基于知識圖譜的水資源承載力研究的文獻計量分析

金菊良，陳鵬飛，陳夢璐，酈建強，徐翔宇，唱 彤

(1.合肥工業大學土木與水利工程學院, 安徽 合肥 230009; 2.合肥工業大學水資源與環境系統工程研究所, 安徽 合肥 230009; 3.水利部水利水電規劃設計總院, 北京 100120)

近40年來，世界上許多國家在水資源管理方面面臨越來越多的挑戰，水資源脆弱性、水資源安全等區域水資源問題已成為嚴重制約全球經濟可持續發展的主要瓶頸因素[1-2]。水資源承載力指區域水資源在臨近破壞水資源可持續利用時所能持續支撐區域的最大經濟社會發展規模，其相關研究已成為當前水資源研究中的重點和熱點，對社會經濟可持續發展、生態環境保護和水資源優化配置均具有重要意義[2-4]。同時，由于水資源承載力越來越體現出動態性、相對極限性、模糊性和承載模式多樣性等特點，現在的研究日顯挑戰性[5]。水資源承載力研究始于20世紀80年代中后期，但當時的概念、理論和計算方法等尚不成熟，其后隨著水資源等學科的發展，我國開始出現定量化研究，如1993年許有鵬[6]進行了新疆和田河流域水資源承載力模糊綜合評判研究，2004年王浩等[5]給出了西北內陸重點地區的水資源承載力。目前，與國內相比國外對水資源承載力的研究較少[7-8]，主要結合水資源綜合管理、水資源可持續發展進行研究，如Liu等[9]認為應以可持續的方式管理水資源，努力提高水安全程度。由于對水資源承載力本身的認識和研究尚處于初步階段，目前水資源承載力的概念尚未統一，因此國外多使用可持續利用水量[10]、水資源緊缺程度[11]、水資源的生態限度[12]等指標來表述類似含義。水資源承載力研究的現有方法有模糊綜合評價法、層次分析法、系統動力學法、多目標決策分析法和主成分分析法等。目前國內外的水資源承載力量化模型主要是以人口和經濟為承載目標，而對水資源維持其自身更新和生態環境的能力研究較少，具有明顯的局限性[3]。

張麗敏等[13]運用文獻計量方法，針對國內水資源承載力研究現狀分析了其研究進展并做出評價，取得了一定效果。科學知識圖譜分析源于美國，引入中國后在多個專業領域得到廣泛運用，其定義為可視化地描述人類隨時間擁有的知識資源及其載體，繪制、挖掘、分析和顯示科學技術知識以及內部聯系。本文借助計量工具、運用知識圖譜對水資源承載力領域的國內外文獻進行分析，針對水資源主要研究熱點，在回顧已有研究進展基礎上，對水資源承載力進行系統梳理、總結和評述并進行國內外對比，以進一步推動水資源承載力研究。

1 文獻計量分析

選擇中國知網(CNKI)全文數據庫、Web of Science(WOS)核心合集中的SCI-Expanded數據庫作為文獻統計來源。在CNKI中以“水資源承載能力”或“水資源承載力”為關鍵詞進行檢索，時間跨度為1988—2018年，共檢索到2 692篇文獻，通過逐條閱讀判斷，剔除重復文獻、新聞報道、會議論文以及其他領域的干擾文獻和不相關文獻后，共選定研究文獻為2 558篇；在WOS數據庫中以“TS=water resources carrying capacity”對2003(本文作者所在研究機構數據庫僅從2003年開始購買)至2018年11月間發表的文獻進行高級檢索，選擇Article進行精煉，共得到512條檢索結果。VOSviewer是基于文獻計量方法而開發的用于繪制各個領域知識圖譜的軟件，本研究主要采用文獻計量分析法[14]，利用Excel和VOSviewer繪制相關圖表，以定性和定量分析相結合的方法對檢索文獻的發表時間、學科和期刊、高被引文獻及關鍵詞進行分析，展示該領域知識產生、傳播、應用的過程，揭示水資源承載力總體研究進展及未來發展趨勢。

