外国论文发表趋势分析

1.文献计量学的理论

中国早在数年前就提出“科教兴国”的战略口号，邓小平同志也说“科技是第一生产力”，江泽民同志“三个代表”重要思想更是强调“共产党人必须是先进文化的代表”，而学术期刊是科技及先进文化的载体，面对世界经济日趋一体化的趋势，面对信息通讯技术及信息处理现代化方式日臻完善的今天，作为载体的学术期刊就应先行一步，高瞻远瞩这是形势使然。

科学技术研究的最终结果主要表现在发表科技论文、科技成果获奖和取得社会与经济效益三个方面。科技论文一般指在专业学术刊物上公开发表、具有一定学术水平的研究性论文，它是科技活动和科技成果的主要表现形式，是科学研究最直接产出形式之一。科技论文的数量和质量，一定程度上反映了科学研究的成果和效率，特别是论文的水平，是评价一个国家、一个单位以及科研人员科技能力和水平的一项重要指标。通过对科技论文的定量分析进而对科技产出能力和科技水平进行整体评价，国内外管理人员进行了许多有益的研究和尝试，如利用模糊数学模型分析等方法。其中，文献计量学分析方法是近年来广泛应用的定量分析方法之一。

文献计量学是一门新兴学科。它从定量的角度出发，采用数学、统计学等计量方法，通过对文献特征的统计分析，来研究文献体系的分布、结构、数量关系和定量管理，进而探讨文献的变化规律和科学管理。近几年来，文献计量学的研究成果被广泛应用于情报学以外的科学技术领域中，其中一个重要方面就是将文献计量学指标用于科学技术生产效率的评价，使决策者可以对科技研究进行有效的定量化管理。简单的文献计量学指标，例如出版著作数、发表论文数、被引用次数等等，已经被广泛应用于部门中作为考核、奖惩、晋升职工的评估依据。这些简单指标的组合，就可以评价大学、研究所、工业公司以至整个国家的科技水平与影响能力。在近10年中，文献计量学得到了很大的发展，取得了许多成果，各方面更趋成熟，研究层次更趋深入，定量化描述的手段与方法也日益改善。同时寻求更系统全面的数据集合，更现代化的文献数据处理手段，最终有效地指导文献情报工作。

近几年来，文献计量学的应用范围不断拓宽，应用研究的力度明显加大，特别是在科技管理与决策中的应用越来越受到有关领导部门和研究者的重视。国外对此十分重视，例如，美国、英国、匈牙利、印度等许多国家不仅把文献计量指标作为科学计量学指标体系中的重要组成部分，而且还从管理的高度，认为它是衡量一个国家科学文化水平乃至综合国力的一种重要途径和有效方法。早在20世纪60年代，美国就开始编制《科学引文索引》（SCI）。这一大型索引的出版和发行，为文献计量学研究提供了一种多功能的有力工具，一定程度上解决了文献计量学应用所必需的大量数据，有效地推动了文献计量学的全面发展，被誉为文献计量学史上具有划时代意义的研究成果。可以说，没有SCI就没有现代的文献计量学。我国著名学者赵红洲、蒋国华等人曾经利用文献计量方法，排出了我国主要大学发表论文的名次，并以“学术榜”的名义在报纸上公布后，引起了社会各界的强烈反响，并受到国家科委、中国科学院和国家自然科学基金会领导的高度重视。从1987年起，国家科委为了从一个侧面评价我国学科发展、科技投入产出情况及科研机构和科技人员的成就，委托中国科技情报研究所（今改名为中国科技信息研究所）利用ISI的三套出版物，对我国学者从1983年以来发表的论文情况进行统计分析。接着，国家科委专门下达资助课题，要求中国科技信息研究所进行更大范围、更系统的文献信息统计分析，对我国科技水平在世界上所处的地位以及主要大学、科研院、所的科学生产能力和学术水平作出客观评价，并逐步形成制度，每年召开一次新闻发布会，公布有关统计结果。中国科学院文献信息中心从1998年起也逐年出版《中国科学计量指标：论文与引文统计》（简称《指标集》）。集内有100多项统计指标，运用科学计量学和文献计量学的有关方法，对我国科技论文的产出力和影响力及其分布情况从总体上进行了客观的描述。该书的内容包括：统计源概貌，机构研究计量统计，国家重点实验室和部门开放实验室研究计量指标，地区研究计量指标，科技基金计量指标，合作研究计量指标，人才研究计量指标，文献评价计量指标。近几年来，国家自然科学基金会连续资助了6项文献计量学和科学计量学方面的研究课题，促使其研究上规模、上档次、上水平，从而有力地推动了文献计量学的深入发展。由于文献计量指标的评价功能与其它社会评价指标的功能是一致的，而且其研究成果和计量数据可以为有关部门的管理和决策提供定量依据与支持，因而越来越受到有关领导和管理部门的广泛重视。这一重要进展表明，文献计量学的某些内容和方法正在由课题研究向事业化方向发展，成为国家科技文化事业的一个组成部分。这有利于文献计量学冲破传统的局限，增强其渗透力和辐射力，大步进入“科技圈”、“管理圈”、“决策圈”，在更大的范围内充分发挥其作用，从而进一步得到社会各界的承认和重视。这是90年代以来文献计量学研究和应用发展的显著特点与趋势之一。

