公众科学在水文领域的应用现状与未来

摘要

水文数据对水资源的可持续管理与利用至关重要，但监测成本和技术的限制，给水文数据的获取和长期监测网络的搭建带来压力。公众科学是公众参与科学研究的方式，也是一种新兴且具有成本效益的数据获取手段，可有效缓解数据短缺、时空分布不均、分辨率低等数据瓶颈，在国际的水文学领域已有了一定的应用研究，但目前国内研究甚少，且未对该研究成果和未来发展前景进行汇总分析。因此，本文开展了公众科学在水文领域的应用现状和未来的综述分析。首先，从定义、公民参与的形式和涉及水文研究阶段、与水文学发展相互作用等方面对公众科学进行了概述。其次，通过文献计量和项目统计的方法分析了水文背景下公众科学的现状。研究表明：公众科学在水文学领域的研究呈上升趋势，尤其是在近5年快速发展，研究内容涉及地表水、地下水、饮用水、生态环境等方面；研究范围覆盖全球，主要集中于欧美国家发达国家，而中国仍处于初步发展阶段；公众科学对水文学的贡献主要是数据的获取和补充，在公民深入参与多阶段水文科学研究方面仍具有较大的潜力。同时，回顾了公众科学在降雨、流量、水位、水质、土壤湿度等领域的应用现状，其中，传感器、物联网、新兴技术的发展有利于公众参与，进而更好地服务水文研究。最后，从水文数据市场、水文分析技术和水文知识探索3个方面探讨了公众科学在水文学应用中的前沿问题与未来展望，以期为未来公众科学在水文领域的发展指明方向。

关键词

公众科学 / 水文学 / 数据监测 / 公众参与 / 公众水文学