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摘 要：采用文献计量学方法对近二十年来国内水足迹研究文献特征进行分析，总结此领域近期研究方向及梳理知识结构，为相关研究提供参考。检索CNKI平台关于水足迹的相关文献，利用CiteSpace软件生成水足迹领域相关文献的作者、研究机构和关键词的共现图谱并进行分析。证明研究热点是绿水足迹、水资源生态足迹等领域。
关键词：水足迹;知识图谱;可视化分析
中图分类号：F062.2;TY211.1 文献标识码：A 文章编号：1673-260X（2021）06-0061-04
水资源作为基础性资源，是影响国家生态和粮食安全的重要因素。当前水资源需求量的不断增长，对水资源的保护和利用提出严峻考验。全球约7亿人面临水资源短缺的困境，我国水资源时空分布不均，供需矛盾突出[1-3]。当前可通过相关政策或大型水利项目来调配水资源，以调整水资源的空间分配，但在实际操作中会因成本高而影响实质需求，可借助商品贸易来弥补消费需求。仅依靠当地生产生活用水来是不能全面反映水资源的利用和消费情况。水足迹的概念最早提出于2012年，用以评价水资源的承载力和依存度，科学认知水安全是量化分析水资源的一种方法[4-6]。近年来我国学者从多角度对水足迹做了大量工作，如从时间和空间差异、农作物产量结构、生态补偿、消费模式的关系等多方面进行了不同的研究[7-12]。总体上国内学术界对水足迹的研究逐渐形成体系，从多方面进行了深入的探索，但对水足迹图谱的研究鲜有见刊。为了把握国内水足迹研究热点和趋势，本文借助CiteSpace对CNKI中涉及水足迹的文献可视化，探索国内水足迹研究的发展状况，探讨国内水足迹研究前沿，以期能够为我国水资源可持续发展提供理论支撑。
1 研究设计
1.1 研究工具
本研究采用的分析软件CiteSpace，能真实识别文献的关键词等信息，进而分析研究领域的热点和前沿，成为近年来在信息分析中具有特色的可视化软件[13，14]。利用该软件将在CNKI中检索出的水足迹领域的文献，对其进行相关核心作者、机构等内容可视化分析。
1.2 数据来源
本文的数据均来自CNKI，为保证数据的可靠性，在CNKI的高级检索中按主题检索，检索条件为“水足迹”，时间跨度为2000年1月1日至2020年12月30日，条件设置为精确后检索出624篇文献（2021年1月检索）。手工删除相关非研究型文献，得到有效文献共计604篇，以Refworks格式导出，经CiteSpace格式转换为download_***.txt。
1.3 研究的问题
本文拟针对国内水足迹的研究成果，尝试总结以下几个问题：（1）研究有什么特点，其发展状况如何;（2）主要研究者和机构;（3）研究的热点和未来发展趋向。
2 结果分析
2.1 水足迹研究时间分布图谱
发文量随年代分布情况：图1显示了我国水足迹研究性文献在中国知网发文量随年代变化的情况。由图可看出，2000—2008年发文量较少，自 2008年发文量呈现波动上升趋势，表明水足迹的研究逐渐引起国内学者的重视。
2.2 水足迹研究空间分布图谱
CiteSpace凭借共引网络分析来完成对研究领域发展脉络的总结，将所研究的时间段切分为不同分区。为每一分区提取共引网络，再综合后形成全景共被引网络。这样渐进的分析法可以获取并实时地呈现在一定时间内某个研究领域的研究前沿、趋势和演进历程[15]。
2.2.1 作者分布
设置CiteSpace的時间跨度为2000-2020年，时间切片设为1年，节点类型为作者，其他参数为默认设置，共获得153个节点总数，173条连线数，密度为0.0149的知识图谱，如图1所示。由图1看出节点数最大的学者为吴普特，操信春、王玉宝、龙爱华、孙才志等排列在其后。因研究者的相互交叉与合作，从而构成了相关研究生者的子网络结构，其中最为凸显的是以吴普特教授为首的网络结构。从图中显示几位高产作者与其他发文量较大的学者合作较少，也有单独节点的学者，表明我国学者在水足迹的研究上沟通合作意识还亟待加强。
2.2.2 机构分布
