基于CiteSpace的國內(nèi)智慧農(nóng)業(yè)研究熱點(diǎn)與趨勢分析*

孫麗萍，王 鋒，劉西允

（1.山東省棗莊市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東 棗莊 277800；2.棗莊職業(yè)學(xué)院，山東 棗莊 277800）

2021年年初，中共中央辦公廳發(fā)布的“一號文件”明確提出，鄉(xiāng)村振興過程中要實(shí)施數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)工程，就要大力發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)，建立農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)管理體系，推動新一代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營深度融合[1]。因此，未來的智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展方向應(yīng)具體包括智能監(jiān)測和診斷系統(tǒng)、智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)、智能農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、智能預(yù)測和管理系統(tǒng)的建設(shè)和應(yīng)用等多個方面[2]。近年來，我國也極力推動“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)”工程，積極應(yīng)用云計算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)，發(fā)展智慧農(nóng)業(yè)、提高農(nóng)業(yè)智能化水平[3]。集約化、現(xiàn)代化、專業(yè)化和組織化等多位一體的智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，主要是通過創(chuàng)新資源要素的高效配置，推動“產(chǎn)學(xué)研”相互融合的科學(xué)研究效率，培育現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營體系中的新型經(jīng)營主體和農(nóng)民企業(yè)家，最終實(shí)現(xiàn)多方共贏和可持續(xù)發(fā)展的“三農(nóng)”目標(biāo)[4]。目前，智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)研究方面綜述的文獻(xiàn)數(shù)量較少，特別是有關(guān)利用文獻(xiàn)計量與可視化方法方面的文獻(xiàn)綜述更是少見。因此，本文基于CiteSpace文獻(xiàn)數(shù)據(jù)分析軟件對中國知網(wǎng)（CNKI）知識數(shù)據(jù)庫中有關(guān)智慧農(nóng)業(yè)研究文獻(xiàn)進(jìn)行可視化分析，研究結(jié)論可以為智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域研究提供一定的借鑒和參考。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文選擇中國知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫中的“中文核心”和“CSSCI”期刊，時間設(shè)置為起始年至2021年，其他選項(xiàng)設(shè)置為系統(tǒng)默認(rèn)，以“智慧農(nóng)業(yè)”為主題詞進(jìn)行精確檢索。共檢索到相關(guān)文獻(xiàn)346篇，根據(jù)研究設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)和需要，去除與主題無關(guān)、無作者信息、編者按、會議通知和報道、相關(guān)研究單位介紹等與研究設(shè)計不符的文獻(xiàn)以及期刊征稿啟事等文獻(xiàn)，最終共獲得樣本論文284篇。最后，以Refworks格式全部導(dǎo)出其題錄數(shù)據(jù)，并以“download_001”為文件名保存為“txt”格式文件。

1.2 研究方法

本文選擇CiteSpace 5.7.R2（64-bit）文獻(xiàn)數(shù)據(jù)可視化分析工具，首先將之前導(dǎo)出的“download_001.txt”文件數(shù)據(jù)，利用CiteSpace分析軟件轉(zhuǎn)換為CiteS－pace 5.7.R2可識別的WOS格式。然后對CiteSpace 5.7.R2文獻(xiàn)可視化分析軟件進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，時間切片為2年，時間為2011-2021年，分析選項(xiàng)設(shè)置為“Keyword”（關(guān)鍵詞），閾值以及其他設(shè)置為系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置。

2 研究熱點(diǎn)可視化分析

2.1 數(shù)據(jù)可視化

運(yùn)用CiteSpace 5.7.R2文獻(xiàn)數(shù)據(jù)可視化軟件，分析智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域相關(guān)文獻(xiàn)中的關(guān)鍵詞共現(xiàn)情況，生成可視化知識圖譜（見圖1），其中熱點(diǎn)關(guān)鍵詞為304個，共有140個關(guān)鍵詞節(jié)點(diǎn)，185條節(jié)點(diǎn)連線，知識圖譜共現(xiàn)網(wǎng)路的網(wǎng)絡(luò)密度為0.0179。在共現(xiàn)知識圖譜中，關(guān)鍵詞節(jié)點(diǎn)的大小，表示該關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次的高低，其節(jié)點(diǎn)越大，該關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次越高，這進(jìn)一步說明該關(guān)鍵詞為該研究領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。據(jù)此可知，智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)為：智慧農(nóng)業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)、氣候智慧型農(nóng)業(yè)、大數(shù)據(jù)、鄉(xiāng)村振興、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等。

在智慧農(nóng)業(yè)研究領(lǐng)域文獻(xiàn)關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析基礎(chǔ)上，選擇工具欄中的“Find clusters”選項(xiàng)，進(jìn)行關(guān)鍵詞聚類。聚類算法為LLR，得到智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域研究文獻(xiàn)關(guān)鍵詞聚類知識圖譜（見圖2）。共得到8個聚類結(jié)果，即為當(dāng)下智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域研究熱點(diǎn)主題，具體包括：智慧農(nóng)業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)、鄉(xiāng)村振興、信息化、互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字經(jīng)濟(jì)、氣候智慧型農(nóng)業(yè)和第三次工業(yè)革命等九類。

