介绍
随着人类在地球和水环境中活动范围的加快，认识到社会和水系统是真正相互依存的系统以及塑造结果的微妙相互作用变得越来越重要（Sivapalan引文2015）。在耦合的人类-水系统中，具有不同特征（时间和空间）尺度的多个水和社会过程可能是相关的，并且这些过程通常以不明显的方式连接（Blair 和 Buytaert）引文2016）。物理和社会领域的本地或短期过程可以通过互连网与全球或长期过程联系起来。理解这种复杂性已经是一项艰巨的任务，但当我们开始考虑人类在决策中表现出代理这一事实时，挑战就会成倍增加（Pande 和 Sivapalan）引文2017）。也就是说，人类能够做出自由意志的行动，并且有可能在看似相似的情况下采取不同的行动，因为他们的决定可能对背景因素敏感，例如潜在的社会文化和生物物理条件（奥斯特罗姆）引文1998年，班杜拉引文2001）。特别是，人力机构通常涉及多个或嵌套层次的决策，这些决策会影响哪些参与者采取什么行动，例如基础设施管理者对当地水基础设施的决策不能不受地方和联邦政府决策的影响和家庭层面的行为特征（Yu等人，引文2020）。因此，人类决策的这种多层次性质对于理解为什么特定的水资源相关问题发生在一种情况下而不是在另一种情况下具有重要意义。仅水文学不足以解决这种类型的理解。为了更全面地理解这种复杂的人类-水系统，需要来自自然科学和社会科学的多种学科观点和方法（Tress等，2017）。引文2005）。

社会水文学是人类与水系统耦合的跨学科科学，非常适合应对上述挑战。社会水文学旨在了解人类如何处理外部刺激并做出决策以及这些决策如何影响水环境和社会之间的关系（Konar等人，2017）。引文2019）。社会水文学作为一项研究计划的主要成就之一是让水文学界了解其他科学学科，特别是社会科学的概念、思想和方法。但社会水文学领域在捕捉人类能动性的多层次性质以及如何使用跨学科方法（即结合水文学和政治学等两个不同领域的方法）来发展知识方面仍有很多值得探索的地方。这一观点得到了水资源研究中心于 2015 年组织的特邀论文系列“辩论——社会水文学的观点”的呼应，旨在提供社会水文学的科学论坛（Di Baldassarre等， 2015） 。引文2015年，戈伯和惠特引文2015年，劳克斯引文2015年，西瓦帕兰引文2015，特洛伊等人。引文2015）。受邀作者对 Di Baldassarre等人提出的人类与洪水相互作用的概念模型进行了评论。（引文2015）模拟了堤坝效应的观察模式，观察结果表明，对防洪结构的严重依赖以及由此导致的不频繁洪水的发生往往与长期脆弱性的上升有关。这项工作中的人类机构被简化或“集中”到一个层面：社会层面。根据洪水的社会记忆程度，模型社会调整其对防洪结构和洪泛区定居点的投资决策。受邀论文提供了有关人类机构代表性和堤坝效应方法论的有用想法。劳克斯（引文2015）强调，人类系统对水系统变化的反应可能令人惊讶且难以预测，因为人类的决策对环境很敏感。戈伯和惠特（引文2015）强调，由于模型社会变量的集中性质，其对社会过程的表示过于简单化。他们还提出了可以用来加强模型的其他方法和理论。以类似的方式，特洛伊等人。（引文2015）强调了验证社会水文模型的难度，特别是人类系统部分。

上述讨论中出现了该领域的一个空白：尽管使用集中社会变量并将其与物理过程耦合使系统建模和分析变得容易处理，但它们对捕获人类能动性并解释为什么某些现象发生在一种情况下而不是另一种情况下提出了挑战语境。此外，由于严重依赖基于模型的模拟以及人类-水系统固有的复杂性，验证假设非常困难（Troy等人，2017）。引文2015）。这提出了社会水文学界进一步思考的两个关键主题。(1) 如何表征和研究多层次决策和人类机构的人水相互作用？（2）如何使用跨学科的多方法方法来更好地理解这种人类-水系统？请注意，这里的跨学科多方法方法是指整合两个或多个不同学科中使用的方法的尝试（例如，组合用于表示自然系统动力学、实验测试人类行为以及从人类对话中提取主题的方法，如 Janssen 所示）等人。引文2010和 Yu等人。引文2016），而不是整合同一领域或密切相关领域中使用的多种方法（例如应用时域反射法和重力法来确定土壤湿度）。

