇。經(jīng)過(guò)算法優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)后，國(guó)外飲用水源地研究同樣可分為3個(gè)集中作者群：Chongqing Water Resources & Elect Engn Coll機(jī)構(gòu)的ZHANG Yi、WANG Juan、LI Yi；Uttarakhand State Council for Science and Technology機(jī)構(gòu)的BAMPIDIS Vasileios、FLACHOWSKY Gerhard、KOUBA Maryline及Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada機(jī)構(gòu)的KUMAR Arun、BHATTACHARYA Prosun、BARTRAM Jamie等。整體看來(lái)，無(wú)論是單個(gè)作者發(fā)文數(shù)量，還是不同研究團(tuán)隊(duì)之間的合作強(qiáng)度關(guān)系，國(guó)外研究相較于國(guó)內(nèi)都顯得更加繁榮與穩(wěn)定。

圖2 國(guó)內(nèi)飲用水源地研究作者共引知識(shí)圖譜

圖3 國(guó)外飲用水源地研究作者共引知識(shí)圖譜

2.3 發(fā)文機(jī)構(gòu)共現(xiàn)分析

在CiteSpace操作界面中，節(jié)點(diǎn)類(lèi)型（node types）選擇機(jī)構(gòu)，閾值選擇為60，剪枝算法為最小生成樹(shù)（minimum spanning tree）進(jìn)行發(fā)文機(jī)構(gòu)的共現(xiàn)分析，并合并部分一級(jí)機(jī)構(gòu)、二級(jí)機(jī)構(gòu)的曾用名與別名（如江蘇省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心與江蘇省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站、生態(tài)環(huán)境部衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用中心與中國(guó)生態(tài)環(huán)境部衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用中心等），得到發(fā)文機(jī)構(gòu)共現(xiàn)圖譜見(jiàn)圖4和圖5，機(jī)構(gòu)半衰期排名見(jiàn)表2。

在中文發(fā)文機(jī)構(gòu)共引圖譜中，共有187個(gè)節(jié)點(diǎn)，56條網(wǎng)絡(luò)鏈接，密度為0.004 9。由圖表可見(jiàn)，飲用水源地研究領(lǐng)域發(fā)文量較多的一級(jí)、二級(jí)機(jī)構(gòu)有：江蘇省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、蘇州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、重慶水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院、中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院、浙江省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心及生態(tài)環(huán)境部華南環(huán)境科學(xué)研究所等。而發(fā)文量較大的機(jī)構(gòu)主要分布在江浙一帶，表明該地區(qū)由于地處沿海、水資源豐富，對(duì)飲用水源地的關(guān)注程度要顯著高于其他區(qū)域，同時(shí)華南地區(qū)、西南地區(qū)都有著一定規(guī)模的飲用水源地研究機(jī)構(gòu)如重慶水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院、華南環(huán)境科學(xué)研究所等，而西北、北部地區(qū)發(fā)文機(jī)構(gòu)規(guī)模較小，學(xué)術(shù)聯(lián)系較少。不同地區(qū)的成果互引率較低，說(shuō)明地形、地貌、氣候條件及人類(lèi)活動(dòng)等因素的不同，造成不同地區(qū)發(fā)文機(jī)構(gòu)的研究重點(diǎn)、關(guān)注程度不同，目前，國(guó)內(nèi)飲用水源地學(xué)科領(lǐng)域還沒(méi)有形成廣泛的學(xué)術(shù)共識(shí)。

在英文發(fā)文機(jī)構(gòu)共引圖譜中，共有534個(gè)節(jié)點(diǎn)，847條網(wǎng)絡(luò)鏈接，密度為0.006。發(fā)文數(shù)量前5的機(jī)構(gòu)分別為Chinese Acad Sci（中國(guó)科學(xué)院，629篇）、US EPA（美國(guó)國(guó)家環(huán)境保護(hù)署，342篇）、Univ Chinese Acad Sci（中國(guó)科學(xué)院大學(xué)，217篇）、US Geol Survey（美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局，213篇）、Univ N Carolina（北卡羅來(lái)納大學(xué)，163篇）等，圖譜整體呈現(xiàn)出以這些節(jié)點(diǎn)為中心的研究群落特征，群落內(nèi)部和群落之間合作密切。同時(shí)以半衰期作為參考依據(jù)，影響力最大的前3名機(jī)構(gòu)依次為Russian Acad Sci（俄羅斯科學(xué)院，20年）、Arizona State Univ（亞利桑那州立大學(xué)，18年）、Chinese Acad Sci（中國(guó)科學(xué)院，18年）。