设置CiteSpace的时间跨度为2000-2020年，时间切片为1年，节点类型为机构，TOPN设为50，其他参数为默认设置，共获得110个节点总数，79条连线数，密度为0.0132的知识图谱，如图3所示。因节点数的大小可直观呈现发文量，由图3可知河海大学、西北农林科技大学、中国水利水电科学研究院有较大的节点，代表在国内水足迹研究中该几个单位发文量多，研究层次较高。因连线数可呈现节点之间的关联，连线数越多表明节点间的联系越紧密[16]，由图2可直观看到各节点之间的连线数较少，也即国内水足迹研究的各单位间的联系不密切，合作关系有待提升。
2.3 研究热点
在一定时间内存在相互关联、数量较多的一系列论文的关注重点代表了该领域的研究热点，探究研究领域的热点对于准确把握其研究内容有重要作用[17]。文献的关键词反映了其核心内容，虽不一定是出现次数最频繁，但一定是对该领域文献内容的整体凝练和集中总结。可借助对文献关键词的分析来探究研究领域的关注热点。以关键词共现分析为起点构建关键词的聚类分析，即将关键词的共现网络关系化简为数量相对较少聚类的步骤。本文利用关键词聚类分析方法，以探究和追寻国内水足迹领域的研究热点和主题。
设置CiteSpace的节点类型为关键词，其他参数设置与前述机构设置相同，在获得关键词知识网络图谱上选取LLR算法，得到如图4关键词聚类网络图谱。通过聚类分析得出，国内水足迹研究主要聚焦七个主题，分别为绿水足迹、水资源生态足迹、足迹家族、蓝水、黄河流域、影响因素、生命周期等七个方面。反映了我国水足迹领域的研究热点。 如图4所示研究的基础上，继而得到关键词共现聚类见，如表1所示。可以看出，国内水足迹研究聚类内容存在互相交叉，总体上可将我国水足迹研究归纳为蓝绿水足迹和水资源生态足迹两个主题领域。“蓝、绿水足迹”主题包含了绿水足迹、蓝水足迹、通径分析、农作物水足迹和农田灌溉等关键词。研究普遍认为“蓝水”的机会成本远高于“绿水”，但“绿水”受土壤和气候等多因素的影响，即储存能力和土壤的物理性质方面，当前国内水足迹研究也多设计“绿水”。“水资源生态足迹”研究主题主要包括生态足迹、生态赤字、生态承载力和时空格局等关键词，这一研究领域是通过水资源消费、消纳水污染等主题进行研究。
2.4 研究前沿
在结合相关高突现值文献的基础上，预知国内水足迹研究所关注前沿和演进方向。从图5中可看出，在2000年至2013年间的突现词为“灰水足迹”“农作物水足迹”;2005年至2013年间的突现词为“虚拟水”“虚拟水贸易”;2009年至2010年间突现词为“生态足迹”;2017年至2020年间突现词为“蓝水”，且突现率一直延续至今。
某一研究主题随时间变化还可以用关键词时序图来呈现，关键词时序图也能表示某一时间内的研究趋势，运行CiteSpace，在关键词共线分析之后依照时间片段构成的关键词时序图谱，如图6所示。
从图6得出，国内水足迹研究可分为基础时期、繁荣时期、新时期几个历程。2000—2007年为基础时期，这一阶段国内水足迹研究处在发展阶段，研究不聚焦。2007—2016年為繁荣时期，这一阶段研究逐渐增多，研究方向和研究区域多元化。蓝绿水足迹、农作物水足迹等是这段时间研究的热点。2016年至今为新时期，这一阶段对其进行了深层次化的研究，更多结合并关注水足迹与生态和粮食安全等研究。
3 讨论与结论
本研究基于CiteSpace软件，从作者合作、研究机构合作、关键词共现和关键词聚类等方面，对近二十年来CNKI期刊数据库中关于水足迹的624篇中文文献进行分析，揭示该领域的研究状况。结果表明，在该领域发文的作者较多，形成了以河海大学、西北农林科技大学、中国水利水电科学研究院3个核心团队并引领该领域的研究方向，与此同时其他机构也开展了大量工作，但在总体上机构之间的合作相对不够密切。综合关键词共现和聚类分析发现，蓝绿水足迹和水资源生态足迹成为国内水足迹领域的热点，研究地域范围较广，研究内容趋于系统化。
近二十年来国内学者对水足迹内容从多角度开展广泛深入地研究。但当前的研究还较缺乏大范围的小空间尺度分析和时间维度的划分，欠缺对经济欠发达地域和第二、三产业的研究研究，分析结果也尚未形成统一口径。今后在针对国内水足迹的研究中，时空差异以及相关评价研究有待完善，要强化对落后区域及水资源承载能力的评价研究。
参考文献：
〔1〕方恺.足迹家族：概念、类型、理论框架与整合模式[J].生态学报，2015，35（06）：1647-1659.