1.1 文獻發表時間分布

領域內相關文獻發表數量隨時間變化的分布圖，在一定程度上反映了該研究領域的受關注程度和發展趨勢。圖1顯示(由于WOS數據庫中所獲文獻的最早出版年份為2003年，所以繪圖時CNKI數據庫中文獻也僅顯示出2003—2018年的文獻)：歷年來國內文獻數量明顯多于同期的國外文獻數量，說明在本研究領域國內學者貢獻較大，也說明本研究在國外具有很大的發展空間；CNKI數據庫出現了兩個明顯的波峰，一是2008年發文192篇，二是2016年發文195篇；WOS數據庫顯示本研究領域在國外研究中的發文量呈逐年緩慢上升趨勢，說明國內研究力量大起伏也較大，而國外一直處于緩慢的探索時期，可見它是一個正在蓬勃發展的研究領域、尚需更多的學者予以關注。

圖1 水資源承載力研究領域2003—2018年出版的文獻數量

1.2 文獻發表學科和期刊分布

在CNKI數據庫文獻中的主要學科是水利工程，發文數為2003篇，占比高達78.3%，是國內水資源承載力研究領域的強勢學科；其次是環境學科、國民經濟、城市經濟等，這說明國內水資源承載力研究與水利、環境、經濟密切相關。在WOS數據庫中排名前三的學科是Environmental Sciences Ecology(環境科學生態學)、Water Resources(水資源)、Engineering(工程)，總發文數占整體數量的80%以上，即為國外水資源承載力研究的熱點學科。有些文獻內容涉及不同學科的交叉，故出現了同一篇文獻歸于幾個不同學科的現象。

在CNKI數據庫文獻中發表在期刊《中國水利》最多，其次是《人民黃河》《水資源與水工程學報》；前10名期刊中6種期刊為中文核心期刊，說明國內該研究領域已有被學術界認可的學術成果，發展前景較好。在WOS數據庫中Journal of Cleaner Production、Water Resources Management和Water載文數比重最大，且排名前十的期刊中有3種與地球或環境有關，說明國內與國外研究側重點不同；前10名期刊中有6種為一區刊、3種為二區刊(JCR分區)，說明該研究領域在國外具有一定的研究地位。從期刊分布情況來看，期刊來源比較分散且并未集中地發表在特定期刊，這說明該領域目前并沒有形成穩定的期刊群，該領域的研究呈現多樣化和交叉性發展態勢。

1.3 高被引文獻

高被引文獻不僅是某研究領域內被廣泛認同并被頻繁引用的核心文獻，更是未來研究的重要知識基礎和方法論基礎，有較高的學術價值和影響力。

1.3.1國內高被引文獻

國內水資源承載力研究領域被引頻次排在前5位的文獻中，被引用次數最多的論文為《水資源安全的度量：水資源承載力的研究與挑戰》，其次為關注水資源承載力評價分析的《水資源承載力評價指標體系研究》和《干旱區水資源承載能力綜合評價研究——以新疆和田河流域為例》。這5篇文獻多集中發表于2000—2002年，說明國內該研究起步早且質量較高；同時文獻來源中包括國內該研究領域的權威期刊《自然資源學報》和《水科學進展》，可見水資源承載力研究受關注度很高。

1.3.2國外高被引文獻

國外水資源承載力研究領域被引頻次排在前5位的文獻中，從被引論文的內容來看，關注可持續發展的有兩篇：分別為WaterproblemsandhydrologicalresearchintheYellowRiverandtheHuaiandHaiRiverbasinsofChina、Humanappropriationofnaturalcapital:acomparisonofecologicalfootprintandwaterfootprintanalysis，關注微生物與干旱生態系統關系的Linkagesbetweenmicrobialandhydrologicprocessesinaridandsemiaridwatersheds引用次數最高，說明國內外研究的側重點不同。這5篇文獻集中發表于2004—2010年，全來自1區(JCR分區)，可見國外水資源承載力研究成果質量很高但數量很少，亟待更多優質文獻推動本研究的發展。

1.4 研究主體

1.4.1國內研究主體

據統計，CNKI數據庫檢索到的2 558篇文獻共包含4 175位作者。核心作者是活躍在這一研究領域的代表性學者。依據普賴斯定律的計算公式：

(1)