圖4 國(guó)內(nèi)飲用水源地研究發(fā)文機(jī)構(gòu)共引知識(shí)圖譜

圖5 國(guó)外飲用水源地研究發(fā)文機(jī)構(gòu)共引知識(shí)圖譜

表2 國(guó)內(nèi)外飲用水源地半衰期排名前5的發(fā)文機(jī)構(gòu)

注 半衰期（年）指節(jié)點(diǎn)老化的速率，數(shù)值越大，表示在研究領(lǐng)域中該節(jié)點(diǎn)被關(guān)注的時(shí)間越長(zhǎng)[23]。

2.4 關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析

在CiteSpace操作界面中，節(jié)點(diǎn)類(lèi)型選擇關(guān)鍵詞（keyword），剪枝算法為最小生成樹(shù)，時(shí)間切片選擇為1 a進(jìn)行關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析，并在可視化界面設(shè)置閾值為100，過(guò)濾掉較小的合作網(wǎng)絡(luò)并計(jì)算節(jié)點(diǎn)的中心度（compute centrality），最終得到關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜見(jiàn)圖6和圖7。

圖6 國(guó)內(nèi)飲用水源地研究關(guān)鍵詞共引知識(shí)圖譜

圖7 國(guó)外飲用水源地研究關(guān)鍵詞共引知識(shí)圖譜

在中文關(guān)鍵詞共引圖譜中，共有181個(gè)節(jié)點(diǎn)，340條網(wǎng)絡(luò)鏈接，密度為0.020 9?？v觀(guān)國(guó)內(nèi)飲用水源地歷年研究主題分布情況，并無(wú)明顯的聚類(lèi)效應(yīng)和演化路徑，節(jié)點(diǎn)間聯(lián)系較為緊密，網(wǎng)絡(luò)密度高。圖譜中除“飲用水源地”和“飲用水水源地”等直接涵義為水源地的詞以外，還有“污染防治”與“水源地保護(hù)”等以保護(hù)飲用水源地安全為主題的相關(guān)詞條，以及“健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)”、“安全評(píng)價(jià)”、“時(shí)空分布”與“調(diào)查”等評(píng)價(jià)飲用水源地生態(tài)健康狀況、調(diào)查水源地周邊地域環(huán)境情況、分析人為活動(dòng)對(duì)水源地的影響方式的關(guān)鍵詞，這些都屬于飲用水源地的相關(guān)研究?jī)?nèi)容。

在英文關(guān)鍵詞共引圖譜中，共有268個(gè)節(jié)點(diǎn)，888條網(wǎng)絡(luò)鏈接，密度為0.024 8，相較于國(guó)內(nèi)，國(guó)外關(guān)鍵詞共引網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的聯(lián)系更為緊密，網(wǎng)絡(luò)密度更高。圖譜中同樣出現(xiàn)drinking water、groundwater、surface water等有關(guān)水源地概念定義的詞，以及contamination、heavy metal、risk assessment等有關(guān)水源地污染方式、保護(hù)措施、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等詞條?？傮w看來(lái)，國(guó)內(nèi)外飲用水源地的研究?jī)?nèi)容大體相似。

中心度用節(jié)點(diǎn)的“度”來(lái)衡量與節(jié)點(diǎn)直接相關(guān)的個(gè)體數(shù)量，而關(guān)鍵詞的中心度越大，表示該節(jié)點(diǎn)在共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的受關(guān)注程度越高?；贑iteSpace完成各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)中心度的計(jì)算，歷年中心度大于0.05的關(guān)鍵詞統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表3、表4，對(duì)發(fā)文數(shù)較少且中心度較小的年限作統(tǒng)一表示。