〔2〕潘安娥，陈丽.湖北省水资源利用与经济协调发展脱钩分析——基于水足迹视角[J].资源科学，2014，36（02）：328-333.
〔3〕赵良仕，孙才志，郑德凤.中国省际水资源利用效率与空间溢出效应测度[J].地理学报，2014，69（01）：121-133.
〔4〕吴兆丹，赵敏，Upmanu Lall，田泽，霍正刚.关于中国水足迹研究综述[J].中国人口·资源与环境，2013，23（11）：73-80.
〔5〕马晶，彭建.水足迹研究进展[J].生态学报，2013，33（18）：5458-5466.
〔6〕赵良仕，孙才志.基于Global-Malmquist-Luenberger指数的中国水资源全要素生产率增长评价[J].资源科学，2013，35（06）：1229-1237.
〔7〕孙才志，陈栓，赵良仕.基于ESDA的中国省际水足迹强度的空间关联格局分析[J].自然资源学报，2013，28（04）：571-582.
〔8〕蔡振华，沈来新，刘俊国，等.基于投入产出方法的甘肃省水足迹及虚拟水贸易研究[J].生态学报，2012，32（20）：6481-6488.
〔9〕潘文俊，曹文志，王飞飞，等.基于水足迹理论的九龙江流域水资源评价[J].资源科学，2012，34（10）：1905-1912.
〔10〕刘梅，许新宜，王红瑞，等.基于虚拟水理论的河北省水足迹时空差异分析[J].自然资源学报，2012，27（06）：1022-1034.
〔11〕张吉辉.基于水足迹的区域广义水资源动态协调与控制[D].天津大学，2012.
〔12〕刘子刚，郑瑜.基于生态足迹法的区域水生态承载力研究——以浙江省湖州市为例[J].资源科学，2011，33（06）：1083-1088.
〔13〕曹天正，韩冬梅，宋献方，等.滨海地区地表水——地下水相互作用研究进展的文献计量分析[J].地球科学进展，2020，35（02）：154-166.
〔14〕侯丽，高阳，刘路路.我国农田重金属污染生态补偿研究现状与展望——基于CiteSpace知识图谱分析[J].中国农业大学学报，2020，25（08）：132-143.
〔15〕周咪，肖海兵，聂小东，等.近3年国内外土壤有机碳研究进程解析与展望[J].水土保持研究，2020，27（03）：391-400.
〔16〕樊平，王军，宋芸，等.基于知识图谱的北运河流域水环境研究进展分析[J].生态环境学报，2020， 29（04）：850-856.
〔17〕王晨婉，强志民，徐强.供水管网漏损研究知识结构与发展趋势分析[J].给水排水，2020，56（10）：141-149.
关键词：水足迹;知识图谱;可视化分析
中图分类号：F062.2;TY211.1 文献标识码：A 文章编号：1673-260X（2021）06-0061-04
水资源作为基础性资源，是影响国家生态和粮食安全的重要因素。当前水资源需求量的不断增长，对水资源的保护和利用提出严峻考验。全球约7亿人面临水资源短缺的困境，我国水资源时空分布不均，供需矛盾突出[1-3]。当前可通过相关政策或大型水利项目来调配水资源，以调整水资源的空间分配，但在实际操作中会因成本高而影响实质需求，可借助商品贸易来弥补消费需求。仅依靠当地生产生活用水来是不能全面反映水资源的利用和消费情况。水足迹的概念最早提出于2012年，用以评价水资源的承载力和依存度，科学认知水安全是量化分析水资源的一种方法[4-6]。近年来我国学者从多角度对水足迹做了大量工作，如从时间和空间差异、农作物产量结构、生态补偿、消费模式的关系等多方面进行了不同的研究[7-12]。总体上国内学术界对水足迹的研究逐渐形成体系，从多方面进行了深入的探索，但对水足迹图谱的研究鲜有见刊。为了把握国内水足迹研究热点和趋势，本文借助CiteSpace对CNKI中涉及水足迹的文献可视化，探索国内水足迹研究的发展状况，探讨国内水足迹研究前沿，以期能够为我国水资源可持续发展提供理论支撑。
1 研究设计
1.1 研究工具
本研究采用的分析软件CiteSpace，能真实识别文献的关键词等信息，进而分析研究领域的热点和前沿，成为近年来在信息分析中具有特色的可视化软件[13，14]。利用该软件将在CNKI中检索出的水足迹领域的文献，对其进行相关核心作者、机构等内容可视化分析。
1.2 数据来源
