气候韧性研究可视化分析：基于CiteSpace和VOSviewer☆

杨仙湖; 姚媛媛; 张瑜瑜; 刘兴荣

doi:10.15978/j.cnki.1673-5668.202401005

科学观察 ›› 2024, Vol. 19 ›› Issue (1) :31-38 DOI: 10.15978/j.cnki.1673-5668.202401005

研究论文

气候韧性研究可视化分析：基于CiteSpace和VOSviewer^☆

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Visualization Analysis of Climate Resilience Study: Based on CiteSpace and VOSviewer

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摘要

[目的/意义] 气候韧性是国际社会和各国缓解气候变化困局的优先事项，增强全社会的气候韧性是最现实和最紧迫的任务。通过探析全球气候韧性研究的现状、热点和发展趋势，对气候韧性研究的理论和实践有所启示。[方法/过程] 基于Web of Science核心合集数据库，采用CiteSpace和VOSviewer分析软件，以2012－2022年期间发表的文献为信息数据基础，对气候韧性研究进行可视化分析。[结果/结论] 2012－2022年间，气候韧性领域全球发文量整体呈上升趋势。国际合作发文量排名第一的国家是美国，发文量中心度最高的国家是瑞典。发文量占主导地位的研究机构是N8 Research Partnership。该领域主要以韧性、气候变化、适应力、脆弱性等为研究热点，生态韧性、适应力、生物多样性、环境变化和适应力协同管理、降水、韧性评估、气温、社会生态系统、生计韧性、转型变革等是重点研究前沿，生态环境科学是主要研究方向。

Abstract

[Objective/Significance] Climate resilience is a priority for the international community to mitigate climate change, and enhancing the climate resilience of the whole society is the most realistic and urgent task. We hope to bring enlightenment to the theory and practice of climate resilience research by analyzing the current situation, hot spots and development trend of the field. [Method/Process] Based on the Web of Science core ensemble database, CiteSpace and VOSviewer analysis software were used to visualize and analyze climate resilience studies using literature published during the period 2012-2022 as the information data base. [Results/Conclusions] The results indicate an overall increase in global publications on climate resilience from 2012 to 2022. The country with the highest number of international collaborative publications is the United States, and the country with the highest centrality of publications is Sweden. N8 Research Partnership is the leading research organization in terms of publications in this field. The main research hotspots include resilience, climate change and vulnerability, as well as ecological resilience, biodiversity, synergistic management of environmental change and precipitation, resilience assessment, temperature, socio-ecological systems, vitality and livelihood resilience. Transformational change is the focus of research frontiers, while ecological and environmental sciences are the main research directions.

Graphical abstract

关键词

气候韧性 / CiteSpace / VOSviewer / 可视化分析 / 文献计量

Key words

climate resilience / CiteSpace / VOSviewer / visualization analysis / bibliometrics

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杨仙湖, 姚媛媛, 张瑜瑜, 刘兴荣. 气候韧性研究可视化分析：基于CiteSpace和VOSviewer^☆[J]. 科学观察, 2024, 19(1): 31-38 DOI:10.15978/j.cnki.1673-5668.202401005

Yang Xianhu, Yao Yuanyuan, Zhang Yuyu, Liu Xingrong. Visualization Analysis of Climate Resilience Study: Based on CiteSpace and VOSviewer[J]. Science Focus, 2024, 19(1): 31-38 DOI:10.15978/j.cnki.1673-5668.202401005

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1 引言

1973年，霍林（Holling）最早将韧性概念引入到生态系统研究，2000年以后，韧性逐步从社会-生态系统扩展到社会-经济系统中，并相应地出现了经济韧性、基础设施韧性、城市韧性等概念^[1,2]。2022年政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次评估报告提出了气候韧性（climate resilience）的定义，即社会生态系统的适应能力：(1) 吸收气候变化施加的外部压力并保持功能；(2) 适应、重组并进化为更理想的配置，以提高系统的可持续性，让它更好地为未来气候变化的影响做好准备^[3]。韧性不仅关注系统对初始状态的恢复，更强调了复杂的社会生态系统为回应压力和限制条件而激发的一种变化、适应和改变的能力。