表3 國(guó)內(nèi)1983—2021年各年份關(guān)鍵詞中心度排序

分析國(guó)內(nèi)飲用水源地研究領(lǐng)域的歷年關(guān)鍵詞統(tǒng)計(jì)表（表3），其中“飲用水源地”、“水源保護(hù)”以及“富營(yíng)養(yǎng)化”的中心度較大且數(shù)值各為0.31、0.28、0.22，表明在整個(gè)飲用水源地研究領(lǐng)域的多年歷程中，怎樣去保護(hù)好水源地的生態(tài)健康安全是各學(xué)者的核心宗旨，富營(yíng)養(yǎng)化是在此過(guò)程中最常見(jiàn)的問(wèn)題。同時(shí)不同的年份出現(xiàn)不同的水庫(kù)、流域名稱(chēng)如“密云水庫(kù)”、“黃前水庫(kù)”、“楊木水庫(kù)”、“太湖流域”、“紅楓湖”、“大伙房水庫(kù)”等，表明這些水域是飲用水源地研究的重點(diǎn)對(duì)象，在其對(duì)應(yīng)的年份里受到的關(guān)注較多，是我國(guó)開(kāi)發(fā)利用和保護(hù)水源地過(guò)程中的重點(diǎn)示例。從表3可以看出，關(guān)鍵詞“飲用水源地”在1983年首次出現(xiàn)，表明研究人員開(kāi)始察覺(jué)飲用水源地的生態(tài)健康安全問(wèn)題，同時(shí)予以關(guān)注，并且在1983—1999年期間逐漸產(chǎn)生理性的思考，如“時(shí)空分布”、“飲用水源”、“地下水源”等關(guān)鍵詞出現(xiàn)，并以北京市密云水庫(kù)為案例開(kāi)展研究；2000年出現(xiàn)“水質(zhì)保護(hù)”關(guān)鍵詞，表明研究人員意識(shí)到水質(zhì)是判斷某水域能否作為城鎮(zhèn)居民飲用水、生活用水水源的核心指標(biāo)，并產(chǎn)生保護(hù)意識(shí)。在隨后的2001—2008年期間，涌現(xiàn)出“水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作”、“富營(yíng)養(yǎng)化”、“水質(zhì)評(píng)價(jià)”、“現(xiàn)狀調(diào)查”、“健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)”等關(guān)鍵詞，表明經(jīng)過(guò)前期對(duì)飲用水源地開(kāi)發(fā)利用方式、安全保護(hù)措施的思考之后，學(xué)科研究主題與技術(shù)方法逐步變得多樣化，開(kāi)始追溯誘發(fā)水源問(wèn)題的根本原因，并著重于水質(zhì)監(jiān)測(cè)手段、飲用水源地安全評(píng)價(jià)方法的開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn)；2009年出現(xiàn)“保護(hù)區(qū)劃分”、“水功能區(qū)劃分”及“水文工作”等關(guān)鍵詞，表明我國(guó)飲用水源地的研究進(jìn)入更加科學(xué)、系統(tǒng)的階段，這與我國(guó)生態(tài)環(huán)境部于2009年發(fā)布《飲用水源地保護(hù)區(qū)劃分技術(shù)規(guī)范》密不可分。隨后在2010—2015年期間，陸續(xù)出現(xiàn)“生態(tài)補(bǔ)償”、“指標(biāo)體系”、“主成分分析法”、“遙感技術(shù)”、“生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)”及“點(diǎn)、面污染源”等關(guān)鍵詞，表明在國(guó)家宏觀(guān)層面搭建的飲用水源地劃分框架上，其他學(xué)科領(lǐng)域的新型理論、主流技術(shù)也開(kāi)始被逐步引用到飲用水源地的研究當(dāng)中；2016—2021年期間，出現(xiàn)“備用水源地”、“集中式飲用水”及“熵值法”等關(guān)鍵詞，表明學(xué)科領(lǐng)域開(kāi)始有轉(zhuǎn)型的趨勢(shì)，研究人員嘗試水源地的新型開(kāi)發(fā)方式，新的理論方法在此基礎(chǔ)上也慢慢被提出?；谝陨戏治?，從研究主題與研究方法的角度出發(fā)，把1983—2021年國(guó)內(nèi)飲用水源地研究的發(fā)展歷程分為4個(gè)階段。第一階段（1983—1999年）：該階段為學(xué)科研究的摸索階段，主要是對(duì)飲用水源地的種類(lèi)識(shí)別以及安全危機(jī)意識(shí)的形成，并開(kāi)始引入案例進(jìn)行探索研究；第二階段（2000—2008年）：該階段為學(xué)科研究的起步階段，注重于飲用水源地的水質(zhì)調(diào)查、監(jiān)測(cè)與保護(hù)，并進(jìn)行飲用水源地安全評(píng)價(jià)方法的開(kāi)發(fā)與實(shí)踐；第三階段（2009—2015年）：該階段為學(xué)科研究的快速發(fā)展階段，在國(guó)家宏觀(guān)計(jì)劃的基礎(chǔ)上，生態(tài)補(bǔ)償、遙感技術(shù)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等接連成為研究的重點(diǎn)方向，多種多樣的理論方法與支撐技術(shù)被運(yùn)用到飲用水源地的研究中；第四階段（2016—2021年）：這一階段是學(xué)科研究的轉(zhuǎn)型階段，在原有主流技術(shù)的基礎(chǔ)上，新的飲用水源地開(kāi)發(fā)方式被提出，更加多樣化的技術(shù)也被逐步應(yīng)用到飲用水源地的研究當(dāng)中，研究人員的思維模式更加成熟，實(shí)踐能力更為突出。