2.国内外地学文献统计分析系统

国内外地学文献统计分析系统建立的背景

文献计量学的应用是建立在大量数据的基础上的，因此必须利用计算机等现代化手段建立正规的文献信息计量工具，为应用提供大规模数据的获取渠道和来源，必须依托较为适宜的文献数据库才能进行。目前国内文献计量学研究大多利用SCI为数据源进行统计研究，但在本研究进行项目调研中发现SCI创建时间较短，在可追溯性方面不如一些历史悠久的传统检索工具（如地质学方面有200多年收录史的GeoRef），虽然SCI收录5000多种期刊，但由于其专业覆盖面很广，故每个学科的收录数量都不够。并且SCI对各学科的重视程度不同，所以各科学间的数据不具备可比性。此外SCI中没有“分类号”一项，不能按学科进行分类检索，因此用它进行某学科的统计就很困难，一些文献统计项目为了用SCI进行各学科综合统计研究不得不花费大量人力对原始数据重新进行分类等加工、录入，这一点可反映出数据源选定的是否得当在很大程度上影响着统计工作的结果和效率。可以认为利用SCI对国内外地球科学进行分学科和领域论文分布及其变化趋势分析，论文使用的分析测试方法统计分析，论文研究的区域分布统计分析，论文提出的新理论和新方法无法满足要求，因此，本项目组自行设计并完成了国内外地学文献统计分析系统。

国内外地学文献统计分析系统

国内外地学文献统计分析系统应用数据库技术和公共查询系统技术实现对地学文献数据的存储、查询、分析、输出，实现地学文献的信息化管理。

（1）系统运行环境：

a.服务器：WINDOWS NT及其以上平台，PIII 800、RAM/256M、Disk/20G；

b.客户机：DINDWOS 9X或WINDOWS NT及其以上平台，PII 350、RAM/64M、Disk/9G；

c.网络：互联网；

d.数据库：MS-SQL 2000。

（2）系统结构：

国内外地学期刊统计分析系统的设计采用了三级B/S体系结构，三层结构包括客户机、应用服务器、Web服务器、数据库服务器。这种方式又称瘦客户机系统，在客户机端没有或者有很少的应用代码。客户机负责数据结果的显示和用户请求的提交。应用服务器和Web服务器负责响应和处理用户的请求。而数据库服务器负责数据的管理工作。所有的空间数据和应用程序都放在服务器端，客户端只是提出请求，所有的响应都在服务器端完成。其中，Web服务器位于系统的中间，是原型系统的枢纽与核心部分，是系统设计和实现的关键。系统结构如图1所示。系统前端是Client/Brower，中间是Web Server，后端是Sql Server。

图1 国内外地学文献统计分析系统应用的结构图

（3）系统总体功能：

a.数据库管理：实现数据输入与维护、查询、显示输出等，系统也提供Web环境下的数据管理，数据信息可在远程或本地进行编辑、浏览、维护。

b.系统可进行文献计量统计初评估、总评估：依据文献查询结果进行学科、主题、作者、研究单位、研究区域等相关度的统计和分析。

c.数据交换功能：系统可通过转换工具将数据转换为其它标准格式，如2709等国标数据。

d.系统具有完整的桌面管理和帮助系统。

（4）系统构成框图（图2）与主要功能图（图3）。

图2 国内外地学文献统计分析系统的构成框图

（5）系统的开发和应用环境：在中文WIN2000下利用SQL2000、ULTRADEV、VBSCRIPT进行开发。

国内外地学文献统计分析系统数据源选定

国内外地学期刊统计分析系统建库主要收集和利用《GeoRef检索系统》（以下简称GeoRef）、《中国地质文献库及检索系统》（以下简称GDS）作为数据源，GeoRef是中国地质图书馆在1982年开始引进的美国地质调查所信息中心所建的地学文献数据库，该数据库收录了北美地区自1785 年以来的和世界上其它地区自1933年以来的地质文献，包含了地球科学领域国际上公认的5000余种期刊、会议资料等，总共约220万余条，其收录范围覆盖了地球科学近40 个类目，是目前国际最权威的地质学文献检索数据库。GDS由中国地质图书馆所建，收录1985 年至今的400 余种期刊、专著、论文集和国际会议中文资料，累积文献量达20 余万条，收录范围基本覆盖了地球科学、土地科学等40个类目，是我国地球科学和土地科学研究领域最大型的检索系统，是国内最权威的地质学文献数据库。选取上述两个数据库作为本系统数据源的主要原因是：①GDS的基本结构和选刊原则等诸多方面与GeoRef接轨，建库依据了文献计量学的结果；②两种数据库均有较为严格选刊标准，收录文献的种类较多，即将国家级单位主持的地球科学类专业杂志悉数收录，也将一些地方主办、流通区域有限因而影响较小的地球科学杂志收录；③两种数据库收录时间较长，GeoRef已有200年数据，GDS的数据年限已有近19年，非常适合于我们对多年来地球科学论文情况进行分析；④两种数据库的分类系统设立既遵循了地球科学的学科分类，又是从检索文献的实际需要出发，并且GDS是参考了GeoRef的类目名（表1、表2）。所以根据GeoRef和GDS得到的分析结果应该是代表国内外地球科学研究水平。不足之处是两种数据库都缺少引文分析。

图3 国内外地学期刊统计分析系统的主要功能示意图

表1 GeoRef数据各学科使用代码列表

表2 GDS数据各学科使用代码列表

续表

3.国内外地学期刊统计分析实例

国内外地学期刊统计分析是利用国内外地学文献统计分析系统，检索提取科技人员和研究机构发表论文数量的统计数据，进行科技人员群落及研究机构的学术榜的测定；检索提取分类统计数据，进行相关学科的学科体系演变和发展趋势分析。