这篇评论文章的目标是进一步反思这两个主题。为了实现这一目标，我们重点关注《水文科学杂志》虚拟特刊《推进社会水文学》中接受或发表的论文。我们对特刊进行了调查，以研究这两个关键主题的最新趋势。尽管数量仍然很少，但我们观察到更认真的尝试，以捕捉社会系统的多个层次，并结合水文和社会科学的方法来发展对人类-水系统的多方面理解。本期特刊接受有关 2019-2022 年社会水文学跨学科方法的论文提交。因此，这些论文让我们得以一睹我们兴趣的最新进展。

本评论如下。在第二节中，我们讨论人类组织作为研究社会水文现象的独立分析尺度、社会单位可以占据的不同组织层次，以及捕捉人类能动性的多层次性质的影响。然后我们回顾一下最近在虚拟特刊中发表的论文如何处理这方面的问题。在第 3 节中，我们描述了可用于指导跨学科多方法进行社会水文学研究的关键方面。接下来是对特刊论文中观察到的有关跨学科方法使用的趋势的讨论。最后，我们提供了关于如何实现社会水文学理论发展的方法论和学科交叉的综合和前进方向。

捕捉人类能动性：空间、时间和人类组织
社会水文现象通常涉及物理和社会过程，这些过程在多个尺度和层面上以不明显的方式发挥作用。在本节中，我们讨论为什么人们不仅应该在不同的空间和时间尺度上考虑这些过程，而且还应该在与人类机构相关的另一个尺度上考虑这些过程，以更好地理解这些现象。此外，正如我们将在第三部分中展示的那样，了解哪些尺度和水平与焦点变量和理论相关也很重要，因为它们可以影响跨学科研究方法的选择。

继吉布森等人之后。（引文2000）和卡什等人。（引文2006），我们使用术语“尺度”来表示空间、时间或任何其他可用于研究现象的分析维度，术语“水平”表示在尺度上不同特异性梯度下的分析单位（例如时间维度中的每月和十年水平）。图1说明了与理解人与水相互作用相关的一些尺度和水平。然而，与空间和时间尺度（众所周知并被广泛探索）相反，人类社会系统的特征尺度——即人类组织复杂性的范围（图中最右边的垂直线）图。1）——在人-水耦合系统的研究中经常被忽视或抽象出来（Pande 和 Ertsen引文2014）。就像时间和空间一样，组织复杂性的范围是可用于研究现象的分析维度。不同层次的人类组织——从小的社会团体（例如家庭、邻里协会等）到地方水务公司和政府以及联邦机构和政府——代表了人类组织规模内的不同分析单位。尽管空间组织尺度和人类组织尺度之间存在很强的相关性，但它们并不完全相同。例如，欧盟和南极洲的空间范围很大且具有可比性，但后者的社会复杂性要小得多。事实上，社会科学研究的某些子领域，例如多中心治理（奥斯特罗姆引文2010）和文化多层次选择（Waring等人。引文2015），认为人类组织规模非常重要，以至于他们的分析重点集中在不同层次的社会系统内部和周围的相互作用如何塑造政策结果和文化变革。

至关重要的是要认识到，人类关于水的决策可以发生在人类社会系统嵌套结构内的不同层面，并且这些依赖于层面的决策可以相互关联以塑造人类机构，例如家庭层面的节水决策可以影响和受到影响由地方和联邦政府以及水务公司做出的决定。例如，考虑堤坝效应的现象（White引文1942年，蒙茨和托宾引文2008 年，迪巴尔达萨尔等人。引文2013），这是多项社会水文学研究的主题（图2）。这种现象涉及多个层次和规模的相关物理和社会过程，包括不同层次的人类组织。包含或排除这种性质可能会在解释为什么堤坝效应发生在一种环境中而不是在其他环境中时产生影响。这里我们铸造了中介绍的三个尺度图。1（空间、时间和人类组织）四个变量：沿空间尺度的社会单位的洪水脆弱性、沿时间尺度的社会单位的洪水脆弱性、沿人类组织尺度的人类能动性和洪水记忆以及响应的资产或能力沿空间尺度（图2）。假设频繁的洪水对当地城市和人民产生负面影响，例如，系统的脆弱性表现在当地景观和季节或年际时间水平上（箭头1和2）图2）。城市及其社会将如何应对这种短期、局部的脆弱性？也许我们应该考虑到，社会单位的首选决策和洪水记忆在不同的人类组织级别上可能会有所不同。不同层次的社会群体之间的竞争或合作互动可以影响结果（箭头 3A）。一种可能性是社区及其地方政府组织行动进一步加高堤坝。但联邦机构和邻近社区可能会反对这一决定，因为风险已转移到其他地方。人类决策的多个层面的干预和权力动态最终可以决定受影响社区所遵循的轨迹——技术社会（箭头 3B）与绿色社会（箭头 3C）。

