１方法论
１．１数据来源
本研究从ＣＮＫＩ数据库中收集数据。ＣＮＫＩ（ＣｈｉｎａＮａ－ｔｉｏｎａｌＫｎｏｗｌｅｄｇｅＩｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ），中文名中国知网，是世界上文献量最大的中文全文数据库，收录外文类、工业类、农业类、医药卫生类、经济类和教育类等多领域学术文章，是学术研究中十分重要的信息资源。
１．２信息检索
在ＣＮＫＩ数据库中，以“主题＝‘节水灌溉技术’ＡＮＤ学科领域＝（‘工程科技Ⅱ辑－水利水电工程’ＯＲ‘农业科技－农业工程’）”为检索条件，检索日期为２０１５年１月３０日，共检索出２２４０条记录，然后对检索结果进行筛选比对、剔重汇总，最后获得精确匹配的学术论文２０００篇。
１．３数据处理
首先是数据预处理。利用ＳＴＡＩ文献题录分析工具和人工方式对数据进行预处理，包括关键词抽取（从题名、关键词、摘要中抽取主题词）、关键词汇总、关键词排序、规范化处理、降噪、筛选等步骤。其次是数据分析。通过对节水灌溉技术的２０００篇学术论文的期刊分布、年代分布及作者单位分布等进行分析统计，利用ＳＰＳＳ、ＥＸＣＥＬ、Ｕｃｉｎｅｔ等统计分析工具，采用定性与定量、内容分析法、分析与综合等方法，归纳总结出节水灌溉技术领域的研究热点和前沿趋势。
２我国节水灌溉技术研究现状
２．１文献年代分布
由图１可知，自１９８４年以来，国内节水灌溉技术研究的发文量总体呈上升趋势，１９９８年是一个具有转折意义的一年，该年份的节水灌溉技术研究论文出现井喷，达到８７篇之多。２００５年再次出现研究高峰，之后的论文数量一直呈较快增长趋势，更在２０１３年达到１９１篇的顶峰值。尽管国内在２０世纪８０年代就开始节水灌溉技术的研究，但早期研究并不热门，而近年来研究文献数量激增，表明节水灌溉技术研究是近年来一大热点领域，业界非常重视节水灌溉技术的研究。
２．２文献学科分布
通过统计文献的学科分布，我们可以发现，节水灌溉技术的论文主要涉及农业工程、水利水电工程、经济管理、建筑与环境科学、地球科学等学科（如图２所示）。由此看来，节水灌溉技术是一个多学科交叉的研究问题，特别是农业工程和水利水电工程等研究得最为普遍。
２．３主要期刊
用过统计文献的期刊分布，节水灌溉技术的论文共涉及５０多种不同学科的期刊，不但包括水利水电工程学科的核心期刊，还包括其他学科的专业期刊，可见节水灌溉技术研究是一个涉及众多不同学科的重要课题。其中发表３０篇以上的期刊有９种，共４５３篇，占论文总数的２２．６５％；发表２０篇以上的期刊有２０种（见表１），共７２１篇，占论文总数的３６．０５％。由此可见，有关节水灌溉技术的论文分布比较广泛，主要分布于农业工程和水利水电工程等学科的期刊上。
２．４主要研究力量
（１）核心机构。表２是国内节水灌溉技术研究发文的前２０个机构，代表从事节水灌溉技术研究的３种机构类型。一是以西北农林科技大学、中国农业大学、西安理工大学为代表的高校；二是专业从事科学研究工作的科研机构，如水利部中国农业科学院农田灌溉研究所、新疆水利水电科学研究院、中国水利水电科学研究院等；三是投身节水灌溉实践工作的业务部门，如陕西省闻喜县水务局、浙江省余姚市水利局等，是我国节水灌溉技术研究领域的中坚力量和核心机构。（２）高产作者。表３是节水灌溉技术领域发文量前２０的高产作者，他们对节水灌溉技术进行了大量深入研究，在论文数量、研究团队、基金项目、专著等方面取得了较大成果。
２．５高影响力文献
文献被引率是评价文献水平的指标之一，反映了该论文在学术影响力上的高低程度。表４是１９８４－２０１４年间国内节水灌溉技术领域被引频次最高的１０篇文献，主要来自农业工程、水利水电工程等学科。主题既包括宏观角度上节水技术的理论探讨，还包括膜下滴灌、地下滴灌等方法在盐碱地等实地技术指导，因而受到广泛关注。