式中nmax為所統計年限中發表論文最多的作者的發文數，則高產作者就是那些發表論文數在m篇以上的作者，由此可確定核心作者群體。統計發現高產作者發文量最多為17篇，故m=3.09，按照取整原則，高產作者發文量大于等于4篇。通過數據統計與分析，發文量4篇及以上的作者有119位，累計發文681篇，占發文總量的25%，距離普賴斯定律提出的50%相差較大。這說明我國對水資源承載力的研究雖經歷了近30年的發展，參與研究的人員也眾多，但尚未形成核心作者群和穩定的研究方向，尚需該領域的學者繼續努力探索、深入挖掘，發表更多有影響力的研究成果，促進水資源承載力研究的進一步發展。利用VOSviewer軟件考察作者的合作情況，取閾值為2且去掉邊緣類別，結果如圖2所示。在圖2(a)中，若作者所處位置顏色越濃、字體越大，則說明作者發表論文數量越多；若作者的姓名標簽靠得越近，則代表合作越密切。由圖2(a)可見，發文量較多的作者呈現出明顯的網絡特征，說明國內在關于水資源承載力的研究中已開始經形成多個產量較高的作者群。圖2(b)呈現了這些主要作者在時間上的分布，標簽顏色越接近藍色，說明該作者發文時間越久遠且有的發文持續至今，是該研究領域的早期開拓者；標簽顏色越接近黃色，說明該作者發文時間越近，是該研究領域的新近活躍者。

(a)國內作者合著聚類密度

(b)國內作者合著年代標簽

圖2 國內作者合著聚類密度和國內作者合著年代標簽

1.4.2國外研究主體

據統計，WOS數據庫檢索的512篇文獻共包含1 838位作者。類似上述國內研究主體分析，根據普賴斯公式計算出m=2.12，按照取整原則，高產作者發文量大于或等于3篇。通過數據統計與分析，發文量3篇及以上的作者有45位，累計發文179篇，占發文總量的35%，與普賴斯定律提出的50%也有一定差距。可見，國外水資源承載力研究領域嚴格意義上的核心作者群尚未形成，固定作者較少，大部分屬于臨時性作者，缺少對學科的持久研究和深入系統探討。總體而言，國外該研究領域隊伍的整體規模與國內相比較小，一些高產學者的影響力沒有得到充分發揮，人才隊伍的培養和壯大有待進一步加強。利用VOSviewer軟件考察作者的合作情況，同樣取閾值為2且去掉邊緣類別，如圖3所示。

由圖3(a)可見，發文量較多的作者呈現出明顯的網絡特征，說明在國外水資源承載力研究中也已開始經形成多個產量較高的作者群。由圖3(b)可見，Feng L H、Hawkins ajs、Zhang L、Xia J等作者標簽顏色接近深藍色，說明這些作者發文時間較久遠且有的持續至今，是該研究領域的先驅。

2 研究熱點分析

2.1 國內研究熱點

運用VOSviewer工具取閾值12繪制圖4，可發現水資源承載力領域的研究熱點[14]。VOSviewer聚類分析結果以直觀清晰的圖形表示，整理其在后臺生成的聚類結果文件并刪除一些邊緣類別(權重較小的類別)，可得到水資源承載力研究領域中的6大關鍵詞類簇，形成6個研究主題：水資源管理、水資源承載力評價、可持續發展、水環境承載力評價、水安全、水資源可持續利用，見圖4(水資源承載力、水資源、承載力這3個關鍵詞頻次過高，影響可視化圖譜的可讀性，故在圖4可視化節點處理時未予顯示)。