如果选择绿色社会的道路，应对洪水的资产和能力将更加分散，并在斑块层面上分布。如果走科技社会的道路，城市的防洪资产和能力在空间上会在区域或流域层面更加集中和资本密集。由此产生的稳定性和长期没有洪水的情况导致社会洪水记忆和应对能力逐渐衰退。洪泛区的人口密度和经济活动增加，可能会吸引其商品和服务为城市以外地区提供服务的制造业。从长远来看，最终结果是对罕见洪水事件的脆弱性增加（箭头 4）。它还在空间上扩大了脆弱性，因为大多数城市都通过全球市场系统进行远程连接（箭头 5）。此外，值得注意的是，由于人类能动性，这种多层次动态的结果可能对潜在的生物物理或社会背景敏感。将这些细微差别抽象为一个单一的结构可能会过度简化塑造未来社会反应的重要社会过程。为了理解这种复杂性，我们不仅应该考虑不同空间和时间尺度的这些过程，还应该考虑社会系统和人类能动性的多层次性质。将这些细微差别抽象为一个单一的结构可能会过度简化塑造未来社会反应的重要社会过程。为了理解这种复杂性，我们不仅应该考虑不同空间和时间尺度的这些过程，还应该考虑社会系统和人类能动性的多层次性质。将这些细微差别抽象为一个单一的结构可能会过度简化塑造未来社会反应的重要社会过程。为了理解这种复杂性，我们不仅应该考虑不同空间和时间尺度的这些过程，还应该考虑社会系统和人类能动性的多层次性质。

然而，缺乏对人类组织规模的考虑一直是许多社会水文学研究的一个主要缺点。下面，我们探讨本期特刊的研究如何处理或改进这方面的早期认识。

灾害风险管理的多层次分析
该特刊中的几篇论文考虑了与正在研究的现象和过程有关的两个或多个级别。阿隆索·维卡里奥等人。（引文2020）开发了一个洪水疏散模型，其中包括灾害、建筑环境、人口和民防成员之间的联系。他们的模型捕捉了社会系统的多个层面以及这些层面之间的互动。例如，应急机构及其工作人员会告知个人，发生洪水时不允许他们过河；人们在看到洪水靠近时会做出反应并改变道路上的方向。撤离人员也可能跟随在他们之前撤离的其他人群。瓦内利和小比山（引文2021）认为社会水文学应纳入灾害风险管理。他们还观察到，虽然流域对于许多水文学研究来说是一个合适的分析水平，但对于社会水文学研究来说不一定是理想的。研究人员必须认识到螺旋式上升和下降的反馈动态，或者作者所说的“全球本地”规模，以克服全球与本地的二分法。社会水文学注重水系统和社会之间的双向反馈，对减少灾害风险有很大贡献。

水政策和规划的多层次分析
人与水相互作用链中的一个关键要素是公共政策制定和规划，社会借此尝试对观测到的水文现象做出协调一致的反应。金等人。（引文2021 年），奥奈达和巴罗斯（引文2021），菲利普（引文2021），以及 Luan等人。（引文2022）看看规划和政策制定的作用。金等人。（引文2021）回顾政策制定的历史轨迹，观察过去几十年水质和污染管理政策的演变，比较美国俄勒冈州与韩国的经验。例如，在这样做的过程中，他们观察到点源污染控制的早期成功如何引发政策演变为尝试解决非点源管理的更“邪恶”问题，并最终超越传统污染物。在他们的分析中，他们关注美国联邦、州和地方机构之间水质政策的多层次性质，以及韩国通过更加集中的水质管理政治体系。

栾等人。（引文2022）调查规划中是否可以预期双向反馈，包括社会接受和实施针对水系统的政策干预措施。这还涉及多层次治理的问题，包括国家或区域计划以及当地行动者的预期采用。不过，这项研究的核心重点是越南湄公河三角洲一个省份的四个当地社区。即使在地方层面，结果也显示了各地区之间的差异及其对省级规划的影响。

菲利普（引文2021）在她的研究中集中了一个非常具体的政策指标，即SDG11.3.1（可持续发展目标）土地消耗率与人口增长率的比率，及其对加拿大汉密尔顿市预计气候变化的雨水管理的影响。然后将该指标的观测值和趋势与当前的土地利用规划工具和未来的发展联系起来。这提供了一个有趣的例子，说明全球政策努力和指标（例如可持续发展目标）如何与相关国家、州和/或省级行动和政策相结合，在地方城市层面发挥作用，以跟踪和通报水管理工作和情况。他们的有效性。奥内达和巴罗斯（引文2021）分析和比较发达城市和发展中城市的雨水管理总体规划，包括巴西的两个城市和葡萄牙的一个城市。在相互作用方面，重点主要是分析社会系统对水系统动态和挑战的响应。城市层面的分析是在更大的水文系统和更高（国家）层面的立法和规划系统中进行的，但重点显然是作为主要分析层面的城市。