３国内节水灌溉技术研究热点分析
本文从高频关键词和基于词频的标签云图、共词矩阵及Ｕｃｉｎｅｔ共现网络图谱两个角度分析国内节水灌溉技术研究热点。
３．１高频关键词及标签云图
关键词在论文中所占篇幅非常小，却是文章主题的高度凝练，高频关键词可以确定一个研究领域的热点问题。在数据预处理阶段，本文已对关键词进行了降噪、筛选等规范化处理，删除了“节水灌溉”、“节水灌溉技术”、“灌溉”等泛义词汇，合并了“喷灌”、“喷灌技术”等同义词，以避免泛义关键词和不规范关键词影响分析结果，最后借助统计软件生成高频关键词列表，如表５所示［７］。表５中４０个高频关键词代表节水灌溉领域的研究热点，主要包含三方面的内容：一是探讨不同类型的节水灌溉技术，主要有喷灌、滴灌、渗灌、管灌、微喷灌、膜下滴灌、地下滴灌、大水漫灌等；二是分析节水灌溉技术相关的配套设施，包括管道输水、低压管道、滴头、毛管、节水栓、灌溉设备、喷灌机、半固定式、行走式设备等；三是渠道防渗、渗透损失、深层渗透等节水技术效率影响因子、数值模拟等研究方法以及其他研究主题。由于表５中只统计了频次前４０位的关键词，未能揭示节水灌溉技术研究全貌，本文再以频次５次为阈值，选择出现５次及以上的关键词，编写ｊａｖａ程序，绘制标签云图，如图３所示。其中，标签云图中的词语代表该领域的研究主题，词语的形状代表该词对节水灌溉技术的揭示程度，词语形状越大，代表该词出现次数越多，研究越热门，反之亦然。在图３中，我们可以看出，除了上表所述的主要关键词，节水灌溉领域还涉及对新疆、宁夏等地域实例研究，水稻、玉米、葡萄等对象作物的具体研究。
３．２共词矩阵及Ｕｃｉｎｅｔ共现网络图
运用Ｕｃｉｎｅｔ共现网络图谱揭示节水灌溉技术领域的研究热点，本文构建了１００×１００共词矩阵。共词矩阵是无向对称关系矩阵，行与列分别代表１００个关键词，当两个关键词同时出现在一篇文献时，表明两者存在关系。共词矩阵中对角线上的数值表示该关键词的词频。为了避免对角线词频与其他词频差距过大而影响分析，引入Ｏｃｈｉｉａ相似系数对共词矩阵进行处理，之后运用Ｏｃｈｉｉａ相似系数对矩阵进行标准化、规范化处理，Ａ、Ｂ两词的Ｏｃｈｉｉａ系数＝（Ａ、Ｂ两词共同出现的次数）÷（√Ａ词出现的次数＊√Ｂ词出现的次数），相似矩阵的数字大小表示相应两个关键词的距离。数值越大表明关键词之间的距离越近，数值越小则表明关键词之间的距离越远［８］。社会网络分析是基于社会行为者之间的互动关系的一种研究方法。通过对关键词网络的分析，可以发现隐藏在真实关系网背后的研究热点、知识结构等。Ｕｃｉｎｅｔ软件绘制的基于关键词的社会网络知识图谱，通过计算网络密度、一致性、中心性等指标，挖掘网络节点背后的热点主题。将表５所示的１００×１００相似矩阵导入Ｕｃｉｎｅｔ，生成社会网络分析图谱，见图４。分析显示，图的网络密度为２．２６％，中心度为２８．２３％，一致性指数为０．４５１，具有明显的中心集聚性。图中节点大小由关键词频次决定，排除“农业节水”“高效节水灌溉”等泛义词汇后，图中较大节点诸如微灌、地面灌溉、灌溉水利用率、微喷灌、低压管道、管道输水、膜上灌、管灌、微灌分别代表了节水灌溉技术的主要研究主题。网络连线的粗细能反映节点的关联度，是识别意义类团的重要特征，图４中展示了“滴灌－膜下滴灌－滴灌带－滴头－作物根区”、“农业节水技术－灌溉用水量－灌水定额－节水栓－微喷灌”等关键词关联带。
４国内节水灌溉技术研究发展趋势分析