表4 國(guó)外1996—2021年各年份關(guān)鍵詞中心度排序

國(guó)內(nèi)外有著相似的發(fā)展歷程，表4中的部分詞條如risk assessment（風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，國(guó)外2000年首次出現(xiàn)）在表3中首次出現(xiàn)于2004年；agricultural pollution source（農(nóng)業(yè)污染源，國(guó)外2007年首次出現(xiàn)）在國(guó)內(nèi)關(guān)鍵詞表中首次出現(xiàn)于2008年；RS（遙感，國(guó)外首次出現(xiàn)于2011年）對(duì)應(yīng)表3中的2013年?？傮w而言，國(guó)外飲用水源地的研究歷史比國(guó)內(nèi)更加久遠(yuǎn)，新思維與新型技術(shù)的誕生和運(yùn)用比國(guó)內(nèi)也更加迅速，但國(guó)內(nèi)學(xué)者在學(xué)習(xí)外來(lái)技術(shù)的同時(shí)，緊跟國(guó)情國(guó)策，圍繞我國(guó)部分關(guān)鍵地區(qū)如太湖流域、三峽庫(kù)區(qū)、長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶等開(kāi)展大量研究，并總結(jié)出具有本土特色的豐碩成果如集中飲用水源地、水源地保護(hù)區(qū)劃分、備用水源地等，為保障我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、民生安全做出巨大貢獻(xiàn)。

2.5 階段性研究前沿突現(xiàn)分析

在CiteSpace中，將聚類(lèi)詞類(lèi)型（term type）選擇為突發(fā)聚類(lèi)（burst term），對(duì)研究領(lǐng)域歷年的研究熱點(diǎn)進(jìn)行突現(xiàn)分析，同時(shí)將部分發(fā)文量較少的年份劃分為1個(gè)時(shí)間單元，最終排名前10位的突發(fā)關(guān)鍵詞統(tǒng)計(jì)結(jié)果分別見(jiàn)表5、表6。

表5 國(guó)內(nèi)1983—2021年飲用水源地研究前10突發(fā)聚類(lèi)關(guān)鍵詞

表6 國(guó)外1996—2021年飲用水源地研究前10突發(fā)聚類(lèi)關(guān)鍵詞

研究前沿指本學(xué)科正在討論和探索，并即將發(fā)生的具有代表性的科學(xué)問(wèn)題。國(guó)內(nèi)突現(xiàn)度最高的關(guān)鍵詞為“飲用水源地”，突現(xiàn)年限為1983—2005年，突現(xiàn)度26.392 8，表明在此時(shí)間段內(nèi)以“飲用水源地”為研究前沿，被國(guó)內(nèi)學(xué)者廣泛提起；國(guó)外突現(xiàn)度最高的關(guān)鍵詞為“drinking water”，突現(xiàn)年限為1996—2006年，突現(xiàn)度28.257 9。而同樣的詞條在關(guān)鍵詞表中出現(xiàn)的時(shí)間要早于突發(fā)聚類(lèi)詞表，表明新研究前沿的出現(xiàn)，研究人員通常需要經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的探索后，才能成為下一個(gè)時(shí)期的重點(diǎn)研究對(duì)象。