加西亚和伊斯兰（引文2021）开发了一种供水规划模型，通过水显着性的概念将需求的演变与可用水量和水压力联系起来。在此模型中，供水和相关基础设施位于地区/县级，而需求管理位于市级。案例研究是拉斯维加斯谷水区的供水公司。海夫纳等人。（引文2021）认为社会水文学应纳入代表性正义重点，包括理解权力和政治如何塑造耦合系统中人与水之间的相互作用以及水部门的组成。他们分析了美国员工与当地水务机构在个人职业生涯中的互动。

农业人水系统的多层次分析
哈利法等人。（引文2020）采用综合方法，利用多种数据源来分析高粱生产力差距、其时空变化以及影响方案中高粱产量的社会水文决定因素。主要发现为杰齐拉计划和面临类似挑战的其他灌溉计划中可持续灌溉的潜在途径提供了有用的见解。这项研究跨越了多个层面：个人层面（小农）和群体/社区层面的用水者，或者从社区/城市到地区的人口层面的集中变量；计划范围内的水管理；和大型灌溉计划中的灌溉系统。

罗斯和张（引文2021）开发了依赖于流域的社会水文系统的系统动力学模型（SDM），以提高对气候灾害的恢复力和适应能力。为胡德河流域（美国）开发的 SDM 包括包括融雪的高层气候部分、包括冰川融水和降水径流的中层气候部分以及包括灌溉取水和水流的低层气候部分。SDM 表明，气候变化导致夏末可用灌溉用水减少。通过评估灌溉者之间的协作水管理策略来应对气候变化对水流的影响，纳入了跨层面的视角。

戈雷什等人。（引文2021）开发了农业用水需求模型，其中包括个体农民、社会经济因素和农业用水需求之间的联系。他们的模型捕捉了社会系统的多个层面以及各个层面之间的互动。例如，一个农民对灌溉方式、改变作物和灌溉面积的决定会受到其他农民的决定和政府补贴的影响；个人的决定反过来又通过社交网络影响邻居的决定。卡尔等人。（引文2021）开发了一个社会水文模型，其中包括地方组织的能力、土地利用、农业实践和水质之间的联系。该模型涉及农民和地方水务委员会之间的跨级别互动。例如，农民可以根据当地水务委员会的支持和当地水警的规定改变他们的土地使用和管理做法。

劳里塔等人。（引文2021）调查了用水者（农民和当地社区）之间的水资源分配冲突，这导致了生产性服务（农业）与供应和文化服务（生物多样性保护、旅游、城市供水）之间生态系统服务的权衡。当地农民和社区直接参与互动，杜埃罗水产联合会作为监管者。农民的满意度与他们提取灌溉用水的能力有关，当地社区的福祉与引水并用于灌溉的河流的福祉有关。

多尺度分析
特刊中的一小部分研究在其分析中明确考虑了两个或多个尺度。侯赛因和梅尔蒂格（引文2020）研究了1996年至2005年174个国家的跨国关系和全球地位如何构建内部或国内水足迹。通过评估世界体系在水消耗水平上的地位，隐含地研究了跨尺度相互作用。他们发现，更发达、先进的国家能够通过虚拟水贸易开发世界各地的水资源。因此，随着全球水危机从发达国家外部化到欠发达国家，欠发达国家或不发达国家不成比例地承受着全球水资源压力的社会和生态后果。坦布里诺等人。（引文2020）开发一个基于代理的模型来模拟小农农业系统。该模型针对密西西比河下游流域进行了校准，并考虑了整个 4 月至 6 月生长季节种植的玉米。他们能够理解不同时间尺度内气候、水和人类态度之间的共同演变关系。作物产量、净经济收益和地下水位深度随着时间的推移而变化，具体取决于不断变化的气候条件和农民的态度。

实现跨学科多方法研究
社会水文学研究工作依赖于物理科学和社会科学的不同观点和方法的使用（Di Baldassarre等人，2017）。引文2021）。在理想的世界中，研究人员可以自学多种相关方法和理论，并在必要时应用它们。然而，实际上，获得任何给定研究方法或理论的专业化都是耗时的，并且需要大量投资（Poteete等人，2017）。引文2010年）。当尝试在不同的科学领域进行认真的交叉融合时，即水文学家试图使用社会科学家使用的工具和概念，反之亦然，这一挑战甚至更大。这意味着社会水文学研究更可能的途径是让具有不同工具包和理论背景的人们一起工作。这就是跨学科多方法方法的价值：它可以帮助水文学和社会科学家精通彼此方法的语言和基础知识。它可以帮助他们更加了解多方法方法可以采取的各种形式、这些形式的优点和局限性，以及自然科学和社会科学中不同方法实际上互补的程度。引文2020 , 酒引文2020，贝尔塔塞洛等人。引文2021，Hayashi等人。引文2021 , 塞勒引文2021）。

