基于CiteSpace的地表水-地下水相互作用研究文獻(xiàn)分析

劉玉玉，馮雨晴，姜欣

(1.濟(jì)南大學(xué)水利與環(huán)境學(xué)院，濟(jì)南 250022；2.山東省水利科學(xué)研究院，濟(jì)南 250014；3.山東省農(nóng)村供排水安全工程技術(shù)研究中心，濟(jì)南 250014)

地表水和地下水是相互關(guān)聯(lián)的水文連續(xù)體，廣泛存在于山區(qū)巖層、河流系統(tǒng)、海岸和喀斯特等地形環(huán)境中，其多變而復(fù)雜的相互轉(zhuǎn)化和相互作用影響著流域水文循環(huán)和水量收支計(jì)算[1-3]。水質(zhì)方面，地表水-地下水相互作用過程影響著水化學(xué)成分的分布和演變規(guī)律，水巖作用、吸附效應(yīng)等在作用過程中產(chǎn)生影響，干擾著流域水質(zhì)[4]；水量方面，地下水是一些流域水文循環(huán)和水資源轉(zhuǎn)化的主導(dǎo)因素，尤其對(duì)一些干旱區(qū)的生態(tài)植被狀況影響顯著[6-7]。近年來，許多河流水利工程的修建和運(yùn)行在解決流域水資源時(shí)空分布不均、水資源供需矛盾和水資源合理配置等方面發(fā)揮著巨大作用，同時(shí)使水循環(huán)過程發(fā)生變化[8]。灌溉引水和地下水開采改變了地表水和地下水的循環(huán)[9-10]，但過度引水導(dǎo)致河道徑流減少[11-12]，造成生態(tài)退化，地下水的過量開采引發(fā)了許多生態(tài)環(huán)境問題[13-14]。

單獨(dú)的地表水與地下水研究不能滿足研究需求，也難以解釋水體交互作用形成的各種現(xiàn)象。為了進(jìn)一步探明水體相互作用的形成機(jī)理，為水資源管理提供思路方法，需要對(duì)地表水-地下水相互作用開展進(jìn)一步的研究。地表水與地下水之間存在著密切的聯(lián)系，兩者的相互作用深刻影響著流域內(nèi)的水循環(huán)，最終影響生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)性，其原理、機(jī)制及影響等是水文學(xué)中需要進(jìn)一步探討的內(nèi)容，對(duì)于科學(xué)地進(jìn)行水資源評(píng)價(jià)、開發(fā)利用和綜合管理具有重要意義。

文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)是一門基于數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)的交叉學(xué)科，以文獻(xiàn)、作者和詞匯數(shù)量為主要度量對(duì)象，對(duì)知識(shí)載體進(jìn)行定量分析。CiteSpace統(tǒng)計(jì)和可視化軟件是美國德雷塞爾大學(xué)陳超美博士基于Java平臺(tái)研發(fā)而成的文獻(xiàn)計(jì)量工具[15]，利用文獻(xiàn)計(jì)量原理，在使用知識(shí)圖譜達(dá)成數(shù)據(jù)可視化方面展開了廣泛的應(yīng)用[16-22]。本文利用CiteSpace文獻(xiàn)計(jì)量工具對(duì)地表水-地下水相互作用相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行量化分析，通過繪制知識(shí)圖譜展示該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，通過分析文獻(xiàn)共被引和關(guān)鍵詞探究地表水-地下水相互作用領(lǐng)域研究前沿與研究熱點(diǎn)，以期為相關(guān)研究提供參考。

1 數(shù)據(jù)來源與分析方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文以Web of Science(WoS)核心數(shù)據(jù)庫為檢索平臺(tái)，主題詞設(shè)置為：[groundwater and(river*or surface*or lake*)]and interact*，時(shí)間跨度為1985—2020年，語言選擇English，文獻(xiàn)類型選擇Article進(jìn)行檢索，得到文獻(xiàn)信息共5 958條。文獻(xiàn)數(shù)據(jù)最后更新時(shí)間為2021年1月25日。

1.2 分析方法

將WoS核心合集中的5 958篇文獻(xiàn)導(dǎo)出。為保證文獻(xiàn)非重復(fù)性和關(guān)聯(lián)性，利用CiteSpace對(duì)導(dǎo)出文獻(xiàn)進(jìn)行除重，人工篩除與該領(lǐng)域相關(guān)性弱的文獻(xiàn)，得到有效文獻(xiàn)信息2 941條。對(duì)導(dǎo)出文獻(xiàn)的發(fā)文量、引文量、研究領(lǐng)域、發(fā)文作者、研究機(jī)構(gòu)、載文期刊和關(guān)鍵詞等進(jìn)行分析，文章數(shù)據(jù)處理采用的CiteSpace軟件為5.5 R2.SE的版本。

