基于知网大数据检索的环境科学热点研究

刘 伟，王立志

(1.临沂市机电工程学校，山东 临沂 276400；2山东省水土保持与环境保育重点实验室，临沂大学 资源环境学院，山东 临沂 276005 )

1 引言

科技的不断发展使人类跻身数字信息时代，面对着巨大的信息量，大数据渗透在人类生产和生活中的方方面面，影响着人们的工作、学习和生活[1]。大数据在科学领域和生产领域发挥着重要的作用，合理科学地利用大数据，有助于促进社会发展和科学进步[2]。大数据相关研究正在火热开展，中国在大数据方面的研究水平也位于世界前列。但是，对于大数据主题检索的科学研究热点分析这方面的研究情况来说，仍然有很大的研究空间，对其进行分析很难做到全面，目前国内外学术界对于大数据检索下科学研究热点的研究相对薄弱，大多数比较浅显，有关期刊论文数量比较有限[3]。新中国成立以来，科学研究蓬勃发展，各研究领域成果显著，由此衍生出各类科学研究热点。未来，大数据领域和科学研究领域的联系将愈发紧密。基于此，通过中国知网主题检索的大数据对近年来的科学研究关键词进行分析，找出近些年科学研究热点并分析其发展历史，把握其发展动向[4]。对科学研究热点进行大数据分析，可以判断此类研究在何时开始，何时达到高峰，在何时饱和并呈现出下降的趋势，有利于使此类研究的历史进程更好的展现在大众面前，还可以判断此类研究的发展形势。

2 研究背景与意义

2.1 大数据的含义

信息的高速发展带领人类走入数据时代，使得海量数据应运而生，数据增长速度飞快，呈现出爆炸姿态，影响着人类的方方面面。目前，对于大数据尚未有一个公认的定义,不同的定义基本是从大数据的特征出发,通过这些特征的阐述和归纳试图给出其定义[5]。

通常来说，大数据所包含的信息量巨大，对所有的数据进行分析，数据中真正有价值的信息需要仔细甄别。在巨大的信息量中暗含着事物发展的的历史与前景。大数据的特点可以总结为4个V，即Volume (体量浩大) 、Variety (模态繁多) 、Velocity (生成快速) 和Value (价值巨大但密度很低)[6]。

2.2 大数据的发展趋势

21世纪以来，社会经济和科技的不断发展致使数据增长速度突破新高，据统计，近年来增长的数据甚至超过了过去5000年之和。大数据成为被国内外广泛关注的新技术，对国家经济实力和综合国力起着广大而深远的影响。大数据并不能直接促进经济增长，而是通过技术手段对大数据进行处理和剖析，提高企业生产的效率[7]。适当利用有效数据，可以为探索科学研究热点提供依据，对社会保障制度、社会经济、政治等方面都有促进作用。在中国知网(CNIK)数据库中以“大数据”为主题词检索发现，截至2019年，相关的论文共发表了167980篇。

截至目前，对于研究机构来说，在中国知网(CNIK)数据库中以“大数据”为主题词检索发现，发表文章数量的前三名依次为：武汉大学(1054篇)，中国人民大学(887篇)，北京邮电大学(867篇)。对于高产作者来说，重庆理工大学的程平副教授以发表相关文章74篇的数量位居第一。他的研究领域是云会计、会计与审计大数据、财务决策。以大数据为关键词进行检索，他被引用次数最多的文章是《大数据时代财务共享服务中心云平台的构建及其应用》，共被引用153次；被下载次数最多的文章是《大数据时代基于云会计的财务共享中心绩效管理》，共被下载9785次。检索发现，他的文章大部分来源于《财会月刊》。纵观程平在大数据领域方面的研究时间与论文发表数量的关系，可以看出2017年和2018年是他在大数据领域研究的黄金时期，分别发表21、24篇文章，而在2019年只发表了一篇相关领域的文章，可以判断他在此研究领域已经达到了饱和状态[8]。

从关键词词频来分析，有关大数据的研究比较集中在大数据时代、大数据技术、云计算、数据挖掘、互联网+等。云计算是基于互联网的计算，它向计算机和其他设备按需提供共享计算机处理的资源和数据[9]。云计算面临着安全性与隐私性的挑战，要采取措施以保障云平台用户的隐私，数据中心应该采用多种方法确保数据可以被恢复，以确保平台数据的安全性[10]。

目前我国民众尚未形成全民数据的意识，应加强认识。生活中接收到的大量信息的基础是数据，只有数据被民众意识到它的重要之处，了解数据的含义，才会知道数据在哪些方面起到了巨大的作用，才能更合理地利用数据。

3 相关科学研究热点的分析

在中国建设的过程中，水污染问题比较明显，水生态问题是最严重的生态问题之一，急需要去解决。本章通过中国知网(CNIK)数据库进行数据采集，以“大数据”“富营养”“水生态”“水生植物”“沉水植物”“磷循环”“水华”“蓝藻”等水环境问题为关键词，时间跨度为1826～2019年。结合文献和关键词进行提炼和选择，判断某一研究热点的发展历史以及未来的趋势与动向。

3.1 富营养

3.1.1 概念及分类

湖泊富营养化是指水体中氮、磷等植物生长所必需的生命元素大量增加,使得水生态系统的生产力(或者是光合作用速率)增加。在全球范围内，水体富营养化已经成为了比较严重的环境问题。影响藻类生长的外部因素不仅包括物理、化学和生物等因素,如阳光、营养盐类、透明度、水温和pH值等,同时也包括水体中的水动力条件,如流速、流量和水体扰动等。