然而，对于许多人来说，如何构建跨学科的多方法方法来进行有效的社会水文学研究并不明显。挑战不在于尝试列出一系列不同的方法，而在于如何明智地组合不同的方法，使这些方法与焦点变量和理论兼容，并且一种方法的结果和见解有助于告知和重新审视这些方法来自其他方法（例如 Poteete等人。引文2010）。尽管没有直接的答案，但我们建议有两个关键方面对于指导人们思考如何组织跨学科研究很重要。

第一个方面是了解与所考虑的焦点变量和理论相关的尺度和水平。这是因为焦点变量和理论所涉及的尺度和水平会影响哪些方法比其他方法更合适。例如，如果分析师有兴趣使用动力系统理论和复杂自适应系统思维等理论来发展系统级理解，那么系统动力学和基于代理的建模等方法比其他方法更合适（Enteshari 等人，2017 ）。引文2020，Pouladi等人。引文2020，阿格海等人。引文2021）。地理信息系统 (GIS)、遥感和档案分析对于覆盖更大空间和时间尺度的分析是必要的（Lopez-Alvarez等人，2017）。引文2020年，达乌和阿德洛耶引文2021 年，Gaur等人。引文2021）。

关于人类能动性，关于个人和小组层面的人类决策的假设可以受益于标准数据收集方法（例如调查、访谈）、高分辨率行为研究（例如行为实验）和创新的人类驱动的观察数据分析。人工智能、数字技术和在线社区（例如社交网络数据挖掘、遥感和图像处理）。这些方法可以产生关于人类决策和偏好的行为层面的见解。关于更大组织规模的人类能动性的假设需要大数据分析、案例研究和比较分析等分析方法。等人。引文2020，躯干等人。引文2020，德菲利波等人。引文2021，苏扎等人。引文2021）。

第二个方面是知道许多社会水文学研究工作的起点是识别社会水文学现象和潜在的解释假设，并且几乎不可能对耦合的人水系统进行真正的实验来建立因果推理（即通过实验）测试因素 X 是否导致现象 Y）。由于这种性质，我们认为在研究社会水文学的跨学科方法中存在一种反复出现的方法模式（图3）。它首先识别一种新兴现象，并根据案例研究或多个案例研究的比较分析提供丰富的细节和相关的关键假设（链接 1图3）（例如 Fornés等人。引文2021）。当然，这些案例研究基于通过不同方法（例如 Medeiros 和 Sivapalan）收集的各种数据（链接 2）并为其提供信息。引文2020，帕洛普-多纳特等人。引文2020，弗罗塔等人。引文2021，纳尔迪等人。引文2021，苏扎等人。引文2021）。

然后使用计算实验或对照实验（链接 3 和 6）来测试观察到的现象和潜在的解释假设。由于很难用真实的人-水耦合系统进行真实的实验，因此捕获真实系统基本特征的计算和受控实验是合适的方法选择。系统动力学和基于代理的模型通常是为计算实验而构建的（例如，Lyu等人，2014）。引文2020，里多尔菲等人。引文2020 年，Homayounfar 和 Muneepeerakul引文2021，维奥拉等人。引文2021）。对这些模型系统进行仿真，以查看模型系统的定性行为是否与观察到的现象一致。如果目标模式被复制，那么所提出的假设将被视为对观察到的现象的可能解释，直到它们被证伪为止（Pande 和 Sivapalan）引文2017）。各种社会和环境数据也可用于校准和验证（链接 4）这些模型。从此类模型中获得的结果和见解也可用于重新审视案例研究（链接 5）。同时，可以进行对照实验来捕捉焦点社会水文现象的本质，以检验已确定的假设（链接 6）。例如，物理水文实验可用于与物理水过程相关的假设。如果假设涉及人类行为和社会动态，则可以使用人类受试者进行受控行为实验和调查实验，以测试有关个人在不同条件下如何做出决策的假设（例如McKee等，2017）。引文2020）。此类实验研究的额外好处是，所得数据还可用于重新审视初始案例研究（链接 7），并根据经验基础或校准（链接 8）系统模型中使用的假设。