2 結(jié)果與分析

2.1 發(fā)文量分析

發(fā)文數(shù)量及增長率隨時(shí)間的變化反映了該領(lǐng)域的發(fā)展態(tài)勢(shì)。1985—2020年，該研究領(lǐng)域的文獻(xiàn)發(fā)表總數(shù)為2 941篇，總被引頻次達(dá)到54 645次(圖1)，去除自引后的引用頻次為47 954次，每篇平均被引次數(shù)為18.58，h指數(shù)為89。1985—2020年，地表水-地下水相互作用研究領(lǐng)域發(fā)文數(shù)量分為緩慢增長、波動(dòng)增長、穩(wěn)定增長3個(gè)階段。1993年前，該領(lǐng)域年均發(fā)文數(shù)量在10篇以下，有關(guān)研究較少，增長緩慢；1994—2010年，該領(lǐng)域年發(fā)文數(shù)量為10～113篇，發(fā)文數(shù)量呈波動(dòng)增長；2011—2020年，出現(xiàn)大量研究性文獻(xiàn)，研究進(jìn)入穩(wěn)定增長階段，年增長率為12.44%。該領(lǐng)域近3年的年均發(fā)文量超過250篇，受到研究學(xué)者的廣泛關(guān)注。

圖1 1985—2020 年地表水-地下水相互作用的年發(fā)表文獻(xiàn)量

2.2 學(xué)科分析

地表水-地下水的相互作用是水循環(huán)過程中水資源、地質(zhì)結(jié)構(gòu)和人為作用等多要素共同影響的結(jié)果，涉及多門學(xué)科。設(shè)置時(shí)間切片為1 a，分析節(jié)點(diǎn)為Category，數(shù)據(jù)選取標(biāo)準(zhǔn)為Top 50，對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行學(xué)科方向分析。高占比學(xué)科(圖2)展示了地表水-地下水相互作用的研究主要涉及學(xué)科，包括水資源學(xué)、地質(zhì)學(xué)、工程學(xué)、地球科學(xué)、環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)等(文獻(xiàn)所屬學(xué)科類別的劃分具有一定的重復(fù)率)。研究過程中，靈活應(yīng)用各領(lǐng)域不同技術(shù)手段將是研究取得突破的關(guān)鍵之一。此外，地表水-地下水相互作用與生物學(xué)、湖沼學(xué)、地球化學(xué)與地球物理學(xué)等也有一定聯(lián)系，這也是該領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注的重要原因之一。

圖2 1985—2020 年地表水-地下水相互作用相關(guān)學(xué)科文章占比

2.3 載文期刊分析

表1列出了1985—2020年該領(lǐng)域載文數(shù)量排名前10的期刊，發(fā)文量占總發(fā)文量的41.49%。其中，由荷蘭Netherlands主辦，Elsevier Science BV出版的JournalofHydrology發(fā)文數(shù)量最多。此外EnvironmentalEarthScience、HydrologicalProcesses、HydrogeologyJournal、WaterResourcesResearch等期刊發(fā)文量位居前5?？梢钥闯?，地表水-地下水相互作用研究的發(fā)文期刊所屬學(xué)科以水文水資源學(xué)、環(huán)境科學(xué)及地球科學(xué)為主。

表1 1985—2020年地表水與地下水相互作用文獻(xiàn)載文期刊

2.4 研究力量分析

不同國家(地區(qū))和機(jī)構(gòu)的發(fā)文量在一定程度上反映其對(duì)該領(lǐng)域的重視程度及影響力；發(fā)文作者共現(xiàn)圖譜可以展示不同階段該領(lǐng)域的前沿團(tuán)隊(duì)和合作密切的學(xué)者群。