3 討 論

在不同的學(xué)科領(lǐng)域中，當(dāng)學(xué)者對(duì)該領(lǐng)域已有的研究成果進(jìn)行分析、歸類(lèi)與描述，并嘗試做出總結(jié)時(shí)，面對(duì)龐雜的文獻(xiàn)數(shù)量、較長(zhǎng)的時(shí)間跨度，怎樣從中快速地發(fā)掘出有較大價(jià)值的研究成果、怎樣精準(zhǔn)識(shí)別出有較大參考意義的研究機(jī)構(gòu)與作者群體，以及如何依據(jù)眾多文獻(xiàn)集合追蹤一個(gè)主題的研究脈絡(luò)及歷史發(fā)展趨勢(shì)，這是一個(gè)目前用人工方法處理起來(lái)極其費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，并且時(shí)效性較低、主觀(guān)性過(guò)強(qiáng)的難題，而依托文獻(xiàn)可視化工具來(lái)處理，就會(huì)更加高效、快捷，對(duì)海量文獻(xiàn)池的處理也更加客觀(guān)嚴(yán)謹(jǐn)。而目前國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上主流的引文分析工具主要包括有CiteSpace、InCite、HistCite等類(lèi)別，并且經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)學(xué)者詳細(xì)對(duì)比研究，皆認(rèn)為CiteSpace的應(yīng)用結(jié)果更加準(zhǔn)確、全面，對(duì)中國(guó)CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)的契合程度最好。因此筆者最終以CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)和Web of Science核心合集庫(kù)為數(shù)據(jù)源，選擇CiteSpace作為可視化分析工具，采用文獻(xiàn)計(jì)量法與知識(shí)圖譜分析法相結(jié)合的方式，從發(fā)文數(shù)量、作者、發(fā)文機(jī)構(gòu)、歷年關(guān)鍵詞及研究前沿的角度出發(fā)，對(duì)國(guó)內(nèi)外飲用水源地學(xué)科的發(fā)展歷程進(jìn)行回顧與總結(jié)，完成研究階段的歷史劃分、歷年研究熱點(diǎn)的識(shí)別以及總體發(fā)展脈絡(luò)的梳理等，填補(bǔ)該領(lǐng)域綜述性研究成果的空白。

基于已構(gòu)建的國(guó)內(nèi)知識(shí)圖譜可視化結(jié)果，就發(fā)文機(jī)構(gòu)而言，江蘇省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心、蘇州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心以及中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院等機(jī)構(gòu)具有較高的發(fā)文量，表明這些機(jī)構(gòu)對(duì)飲用水源地的關(guān)注程度較高，這與地域特性、地方政策密切相關(guān)；從作者群體的角度出發(fā)，中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院的付青、鄧丙輝，中國(guó)生態(tài)環(huán)境部衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用中心姚延娟、吳傳慶以及蘇州市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站徐恒省、李繼影等發(fā)文數(shù)量較多，這些核心作者的研究成果奠定飲用水源地領(lǐng)域的學(xué)科基礎(chǔ)，初次接觸該學(xué)科的學(xué)者可從此著手，進(jìn)行系統(tǒng)性的剖析學(xué)習(xí)；在歷年的研究熱點(diǎn)中，隨著年份的增加而不斷涌現(xiàn)出的新技術(shù)與新理論方法，可反映出飲用水源地學(xué)科的整體發(fā)展脈絡(luò)，并可根據(jù)具體年份內(nèi)中心度較高的關(guān)鍵詞找出本年度內(nèi)的熱點(diǎn)問(wèn)題與高價(jià)值學(xué)術(shù)文獻(xiàn)，如表3中于2004年首次出現(xiàn)的關(guān)鍵詞“風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)”，表明后續(xù)的研究人員在進(jìn)行該方向的初次研究時(shí)，可著重以2004年為基準(zhǔn)年，進(jìn)行相關(guān)文獻(xiàn)的檢索與閱讀。而不同的時(shí)間年份出現(xiàn)不同的水源地名稱(chēng)如“密云水庫(kù)”、“黃前水庫(kù)”、“楊木水庫(kù)”、“太湖流域”、“紅楓湖”等，表明這些水庫(kù)、湖泊、流域是中國(guó)飲用水源地研究歷史上的重點(diǎn)對(duì)象，同時(shí)也是水源保護(hù)、開(kāi)發(fā)與治理的重點(diǎn)范例，可作為典型供后續(xù)研究人員學(xué)習(xí)與借鑒。

但是從客觀(guān)的角度出發(fā)，無(wú)論何種文獻(xiàn)檢索方式都會(huì)存在著數(shù)據(jù)搜集不完整或數(shù)據(jù)冗余的問(wèn)題，造成基于CiteSpace完成的可視化分析結(jié)果存在一定程度的偏差，這是知識(shí)圖譜可視化研究的難點(diǎn)，也是今后更進(jìn)一步的研究方向。