为探索我国节水灌溉技术研究热点随时间变化的演进情况，本文统计了２００５－２０１４十年来的年度高频关键词，如表７所示。表７中１－２０的序号表示该年度内的关键词按频次排序，排名越靠前则该关键词是该年度的研究热点。为了更深入探讨国内节水灌溉技术发展趋势，本文基于“节水灌溉技术２００５－２０１４年度热点统计表”，从以下４个方面进行了分析：
（１）持续高频的节水灌溉技术研究重点。图５是２００５－２０１４年间我国节水灌溉技术持续高频的研究重点。由图５可知，节水灌溉技术研究重点包括：一是从基本国情出发，探讨我国节水灌溉技术存在的问题并提出相应和对策和建议；二是致力于节水灌溉技术的推广和应用；三是聚焦农业发展的根本———水资源研究；四是从理论层面研究节水灌溉技术的可持续发展问题；五是介绍节水灌溉的具体技术，包括微灌、喷灌、滴灌等。
（２）节水灌溉技术阶段性研究热点。图６是２００５－２０１４年间我国节水灌溉技术的阶段性研究热点。由图６可知，节水灌溉技术阶段性研究热点包括：①节水灌溉技术的效益：２００５－２００７年间国内即有学者开始重视节水灌溉技术的效益，但并未对其进行深入持续探讨，自２０１３年起又开始重视节水灌溉技术的效益问题，预计在今后的一段时间内，将对节水灌溉技术效益进行更深入的研究；②灌区研究：２００８年以来，国内开始注重对灌区展开研究，既包括宏观上探讨灌区有关知识，还包含对具体地区灌溉环境的介绍，例如甘肃、新疆、宁夏等灌区环境的研究；③灌溉制度：国内有关灌溉制度的研究主要分为３个阶段，一是２００５年灌溉技术兴起对灌溉制度的早期探讨阶段，二是２００９－２０１０年随着灌溉技术的发展，适应我国灌溉现状的灌溉制度也被提上日程讨论的时期，三是２０１３年以来，随着高效节水灌溉理念的提出，人们开始探讨新型的灌溉制度；④渗灌技术、校内实训基地建设、遗传算法、数值模拟等主题在某些时期出现过研究高峰，但研究周期较短，研究范围较小。
（３）没落的节水灌溉技术研究热点。图７是２００５－２０１４年间早期为节水灌溉技术研究热点但随着时间推移逐渐没落的研究主题。由图７可知，这些没落的研究主题包括：优化设计、田间节水、塑料管引水、农业工程、膜上灌、行走式节水灌溉。在节水灌溉技术发展历程中，这些主题分别代表了当时节水灌溉技术的核心和研究重点，但随着科技的进步和社会的发展，它们逐渐被新型节水灌溉技术的理念和思想所取代，成为节水灌溉技术发展历史中浓墨重彩的一笔。
（４）新兴的节水灌溉技术研究热点。图８是近年来新兴的节水灌溉技术研究热点。这些研究热点主要包括以下几个方面：①农作物研究：严格说来，对农作物的研究由来已久，早在２００５年就有学者专门研究玉米和水稻的灌溉方式，但近年来更多学者开始重视到针对不同农作物的生长习性采取不同的灌溉方法，包括玉米、水稻、不同水果等作物研究，这将是目前甚至很长一段时间内节水灌溉技术发展的突破口；②高效节水：高效节水是近两年提出的一种新式节水灌溉理念，是对除土渠输水和地表漫灌之外所有输、灌水方式的统称［９］；③膜下滴灌：滴灌一直以来都是节水灌溉的核心技术之一，而在此基础上提出的膜下滴灌技术则是近年提出的能够极大地提高水资源利用率的新型节水灌溉技术；④节水增量：这是２０１４年才提出的新理念，强调采用高效节水灌溉技术提高作物产量，从而进一步提高经济效益。
５结语
本文基于文献计量的方法生成节水灌溉技术领域的科学知识图谱，从中归纳出我国节水灌溉技术工程节水、农艺节水、生物节水和水管理节水相结合的特点［１０］，并以自动化、高精度、集成化和标准化的趋势不断向前推进［１１］。在研究过程中，受数据样本量和分析工具掌握程度等因素的影响，本文研究结论的深度和广度有待进一步发掘验证。
作者：李致庆 胡卉 单位：四川大学水利水电学院 中国科学院文献情报中心