2.4.1國家和地區(qū)分析

時(shí)間跨度選擇時(shí)間切片為1 a，分析節(jié)點(diǎn)為Country，數(shù)據(jù)選取標(biāo)準(zhǔn)為Top 50。研究期內(nèi)，有110個(gè)國家(地區(qū))研究了地表水-地下水相互作用，有9個(gè)國家發(fā)文量超過100篇。由表2可知：美國發(fā)文量最多，處于該領(lǐng)域研究的主導(dǎo)地位；第二位是中國，反映出我國在該領(lǐng)域科研水平的提高。發(fā)文數(shù)量在100次以上的國家中，中國、美國、英國和意大利等國家具有雄厚的科研實(shí)力，基于水資源的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)需求廣大，在一定程度上展現(xiàn)了科研能力和研究領(lǐng)域需求對(duì)科學(xué)研究的推動(dòng)作用。根據(jù)被引頻次，英國、意大利和西班牙等國家的論文篇均被引頻次較高,中國為14.28，文獻(xiàn)年均被引次數(shù)較低，論文綜合影響力有待提高。這與中國在該領(lǐng)域研究起步較晚有關(guān)，因此，我國要提高論文的質(zhì)量和研究深度，擴(kuò)大文獻(xiàn)影響力。

表2 1985—2020年地表水與地下水相互作用發(fā)文數(shù)量排名前10位的國家

2.4.2發(fā)文機(jī)構(gòu)分析

分析節(jié)點(diǎn)選擇Institution，數(shù)據(jù)選取標(biāo)準(zhǔn)為Top 50，其他設(shè)置不變。統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn):中國科學(xué)院(Chinese Acad Sci)在該領(lǐng)域發(fā)文量第一(147篇)；美國地質(zhì)調(diào)查局(US Geol Survey)發(fā)文數(shù)量第二(96篇)；中國地質(zhì)大學(xué)(China Univ Geosci)和澳大利亞弗林德斯大學(xué)(Flinders Univ S Australia)第三(70篇)。在CiteSpace中，Centrality指的是一個(gè)節(jié)點(diǎn)擔(dān)任其他兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間最短路的橋梁的次數(shù)，節(jié)點(diǎn)充當(dāng)“中介”的次數(shù)越高，值越大，節(jié)點(diǎn)也就越重要。中介中心性標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算通常使用一個(gè)節(jié)點(diǎn)承擔(dān)最短路橋梁的次數(shù)除以所有的路徑數(shù)量，中介中心性超過0.1的節(jié)點(diǎn)稱為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。中心性較高的機(jī)構(gòu)包括澳大利亞弗林德斯大學(xué)(0.31)、中國科學(xué)院(0.30)、加拿大滑鐵盧大學(xué)(Univ Waterloo，0.17)、美國地質(zhì)調(diào)查局(0.14)和德國亥姆霍茲聯(lián)合會(huì)(UFZ Helmholtz Ctr Environm Res，0.12)。中國科學(xué)院、美國地質(zhì)調(diào)查局及澳大利亞弗林德斯大學(xué)的中心度和發(fā)文量均較高，科研實(shí)力雄厚，影響深遠(yuǎn)，見圖3。

圖3 1985—2020年地表水與地下水相互作用機(jī)構(gòu)合作共現(xiàn)圖譜

2.4.3文獻(xiàn)作者群體分析

分析節(jié)點(diǎn)選擇Author，數(shù)據(jù)選取標(biāo)準(zhǔn)為Top 50，其他設(shè)置不變。由表3可知，Chunmiao Zheng(鄭春苗)是1985年以來該領(lǐng)域發(fā)文量最多的學(xué)者(23篇)。超過10篇的作者還有：Yanxin Wang(王焰新)、Laura K Lautz、Reed M Maxwell、Martin A Briggs、Craig T Simmons和Xianfang Song(宋獻(xiàn)方)。圖4顯示該領(lǐng)域具有多個(gè)學(xué)術(shù)合作團(tuán)體，如鄭春苗、田勇和鄭一學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)，王焰新和馬騰學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)，Laura K Lautz團(tuán)隊(duì)，Reed M Maxwell團(tuán)隊(duì)，Martin A Briggs團(tuán)隊(duì)，Craig T Simmons和Peter G Cook學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)，宋獻(xiàn)方和唐常源學(xué)術(shù)團(tuán)隊(duì)。從作者合作共現(xiàn)圖譜可以看出，各國家地區(qū)研究機(jī)構(gòu)和團(tuán)隊(duì)目前已基本成熟穩(wěn)定，團(tuán)隊(duì)內(nèi)部學(xué)者的聯(lián)系較緊密，但團(tuán)隊(duì)與團(tuán)隊(duì)之間合作交流較弱，部分團(tuán)隊(duì)研究活動(dòng)較為獨(dú)立。

