综述：阿拉伯半岛山洪与降雨研究的综合文献计量与元数据分析回顾

本综述对阿拉伯半岛（AP）山洪与降雨研究进行了系统的文献计量与元数据分析，揭示了该地区在极端降雨事件增多背景下的研究趋势与挑战。文章整合了289篇Scopus文献（1975-2024），重点探讨了降雨数据来源（如IMERG、TRMM）、数字高程模型（DEM）、洪水易感性制图关键因子（坡度、高程、土地利用等）、地下水回补（GWR）及缓解措施（雨水收集RWH、预警系统EWS），并指出气候变暖加剧了干旱区洪水风险，亟需跨学科整合与数据驱动管理。

　　

2. 研究区域

阿拉伯半岛（AP）位于北纬12–33°、东经34–61°，面积约320万平方公里，涵盖沙特阿拉伯、也门、阿曼、阿拉伯联合酋长国（UAE）、科威特、卡塔尔和巴林。该地区以干旱气候为主，年平均降水量低且分布不均，但地形复杂，沿海、沙漠和山地（海拔超3000米）并存。气温高，夏季部分区域超50°C，湿季为10月至次年5月。科本-盖格气候分类以BWh（热沙漠气候）为主，西南高地存在Cwb（暖温带气候）和BSh（热干旱草原气候）。AP社会经济地位重要，拥有全球最大石油储备，但面临水资源短缺、基础设施老化及气候变化的严峻挑战。

3. 方法论

研究采用三阶段方法：数据收集、文献计量分析和元数据分析。数据源自Scopus数据库（1975–2024年），筛选出289篇英文文献，涵盖文章、会议论文和书籍章节。文献计量使用Biblioshiny和VOSviewer分析出版趋势、合作网络和关键词；元数据分析则提取数据源（降雨、DEM）、方法（水文模型、机器学习ML、多标准决策分析MCDA）及研究主题（如城市洪水、地下水回补）。

4. 结果

4.1 文献计量分析

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  出版趋势：2010年后出版物显著增加，2023年达36篇，沙特阿拉伯研究占比69.6%，主导机构为阿卜杜勒阿齐兹国王大学。
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  高引研究：聚焦沙特城市（如吉达、纳季兰）的洪水制图、降雨趋势分析和预警技术，常用方法包括GIS、HEC-RAS和机器学习。
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  关键词：高频词包括“susceptibility mapping”（易感性制图）、“deep learning”（深度学习）、“rainfall”（降雨）、“Saudi Arabia”（沙特阿拉伯），反映研究热点向技术集成和区域应用倾斜。

4.2 元数据分析

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  数据源：降雨数据多依赖卫星产品（如GPM IMERG、TRMM）和再分析数据（ERA5），DEM以SRTM和ASTER为主；但数据精度不一，需本地化验证。
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  评估尺度：69.6%研究聚焦沙特，多为国家或城市尺度，流域尺度研究较少，跨区域合作不足。
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  降雨分析：AP整体降雨呈下降趋势，但极端降雨强度增加，IDF曲线（强度-持续时间-频率曲线）显示短历时暴雨更频繁。最小事件间隔时间（MIET）分析缺失，影响水文模型准确性。
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  洪水易感性因子：关键因子包括坡度、高程、河道距离、土地利用、曲率、岩性和地形湿度指数（TWI）。机器学习（如随机森林）和MCDA（如AHP）为主流方法。
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  缓解措施：
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    雨水收集（RWH）：屋顶蓄水和绿色屋顶可减少峰值径流42%，但经济可行性研究不足。
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    地下水回补（GWR）：洪水是干旱区重要回补源，但仅18.85%区域适合人工回补，需结合RS和气候模型优化。
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    溃坝研究：气候变暖增加溃坝风险，吉达Um Al-Khair溃坝事件（2011年）警示需重新评估大坝安全。
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  城市洪水与扩张：城市化（如利雅得、迪拜）增加不透水面，径流系数上升32%，复合气候变化使洪水风险加剧。
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  预警系统（EWS）：物联网（IoT）和无人机技术提升实时监测能力，但全区域部署仍待加强。
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  气候变化：RCP8.5情景下，沙特降雨减少12–24%，但也门和阿曼极端降雨增加101%，洪水径流预计上升84%。
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  水质与社会经济：洪水导致沿海营养盐短期升高和地下水污染；社会经济维度研究薄弱，缺乏经济损失量化和社会韧性分析。

5. 讨论

AP山洪研究呈现快速增长，但存在明显不平衡：地理上偏重沙特，方法上缺乏MIET分析和经济评估。卫星数据和DEM需本地验证，集成水文模型与机器学习可提升预测动态性。未来应优先开展：

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  MIET基准化以改进IDF分析；
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  采用IPCC AR6情景评估气候影响；
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  扩大GWR研究至阿联酋、也门等未充分研究国家；
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  加强溃坝再评估和城市排水成本效益分析；
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  融合社会水文框架，关注环境公正与社区韧性。

6. 结论

本综述系统回顾了AP山洪研究的进展与缺口，强调在气候变暖背景下，跨学科合作和数据驱动管理的重要性。未来需填补区域研究空白，整合先进技术与社会经济维度，以提升干旱区洪水韧性和水资源可持续性。