2.2 研究熱點(diǎn)主題分析

2.2.1 聚類熱點(diǎn)關(guān)鍵詞分布

智慧農(nóng)業(yè)研究領(lǐng)域文獻(xiàn)關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識圖譜及其聚類知識圖譜，可視化反映了該研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)及其主題情況。從每一個研究主題所包含的熱點(diǎn)關(guān)鍵詞情況來看，智慧農(nóng)業(yè)聚類具體包含智慧農(nóng)業(yè)、實(shí)現(xiàn)途徑、關(guān)鍵技術(shù)、實(shí)時監(jiān)測、通信節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)格型農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、Web應(yīng)用、資源封裝、SOA網(wǎng)格技術(shù)和信息集成等關(guān)鍵詞；物聯(lián)網(wǎng)聚類具體包含物聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)、農(nóng)業(yè)經(jīng)營主體、農(nóng)業(yè)科技、資源整合、人工智能、生產(chǎn)方式變革、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式和農(nóng)業(yè)發(fā)展模式等關(guān)鍵詞；鄉(xiāng)村振興聚類具體包含鄉(xiāng)村振興、產(chǎn)學(xué)官合作機(jī)制、開放式創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)融合、農(nóng)業(yè)政策、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、智慧農(nóng)機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械化和農(nóng)機(jī)社會化服務(wù)等關(guān)鍵詞；信息化聚類具體包含信息化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、信息感知和科技支撐等關(guān)鍵詞；互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)聚類具體包含互聯(lián)網(wǎng)+、都市農(nóng)業(yè)、大都市經(jīng)濟(jì)圈、農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場、農(nóng)村信息、智慧農(nóng)業(yè)、智慧城市、電子商務(wù)和農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場等關(guān)鍵詞；無線傳感器網(wǎng)絡(luò)聚類具體包含無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、智慧農(nóng)業(yè)、壓縮傳感、光載無線交換、遠(yuǎn)程監(jiān)控、分析平臺和光載無線交換等關(guān)鍵詞；數(shù)字經(jīng)濟(jì)聚類具體包含數(shù)字經(jīng)濟(jì)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、農(nóng)業(yè)遙感、數(shù)字農(nóng)業(yè)、3S技術(shù)、T-i框架、產(chǎn)業(yè)與治理數(shù)字化和數(shù)字產(chǎn)業(yè)化等關(guān)鍵詞；氣候智慧型農(nóng)業(yè)聚類具體包含氣候智慧型農(nóng)業(yè)、氣候變化、溫室氣體、西南地區(qū)、糧食安全和氣候變化等關(guān)鍵詞；第三次工業(yè)革命聚類具體包含第三次工業(yè)革命、可再生能源、新型城鎮(zhèn)化、三農(nóng)問題和綠色農(nóng)業(yè)等關(guān)鍵詞。

2.2.2 聚類主題分析

為了進(jìn)一步了解當(dāng)前智慧農(nóng)業(yè)研究熱點(diǎn)主題情況，本文選擇了位于前5項(xiàng)的聚類主題進(jìn)行詳細(xì)分析。

第1項(xiàng)聚類為智慧農(nóng)業(yè)，該聚類研究主要是針對智慧農(nóng)業(yè)的實(shí)現(xiàn)路徑以及關(guān)鍵技術(shù)所關(guān)注的主要問題進(jìn)行了深入探討。具體的實(shí)現(xiàn)路徑是通過加快現(xiàn)代信息技術(shù)（物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等）與農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)深度融合，建立覆蓋一定區(qū)域范圍的智慧農(nóng)業(yè)現(xiàn)代綜合服務(wù)信息系統(tǒng)，在大田種植和管理、園藝設(shè)施建設(shè)和維護(hù)、畜禽水產(chǎn)養(yǎng)殖和深加工等產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，探索和培育一套較為成熟的智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展新模式，逐步實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化、經(jīng)營管理數(shù)據(jù)化和產(chǎn)業(yè)服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化[5]。因此，要結(jié)合智慧農(nóng)業(yè)高效與精準(zhǔn)的特點(diǎn)，集物聯(lián)網(wǎng)、云計算和人工智能等關(guān)鍵技術(shù)，打造符合我國智慧農(nóng)業(yè)通用信息技術(shù)體系，最終實(shí)現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的智慧化[6]。

第2項(xiàng)聚類為物聯(lián)網(wǎng)，該聚類探討的是物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)利用和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)方式變革等問題的研究。農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)是一種用于連接農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中“人-機(jī)-物”的現(xiàn)代智能化網(wǎng)絡(luò)，它是物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用的進(jìn)一步延伸，有力地促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)型升級和創(chuàng)新應(yīng)用，將農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的全生產(chǎn)要素、全生產(chǎn)過程和全管理系統(tǒng)進(jìn)行信息資源的有效整合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和信息化、智能化[7]。我國是歷史悠久的農(nóng)業(yè)大國，依托物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，可以有力促進(jìn)我國農(nóng)村產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式變革和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率提高，對于實(shí)現(xiàn)我國鄉(xiāng)村振興偉大戰(zhàn)略具有重要意義[8]。