表3 1985—2020 年地表水-地下水相互作用文獻(xiàn)發(fā)文作者

圖4 1985—2020 年地表水-地下水相互作用作者合作共現(xiàn)圖譜

2.5 知識(shí)基礎(chǔ)識(shí)別

高頻被引文獻(xiàn)展示了領(lǐng)域所涉及的類似或相通研究思路和聚焦點(diǎn)，是后期研究者強(qiáng)有力的參考范本。保持CiteSpace的其它設(shè)置不變，分析節(jié)點(diǎn)選擇Reference，數(shù)據(jù)選取標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置為Top 50，得到引文共現(xiàn)圖譜，并對(duì)圖譜中排名前10的文獻(xiàn)進(jìn)行分析，見表4。

表4 1985—2020 年地表水-地下水相互作用文獻(xiàn)排名前10的被引文獻(xiàn)

Sophocleous[2]建立了一個(gè)完善的水文地質(zhì)生態(tài)學(xué)框架，闡述了氣候、地形、地質(zhì)和生物因素間的相互作用，概述了地表水和地下水相互作用對(duì)補(bǔ)給-排泄過程的影響機(jī)理，并強(qiáng)調(diào)了這種相互作用的生態(tài)意義。Boano等[23]總結(jié)了潛流帶中流體流動(dòng)和輸送過程的模擬研究，并概述了水文和流體動(dòng)力學(xué)中提出的理論。Kalbus等[24]概述了目前用于估算地表水-地下水界面通量的方法。Keery等[25]探索了一種利用溫度時(shí)間序列來計(jì)算跨河床沉積物的垂直水通量的方法。Fleckenstein等[26]探討了表征、量化和建模地表水-地下水相互作用的新方法和模型，如自然示蹤劑和集成的地表-地下數(shù)值模型等，以提高對(duì)地表水-地下水作用過程的理解。Brunner等[27]介紹了一種數(shù)值型水文模型HydroGeoSphere，用以定量分析水文循環(huán)。Kollet等[28]提出了一種用于解決大型、高度異構(gòu)、可變飽和的流動(dòng)問題的通用耦合模型，以更好擬合地表水-地下水界面條件。Hatch等[29]提出了一種使用時(shí)間序列熱記錄法確定河床滲流率，定量分析地表水與地下水相互作用的方法。Schmidt等[30]通過測(cè)量河床溫度計(jì)算經(jīng)由河床排放的地下水量。Anibas等[31]設(shè)計(jì)了一種以熱量為示蹤劑，通過熱分布圖確定地表水-地下水相互作用的季節(jié)性和空間格局的方法，并在比利時(shí)Aa River進(jìn)行實(shí)測(cè)。

從高頻被引文獻(xiàn)分析來看，該領(lǐng)域關(guān)注地表水-地下水交互的定量分析，熱追蹤作為一種常見且有效的追蹤方法，常用以探究地表水-地下水交互的水通量、滲透率、排放量等量化分析結(jié)果。此外，通過分析熱分布與溫度序列，可探究地表水-地下水相互作用的空間格局與時(shí)間變化。水文模型作為分析地表水-地下水交互的有效模擬手段，也是該領(lǐng)域重點(diǎn)研究方向，近年來，對(duì)數(shù)值模型進(jìn)行改進(jìn)或研發(fā)，用于提高模型對(duì)作用界面及不同研究區(qū)域模擬精度是較為常見的研究思路。此外，隨著該領(lǐng)域研究的逐步深入，相應(yīng)的綜述性文獻(xiàn)日益增多，逐漸建立起該領(lǐng)域的研究框架與知識(shí)體系。

2.6 變化趨勢(shì)與研究熱點(diǎn)

關(guān)鍵詞是對(duì)論文研究重點(diǎn)和方向的提煉，是對(duì)文章核心的概括。從高頻關(guān)鍵詞分析中能夠進(jìn)一步了解該領(lǐng)域的主要研究方向、技術(shù)方法和研究熱點(diǎn)。時(shí)間跨度及切片保持不變，選擇Key word為分析節(jié)點(diǎn)，數(shù)據(jù)選擇標(biāo)準(zhǔn)為Top 5%，合并含義相同的關(guān)鍵詞，刪除聯(lián)系性較弱的關(guān)鍵詞，生成關(guān)鍵詞圖譜見圖5。