(a)國外作者合著聚類密度

(b)國外作者合著年代標簽

圖3 國外作者合著聚類密度和國外作者合著年代標簽

(a)CNKI數據庫關鍵詞共現聚類密度

(b)CNKI數據庫關鍵詞共現年代標簽

圖4 CNKI數據庫關鍵詞共現聚類密度和CNKI數據庫關鍵詞共現年代標簽

由圖4(a)可知：這6個聚類之間存在一定的混合部分，如主題5“水安全”夾在了主題1“水資源管理”和主題3“可持續發展”之間，說明各研究主題之間存在相互交叉、重合、滲透的部分，這是學術研究中普遍存在的現象，這也有助于水資源承載力研究的深入發展。由圖4(b)可知：可持續發展、主成分分析等藍色字體的關鍵詞是學者們很久以前研究的熱點，隨著時代的變化，研究重點越來越偏向層次分析法、熵權法、生態足跡等。

2.1.1水資源管理

圖4(a)中紅色部分是主題1“水資源管理”。在前期研究中，流域方面側重水資源管理模式的研究，同時注重考慮流域生態需水問題，如文獻[15]將區域水資源承載力評價的風險矩陣方法應用于安徽省淮河流域，為該流域水資源優化配置提供參考；城市方面更注重水資源利用的研究，地理信息系統技術在城市數字化過程中也得到了較廣泛的應用[16]，如潘興瑤等[17]利用GIS技術建立了研究區水資源承載力指標數據庫及水資源承載力評價數據庫，實現了區域內水資源承載力的空間差異分析；陶潔等[18]在中原城市群水資源承載力計算及制約因素分析的基礎上，從工程措施和非工程措施兩方面提出對策措施。

2.1.2水資源承載力評價

圖4(a)中綠色部分是主題2“水資源承載力評價”。王建華等[19]提出當一個地區經濟社會發展規模達到水資源承載力時，意味著其經濟社會需水量達到了極限，同時從水量要素的角度應以保障生態用水為前提，確定地表水可利用量和地下水可開采量閾值。為此，學者們提出了一系列水資源承載力評價方法。金菊良等[1]把現有的水資源承載力評價方法歸為兩類：一是從水資源承載力系統中的現象分析入手構建指標體系，以現象為主，忽略水資源承載力系統中各因素間的相互關系，受主觀能動性較大，多用于宏觀定性判斷，如模糊綜合評判法[20]、主成分分析法[21]、投影尋蹤方法[22]、集對分析法[23]和層次分析法[24]等；二是從水資源承載力系統中各因素間的相互作用關系入手，關注現象間的因素聯系，如背景分析法、常規趨勢法、多目標決策分析法[25]、簡單定額估算法等。如何合理地建立模擬、評價水資源-經濟社會-生態環境復合系統的數學模型是該領域最大難點，目前尚缺乏堅實的基礎理論支撐，有待深入探究[13,26-27]。

2.1.3可持續發展

圖4(a)中深藍色部分是主題3“可持續發展”。水資源的開發利用滿足當前水資源的承載力要求是初級目標，實現長久的可持續發展才是終期目標。以可持續發展為前提，通過合理配置包括調整水資源在時空及質量上的分布，乃至調整經濟社會發展格局，將水資源在生態系統和社會經濟系統之間進行平衡分析和優化配置，以便水資源承載力研究成果對社會實踐具有更明確的指導作用[28]。張麗等[29]針對當前水資源承載力研究存在的問題，提出在可持續發展框架下水資源承載力的研究思路，選用人口及其生活質量作為水資源可持續承載能力指標。基于前人所做的研究，可知以可持續發展為原則的水資源承載力研究是21世紀水資源科學發展的一個重要發展方向，建立一套完善的水資源承載力理論體系，對解決我國經濟社會可持續發展中受水制約的重大問題具有長遠意義[30]。

2.1.4水環境承載力評價

圖4(a)中黃色部分是主題4“水環境承載力評價”。2001年10月汪恕誠部長在水利學會成立70周年大會上作了“水環境承載能力分析與調控”學術報告，明確了其概念，辯證地分析了水資源承載力與水環境承載力的關系[31-33]。水環境承載力是用經濟社會的尺度來表征水環境與社會經濟活動的關系，實質上它與水資源承載力是辯證統一的，二者都是衡量區域可持續發展的一項重要指標，但水環境承載力較水資源承載力內涵更為廣泛，對社會經濟發展具有更直接有效的指導意義。同水資源承載力評價一樣主要有向量模法[34]、主成分分析法[21]、模糊綜合評價法[20]、多目標決策分析法[25]、指標體系法[35-37]、系統動力學法[26]、人工神經網絡法[38]等方法。其中指標體系法易受個人經驗影響，評價結果易受人為因素影響，具有較大的主觀性，系統動力學法使用較多，但兩種方法都處于探索階段。進行水環境承載力研究需要綜合考慮區域系統的特殊性，選擇一套可操作、實用的研究方法。