上面讨论的方法及其联系显示了社会水文学研究的现象驱动本质，以及涉及焦点变量和理论的尺度和水平如何塑造方法设计。下面，我们按照不同的方法组合来组织特刊论文。

多源方法
金等人。（引文2021）使用半结构化叙述方法来描述政策制定路径。他们区分了三个主要历史阶段，并根据关键政策特征（法律方面、政府机构、资源、公民行为者）进行描述。信息是通过文件分析（政策文件、法律和期刊文章）获得的，并补充了在线数据库中供水系统特定变量的数据，并由俄勒冈州和韩国的公用事业公司提供。菲利普（引文2021）结合了包括卫星图像在内的不同来源的数据，计算出三个不同时间段的可持续发展目标11.3.1指标值。然后，这些土地利用和地理分析方法以解释性方式与更多水文方法联系起来，以开发暴雨管理的强度-持续时间-频率（IDF）曲线。这种组合表明，尽管土地利用与人口增长的比率朝着理想的方向发展，但 IDF 曲线的趋势仍然表明该城市需要采取未来行动，有效利用土地利用规划来应对气候变化挑战。

萨尔班德等人。（引文2021）使用折衷规划、模糊方法和分布式指标等多种方法来评估伊朗阿拉斯盆地水资源分配情景的局部影响。他们使用分布式指标而不是集中指标，能够更好地确定区域优先事项和水分配方案的空间权衡。维罗索等人。（引文2022）使用智利的卡朗潘格河流域作为工具性案例研究，调查遭受河流洪水影响的社区的准备与心理社会属性之间的相互作用。他们结合了多种研究方法，并将洪水的水文分析与调查、社会制图、半结构化非参与观察和半结构化访谈的结果相结合。

案例研究、访谈、调查以及空间和统计建模
蒙迪诺等人。（引文2020）在他们的研究中应用了多种方法：案例研究、比较分析、统计分析和纵向调查/分析。案例研究用于激发分析和问卷调查。他们还对两个案例社区进行了比较分析。进行纵向调查和统计分析是为了了解两个社区人们风险认知随时间的变化。Teweldebrihan等人在对 Dhidhessa 河流域的案例研究分析中。（引文2020）在三个研究村（n = 120）进行了家庭调查，以及主要知情人访谈和焦点小组讨论。二手数据（官方统计数据，包括人口普查数据和人口数据）对分析进行了补充。重点层面是流域内的研究村庄。此外，作者将政府重新安置计划视为移民的主要驱动力。

哈利法等人。（引文2020）采用了案例研究、实地调查、遥感、GIS、统计建模和统计分析等相结合的方法。案例研究用于分析农业计划。实地调查用于了解造成作物产量差距的小农的社会经济状况和实地做法。遥感用于分析生产力差距的空间和时间变化。利用GIS分析生产力水平、降水量和土壤性质等变量的时空变化。统计模型用于了解作物生产力、农民田间实践和农民社会经济地位之间的关系，以及作物生产力与水可用性和土壤性质等物理变量之间的关系。

参与式方法
躯干等人。（引文2020）应用参与行动研究（PAR）和本土研究方法（IRM）来研究美国爱达荷州受采矿影响的水社会系统。他们应用了 Boelens等人提出的水文社会领地的概念。（引文2016），框架采矿及其周围政治的影响，并描述该研究中建立的社区与大学伙伴关系的司法复杂性。Torso等人在一篇关于如何实施这些方法的反思论文中。（引文2020）得出的结论是，PAR 和 IRM 都带来了更具包容性和公平的研究过程，其中优先考虑研究人员和社区成员之间以互惠关系共享数据。这导致了对权力维度的更好的背景理解和对关系知识范式的欣赏，以及促进社区能力建设。

埃瑟里奇等人。（引文2020）在美国北卡罗来纳州受海平面上升、飓风和洪水影响的两个沿海社区开展了公众参与活动。两者都涉及社区层面的社会系统和湖泊流域/岛屿水系统。在第一个研究区域，公共会议上的参与式绘图被用来定义流域边界并确定泵的位置。在第二个研究领域，公民科学家收集了三个月内地下水位和地表水位的数据。此外，还计算了公民科学数据收集和社区不参与之间的成本比较。

案例研究和基于代理的建模
戈雷什等人。（引文2021）结合了基于代理的人类子模型和集中水子模型。人类子模型根据农民决策之间的相互作用和共同进化来模拟新灌溉系统、作物模式和灌溉面积的适应。水子模型使用粮食及农业组织 (FAO) Penman-Monteith 方法计算农业需水量。使用多种方法来表示和强调社会和水文系统的随机性（基于主体的建模）和确定性（集总水文建模）性质，反过来也可以捕捉社区农民决策的异质性证明其对农业用水的影响。

阿隆索·维卡里奥等人。（引文2020）结合了GIS、水力建模、基于代理的建模、行为理论和专家判断。在 GIS 和水力建模中，以及部分基于代理的模型中，对局部水相关变量进行建模。在基于代理的模型的另一部分中，表示个体级别的变量。使用多种方法，因为这需要获得精确的洪水地图（水力模型），然后将其与社会组件结合起来测试洪水疏散策略（基于代理的建模）。米凯利斯等人。（引文2020）开发并实施了基于代理的人类与洪水相互作用模型。他们重点关注个人和政府决策在洪水风险管理方面的动态作用。波河（意大利）的案例研究用于说明该模型的潜力和局限性。