国内研究机构论文数量的统计分析

国内外地学期刊统计分析系统框架结构中的选项有：题目、作者/单位、刊名、出版社、出版年、卷、页、文献索取号、语言、载体形态、关键词、分类号、文献识别号、记录状态、文献类型、目录级别、文献载体、ISSN号、ISBN号、会议、版次。如想了解我国近年来各研究机构发表论文的情况，通过系统选择框架结构中“出版年”，输入“年代（1997、1998、…2001）”，检索出各年代收录的全部文献，再选择系统框架结构中的“作者/单位”输入、并通过Excel运算处理，即可得到如下的统计数据（表3）。

表3 国内外地学期刊统计分析系统1997～2001年收录国内研究机构论文数量

国内外学科结构统计分析

利用国内外文献统计分析系统对GeoRef数据库100年、GDS数据库15年期刊论文进行学科的统计分析，数据采集的方法是利用分析系统框架结构中的“分类号”进行检索，GeoRef数据库的检索式：分类号的字段代码、GDS数据库的检索式：选择检索系统框架结构中的“分类号”，输入分类代码，采用上述方法我们采集了国外100年、国内15年的分类数据，编制了国际地质科学体系学科结构的百年演变图及国内地质学科体系学科结构近20年演变图（详见第一章）。

中外综合性期刊地学论文对比研究

（1）《科学通报》、《中国科学（D辑）》、《Nature》和《Science》的地学学科结构的统计分析

《Nature》和《Science》分别是英国和美国主办的世界顶尖的综合性科学杂志，所发表的地学文章一般都反映了地质科学研究的一些重要进展。而《中国科学（D辑）》、《科学通报》也可以算是我国顶尖的综合性科学杂志，4种杂志的学科结构，反映了近年来地质科学基础和前沿研究领域及其变化趋势。

比较4种期刊可知，第四纪地质学方面的论文数都居于其它学科之上，说明近年来对第四纪地质与全球变化科学研究日趋重视。词频统计结果也表明与其相关的术语出现最多，如“第四纪”、“新生代”、“全新世”等。因为第四纪从时间上离人类活动的历史最近，因此研究第四纪地质、环境、气候变化等，无不与我们人类的生存这个重大问题密切相关。《Science》和《Nature》上关于宇宙地质（或球外地质）的论文排名在前5位，比在《中国科学》《科学通报》上的排名要靠前。球外地质实际上也是一个涉及到未来人类居住环境的重要科学问题，当然它还反映了我们对地球起源等根本问题的不懈探索。之所以国内这方面的论文还比较少，其原因可能是多方面的，主要可能与国家经济实力、技术设备水平有关，其次是对人类环境问题的关注程度。另一方面，从统计结果中可以清楚地看出，在国外两著名期刊上关于经济地质（包括矿产、能源等）方面的论文数量较少，而国内两大期刊在油气地质、金属矿床两类论文数量均名列前茅，这与我国是发展中国家，对矿产、能源的需求量大有关。另外，地质找矿仍然在我国地质工作中占相当大比重，这方面的成果（论文）也就很多。

（2）《Nature》和《Science》国别分布的统计分析

从表4、表5可看出，前10位除中国之外都是当今世界上经济最发达的国家，尤其是美国更是遥遥领先，英、法、德为第二梯队，明显落后于美国。这表明只有经济上相对强大了，科技的发展才能得到有力支持。中国自20世纪90年代以来，经济发展较快，也很重视科技对社会生产力的推动作用，因而加大了对科技的投入，之所以能够跻身前10强，说明我国在地学领域已取得了一些领先水平的研究成果。

表4 在《Science》1996～2001年发表地学论文数前10位的国家

图4反映了过去20多年以来我国在国际著名期刊上发表地学论文的情况，论文数量总体上呈上升趋势，尤其近6年以来迅速攀升，表明我国地学研究在某些方面已经受到国际上的重视。

表5 在《Nature》1996～2001年发表地学论文数前10位的国家

图4 近年来我国学者在《Science》、《Nature》上发表的地学论文数量变化曲线

（3）《中国科学（D辑）》、《科学通报》、《Nature》和《Science》机构分布的统计分析

对《中国科学（D辑）》、《科学通报》、《Nature》和《Science》4种期刊1996～2001年每一年不同单位发表论文数的多少进行了排序，从图5、图6看，在《Nature》上大学、研究所、国际组织、公司和其他分别占58%、28%、15%、11%、0.2%；《Science》上大学、研究所、国际组织、公司和其他分别占47%、27%、0.4%、0.05%、24%，大学所占比重最大，其次为研究所。这与《中国科学（D辑）》、《科学通报》情况完全相反（表6、表7）。

从表6、表7中可以看出，我国发表地学论文最多的单位是研究所，其次才是大学或学院。按发表论文的多少进行排序的结果表明，中科院地质所、地球物理所及其所属各实验室发表论文数最多，其次为地科院、地震局、海洋局等所属研究所。中科院论文数遥遥领先于其它研究所。大学中学术论文数量较多的是中国地质大学（武汉）、中国地质大学（北京）、南京大学、北京大学、西北大学、同济大学（排名未分先后）。

图5《Nature》1996～2001年发表地学论文机构分布

图6《Science》1996～2001年发表地学论文机构分布

表6《中国科学D辑》1996～2001年发表论文作者单位分类统计

表7《科学通报》1996～2001年发表论文作者单位分类统计

中外期刊地学论文研究领域的对比分析

根据选定的国内外地学期刊统计分析系统数据源，采集和分析了16000多个数据，从而对矿物学、地球化学、岩石学、古生物地史学及地层学、构造地质学、矿床地质学、地球物理学、第四纪地质学与全球变化、环境地质学、工程地质学、能源地质学、行星与宇宙地质学、海洋地质学、地质年代学、地质观测技术等研究学科和领域进行了专题调研，反映了研究领域的变化趋势（详见学科分述部分）。