2.1.5水安全

圖4(a)中紫色部分是主題5“水安全”。水安全是支撐社會經濟可持續發展的重要基礎，水安全問題是當前世界面臨的最重要的安全問題之一[31,39]。李海辰等[40]提出國家水資源承載力監測預警機制是國家水安全保障體系的重要環節，為保障國家水安全提供了重要的理論支撐；史正濤等[39]針對水安全研究的復雜性、地域差異性，以及目前存在的主要問題，提出應進一步從概念與內涵、評價指標體系、模型和方法等方面對水安全及城市水安全進行研究；李景保等[41]通過分析主汛期產水量與河湖庫容積的關系以及水資源量的供需關系，評價了湖南省水安全狀態，對于科學建立水安全保障體系具有重要意義；劉穎秋[42]分析了華北地區水資源對經濟社會發展的支撐能力，提出全面推進節水型社會建設，提高水資源的利用效率和效益是解決華北地區供水安全問題的關鍵舉措。

2.1.6水資源可持續利用

圖4(a)中淺藍色部分是主題6“水資源可持續利用”。水資源具備可持續利用的天然條件，在可持續發展的觀念下，水資源開發利用和管理還需要一些自然及社會協調關系、支撐能力及合理的系統結構，水資源能否被合理利用關系到區域經濟社會可持續發展的大局，因此水資源可持續利用進行研究十分重要[43]。

上述6個水資源承載力研究主題中：從水資源管理領域宏觀、寬泛地討論水資源承載力，聚焦到面向可持續發展、深入探討水資源承載力是主要的發展趨勢；水安全是溝通水資源管理和可持續發展的關鍵橋梁；水資源承載力評價、水環境承載力評價是從質和量兩方面度量水安全的重要途徑；水資源可持續利用是保障水安全的必要條件。換言之，主題水資源管理可為研究水資源承載力提供豐富的承載評價時空信息，可持續發展可為研究水資源承載力提供承載評價原則信息，水安全可為研究水資源承載力提供承載評價標準信息，水資源承載力評價、水環境承載力評價可為研究水資源承載力提供承載評價狀態信息，水資源可持續利用可為研究水資源承載力提供承載評價條件信息。基于這些信息，可識別、構建區域水資源承載力評價的主要要素[43]。

2.2 國外研究熱點

運用VOSviewer工具取閾值6繪制圖5。圖5顯示水資源承載力研究中水資源可持續發展、承載力、氣候變化、水資源管理、水質管理、風險評估6大WOS研究熱點類簇，由此可看出國外水資源承載力的研究進展。但由于該研究領域已發表的國際論文與國內相比較少，這些熱點趨勢正在形成中，所以其聚類程度(圖5(a))不如CNKI數據庫研究熱點關鍵詞(圖4(a))明顯。由圖5(b)的顏色變化可知，主題1“水資源可持續發展”與主題3“氣候變化”是目前最新的研究熱點，而承載力是早期且延續至今的研究熱點。

2.2.1水資源可持續發展

圖5(a)中紅色部分是主題1“水資源可持續發展”。水是一個區域或國家社會經濟發展和環境可持續發展不可缺少的基本資源，在干旱和半干旱地區尤顯重要[44-45]。由于快速的人口增長和經濟發展，地表水資源枯竭和地下水超采給許多地區造成了嚴重的環境問題和有限的經濟發展，因此定量評估發展可持續性對區域或國家的管理和規劃是一個嚴峻的挑戰[9-11,46]。Wang等[10]以水生態環境承載力(EECC)為核心測度，建立了基于水資源可持續發展的定量評價框架，并應用該方法對海河流域進行數據分析，同時提出新開發的量化生態環境承載力的方法，這有助于促進缺水地區面向可持續發展的資源管理；Ren等[47]將生物代謝概念引入區域水資源承載力，提出了區域水資源的代謝理論，基于此建立了綜合考慮區域可持續發展原則、社會經濟系統特征和水資源特征的評價指標體系，對于水資源的可持續發展具有重要意義。由于研究區域多集中在中國，所以China一詞權重較大。