随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,以及近年来我国城市和工业的发展、农药施用化肥,加上植被被破坏造成的水土流失冲刷入湖,排入水体的营养物质不断增加,水体的富营养化趋势日益严重。

根据营养盐特征及湖泊自生属性的不同，湖泊富营养化的表现也不相同。由此，富营养化具体可以分为藻型、草型、草藻结合型及非响应型4种典型表现。

3.1.2 研究发展历程

以富营养为主题在中国知网(CNIK)数据库中进行检索，截至2019年，依据发表年份及其相对应的发表文章数量绘制图表，以判断富营养这一科学研究热点的发展趋势。依据发表作者及其相对应的文章数量判断在这一领域造诣较深的学者。依据发表机构及相对应的文章数量判断在富营养这一科学研究领域中处于领先地位的研究单位。

从图1中可以判断在2001年之前，对于富营养的研究呈缓慢增长状态，到2001年开始出现明显提升，到2011年达到最高峰，此项研究呈现饱和状态，2011年论文发表数量开始回落，由此可以判断富营养问题已经得到了相对有效的治理，未来对于富营养的研究会逐渐减少。

图1 以富营养为主题的论文发表数量与发表年份的关系

截至目前，图2选取了一些具有代表性的作者，从图2中可以看出在富营养研究领域，发表文献排前三名的作者分别是：第一名李畅游(52篇)、秦伯强和严少华并列第二名(51篇)、第三名刘德富(44篇)。

对机构的发表数量进行排序后，在富营养领域研究较为超前发表文章数较多的三个机构是：中国科学院水生生物研究所(373篇)、暨南大学(407篇)、中国科学院南京地理与湖泊研究所(494篇)。

图2 作者发表的以富营养为主题的论文数量统计

3.2 水生态

3.2.1 概念

水生态就是指水因子对水中生物的影响以及水中生物对水环境的适应。

3.2.2 水生态文明建设

建设生态文明是中华民族永续发展的千年大计，其中，水生态文明是生态文明的重要组成部分。建设生态文明的基础是构建与生态文明相适应的发展方式,因发展所依赖的自然资源始终是有限的,故走可持续发展路线越来越重要。

自《水利部关于加快推进水生态文明建设工作的意见》正式印发以来，水生态文明被认为是根据人类遵循人水和谐理念，以实现水资源可持续利用，支撑经济社会和谐发展，保障生态系统良性循环为主题的人水和谐文化伦理形态。工业的发展在促进经济增长的同时也带来了一系列的环境污染，但随着经济发展，人们的生活水平不断提高，对于良好生态环境的愿望也在日益加深。实现这一目标的过程无法一蹴而就，需要经由多个非连续进程实现阶梯式发展，并且在各个建设阶段呈现出具有差异的工作内容与重点。

当前,水患、水荒、水脏、水浑等问题也是我国全面建成小康社会所面临的最为严重的生态环境问题之一,不解决好水问题,就无法克服人与自然在发展中的各种矛盾,生态文明也将无从谈起[15]。

3.2.3 研究发展历程

以水生态为主题词在中国知网(CNIK)数据库中进行检索，截至2019年，依据发表年份及其相对应的发表文章数量绘制图表，以判断水生态这一科学研究热点的发展趋势。依据发表作者及其相对应的文章数量判断在这一领域造诣较深的学者。依据发表机构及相对应的文章数量判断在水生态这一科学研究领域中处于领先地位的研究单位。

从图3中可以看出2008年对于水生态的研究出现了一个小高峰，但2008年之后有所回落，2013年又开始飙升，到2019年为止仍然呈上升趋势，由此可以推断未来的几年间，水生态依旧是科学研究的热点学科。

图3 以水生态为主题的论文发表数量与发表年份的关系

从图4中可以看出陈雷、张远发表40篇相关文章，徐宗学发表27篇，左其婷发表24篇。这几个人在水生态研究领域造诣较高，处于领先地位。

对机构的发表数量进行排序后，在水生态领域发表文章数较多的三个机构是：河海大学(226篇)、中国水利水电科学研究院(111篇)、北京师范大学(94篇)。可以判断这三所机构在我国的水生态研究领域为领头羊。

4 结论

大数据在世界范围内越来越受重视，一个国家的大数据技术成熟度愈加成为衡量综合国力的一项重要指标，大数据在生产和生活中的地位很重要。在大数据时代，合理利用大数据，有利于促进生产生活的发展，促进

图4 作者发表的以水生态为主题的论文数量统计

科学研究的顺利进行。同时还要合法地利用大数据，相关平台应该尊重和维护用户的隐私权，使大数据在法律允许的范围内发挥最大的作用。在我国，大数据研究的领先单位是武汉大学，根据分析，未来关于大数据的研究依旧火热，相关部门应该为大数据的发展制定相应的发展计划与规则。关于富营养的研究，在2011年论文发表数量开始回落，由此可以判断富营养问题已经得到了相对有效的治理，未来对于富营养的研究会逐渐减少。中国科学院水生生物研究所是富营养研究的领先单位。水生态、水生生物研究在未来的几年内仍然将处于热点地位。河海大学、中国海洋大学分别为其领先单位。由此可见，大数据技术为人们提供了新的研究方法，开拓了新的研究思路。