（一）美国百年地下水开发利用史的启示

美国是开展地下水可持续利用性研究比较早的国家。早在1883年美国学者Chamber⁃lin即出版了《自流井》，首次论述了自流井的成井条件和开发理论。1897年Iowa州地质调查局Norton在《Iowa自流井》报告中首次使用“含水层”理念。Todd于1900年提出，过多的自流井将导致自流水量衰减。1923年Meinzer出版了《美国地下水形成与理论探讨》和《地下水文学概要》，系统地总结了水文地质学的研究工作和理论进展，同时首次对全国地下水资源进行了定性评估，阐述了美国地下水发生、补给、排泄、径流、数量、质量、开发利用等各个方面（陈美贞，2006；陈仁升等，2003）。1935年Theis提出非稳定流理论，使许多实际问题得到较好解决。

在地下水开发方面，人们开始意识到地下水资源是有限的。20世纪30年代Tolman及同事发现了地下水开采所引发的海水入侵和地面沉降现象。20世纪60年代中期，以州为单位先后进行了各州地下水资源调查和均衡法地下水资源评价。1963年McGuinness总结了各州及地区地下水资源评价研究成果。

1977年美国发生了特大干旱，1978年美国地质调查局（USGS）启动了“区域水系统分析项目（RASA）”，历时近20年，调查和研究了全国28个以流域为单元的水系统，采用三维有限差分地下水流数值模型，模拟地下水开发前后地下水动态变化，并于1990～2000年期间编制出版了各个水系统的地下水图集（比例尺为1：250万～1：10万）。

目前，美国的地下水开采量占总用水量的 20.7%。其中，98.3% 的家庭用水、57.4%的牲畜用水和41.5%的灌溉用水都依赖于开采地下水源供给，而且对生态环境的改善和保护意识也越来越强烈。为此，美国正在开展新一轮“地下水资源计划”（GWRP），研究重点已从过去的以州为单位转向整个水系统、水文系统和生态环境系统，从过去偏重地下水的资源供给功能转向地下水的资源功能、生态功能和地质环境功能综合调查评价研究，强调地下水可持续利用性研究。

近百年来美国地下水开发利用史表明，经济社会发展对地下水开发利用理念及其生态-地质环境功能研究具有重大推动作用。在19世纪以前，地下水仅是经济社会发展中一种补充性资源，在水资源中地表水的开发利用研究占主导地位。进入20世纪60年代，地下水成为经济社会发展愈来愈依赖的基础资源，特别是在持续干旱年份，地下水的开发利用得到空前的重视，同时含水层疏干、依赖地下水维持的生态系统急剧退化、地面沉降和海咸水入侵等环境问题日趋显现。据USGS统计，在美国公共供水中，地下水的比重从1950年的26%增到2000年的37%。80年代，地下水保护问题受到重视，美国联邦政府制定了提高污水排放标准和提高用水效率的多项保护法规，到2000年亩均灌水量比1950年减少了30%。在《2000～2010年美国地质调查局地质部科学战略》和《1998～2008年水资源部发展战略》中，突出了地下水的可用性和可持续性研究，包括城市化和市郊化对地下水影响调查、海岸带土地利用和人口增长对地下水影响调查和地下水-地表水相互作用研究。

（二）国内地下水评价研究动态

从20世纪50年代以来，地质矿产部和有关部门在全国范围内开展了大量的地下水及其环境地质问题调查评价工作，包括区域水文地质、供水水文地质、环境水文地质、地下水资源评价与新技术和新方法应用。经过50多年来的水文地质工作，基本查明了我国地下水资源的区域分布规律，并且把西北和华北的地下水勘察研究作为一项主要战略任务做了大量工作，实现了各种信息的采集、处理、存储、传输和交换，并开始把地下水作为水圈、岩石圈的组成部分和重要环境因子，开展地球表层四大圈层相互关系及大陆水循环与全球变化研究，把地下水融入“全球一体化”的大环境中思考，利用大剖面、同位素等研究地下水循环方式，极大地改变着地下水评价的传统思维与方式，尤其是近几年信息技术的发展，加快了对地下水评价的速度。

50多年的地下水评价工作，具有如下特点：①体现国家意志、服从国家目标，成为地下水评价的宗旨；②发挥水文地质工作优势，体现地下水区域性、基础性评价服务于国家建设；③取得的丰富资料和经验，奠定了地下水评价方法研究的基础。自20世纪70年代以来，由于应用数学和地下水动力学的相互渗透，以及电算技术的推广和应用，丰富并突破了传统水文地质学的内容，使地下水评价从定性研究发展到定量研究的新阶段。地下水资源评价的基本理论，从稳定流发展到非稳定流，从二维流发展到三维流，从一般均衡法和比拟法，发展到解析法和有限单元或有限差分数值法及相关分析法。地下水质量评价从单项评价发展到综合评价，从一般数理统计方法发展到聚类、神经网络和灰色系统评价方法。