(a)WOS數據庫共現關鍵詞聚類密度

(b)WOS數據庫共現關鍵詞年代標簽

圖5 WOS數據庫共現關鍵詞聚類密度和WOS數據庫共現關鍵詞年代標簽

2.2.2承載力

圖5(a)中綠色部分是主題2“承載力”。現有研究中出現了水生態承載力、水環境承載力、水質承載力和水資源承載力這4種承載力。水生態承載力是一種理想的分析模型和方法，來源于水資源承載力和水環境承載力，包括水資源承載力和水質承載力。在以往的研究中，學者們更多地關注水資源承載力[12]。水資源承載力概念是20世紀80年代中后期由中國新疆水資源軟科學研究委員會首先提出的，目前國內外對它的定義尚未統一[48]。有些學者認為它是維持一個良好的可持續社會系統的能力，而有些學者認為它是支撐人類活動用水的閾值[49-50]。實際上，水資源承載力概念具有自然與社會的雙重特征，自然系統與社會系統之間有著顯著的協調性[51]。水資源承載力是一個涉及資源、人口、社會經濟、生態環境等多方面因素的典型復雜系統，人類若不能根據水資源承載力許可安排社會經濟活動，社會經濟的可持續發展就很難實現[52]。因此，為了合理利用水資源、實現社會經濟可持續發展，國外研究中也出現了水資源承載力的多種評價方法，如常見的趨勢預測法、主成分分析模型法、系統動力學模型法[53]、生態足跡法[54]、多目標評價模型[55]、模糊綜合評價模型[56]、壓力-狀態-響應框架法[57]。

2.2.3氣候變化

圖5(a)中深藍色部分是主題3“氣候變化”。目前，氣候變化中的全球氣候變暖特征被認為是全球最重要的環境問題之一，研究認為未來的氣候變化可能會進一步加劇水資源供需矛盾，使得氣候變化下的供需水沖突管理已成為水資源可持續管理不可或缺的組成部分。IPCC第四次和第五次評估報告重新理解了氣候變化可能對人類社會和自然系統產生的影響，清楚地表明“水是氣候管理的焦點”[58]。在過去的20年中，地球表面溫度上升了大約 0.5℃，而當全球平均氣溫上升大約2°C時，全世界將會有約59%的人口面臨灌溉用水短缺[58-59]。氣候變化下的系統脆弱性一般理解為一系列生物物理和社會經濟因素的函數，IPCC將其定義為一個系統易受不利因素影響并且無法應對的程度，其中脆弱性指標可用于制定氣候變化背景下的水資源管理政策[58,60]。Jung等[60]提出Delphi方法是一種將加權函數應用于脆弱性指標的交互式方法，該脆弱性指標包括暴露性、敏感性和氣候變化適應能力3個部分，其研究結果表明，通過Delphi方法確定最終權重因子，可以為政府制定應對氣候變化政策提供有力支持。

2.2.4水資源管理

圖5(a)中黃色部分是主題4“水資源管理”。對水資源進行合理科學的管理極為重要[4,61]，在國外研究中水資源承載力是近期提出的一種管理理念，其目的是支持區域社會經濟可持續發展。Feng等[62]采用系統動力學建模，提出以環境為代價追求經濟快速發展和以抑制經濟發展促進環境保護的做法都是不可取的，只有需要采取最佳水資源管理方案，有效提高該區域的水資源承載力，同時促進經濟發展和環境保護才能產生更好的整體效果。后期研究中Jin等[4]認為區域水資源承載能力預警是水資源管理特別是水安全管理的一個重要調控措施。水環境系統中存在許多不確定性，這些不確定性給水資源管理帶來挑戰，因此，在復雜的不確定條件下進行有效的水資源管理方案優化十分必要。