气候韧性是新兴概念，其内涵和外延还在不断探讨中，本研究将其理解为：在面对气候变化和极端天气等不利环境影响时，能够吸收、消纳、学习并适应来自气候和天气的外部扰动力，保持自身生态系统的动态平衡，且平衡被打破时，能迅速进行自我调整，并始终保持有利于社会生态健康状态的能力^[4]。

气候是全球公共资源^[5]，全球气候变化关系到人类的生存和发展，是全球面临的共同挑战^[6]。近年来，气温升高、海平面上升、极端气候事件频发给人类生存和发展带来严峻挑战，对粮食、水、生态、能源、基础设施以及民众生命财产和健康构成长期重大威胁。气候变化给自然生态系统与经济社会发展带来严重不利影响，应对气候变化刻不容缓，气候韧性便是国际社会和各国缓解气候变化困局的优先事项^[6]，增强全社会的气候韧性是最现实和最紧迫的任务。

本研究基于Web of Science核心合集数据库，采用CiteSpace和VOSviewer分析软件，以2012－2022年发表的文献为信息数据基础，对近10年气候韧性研究进展进行可视化分析，期望对气候韧性的理论和实践研究有所启示。

2 资料与方法

文献检索：以Web of Science（以下简称WOS）核心合集数据库为检索库，检索式为(((TS=(resilience)) AND TS=(climate)))；检索时间段为2012-01-01至2022-12-31；纳入论文和综述论文；语种：English；共纳入文献19489篇。

研究方法：基于文献检索结果，对10年间气候韧性领域进行可视化分析，涉及条目：年度发文量、热点分析、前沿分析、作者分析、国家共现分析、国家年度发文量、高被引论文、学科分布和机构共现分析等。将WOS数据库文献以纯文本格式导出。借助 CiteSpace软件和VOSviewer软件进行可视化分析，并绘制可视化图谱。

3 结果与分析

3.1 发文趋势分析

3.1.1 全球发文趋势

年发文量在一定程度上反映特定研究领域被关注的趋势^[7]。剔除评论、会议等文献类型和非英文文献后，共检索出符合条件的文献19489篇，对其进行年度发文量统计与分析（如图1）。2012－2022年间，全球气候韧性领域发文量整体呈上升趋势，且在2016、2019和2021年年度发文量分别突破1000、2000和3000篇，其中2016年《联合国2030可持续发展议程》将应对气候变化列为第13个目标^[8]，说明国际社会对该领域研究的逐步重视，学者对其研究逐渐深入。

3.1.2 主要国家发文趋势

将年份、发文量和国家之间的关系进行整合分析，一定程度上反映某一国家不同年份在该领域的总体研究水平和发展状态。如图2，2012－2022年间，气候韧性领域发文量Top10国家的研究产出整体呈上升态势。美国位居发文量首位，遥遥领先于排名第二和第三的澳大利亚和英国。在研究方向上，美、澳、英、德一致集中在Environmental Science、Ecology、Environmental Studies；中国略有不同，除关注Environmental Science、Environmental Studies这两个方向外，主要集中在Geosciences Multidisciplinary，对Ecology方向的研究仅有159篇，占比9.419%。2014年我国科技计划管理改革以来，应对气候变化相关科技任务得到优化整合，专门设立并组织实施国家重点研发计划“全球变化及应对”重点专项，同时在其他专项以及国家自然科学基金中分别部署了应对气候变化相关科研项目^[9]，一定程度上促进了气候韧性领域的研究以及发文量的上升。2018年，中国在全球气候韧性领域年发文量突破100篇，随后增长迅速，2022年显著高于其他国家和地区，达到471篇，仅次于美国。但是中国论文的中心度不高，总引用次数为32391，篇均引用次数仅为19.23。由此可见，我国研究者在气候韧性领域的研究质量有待提升，研究者应聚焦该领域关键科学问题，解决气候韧性研究领域难题，服务国家重大需求。