圖5 1985—2020 年地表水-地下水相互作用關(guān)鍵詞圖譜

節(jié)點(diǎn)groundwater、flow、surface water、water和aquifer代表了地表水-地下水相互作用領(lǐng)域的研究基礎(chǔ)，在對(duì)5個(gè)節(jié)點(diǎn)的研究分析基礎(chǔ)之上，探究地表水-地下水相互作用(表5)。高頻關(guān)鍵詞展示了該領(lǐng)域主要研究涉及以下幾個(gè)方面：研究對(duì)象[32-35]包括河流-地下水、湖泊-地下水、濕地-地下水、濱海-地下水、交互帶、含水層、淺層地下水等區(qū)域的水體交互作用；研究內(nèi)容[36-37]包含地下水流量、水質(zhì)和水力傳導(dǎo)率等；作用過程[38-42]指運(yùn)輸、補(bǔ)給、排放、交換和集水等；影響因素[43-44]，宏觀上體現(xiàn)在氣候變化和人類活動(dòng)等，微觀上體現(xiàn)在水巖相互作用、浸潤和蒸發(fā)作用等；涉及學(xué)科為地球科學(xué)、水資源學(xué)、水化學(xué)、水文地球化學(xué)及生態(tài)學(xué)等；研究方法[45-48]包括數(shù)理統(tǒng)計(jì)、模型以及示蹤劑等。目前該領(lǐng)域的研究方向朝多元化發(fā)展，技術(shù)也呈多元化。利用同位素探究地表水-地下水轉(zhuǎn)化情況和通過數(shù)值模擬法建立地表水-地下水作用耦合模型的研究比重較大。除了同位素外，熱追蹤[49-50]也是一種較為常用的追蹤方法。另外，砷、磷、氡、氮、有機(jī)碳以及鈾等高頻關(guān)鍵詞的出現(xiàn)，說明該領(lǐng)域重視水中化學(xué)元素含量的分析，借助化學(xué)元素含量量化分析交互作用或探究交互過程。高頻節(jié)點(diǎn)展示了該領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究，相關(guān)學(xué)者可以從中探索研究思路。

表5 1985—2020 年地表水-地下水相互作用高頻關(guān)鍵詞

突現(xiàn)性較高的關(guān)鍵詞是特定時(shí)段內(nèi)頻次變化率高的詞，反映不同時(shí)段研究趨勢(shì)。為了識(shí)別元素在某時(shí)段內(nèi)的突出貢獻(xiàn)，進(jìn)行Burstness排名識(shí)別，Minimum Duration參數(shù)設(shè)置為3，獲取連續(xù)3年及以上突出的元素。分析發(fā)現(xiàn)：該領(lǐng)域研究內(nèi)容呈現(xiàn)“較單一的地下水研究→地表水-地下水相互作用研究→陸地-水域生態(tài)系統(tǒng)的水體交互對(duì)各因素的響應(yīng)研究”的變化趨勢(shì)，是由單一研究對(duì)象→多目標(biāo)水體相互作用→整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)水文循環(huán)變化的探究過程。早期，groundwater是研究的基礎(chǔ)，關(guān)于地表水-地下水相互作用的研究較少，有關(guān)理論尚處于起步階段。中期，科研人員開始探究地表水-地下水相互作用的作用機(jī)理與有關(guān)作用過程，量化分析交互水量和水質(zhì)問題，示蹤劑與數(shù)值模型等研究方法逐漸應(yīng)用于該領(lǐng)域的研究。現(xiàn)階段，隨著生物地球化學(xué)循環(huán)等理念的發(fā)展，蒸散發(fā)(evapotranspiration)、植被(vegetation)、溫度(temperature)、鹽漬化(salinization)和灌溉(irrigation)等關(guān)鍵詞較為頻繁出現(xiàn)，研究關(guān)注陸地-水域生態(tài)系統(tǒng)的水體交互作用對(duì)人類活動(dòng)、氣候變化等影響因素的生物和化學(xué)響應(yīng)。此外，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，工農(nóng)業(yè)活動(dòng)對(duì)水資源產(chǎn)生的影響大大增加，研究人員開始關(guān)注人類活動(dòng)對(duì)地下水和地表水造成的影響。重金屬(heavy metal)、污染(pollution)、飲用水(drinking water)及地下水水質(zhì)(groundwater quality)等關(guān)鍵詞突現(xiàn)性較高，有機(jī)物、重金屬和硝酸鹽等物質(zhì)在水中的分布與含量及在地表水-地下水相互作用過程中的轉(zhuǎn)移受到關(guān)注。