2.2.5水質管理

圖5(a)中紫色部分是主題5“水質”。水質管理是水資源管理中的一項，水質承載力與水資源承載力相輔相成，它們一起參與構成水生態承載力，共同決定了水生態系統的可持續發展和社會經濟發展。國外研究中不少學者著重于水質管理的研究[10,63]。Ding等[12]指出水質承載力包括社會經濟指標和水質可承載的污染物指標，在此基礎上建立了城市湖泊水生態承載力的綜合概念模型，得出控制污染源是提高城市湖泊水質承載力的關鍵，為水資源-環境管理提供了參考。Chen等[64]引入化學有效能的熱力學概念進行水質評價，與傳統的主觀性指標相比，該方法制定了統一的客觀性指標，以全球72條河流和24個湖泊的水質評價作為詳細的案例研究，說明了基于化學計量的指標對水質評價的適應性。Wang等[65]結合水質數據，應用一維水質模型模擬鐵嶺市的水污染物-化學需氧量，應用多目標模型探索水生態承載力，對支持社會經濟可持續發展的調整和規劃具有重要意義。

2.2.6風險評估

圖5(a)中淺藍色部分是主題6“風險評估”。水資源系統風險評估研究是保障水資源安全的基礎和關鍵，對水資源系統進行風險評估不僅可減少災害造成的風險及損失，而且可提高水資源優化配置的效率，可對評價體系中存在的已知和未知風險進行量化，從而采取有效的技術措施，實現水資源系統的可持續發展[4,66]。對水資源系統的風險進行定性和定量的研究需要選擇適當的評價方法，研究多采用組合加權法[67]、層次分析法[67]、蒙特卡羅法[68]和多目標決策法[69]及一些外圍系統觀測控制方法。Feng等[53]基于信息擴散理論，運用風險分析方法，建立了水資源短缺風險評價模型，結果表明，與傳統模型相比，基于小樣本的分析模型更加穩定、有效，并把風險評價結果引入系統動力學，從生態學的角度對水資源承載力進行了分析，具有較高的風險評估可靠性；金菊良等[68]基于對水文地質和人類活動因素的綜合考慮，利用隨機模擬和三角模糊數建立了地下水環境系統的綜合風險評估方法，該方法以置信區間表示，提供了比現有傳統方法更可靠的評估結果信息，可全面反映受各種不確定因素影響的地下水環境系統綜合風險評估的實際情況，為水資源系統風險評價提供了新思路。

上述6個水資源承載力研究主題中，水資源管理、水質管理可為研究水資源承載力提供承載評價時空、數量、質量信息，水資源可持續發展可為研究水資源承載力提供承載評價原則信息，承載力可為研究水資源承載力提供承載力概念界定、外延拓展、承載評價狀態等信息，氣候變化、風險評估可為研究水資源承載力提供承載評價的不確定性條件信息。這些信息有助于識別、構建區域水資源承載力評價的主要要素[43]。可見，水資源承載力的國內研究熱點更關注水資源承載力評價要素的全面性[70-72]，而國外研究熱點則更關注水資源承載力評價要素的發展、變化、不確定性。

3 結 語

雖然國內外在水資源承載力研究領域成果豐碩，但目前全球還沒有獲得較為公認的基礎理論體系，水資源承載力研究還需不斷深化、拓展。本研究利用VOSviewer文獻計量可視化分析方法，通過對水資源承載力研究領域的知識圖譜分析，揭示了國內外該研究領域的演變特點與研究熱點，且不管是國內還是國外，水資源承載力領域中的各研究熱點主題具有關聯、重疊、交叉等特點。對此，提出今后的研究重點應該在于：①加強基礎理論研究，建立完善的水資源承載力基礎理論體系；②加強與生態承載力的結合研究，生態承載力包括水資源承載力、水環境承載力和水質承載力；③加強基于水資源承載力監測評價的水資源動態管理研究，以水資源的可持續利用為中心，達到社會經濟的可持續性發展；④加強國內外合作研究，在現有研究方法的基礎上進行創新，利用現代大數據技術、空間分析技術、智能科學技術等為水資源承載力的研究提出新思路。