4 結(jié) 論

1）從發(fā)文數(shù)量的角度出發(fā)，將國(guó)內(nèi)飲用水源地領(lǐng)域的發(fā)展歷程分為萌芽期（1983—1999年）、快速發(fā)展期（2000—2013年）及波動(dòng)回落期（2014—2020年）；從研究主題與研究方法的角度出發(fā)，將其分為摸索階段（1983—1999年）、起步階段（2000—2008年）、快速發(fā)展階段（2009—2015年）以及轉(zhuǎn)型階段（2016—2021年）。

2）國(guó)內(nèi)外有關(guān)飲用水源地的研究有著相似的發(fā)展歷程，只是國(guó)外的研究歷史比國(guó)內(nèi)更加久遠(yuǎn)，新思維與新技術(shù)的誕生和運(yùn)用也比國(guó)內(nèi)更加迅速；同時(shí)國(guó)外同年度的發(fā)文數(shù)量要遠(yuǎn)大于國(guó)內(nèi)，研究團(tuán)隊(duì)之間的合作強(qiáng)度也比國(guó)內(nèi)更加緊密。

3）在學(xué)習(xí)外來(lái)技術(shù)的同時(shí)，國(guó)內(nèi)學(xué)者結(jié)合國(guó)情國(guó)策研究出諸多具有特色的成果，如集中飲用水源地、水源地保護(hù)區(qū)劃分、備用水源地等。

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Using CiteSpace to Compare the Research Effort of China on Drinking Water in Comparison with the Rest of the World

LUO Junhua1, ZHAO Weiquan1,2*, LI Wei1, ZHAO Zulun1, LYU Sisi1, HUANG Liang1, SUN Xiaoqiong1

(1. Institute of Mountain Resource, Guizhou Academy of Sciences, Guiyang 550001, China;2. Department of Karst Research Institute, Guizhou Normal University, Guiyang 550001, China)

【】The safety of drinking water is of great concern to economic and social development, and is a focus of research in all countries. The purpose of this paper is to analyze the research efforts of China in this sector in comparison with the rest of the world.【】The analysis was based on the CNKI database and the Web of Science. The CiteSpace visualization software was used to compare the research efforts of researchers in both China and the rest of the world in five perspectives: the number of publications, number of authors of each publication, affiliations, keywords and research frontiers.【】①The earliest research on drinking water sources in China traced back to 1983, while the research in the rest of the world started in 1905. Researchers in the rest of the world combined have published more than their Chinese counterparts, indicating that the continued interest in drinking water in the world. ②In terms of the number of articles published by a sole author or co-authors, the international researchers have the edge. ③In terms of research topics and research methods, research in China can be divided into the following stages: proof-concept from 1983 to 1999, initial development from 2000 to 2008, prosperous development from 2009 to 2015, area-transition stage from 2016 to 2021.【】Research on drinking water source in China and the rest of the world has a similar development history though it started much later in China. The research results have significant implications for theoretical development and practical applications of research results.

CiteSpace; drinking water sources; knowledge mapping; visualization; quantitative analysis

1672 - 3317（2022）04 - 0109 - 11

P942

A

10.13522/j.cnki.ggps.2021554

羅軍華, 趙衛(wèi)權(quán), 李威, 等. 基于CiteSpace的國(guó)內(nèi)外飲用水源地研究知識(shí)圖譜分析[J]. 灌溉排水學(xué)報(bào), 2022, 41(4): 109-119.

LUO Junhua, ZHAO Weiquan, LI Wei, et al. Using CiteSpace to Compare the Research Effort of China on Drinking Water in Comparison with the Rest of the World[J].Journal of Irrigation and Drainage, 2022, 41(4): 109-119.

2021-11-11

貴州省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（黔科合基礎(chǔ)[2018]1418）；貴州省科技支撐項(xiàng)目（黔科合支撐[2018]2806，[2020]4Y132）；貴州科學(xué)院青年基金項(xiàng)目（黔科院J字[2021]25號(hào)，[2018]11號(hào)）

羅軍華（1995-），男。碩士，主要從事生態(tài)環(huán)境評(píng)估與模擬預(yù)測(cè)研究。E-mail:674914258@qq.com

趙衛(wèi)權(quán)（1982-），男。副研究員，主要從事資源環(huán)境遙感與GIS應(yīng)用研究。E-mail:892525771@126.com

責(zé)任編輯：韓 洋