案例研究、访谈和动力系统建模
布阿克等人。（引文2020）通过将观测与系统动态建模相结合，分析了圣卡洛斯市（巴西）的人类与洪水的相互作用。纽潘等人。（引文2021）利用水文模型探讨了美国南卡罗来纳州哥伦比亚市土地利用变化对洪水的潜在影响。卡尔等人。（引文2021）结合了案例研究、访谈、文献分析和社会水文模型。案例研究和访谈的目的是为了更全面地了解水质和水质管理对策。汇集文献中的信息对于弥合案例研究数据的差距至关重要。选择社会水文模型来开发半定量的“因果模型”，该模型可以显示系统如何应对支持、资源和能力的增加或减少。方法的收集对于更全面地理解所研究的系统至关重要。

劳里塔等人。（引文2021）基于利益相关者分析、水文建模和生态系统服务量化进行了案例研究。使用半结构化访谈和参与者联系矩阵进行利益相关者分析，以确定参与补给项目的主要参与者并定义与他们相关的动态。通过水文模型计算当地水平衡，并使用服务提供指数来量化当地生态系统服务。多种方法结合社会和水文投入，同时考虑生态系统服务，有助于分析当地的水分配问题。

综合和前进方向
本评论的动机是两个主题问题，这对社会水文学领域既是挑战也是机遇。如何表征和研究人类与水相互作用的多个层次的人类机构和决策？如何进行结合水文和社会科学多种不同方法的跨学科研究？基于水文科学期刊虚拟特刊推进社会水文学，我们探讨了这两个主题并产生了初步的见解。我们强调，尽管空间和时间尺度得到了水文科学界的广泛认可，但对于人类组织尺度以及沿该维度的社会过程如何影响结果却不能这么说。我们认为，人类组织的范围应被视为另一个关键的分析维度，并且对这一维度的考虑可能为解释为什么社会水文现象发生在一种情况下而不是在其他情况下提供线索。我们还强调，由于此类系统固有的复杂性，可能需要水文和社会科学的多种学科观点和方法来发展理解。为了帮助指导人们思考如何组织此类跨学科研究，

此外，我们还从分析的规模和水平以及多种方法的使用方面概述了特刊论文。我们的总结表明，相当一部分特刊论文采用了与其他科学学科（尤其是社会科学）不同的概念和方法。我们还在一些研究中看到两种或多种方法的应用或考虑跨层次过程（尽管涉及人类组织规模的研究仍然很少）。这表明社会水文学作为一个社区研究项目在跨学科研究耦合的人水系统方面走在正确的轨道上。这也意味着社会水文学目前正在经历建立科学共识的长期艰巨过程。正如科学史家 Naomi Oreskes 所指出的（引文2004），关于前沿主题的“科学共识”需要经过很长一段时间（例如30-40年）才能形成，因为许多学者使用不同的想法、数据和方法得出不同的结果。尽管一开始可能会出现混乱，但随着时间的推移，随着数据变得更好、研究结果变得更加一致，可能会出现共识。特刊中所使用的思想和方法的广度和多样性可以被视为这一建立共识的漫长过程的自然表现。

作为综合和前进的方向，我们现在以更广阔的视角来讨论学科和方法论的交叉如何促进社会水文学的理论发展。在社会生态系统研究密切相关的领域，这种异花授粉的好处和例子已经得到证明（Janssen 和 Anderies）引文2013）。来自不同学科的学者使用不同的方法都为推进复杂的社会生态系统的知识做出了贡献，否则这些知识可能无法实现（Poteete等人，2017）。引文2010）。特别是，如图所示图4，这种异花受精通常通过在空间、时间或人类组织尺度的不同分析水平上进行的研究以两种方式发生——顺序模式和并行模式（Poteete et al. ，2017） 。引文2010）。我们认为，这两种异花授粉模式也与社会水文学高度相关，并且可以为社会水文学社区研究项目提供有关不同群体的工作如何共同推动理论进步的信息。