20世纪80年代后期，地下水资源评价工作开始把主要目标转向管理模型的研究，涉及与地下水开发活动有关的自然环境、社会环境和技术经济环境等各方面问题。

但是，面对21世纪可持续发展的要求，地下水评价工作存在不同程度的不适应新问题。始于20世纪80年代的第一轮全国地下水资源评价，是基于以消耗资源、牺牲环境作为代价的发展过程，在评价指导思想、评价理念和评价方法诸方面，都存在历史的局限性，急需按新的要求进行完善和发展。例如由于受当时认识能力和技术水平的局限，对地下水系统的资源、环境和生态属性功能的基本认识和评价方式中，有关可持续发展思想和水循环理念体现不足，静态思维比较突出。

1.地下水资源分类与概念演变

20世纪50～60年代，我国在地下水资源评价方面普遍采用前苏联的“四大储存量”的概念，即动储存量、静储存量、调节储存量和开采储存量。在欧美一些国家也都使用过这些概念（曲焕林等，1991）。经过水文地质工作者的多年实践，普遍感到应用“四大储存量”的概念评价地下水资源存在许多缺陷（陈雨荪，1982；刘光亚，1982；王强忠等，1982），现在已基本停止使用。

在20世纪70年代提出了“三种水量”的概念，即补给量、储存量、允许开采量，并于1989年纳入国家标准（GBJ27-88）。但是随着实践和理论的发展，其局限性和理论缺陷逐渐暴露出来（徐恒力等，2001）。方案中沿袭以含水层（或水源地）为评价单元的思维模式，没有体现地下水资源整体性和系统性；补给量和储存量的时空概念含糊，容易造成水量重复计算；允许开采量仅仅是一种笼统的提法，在实践中难以操作等。

20世纪80年代“资源”的概念逐渐为人们所接受，欧美、日本等国家和地区先后采用了地下水资源的概念，陆续出现了“潜在可更新资源”（Potential Renewable Resource）、“实际可更新资源”（Actual Renewable Resource）、“可用更新资源”（Available Renewable Resource）、“安全开采量”（Safe Yield）、“可持续开采量”（Sustainable Yield）和“实际可持续开采量”（Practical Sustained Yield）等。

我国学者王大纯教授（1995）等人，从地下水资源自然属性出发，将地下水资源划分为“补给资源”和“储存资源”两类。“补给资源”被定义为“含水系统可以恢复再生的水量”。将含水系统的多年平均补给量作为补给资源量，单位为m3/a。“储存资源”被定义为“含水系统在地质历史时期积累保存下来的水量”。将含水系统多年平均低水位以下的重力水体积作为储存资源量，单位为m3。

陈梦熊院士等1983年提出的、后经过不断调整和补充（2002）的地下水资源分类，也具有广泛代表性。在该分类中，将地下水资源分为“天然资源”和“可采资源”。“天然资源”被定义为“在一个完整的水文地质单元（地下水系统）内，地下水在天然条件下通过各种途径，直接或间接地接受大气降水或地表水入渗补给而形成的具有一定水化学特征、可资利用并按水文周期呈现规律变化的多年平均补给量”，一般可用区域内各项补给量的总和或排泄量的总和来表征。“可采资源”被定义为“在经济技术条件合理、开采过程中不发生水质恶化或其他不良地质现象（如地面沉降、地面塌陷等），并对生态平衡不致造成不利影响的情况下，有保证的可供开采的地下水资源”。

2.地下水资源评价方法研究现状

达西（Darcy）定律和水量均衡是地下水资源数量评价的理论基础，由此产生了两种评价方法，即“地下水系统水量均衡法”和“地下水系统水动力学法”。

“地下水系统水量均衡法”是直接利用质量均衡原理，通过建立地下水系统的补给量、排泄量和储变量之间水量关系，确定地下水资源数量。“地下水系统水量均衡法”既可用于区域地下水资源的水量计算，又可用于局域地下水资源的水量计算；既可估算地下水系统的补给和排泄的总量，又可计算地下水系统的各单项量，是地下水资源评价中最常用的一种基本方法，也是一种比较可靠的方法。

“地下水系统水动力学法”是根据达西定律和水量均衡原理，建立描述地下水运动规律的微分方程，通过求解微分方程，实现对地下水系统水量状态评价。

按照微分方程的解法，划分为“解析法”和“数值法”。解析法是根据地下水井流理论进行地下水量评价，主要适用于均衡区范围较小、水文地质条件简单的均质含水系统。在20世纪50年代之前，解析法在地下水资源评价中发挥了重要作用，迄今仍然是地下水资源评价中确定水文地质参数的主要方法。但是当把解析法应用于大范围水系统时，由于实际的水文地质条件远较解析法所假设的条件要复杂得多，其局限性就暴露了出来（薛禹群等，1986）。

为了解决随地下水开采规模进一步扩大所出现的问题，在20世纪50～60年代，兴起物理模拟（电模拟和砂槽模拟等）技术，但是仍不能很好地解决复杂水文地质条件下区域地下水资源评价所面临的问题。计算机技术和数值计算在地下水资源评价中的应用推广，使一些复杂地下水流模拟成为可能，而且开始考虑含水介质的非均质性和各向异性，对复杂的越流系统和具有不规则形状的各类边界条件，以及多相流和双重介质等问题也开展了深入的研究，在概念模型中更多地保留了实体系统的自然特性。由于数值法既可用于大区域地下水资源评价，又可用于局部的水源地评价；既可处理复杂的水文地质问题，又具有较高的计算精度，因此，逐渐成为地下水资源评价的重要方法，并因其更易实现系统分析的目标而被广泛应用于地下水资源评价和管理工作中。

