洪水風險研究領域進展
——基于CiteSpace的可視化分析

王 寧，孫穎娜,2，李 贊，胡金輝

(1.黑龍江大學 水利電力學院,黑龍江 哈爾濱 150080;2.黑龍江大學中俄寒區水文和水利工程聯合實驗室，黑龍江 哈爾濱 150080)

洪水災害所造成的經濟損失巨大，洪水的致災因素復雜，時空分布面積廣泛，對人類生產生活影響較大，因此洪水一直是我國防治減災方向的重點，研究洪水風險對洪水防治有重要意義[1]。想要完全消除洪水災害是不可能的，任何防洪工程及其所要保護的區域都必須能夠承受適度的風險，人們只能要求風險所導致的后果是可以接受的，這就需要對洪水風險進行分析研究，對洪災后果進行量化和評價[2]。

本文所用工具為CiteSpace，是由陳超美博士開發，于2005年引進中國，基于共引分析理論和尋徑網絡算法等，對指定研究領域內的文獻進行計算，以探尋出學科領域演化的關鍵路徑及其知識拐點，并通過繪制可視化圖譜對學科演化潛在動力機制進行分析，對學科發展前沿探測[3]。

1 數據信息收集與處理

中國知網收錄的洪水風險分析領域的相關研究數據能夠比較全面地展示國內相關研究的進展，以“洪水風險”為主題詞檢索，共搜索到1508篇相關文獻，本文僅選用學術期刊作為研究對象，對學位論文，英文文獻等暫不予考慮；考慮到時間變量引起誤差，本次研究僅對2000年后文獻資料進行收集統計，得到文獻以Refworks格式導出保存。

通過主題詞“洪水風險”，篩選條件為學術期刊，時間為2000年至2020年，共選中1414篇相關文獻，通過知網官網統計數據，選擇導出與分析中可視化分析，進行已選結果分析，得出發表年度趨勢圖可以看出不同年份發文量的變化歷史[4]。

CiteSpace是一款計量和分析科學文獻數據信息的可視化軟件。使用CiteSpace軟件，將時間設定在2000年1月—2020年12月，時間切片設置為1年，節點類型分別選擇期刊作者、研究機構、關鍵詞，通過Pathfinder、Pruning Sliced networks方式精簡分類，做出其可視化模型。通過模型得出該研究領域的研究趨勢熱點，進行綜述、分析和預測[5]。

2 結果分析

2.1 發文數量的時間分布

學術期刊數量的變化情況是表明該領域研究發展的重要指標，根據文獻數量年度分布狀況做出發文量折線圖，可以分析該領域不同時期所處的研究階段，預測其發展趨勢[6]。對檢索出的結果統計繪圖(圖1)。

圖1 2000—2020年中國洪水風險研究發文量

由圖1知洪水風險分析從2000年到2020年共經歷了三個階段。第一階段，2000—2004年，是初始發展階段，發文數量較少波動幅度不大，處于初步發展階段；第二階段，2005—2014年，較之前發文數量有明顯增長，在此期間國家也制定許多新的規范制度，該領域處于不斷增長完善中；第三階段，2015—2020年，在2015年經歷了一次上升波動，之后趨于穩定且發文量較高，因此可以大膽預測洪水風險領域正處于蓬勃發展階段，未來發文數量會繼續走高。

2.2 研究作者分析

通過CiteSpace軟件做出圖譜可以清楚地識別某研究領域內高發文量、高影響力作者，各個節點之間的連線說明不同作者之間的聯系，連線粗細表明合作緊密程度，有些作者之間還會因為合作緊密形成一個子網絡[7]。經由CiteSpace做出作者分布圖像(圖2)，經由整理，可得到五個子網絡，通過進一步引用篩選，加強關聯詞信息限制，得到被引用較多的作者，其也為本領域內影響力較大學者[5]，分別為劉永志、馮文強、程曉陶、于昊、于若蘭、姚仕明、劉亞、朱勇輝，在做相關領域閱讀時推薦以上作者。

圖2 國內洪水風險領域作者貢獻網絡

2.3 研究機構分析

發文數量在一定程度上也能體現機構在該領域影響力，表1展示了2000—2020年我國洪水風險分析領域的主要研究機構中有較大影響力的前八名及其發文數量，由表1可知我國洪水風險分析領域研究實力較強機構都是高校和科研中心，能夠看出中國水利水電科學研究院、天津大學、水電水利規劃設計總院在洪水風險領域更有競爭力，但是各個機構之間相互合作的情況較少出現，完整的研究領域不可能是一個機構能夠研究完成的，未來洪水風險領域的發展還需要各個機構之間相互加強合作研究[8]。