在异花受精的顺序模式中，一种方法或学科的发现从另一种方法论或学科的角度重新审视，以寻找新的线索和综合想法（图4（一））。随着时间的推移，这种联系通常发生在两个或多个独立的研究项目中。其基本原理是，虽然一种方法的发现可能难以解释，或者根据当时的理论被视为异常，但可以使用另一种方法来证实它们，或者通过稍后应用不同的研究观点来更好地解释它们。社会水文学背景下异花受精顺序模式的一个合适例子是关于堤坝效应或安全开发悖论的知识体系（White引文1942年，蒙茨和托宾引文2008）。案例研究和小N案例的比较分析使学者们认为，从长远来看，通过结构措施不发生洪水事件往往与放大的长期洪水脆弱性有关（Burton和Cutter）引文2008年，卢迪和康道夫引文2012年，博恩斯基和雷奇引文2014 年，迪巴尔达萨尔等人。引文2015）。这些地方层面的研究的关键贡献是确定这种观察结果可能不是异常现象，而是一种反复出现的系统层面模式。随后，他们的见解激发了早期的社会水文学研究，这些研究在更高的空间和时间尺度上构建和分析了系统级模型，以揭示造成这一现象的潜在机制（Di Baldassarre 等人，2017）。引文2013，维廖内等人。引文2014）。这些研究中用来代表人类机构并连接人类和水系统的一个关键模型构建是单一的社会层面的洪水记忆。由此产生的系统级见解促进了进一步的建模研究，这些研究融入了不同的学科观点和建模方法，包括捕捉非正式社会规范和围绕共享公共基础设施的集体行动的复制方程（Yu等人，2017） 。引文2017）和基于代理的模型，捕捉制度安排和政府角色的各个方面（Abebe等，2017）。引文2019，哈尔等人。引文2020）。与此同时，基于地点和历史的研究的出现，为社会记忆和堤坝效应的概念奠定了更坚实的理论基础（Leong引文2018，芬达等人。引文2019，蒙迪诺等人。引文2020）。这些研究进行了纵向调查、历史文献分析或访谈和内容分析，以产生实证见解。新的、新兴的方法也被用来在更高层次的空间或时间尺度上发展洞察力，这是使用传统方法无法实现的。例如，一项研究分析了卫星夜间图像，以研究人类靠近河流与洪水事件发生之间的关系（Mård等，2017）。引文2018）。可以看出，关于堤坝效应现象的一种方法或学科的发现相继被其他使用不同方法或学科观点的研究所采用，以进一步加深对该现象的了解。

在交叉受精的并行模式中，从一开始就计划一个单一的研究计划，以结合互补的方法，并将不同学科和方法论背景的学者聚集在一起（图4(b））。这种并行方法的优点是可以从早期研究设计阶段就考虑到方法和学科交叉机会，并在整个项目中进行控制。这种交叉受精模式的一个例子也许是本评论的两位作者参与的国家科学基金会资助的研究项目（奖项编号：1913665）。该项目旨在了解各个决策层面的参与者如何在复杂的流域系统中，从水库运营商到洪泛区居民，都要根据不断增加的水文极端情况和雨季和旱季之间更快的变化做出决策。其重点是了解这种多层次的决策如何可能导致供水和防洪决策方面的认知偏差或系统性错误。由于该研究的跨学科性质，该项目融合了社会科学和水文科学的多种方法和学科观点，并将水文学家、政治科学家和系统科学家聚集在一个研究项目下。它旨在将自上而下的水文模型和水库运行的通用程式化模型相结合，系统地研究公共基础设施提供者、资源使用者的反馈系统以及程式化流域的水资源短缺动态。在平行下，政治经济分析的理论和方法用于理解治理规则和非正式规范如何影响复杂流域系统中多个决策层面的行为者的决策。遵循政治经济分析框架（奥斯特罗姆引文2011，西迪基等人。引文2019），结合对利益相关者的访谈，对研究区域的水资源相关政策和规划文件进行分析，以提取有关水基础设施和位于社会系统不同层面的各种社会参与者如何通过管理规则或协议相互联系的知识行动（例如奥利维尔引文2019）。

最后，需要注意的是：多种方法并不是研究所有情况下所有耦合的人水系统的灵丹妙药。结合多种方法并不能保证在方法上更好的研究，并且与该方法相关的实际挑战可能是巨大的，不应被低估。事实上，可能存在许多挑战（Poteete等人，2017）。引文2010年）。例如，组合某些方法可能是不可行的，因为相关数据可能根本不可用。即使数据可用，应用跨学科的多方法方法仍然很困难，因为预先需要付出相当大的努力来建立使用和组合不同方法的能力。因此，更可能的途径是引入具有不同工具包和理论背景的人一起工作。此外，由于样本数据或基本假设存在显着差异，某些方法可能不兼容。在匹配方法以实现互补时需要小心。例如，人种学研究或定性实地考察和基于社交媒体的大数据分析可能不兼容，因为他们的研究样本人群可能几乎没有重叠（例如 农村土著人民可能不会积极使用社交媒体）。尽管存在上述实际挑战，但我们认为，如果我们要在人类-水系统的研究中取得理论进步，跨学科的多方法方法几乎是必要的。通过结合自然科学和社会科学的多学科视角和方法，我们可以获得更加多方面的理解。水文学家需要成为这种融合的重要组成部分。