關(guān)鍵詞聚類展示了該領(lǐng)域的前沿研究熱點(diǎn)。圖6關(guān)鍵詞共現(xiàn)時(shí)間線圖譜共生成6個(gè)聚類標(biāo)簽。其中：交互帶(hyporheic zone)是地表水-地下水相互作用研究的焦點(diǎn)；水文地球化學(xué)(hydrogeochemistry)的研究最為持久；氣候變化(climate change)對(duì)地表水-地下水相互作用的影響是研究的重要內(nèi)容；土壤濕度(soil moisture)和河岸(riparian)是地表水-地下水相互作用的重要研究對(duì)象；海底地下水排泄(submarine groundwater discharge)與濱海區(qū)水體交換研究息息相關(guān)。分析還發(fā)現(xiàn)：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與生態(tài)理念的完善，生物地球化學(xué)循環(huán)等理念逐漸受到關(guān)注，探究水循環(huán)驅(qū)動(dòng)下水體交互作用對(duì)人類活動(dòng)及氣候系統(tǒng)等的生物學(xué)、物理學(xué)和化學(xué)過程的響應(yīng)是該領(lǐng)域近年來研究熱點(diǎn)問題[51-54]。

圖6 1985—2020 年地表水-地下水相互作用關(guān)鍵詞共現(xiàn)時(shí)間線圖譜

3 結(jié) 論

通過CiteSpace對(duì)WoS篩選除重后的地表水-地下水相互作用領(lǐng)域的文獻(xiàn)進(jìn)行分析，得到以下結(jié)論：該領(lǐng)域發(fā)文數(shù)量與被引頻次呈上升趨勢(shì)，相關(guān)研究受到廣泛關(guān)注；發(fā)文數(shù)量最多的期刊為JournalofHydrology、EnvironmentalEarthScience、HydrologicalProcesses，研究力量主要分布在美國、中國、澳大利亞等國家，中國科學(xué)院、美國地質(zhì)調(diào)查局和澳大利亞弗林德斯大學(xué)等機(jī)構(gòu)貢獻(xiàn)突出，影響力深遠(yuǎn)；鄭春苗教授是該領(lǐng)域發(fā)文量最多的學(xué)者。研究發(fā)現(xiàn)：“較單一的地下水研究→地表水-地下水相互作用研究→陸地-水域生態(tài)系統(tǒng)的水體交互對(duì)各因素的響應(yīng)研究”是該領(lǐng)域研究的變化趨勢(shì)；探究水循環(huán)驅(qū)動(dòng)下水體交互作用對(duì)人類活動(dòng)及氣候系統(tǒng)等的生物學(xué)、物理學(xué)和化學(xué)過程的響應(yīng)是該領(lǐng)域近年來研究熱點(diǎn)問題。

高新技術(shù)、精密測(cè)定儀器和各種計(jì)算機(jī)建模軟件的快速發(fā)展為科學(xué)進(jìn)行水資源評(píng)價(jià)、開發(fā)利用和綜合管理提供強(qiáng)有力的支撐。通過梳理該領(lǐng)域的研究方向變化及前沿問題，發(fā)現(xiàn)目前尚有以下問題亟待解決：研究內(nèi)容上，諸如南水北調(diào)、地下水開采等一系列人類活動(dòng)對(duì)水文循環(huán)產(chǎn)生影響，而氣候變化增加了影響的復(fù)雜度，地表水與地下水的交互作用需進(jìn)行更長時(shí)空尺度的綜合研究；技術(shù)方法上，地表水與地下水交互界面的確定、不同時(shí)空尺度下地表水-地下水耦合模型及模型精確度的提高是目前需要解決的技術(shù)問題；同時(shí)，未來要注重地表水-地下水交互作用的多尺度多學(xué)科交叉研究，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)間的合作交流。

對(duì)地表水-地下水相互作用領(lǐng)域的文獻(xiàn)計(jì)量分析展示了該領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r、主要研究力量、研究方向與熱點(diǎn)，幫助研究人員初步認(rèn)識(shí)該領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)程，確定研究方向，把握前沿脈絡(luò)。與綜述型文獻(xiàn)比較，利用CiteSpace軟件分析多重文獻(xiàn)節(jié)點(diǎn)，結(jié)果更為細(xì)化、清晰和直觀。