本文的数据均来自CNKI，为保证数据的可靠性，在CNKI的高级检索中按主题检索，检索条件为“水足迹”，时间跨度为2000年1月1日至2020年12月30日，条件设置为精确后检索出624篇文献（2021年1月检索）。手工删除相关非研究型文献，得到有效文献共计604篇，以Refworks格式导出，经CiteSpace格式转换为download_***.txt。
1.3 研究的问题
本文拟针对国内水足迹的研究成果，尝试总结以下几个问题：（1）研究有什么特点，其发展状况如何;（2）主要研究者和机构;（3）研究的热点和未来发展趋向。
2 结果分析
2.1 水足迹研究时间分布图谱
发文量随年代分布情况：图1显示了我国水足迹研究性文献在中国知网发文量随年代变化的情况。由图可看出，2000—2008年发文量较少，自 2008年发文量呈现波动上升趋势，表明水足迹的研究逐渐引起国内学者的重视。
2.2 水足迹研究空间分布图谱
CiteSpace凭借共引网络分析来完成对研究领域发展脉络的总结，将所研究的时间段切分为不同分区。为每一分区提取共引网络，再综合后形成全景共被引网络。这样渐进的分析法可以获取并实时地呈现在一定时间内某个研究领域的研究前沿、趋势和演进历程[15]。
2.2.1 作者分布
设置CiteSpace的時间跨度为2000-2020年，时间切片设为1年，节点类型为作者，其他参数为默认设置，共获得153个节点总数，173条连线数，密度为0.0149的知识图谱，如图1所示。由图1看出节点数最大的学者为吴普特，操信春、王玉宝、龙爱华、孙才志等排列在其后。因研究者的相互交叉与合作，从而构成了相关研究生者的子网络结构，其中最为凸显的是以吴普特教授为首的网络结构。从图中显示几位高产作者与其他发文量较大的学者合作较少，也有单独节点的学者，表明我国学者在水足迹的研究上沟通合作意识还亟待加强。
2.2.2 机构分布
设置CiteSpace的时间跨度为2000-2020年，时间切片为1年，节点类型为机构，TOPN设为50，其他参数为默认设置，共获得110个节点总数，79条连线数，密度为0.0132的知识图谱，如图3所示。因节点数的大小可直观呈现发文量，由图3可知河海大学、西北农林科技大学、中国水利水电科学研究院有较大的节点，代表在国内水足迹研究中该几个单位发文量多，研究层次较高。因连线数可呈现节点之间的关联，连线数越多表明节点间的联系越紧密[16]，由图2可直观看到各节点之间的连线数较少，也即国内水足迹研究的各单位间的联系不密切，合作关系有待提升。
2.3 研究热点
在一定时间内存在相互关联、数量较多的一系列论文的关注重点代表了该领域的研究热点，探究研究领域的热点对于准确把握其研究内容有重要作用[17]。文献的关键词反映了其核心内容，虽不一定是出现次数最频繁，但一定是对该领域文献内容的整体凝练和集中总结。可借助对文献关键词的分析来探究研究领域的关注热点。以关键词共现分析为起点构建关键词的聚类分析，即将关键词的共现网络关系化简为数量相对较少聚类的步骤。本文利用关键词聚类分析方法，以探究和追寻国内水足迹领域的研究热点和主题。
设置CiteSpace的节点类型为关键词，其他参数设置与前述机构设置相同，在获得关键词知识网络图谱上选取LLR算法，得到如图4关键词聚类网络图谱。通过聚类分析得出，国内水足迹研究主要聚焦七个主题，分别为绿水足迹、水资源生态足迹、足迹家族、蓝水、黄河流域、影响因素、生命周期等七个方面。反映了我国水足迹领域的研究热点。 如图4所示研究的基础上，继而得到关键词共现聚类见，如表1所示。可以看出，国内水足迹研究聚类内容存在互相交叉，总体上可将我国水足迹研究归纳为蓝绿水足迹和水资源生态足迹两个主题领域。“蓝、绿水足迹”主题包含了绿水足迹、蓝水足迹、通径分析、农作物水足迹和农田灌溉等关键词。研究普遍认为“蓝水”的机会成本远高于“绿水”，但“绿水”受土壤和气候等多因素的影响，即储存能力和土壤的物理性质方面，当前国内水足迹研究也多设计“绿水”。“水资源生态足迹”研究主题主要包括生态足迹、生态赤字、生态承载力和时空格局等关键词，这一研究领域是通过水资源消费、消纳水污染等主题进行研究。
2.4 研究前沿