3.2 合作网络分析

3.2.1 国家/地区合作分析

选取相关性前1000篇文章，利用VOSviewer进行国家/地区合作分析。如图3，该领域相关性前1000篇文章作者来自102个国家或地区，各国家或地区之间合作达130次。合作发文量排名前五位的国家分别是美国（314篇）、英国（151篇）、澳大利亚（134篇）、中国（93篇）和加拿大（86篇），合作发文量中心度分别是0.09、0.00、0.14、0.20和0.03。值得注意的是，瑞典发文量中心度位居第一，高达0.48。表明瑞典与其他国家或地区在气候韧性领域合作频繁。如图3所示，大部分国家/地区都有国际合作，合作频次较高的国家有美国、澳大利亚和英国，中国与其他国家/地区合作同心圆不断向外扩大，与国际社会的合作次数和范围均取得明显进展。

3.2.2 机构共现分析

选取相关性前1000篇文章，利用CiteSpace可视化图谱进行机构共现分析，节点的重要性可通过中心性进行衡量，即节点的中心性越高，节点之间的密切关系程度越大。中心度> 0.1的节点称为关键节点，一个领域的转折点通常表现为高中心度的节点^[10,11]。如图4，相关性最大的前1000篇文献共涉及217机构，主要聚焦在气候韧性领域研究，机构之间进行了252次合作。发文量占主导地位的前五位机构分别是N8 Research Partnership（N8大学联盟）、University of London（伦敦大学）、University of California System（加州大学）、Chinese Academy of Sciences（中国科学院）、Commonwealth Scientific & Industrial Research Origanisation（英联邦科学与工业研究组织），其中英国机构2所，中、美、澳各1所。中心度最高的机构是Commonwealth Scientific &Industrial Research Origanisation（0.45），说明该机构与其他相关研究机构合作频繁，这与其作为澳大利亚最大的国家级科研机构存在一定关联；而中国科学院的中心度仅为0.05，表明对外交流与合作较少，作为中国多学科协调发展的重要科研机构，需要进一步有效提升国际交流合作积极性。

3.2.3 作者合作分析

利用VOSviewer软件对论文进行作者合作分析（图5）。第一聚类是红色，包括17个条目，合作强度高达294，核心作者Free Christopher M.与其他作者合作11次。第二聚类是绿色，包括13个条目，Stedman Richard C.与其他作者合作16次。第三聚类是蓝色，包括12个条目，Beauchamp Emilie与其他作者合作11次，其中与Hirons Mark的合作强度高达3。第四聚类是黄色，包括3个条目，Falk Donald A.与其他两位作者均有合作，但合作次数较少。第五聚类是紫色，包括2个条目，分别是Burno John F.和Cote Isabelle M.。

3.3 研究热点及演进趋势分析

3.3.1 研究热点

通过VOSviewer软件对共现关键词进行热点可视化，对该领域研究重点和发展趋势进行直观反映。在热点分析知识图谱中，关键词用圆圈和标签来代表，其活跃程度与圆圈大小呈正相关，两圆圈之间距离越近，表示两者关系越密切。如图6，聚类#1（绿色）包括11个条目，主要以resilience为研究热点。聚类#2（蓝色）包括6个条目，climate variablity、disastar等是研究热点。聚类#3（红色）包括4个条目，主要以climate change、climate change adaptation等为研究热点。聚类#4（黄色）包括2个条目，分别是building resilience和climate。可以看出，2012－2022 年间，气候韧性领域Top10热点包括韧性、气候变化、适应力、脆弱性、治理、影响、气候、干旱和生物多样性。

2013年以来，我国在共建“一带一路”倡议实践中，引导全社会积极履行环境保护责任，在加强生态环境治理、生物多样性保护和应对气候变化等方面取得显著成效^[12]。相应地，学者们也将更多目光投向上述研究领域。

3.3.2 研究前沿

选取相关性前1000篇文章，利用CiteSpace软件对关键词进行突发词检测，观察前沿研究热点变化情况^[13⇓-15]。如图7，第一阶段为2012－2016年，随着《联合国2030可持续发展议程》启动和《巴黎协定》生效，气候韧性领域重点关注生态韧性、适应力、生物多样性、环境变化和适应力协同管理等。该阶段凸显了对气候变化采取行动的紧迫性，可持续发展与气候变化两大议题的推进基本并轨同步，生物多样性保护等传统环境问题依旧是关注热点，2012－2014年，适应力这一关键词最为突出，强度高达6.51。第二阶段为2017－2022 年，国际社会对人类生存环境保护的重视程度整体加深，且2020年以来全球极端气候事件增多，所以高温、暴雨等关键词在2020－2022年的强度达到2.3，加之持续的新冠疫情使得全球经济陷入困境，生计韧性、基础设施建设、转型变革等关键词成为全球思考的问题。该阶段研究重心在适应力、降水、韧性评估、气温、社会生态系统、生计韧性、转型变革等方面，这与全球极端气候事件频发、城市化进程加快、区域发展战略紧密相关。由此可见，气候领域的关注重点与时代发展紧密相连。