在地下水资源评价中，常用的方法还有水文分析法、相关分析法、水文地质比拟法等。“水文分析法”是仿照陆地水文学的测流分析，计算地下水补给量的一种方法，主要应用于地下水补给量全部转化为地下水泄流的地区，如岩溶管道流区、全排型岩溶大泉的岩溶水系统或基岩山区裂隙水系统等其他方法难以应用的地区，主要有地下径流模数法和基流分割法。“水文地质比拟法”，常用于实际资料缺乏的地区，主要根据水文地质条件的相似性，用区域内局部地段或相似条件的其他地区的实际资料比拟到全区或研究区进行地下水资源评价，多数用于可采资源的估计。该方法是研究区缺乏资料情况下不得已的选择，其评价结果的精确性较差。“相关分析法”是一种统计学方法，主要用于区域水文地质勘探试验资料不足，但是地下水动态资料较多的地区，应用这种方法进行外推时其可靠性很难保证。“开采试验法”，在地下水的非补给期（枯水期），按接近取水工程设计的开采条件，进行较长时间的抽水实验，然后根据抽水量、水位降深动态或开采条件下的水量均衡方程求解出水源地枯季补给量，并以此作为水源地的允许开采量。该方法主要用于水源地允许开采量的评价，在区域地下水资源评价中主要用该方法求取参数。

纵观国内外地下水评价成果，最常用的方法是“地下水系统水量均衡法”和“数值法”。美国1977年开展的“区域水系统分析计划”（简称RASAP，1978～1995年期间）联合运用数值法和均衡法对全国25个主要地下水系统水资源进行了评价（USGS，1998）。在2000年开始的新一轮地下水资源评价（Ground-water Resources Program）中，仍然以数值法为主（USGS，2001）。欧盟各国联合开展的区域地下水资源评价中，水量均衡法是主要方法（Fried，1982；Rees and Cole，1997）。此外，亚洲、非洲一些国家也大多采用水量均衡法和数值法进行区域地下水资源评价（Leslie B.Smith and Kadri Külm，2002；Shahin，1989；Lloyd，1990；Ulf Thorweihe and Manfred Heinl，2002）。我国在20世纪80年代开展的第一轮全国地下水资源评价中，均衡法和数值法也是主要评价方法。

随着数学地质的发展，最近在国内外地下水评价中出现了一些新的理论方法，如随机理论和神经网络（Kitanidis，1985；Bates，1992；Gelhar，1993；Brannan，1993；杨金忠等，2000），但是这些方法还处于理论探索之中，目前还难以广泛实际应用。

3.地下水质量评价研究现状

我国在早期的地下水质量评价中一般借用外国学者设计的评价模式，如内梅罗（Nemerow N.L.）指数法等。但是在应用过程中，逐渐发现这些评价模式在理论上和实践上的不足，于是我国地下水质量评价工作者，根据自己实践的经验和实际情况，提出了许多适合不同用途的水质量评价方法。如20世纪60年代开始用“环境质量综合指数”定量地表示环境质量状况，发展至今已提出许多种计算综合指数的数学模式，这些模式对环境质量的划分一度起了积极的作用。

早期全国性地下水质量评价，尚无“国家地下水水质标准”，主要依据国家建委和卫生部批准试行的“生活饮用水卫生标准”（TJ20-76），并参考世界卫生组织（WHO）1958年公布的“饮用水水质标准”，个别评价参数考虑地方“饮用水水质标准”。评价方法主要采用指数法、多项参数法和模糊数学法等。在现今的全国地下水质量评价中，虽然在评价项目选定、分类和污染等级划分等方面有所变动，但是其思路和技术方法均沿袭了这一格局。

20世纪80年代以来，随着计算机技术的高速发展和广泛应用，模糊数学、灰色聚类和神经网络等方法在地下水质量评价中广泛应用，且随着方法的改进，人们也越来越重视评价结果的合理性。但是由于影响地下水质量的因素较多，以至各评价方法都存在一些局限性。例如综合污染指标法的“硬性分级划分”，灰色和模糊系统需要设计若干不同的效用函数（灰色系统的白化函数、模糊数学的隶属函数等），以及人为地给定各评价指标的权重（或权函数）等，这些效用函数和指标权重的给定难免不带主观性，造成评价方法难以通用，增加了应用的困难和人为臆断因素对结论的影响。在地下水质量评价方法中，普遍存在“参数权重”问题，例如指数法把各个水质参数等同，模型法在参数选取和参数权重设定中存在较大的主观性。目前，迅速发展的人工神经网络评价方法，拓宽了地下水质量评价方法的视野。

4.地下水脆弱性评价研究现状

自1968年Margat首次提出“地下水脆弱性”这一术语后，虽然经过几十年的发展，但是至今国内外对“地下水脆弱性”概念仍然没有统一的定义，许多学者根据自己所考虑的因素从不同的角度给“地下水脆弱性”以不同的定义。

以1987年为限，“地下水脆弱性”概念的发展过程可划分两个阶段。在1987年以前，有关地下水脆弱性的概念多是从水文地质本身的内部要素这一角度来定义的。1970年Margat与Albiet提出的地下水脆弱性是指在自然条件下污染源从地表渗透与扩散到地下水面的可能性。Olmer与Rezac则认为地下水脆弱性是地下水可能遭受危害的程度，这种危害程度由自然条件决定，而与现有污染源无关。Vrana提出地下水脆弱性是影响污染物进入含水层的地表与地下条件的复杂性。1983年Villumsen等定义地下水脆弱性是指应用中或废弃于地表的化学物质对地下水的危害性。1987年“土壤与地下水脆弱性国际会议”揭开了“地下水脆弱性”研究新阶段的序幕。多数学者主张在定义地下水脆弱性时应考虑含水层本身的易污染性和人类活动与污染源的影响。有的学者提出地下水脆弱性是地下水质量对现在或将来有害于其使用价值的敏感性。