表1 洪水風險領域主要研究機構

2.4 熱點分析

文獻的關鍵詞是對全文主題內容的高度濃縮和概括，是文章核心，使用CiteSpace軟件生成的可視化關鍵詞圖譜可用于確定該領域研究趨勢及熱點，關鍵詞大小反映了關鍵詞被引用的程度，也表明其在這一研究領域的重要性[9]。通過CiteSpace設置一定的閾值得出我國2000年后洪水風險分析關鍵詞圖譜(圖3)，可知，關鍵詞出現頻率最高的是洪水風險，因其與洪水，風險分析三者囊括范圍太大，固暫不討論，其他較高頻率的關鍵詞按從高到低排序為：洪水風險圖、洪水風險分析、洪水風險管理、洪水演進。

圖3 2000年后洪水風險領域關鍵詞共線網絡

(1)洪水風險圖在洪水領域的研究中屬于熱點課題。洪水風險圖包含洪水的演進路線、到達時間、淹沒水深、淹沒范圍及流速大小等重要的過程特征，通過總結出的數據可以合理地預測超標準洪水的危險程度[10]。

(2)洪水風險分析也屬于研究熱點。通過三步洪水風險識別，洪水風險估計和洪水風險評價可以為風險管理的輕重緩急、資金分配等提供有效幫助，防患于未然。

(3)我國提出了從洪水控制逐步向洪水管理方向轉變的治水思路。洪水管理也是研究熱點，洪水管理是人類按可持續發展的原則，以協調人與洪水的關系為目的，理性規范洪水調控行為等一系列活動的總稱[11]。

(4)洪水演進可為防洪評價及預警工作提供數據支持，并為決策管理提供參考，是研究熱門。

2.5 發展趨勢

研究前沿是一組由高被引核心文獻和近期引證這些核心文獻的論文所確定的自然科學和社會科學的專業領域。由CiteSpace，通過設定恰當的閾值做出國內知識管理研究前沿領域的時間線圖譜(圖4)，共有#0洪水風險、#1風險、#2洪水風險圖、#3防洪標準、#4洪水災害、#5洪水管理、#6數值模擬、#7防洪、#8潰壩洪水9個聚類[12]。其中2000年出現的洪水風險和2009年出現的洪水風險圖是整個時間線圖譜中兩個節點最大、中心性最高的節點，即該節點是洪水風險領域在該時期最重要的研究節點。

圖4 2000年后洪水風險領域聚類時間線網絡

本文同時用共現頻次(Cooccurrence Frequency,CF)和中介中心性(Betweenness Centrality,BC)來評測洪水風險領域的研究熱點和前沿問題，其中洪水風險圖(CF=206,BC=0.39)、洪水風險(CF=138,BC=0.33)、風險分析(CF=56,BC=0.15)、洪水災害(CF=55,BC=0.11)、洪水(CF=54,BC=0.11)、風險評估(CF=45,BC=0.11)等關鍵詞都具有較高的共現頻次和中介中心性，是該時期比較重要的研究課題。由以上的關鍵詞可以看出，2000年后的研究主題主要集中在洪水風險圖、洪水風險、風險分析、洪水災害、洪水、風險評估等。

基于以上步驟導出2000—2020年引用率最高的19個詞匯(圖5)，預測未來該領域的研究熱點。本次研究僅關注近幾年的高頻詞，分別為：洪水保險、風險區劃、蓄滯洪區、洪水風險圖、數值模擬、洪水風險評估與洪水風險分析。由圖5可知，2008年前后的引用高頻詞有很大改變，筆者猜想可能與當年全球金融危機有關。這些研究熱點在未來的一段時間會持續進行下去，也有可能與其他學科的研究熱點融合從而產生全新的研究領域[13]。

圖5 2000—2020年引用率最高的19個詞匯

3 結 論

本文對2000年后的中國知網有關洪水風險領域研究文獻進行可視化分析，整理該領域在國內發展歷程，探究該領域研究進展與未來的發展趨勢，總結如下：

(1)從發文數量上來看我國洪水風險領域研究經歷了2000—2004年起步階段、2005—2014年穩定增長階段、2015—2020年繁榮發展三個階段，發文量不斷提高也表明了洪水風險領域的研究熱度一直在增長。中國水利水電科學研究院，天津大學等機構在該領域具有較強影響力，但各個機構之間應該增強合作，研究新成果；該領域不同研究方向學者之間合作仍需加強。

(2)由關鍵詞共現可知，現有的研究熱點主要為洪水風險圖、洪水風險分析和洪水風險管理，但其他如洪水演進等方向研究也是重點。通過時間線圖譜與高頻詞共線圖譜可得知2008年前后的研究重點有所偏差，筆者猜想可能是因為全球經濟危機影響，大膽猜測未來洪水風險領域研究熱門將會是洪水風險評估和洪水風險分析領域，并將與其他學科相互融合發展。