在结合相关高突现值文献的基础上，预知国内水足迹研究所关注前沿和演进方向。从图5中可看出，在2000年至2013年间的突现词为“灰水足迹”“农作物水足迹”;2005年至2013年间的突现词为“虚拟水”“虚拟水贸易”;2009年至2010年间突现词为“生态足迹”;2017年至2020年间突现词为“蓝水”，且突现率一直延续至今。
某一研究主题随时间变化还可以用关键词时序图来呈现，关键词时序图也能表示某一时间内的研究趋势，运行CiteSpace，在关键词共线分析之后依照时间片段构成的关键词时序图谱，如图6所示。
从图6得出，国内水足迹研究可分为基础时期、繁荣时期、新时期几个历程。2000—2007年为基础时期，这一阶段国内水足迹研究处在发展阶段，研究不聚焦。2007—2016年為繁荣时期，这一阶段研究逐渐增多，研究方向和研究区域多元化。蓝绿水足迹、农作物水足迹等是这段时间研究的热点。2016年至今为新时期，这一阶段对其进行了深层次化的研究，更多结合并关注水足迹与生态和粮食安全等研究。
3 讨论与结论
本研究基于CiteSpace软件，从作者合作、研究机构合作、关键词共现和关键词聚类等方面，对近二十年来CNKI期刊数据库中关于水足迹的624篇中文文献进行分析，揭示该领域的研究状况。结果表明，在该领域发文的作者较多，形成了以河海大学、西北农林科技大学、中国水利水电科学研究院3个核心团队并引领该领域的研究方向，与此同时其他机构也开展了大量工作，但在总体上机构之间的合作相对不够密切。综合关键词共现和聚类分析发现，蓝绿水足迹和水资源生态足迹成为国内水足迹领域的热点，研究地域范围较广，研究内容趋于系统化。
近二十年来国内学者对水足迹内容从多角度开展广泛深入地研究。但当前的研究还较缺乏大范围的小空间尺度分析和时间维度的划分，欠缺对经济欠发达地域和第二、三产业的研究研究，分析结果也尚未形成统一口径。今后在针对国内水足迹的研究中，时空差异以及相关评价研究有待完善，要强化对落后区域及水资源承载能力的评价研究。
参考文献：
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〔4〕吴兆丹，赵敏，Upmanu Lall，田泽，霍正刚.关于中国水足迹研究综述[J].中国人口·资源与环境，2013，23（11）：73-80.
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〔6〕赵良仕，孙才志.基于Global-Malmquist-Luenberger指数的中国水资源全要素生产率增长评价[J].资源科学，2013，35（06）：1229-1237.
〔7〕孙才志，陈栓，赵良仕.基于ESDA的中国省际水足迹强度的空间关联格局分析[J].自然资源学报，2013，28（04）：571-582.
〔8〕蔡振华，沈来新，刘俊国，等.基于投入产出方法的甘肃省水足迹及虚拟水贸易研究[J].生态学报，2012，32（20）：6481-6488.
〔9〕潘文俊，曹文志，王飞飞，等.基于水足迹理论的九龙江流域水资源评价[J].资源科学，2012，34（10）：1905-1912.
〔10〕刘梅，许新宜，王红瑞，等.基于虚拟水理论的河北省水足迹时空差异分析[J].自然资源学报，2012，27（06）：1022-1034.
〔11〕张吉辉.基于水足迹的区域广义水资源动态协调与控制[D].天津大学，2012.
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〔13〕曹天正，韩冬梅，宋献方，等.滨海地区地表水——地下水相互作用研究进展的文献计量分析[J].地球科学进展，2020，35（02）：154-166.
〔14〕侯丽，高阳，刘路路.我国农田重金属污染生态补偿研究现状与展望——基于CiteSpace知识图谱分析[J].中国农业大学学报，2020，25（08）：132-143.
〔15〕周咪，肖海兵，聂小东，等.近3年国内外土壤有机碳研究进程解析与展望[J].水土保持研究，2020，27（03）：391-400.
〔16〕樊平，王军，宋芸，等.基于知识图谱的北运河流域水环境研究进展分析[J].生态环境学报，2020， 29（04）：850-856.
〔17〕王晨婉，强志民，徐强.供水管网漏损研究知识结构与发展趋势分析[J].给水排水，2020，56（10）：141-149.