地下水系统脆弱性已经被广泛认同的是指这个系统对来自外部（天然与人类活动）从时间和空间上影响它的状态及性质的处理能力。1991年美国审计署应用“水文地质脆弱性”来表达含水层在自然条件下的易污染性，而用“总脆弱性”来表达含水层在人类活动影响下的易污染性。美国国家科学研究委员会于1993年提出地下水脆弱性是污染物到达最上层含水层之上某特定位置的倾向性与可能性，并将地下水脆弱性分为两类：一类是本质脆弱性，即不考虑人类活动和污染源而只考虑水文地质内部因素的脆弱性；另一类是特殊脆弱性，即地下水对某一特定污染源或污染群体或人类活动的脆弱性。欧洲、北美和澳大利亚等地区，在地下水污染防治工作中，已经以污染治理为重点转变为以防止污染为重点，开展了地下水环境脆弱性评价，并编制了评价图册。

至今国内尚没有明确的“地下水脆弱性”的定义，定义多引用外文资料，多是从水文地质本身内部要素角度出发，针对局部城市或水源地，包括“环境生态脆弱区地下水开发模式及系列编图”工作，研究地下水本质脆弱性，常以“地下水的易污染性”、“污染潜力”、“防污性能”等来代替“地下水脆弱性”这一术语。

5.存在问题

新中国成立以来，地下水评价工作为保障国家经济社会发展的需求提供了重要支撑。但是，从地下水可持续利用角度考虑，地下水评价工作尚存在如下问题：

1）以往的工作，偏重地下水赋存条件的研究，对地下含水层结构和地下水补、径、排条件研究程度有待深入。作为地下水赋存空间的地下水系统结构和地下水动态，是地下水资源评价的基础。

2）地下水与环境保护密切相关，是环境保护的重要制约因素。以往对地下水质量、环境和生态属性功能评价重视不够。

3）地下水资源可持续利用程度及趋势预测研究缺乏深度，不能适应国民经济对地下水前瞻性要求。

4）由于大量的水利工程修建，改变了地表水、地下水循环条件，出现了不少新的水环境问题，特别是地下水补给条件的改变，使得有些地区地下水补给减少，生态环境不断恶化。因此，在新的地下水评价中急需考虑这些变化的影响。

（三）地下水功能评价与区划研究现状

1998年许志荣在《水文地质工程地质》（第五期）上发表了“地下水功能区划分初探”，提出了开展地下水功能区划的必要性。1999年史瑞青等在《工程勘察》（第一期）上介绍了“灰色聚类分析在地下水区划中应用”的技巧。2001年费为进等在《地下水》（第四期）上发表了“快速灰色分级聚类法在地下水功能区划中应用”，提出灰色分级聚类法是地下水功能区划的一种简明方法。这一时期的地下水功能研究都是从地下水资源合理利用角度出发，基于传统地下水资源评价理念。

2002年中国地质调查局水环部从生态、地质环境保护角度，作为约束条件，提出开展“地下水功能评价专题研究”，由中国地质科学院水文地质环境地质研究所张光辉研究员主持开展有关地下水功能理念、评价理论与方法探索性研究，于2003年提出了地下水功能评价基本框架和评价指标体系。2004年6月该项目组完成了“地下水的资源功能、生态功能和地质环境功能评价的科学体系”构建和论证，包括基本理念、评价理论、评价指标体系和评价关键技术等，编制了“地下水功能评价与区划技术”，编入中国地质调查局《全国地下水资源及其环境问题调查评价技术要求系列》（二、三）中，并先后在兰州、武汉、石家庄、北京、沈阳和呼和浩特主办“地下水功能评价与区划”技术骨干培训班，在我国西北、华北和东北地区全面推广应用。2004年唐克旺等在《水资源保护》（第五期）上发表了“地下水功能区划分浅谈”，介绍了水利部门进行地下水功能区划的基本思路。2005年水利部下发了《关于开展全国地下水功能区划定工作的通知》。2006年张光辉等在《水文地质工程地质》（第四期）上发表了“区域地下水功能及可持续利用性评价理论与方法”一文，全面阐述了地下水功能评价理论和方法；黄鹏飞等在《中国环境管理》（2006年第二期）上发表了“层次分析法在民勤绿洲地下水功能评价中应用”，介绍了地下水的资源功能、生态功能和地质环境功能状况。2007年罗育池等在《中国农村水利水电》（第九期）上发表了“基于MapGIS的河南省浅层地下水功能评价与区划”；吕红等在《水文》（2007年第三期）上发表了“山东省地下水功能区划初探”，指出地下水功能区划是政府行使管理职能的重要基础；闫成云等在《水文地质工程地质》（2007年第三、四期）上发表了“疏勒河流域中下游盆地地下水功能评价与区划”，引用大量实例阐述了地下水功能评价与区划的实际效用。2007年范伟完成了“吉林省平原区地下水功能评价”硕士学位论文。张光辉等在《地质通报》（2008年第六期）上论证了地下水功能评价与地下水可持续开采量的关系。

（四）地下水开发利用研究现状与趋势

地下水开发利用研究总的趋势是学科内涵不断拓展、生态-地质环境保护优先、安全保障能力建设为重点、与经济社会和谐可持续发展是根本。

1）资源和环境、生态并重，已成为地下水开发利用研究的主题。地下水可持续利用既要保障社会稳定的水供给，又不能牺牲生态-地质环境效益，同时不影响未来长远的水资源利用。恢复由于人类影响而退化的地下水功能、地下水疏干区定量跟踪和调控、增强地下水含水层获得补给途径和机制、地表水与地下水联合调蓄和协调开发、地下水利用和分配的社会-经济规律及管理模式等是当前重要的研究课题。