3.4 高被引论文

高被引论文，即同一年同一个ESI 学科中发表的所有论文按被引用次数由高到低进行排序，排在前1% 的论文。19489篇文献可筛选出高被引论文373篇，2012－2022年全球气候韧性研究领域Top10高被引论文如表1所示。第一高被引论文是2015年Steffen Will等发表的“Planetary boundaries: Guiding human development on a changing planet”，总被引频次达5366。Top10高被引论文中，美英作者占比较大，中国作者论文未能进入。

3.5 研究方向

对文献研究方向进行统计分析，有助于学者和工作人员了解全球范围内该领域研究现状、发展水平及未来发展趋势。如图8，2012－2022年间，国际气候韧性领域研究涉及多学科和方向。发文量居于首位的研究方向为生态环境科学，占比达48.71%，排名第二位的是科学技术相关主题，占发文总量的12.96%，大气科学是排名第三，占比为9.13%。可见，气候韧性研究涉及领域丰富。

4 结论与讨论

气候韧性领域逐步受到国际社会和学者们的关注和重视，2012－2022年间，年度发文量整体呈上升趋势，不同阶段发文量与该领域所处国内外政策背景紧密关联。国际合作发文量最高的国家是美国，发文量中心度最高的国家是瑞典。发文量占主导地位的研究机构是N8 Research Partnership。

气候韧性领域主要以韧性、气候变化、适应力、脆弱性等为研究热点。近年来，生态韧性、适应力、生物多样性、环境变化和适应力协同管理、降水、韧性评估、气温、社会生态系统、生计韧性、转型变革是重点研究前沿。生态环境科学是主要研究方向。

过去10年，中国印发了《国家应对气候变化规划（2014－2020年）》《“十三五”控制温室气体排放工作方案》《国家适应气候变化战略2035》，出台了《2030年前碳达峰行动方案》，碳达峰、碳中和的一揽子政策、行动及保障体系基本形成^[16]。与此同时，中国是全球气候变化的敏感区和影响显著区。气候变化作为传统安全和非传统安全交织威胁的问题，是我国面临的严重风险。我国气候韧性相关理论研究水平与应对目前气候困局之间还存在差距，知识和经验供给仍不充分，全社会对气候韧性这一新兴概念未形成系统认识。与此同时，中国发文量较高，但发文量中心度和引用次数较低，气候韧性领域整体发文质量有待提升。

综上所述，我国研究者应坚持“四个面向”，聚焦气候变化重大科学问题，突破关键核心技术，解决经济社会发展重大问题，支撑国家安全，深度参与全球气候韧性及相关研究。应注重气候变化多学科、多领域交叉研究，积极推动气候韧性理论创新和实践发展。提升我国气候韧性研究质量与水平，突出我国在气候韧性研究领域的影响力。同时，研究者应破除“唯论文”数量倾向，不把论文数量、影响因子高低等相关指标作为唯一评价标准，应多做原创研究，产出高质量论文，为减缓和适应全球气候变化，提高气候韧性，保障人民健康福祉，推动可持续发展做出中国贡献。

本文数据来源较为单一，后续可进一步拓展数据检索来源，力图全面解读和分析气候韧性领域的科研热点及趋势。为加快推动气候韧性领域全面发展，提升气候变化应对能力、经济社会发展支撑能力，助力实现双碳战略提供理论支撑。

参考文献

原文顺序 | 出版日期 | 本文引用

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基金资助

☆甘肃省社科规划重点招标课题《甘肃省突发公共卫生事件应对能力研究》(20ZD017)

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Published
2024-02-15
Online Date
2024-03-20

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