2）地球表层系统的水文地质过程研究，已成为现代地下水科学演化的重要专题。土壤、包气带、浅层地下水、湿地与湖泊、绿洲、河流和农业用地等，与地下水可持续利用性研究密切相关。包气带是介于潜水面和地表之间的多孔介质，化学风化、有机质分解、氮素固定等其他化学物质循环过程均发生在包气带，也是地下水补给、污染物向地下水运移的必经之路。包气带中所发生的物理、化学和生物过程与水文地质学、土壤学、生态学和环境学关联性愈来愈紧密（甘肃地调院，2007）。

3）建立高效的地下水动态监测、状况调查和突发应急机制，经济社会发展的需求愈来愈迫切。1996年国际水文计划工作组将“可持续水资源利用”定义为“支承从现在到未来社会及其福利要求，而不破坏他们赖以生存的水文循环及生态系统完整性的水的管理和使用”。要求在水资源规划、开发和管理中，寻求经济发展、环境保护和人类社会福利之间的最佳联系与协调，强调未来变化、社会福利、水文循环、生态系统保护的完整性，使“未来遗憾可能性达到最小”。2000年在美国召开的“水资源综合管理研讨会”上，达成一个共识：流域统一管理是防止土地退化、保护淡水资源与生物多样性、实现水资源可持续利用的必然抉择。

4）可持续性（Sustainability）是当今地下水开发利用中最为人们关注的核心。它指地下水时空上能够连续下去。Serageldin and Steer将“可持续性”概化为“可持续性弱”、“可持续性适度”、“可持续性强”和“可持续性过强”。“可持续性弱”不关心局部、只关心整体；“可持续性适度”主要以维持系统的整体性为目的，但也适当关照其组分；“可持续性强”要求保持系统组分的良好状态，同时也关照到系统整体，各组分不可互相替换，而且根据某些理解，即使是在组分内部，可替换性也是受到限制的；“可持续性过强”就是保持系统的所有要素完好无损且无任何损耗。

我发过两篇一区的sci论文.第一篇花了大概两年时间，中间拒稿一次。拒稿意见是编辑作出的，但是当时三个审稿专家都觉得这个idea非常的Interesting的，不过工作量显得比较小，因为我当时只算了一维的问题。所以我比较厚脸皮地向编辑提出了申诉意见，认为既然专家认为这个想法比较的有意思，问题在于工作量比较小的话，就不应该是拒稿，而应该是大修。当时主编接受了我的申诉，让我重新做二维的结果之后重新投一次，因为第一次的审稿流程已经结束了不能更改。增加二维的结果之后，重新投稿，换了一个编辑，又大修四次，最后才录用。大修的主要意见是认为我的算法相对于前人没有明显的改进，只做到了内存消耗降低了20~30%左右、CPU计算时间的加速比1.8倍左右的程度。在评审专家的要求下，仔细去查找了加速比达不到理想的效果的原因。找到原因之后，做到了大概一个五倍左右加速比，内存消耗经过仔细的程序设计降低40%左右。最终才录用了。第二篇文章的录用相对来说，就比较顺利一些。因为我最开始投稿的结果就已经达到了将计算时间减小了一个量级的效果，就是原来需要20秒左右的话，我的算法只需要两三秒钟。然后经过大修两次之后录用。只花了大概十个月左右的时间。所以我觉得中不中的难度主要的取决于自己工作是不是确实对于学科的发展有一个很明显的意义，或者相对于前人的结果有一个很明显的进步。（学术堂提供更多论文知识）

发表SCI论文不仅要求科研搞得好，而且必须还得有一个好的英语功底，在国内是最不容易发表的期刊。

SCI论文本身来说，我国科研工作者大多面临英语能力匮乏的缺陷，尤其对于年龄大和专业性强的科技工作者来说，内容不是问题，英语往往成为了制约的瓶颈。

SCI论文对我国大部分科技工作者来说依然是神秘的，难于发表的，正基于此，大部分科研机构、高校等单位引入作为评价标准，这也是有失公正，虽然缺少人为干预的评价标准，但科研工作者在工作的同时，不得不将精力浪费在于SCI论文的写作与发表；

虽然使得我国科研可与国际接轨，培养我国科技工作者运用SCI官网进行现有论文和科技成果的查询与搜索的习惯，但制约了我国的科技水准，使科研人员不得不分出一部分精力用在外语上，使大量优秀研究成果流入英文期刊，破坏了中文期刊的发展，降低了中文在科技领域的“币值”。

扩展资料：

SCI选录刊物的依据是文献分析法，即美国情报学家加费尔德提出的科学引文分析法。该分析法以期刊论文被引用的频次作为评价指标，被引频次越高，则该期刊影响越大。

在一定时期（通常是前两年）内，某一刊物发表的论文，被已经进入SCI刊物的论文所引用的总次数，除以该刊物这一时期内的论文总数，即为该刊物的影响因子。一般来说每一年的6月份公布影响因子，影响因子并不是该年度，而是上一年度的影响因子！

国外经济不堪。国内物价自己肯定深有体会。个人感觉09年是金融风暴的开始。08年只是开胃小点而已。看看现在的股市震荡~看看现在东部沿海地区的厂区状况。不容乐观。现在应该是挖掘中国内部地区潜力的时候了。