第3項(xiàng)聚類為鄉(xiāng)村振興，該聚類探討了鄉(xiāng)村振興中的產(chǎn)業(yè)融合和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等問題。鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略強(qiáng)調(diào)，應(yīng)更加注重科技對農(nóng)業(yè)發(fā)展的支撐和新農(nóng)業(yè)科技的應(yīng)用，從城鄉(xiāng)產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展和新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)的視角來實(shí)現(xiàn)科技興農(nóng)戰(zhàn)略，促進(jìn)鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)，以呈現(xiàn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量和可持續(xù)發(fā)展的新特征[9]。近些年，隨著鄉(xiāng)村振興五大發(fā)展理念的不斷深入，農(nóng)村農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展要求的不斷提升，從國家到地方，各類政策、規(guī)劃、發(fā)展綱要等，對農(nóng)業(yè)機(jī)械化、現(xiàn)代化發(fā)展提出了信息化、智能化等綠色發(fā)展的新要求[10]。具體來說，可以通過“走出去”、“引進(jìn)來”、農(nóng)業(yè)機(jī)械化、農(nóng)機(jī)服務(wù)社會化等途徑來實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興[11]。

第4項(xiàng)聚類為信息化，該聚類主要探討了信息化對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的科技支撐問題。伴隨社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的工業(yè)化和信息化，我國農(nóng)村農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式發(fā)生著深刻的變革，集中表現(xiàn)為我國的廣大農(nóng)村地區(qū)正加速向現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型[12]。國內(nèi)學(xué)者主要從兩個大的方面，針對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化與信息化協(xié)同發(fā)展問題進(jìn)行較為深入的學(xué)術(shù)探討：一是通過對“四化”或工業(yè)化、城鎮(zhèn)化和綠色化協(xié)調(diào)發(fā)展的研究來間接反映農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化與信息化的協(xié)同發(fā)展問題；二是通過推動信息化和工業(yè)化深度融合、工業(yè)化和城鎮(zhèn)化良性互動、城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化相互協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)從城鎮(zhèn)化到農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的產(chǎn)城融合發(fā)展方式[13]。

第5項(xiàng)聚類為互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)，該聚類主要聚焦于可再生能源和綠色農(nóng)業(yè)相關(guān)問題的研究。生態(tài)家園的發(fā)展模式反映了現(xiàn)代智慧農(nóng)業(yè)的本質(zhì)要求，它們把農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展推向了新的高度，其中的內(nèi)涵不僅包含先進(jìn)農(nóng)業(yè)技術(shù)，而且還包含了綠色農(nóng)業(yè)和可再生能源等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的最高成就，是中國特色農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化道路唯一正確的選擇[14]。因此，為了營造綠色化和可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)環(huán)境，必須選擇綠色農(nóng)業(yè)技術(shù)、可再生能源技術(shù)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)清潔技術(shù)，走生態(tài)農(nóng)業(yè)、高效農(nóng)業(yè)、特色農(nóng)業(yè)的發(fā)展道路，構(gòu)建循環(huán)型農(nóng)業(yè)發(fā)展模式，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村地區(qū)社會、經(jīng)濟(jì)和自然三者的和諧[15]。

3 研究趨勢可視化分析

3.1 數(shù)據(jù)可視化

關(guān)鍵詞時間線知識圖譜，有助于了解智慧農(nóng)業(yè)相關(guān)研究領(lǐng)域的知識演進(jìn)過程，進(jìn)而掌握該研究領(lǐng)域的前沿動態(tài)及未來發(fā)展趨勢。在智慧農(nóng)業(yè)文獻(xiàn)關(guān)鍵詞聚類的前提下，在控制面板“l(fā)ayout”中，選擇“Timeline View”的選項(xiàng)，繪制出智慧農(nóng)業(yè)關(guān)鍵詞時間線知識圖譜（見圖3）。據(jù)圖3可知，近年來新的研究熱點(diǎn)主要有科技支撐智能農(nóng)業(yè)、鄉(xiāng)村振興全產(chǎn)業(yè)鏈、農(nóng)業(yè)4.0、數(shù)字鄉(xiāng)村、一體化農(nóng)業(yè)體系等。

智慧農(nóng)業(yè)是新型信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營、管理和服務(wù)全產(chǎn)業(yè)鏈的“生態(tài)融合”和“基因重組”，在鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的時代背景下，農(nóng)業(yè)智慧化將滲透到農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展的方方面面，真正實(shí)現(xiàn)人與自然的智慧融合、人與人的智慧交流、鄉(xiāng)村與城市的發(fā)展互融。

對智慧農(nóng)業(yè)研究文獻(xiàn)關(guān)鍵詞時間線圖進(jìn)行深度剖析，可以分析總結(jié)智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域未來研究的發(fā)展趨勢。目前，我國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展主要集中在四個方面：農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)資源管理、農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)管理、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督管理、農(nóng)產(chǎn)品物流銷售管理，雖然已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步，但還存在著諸多的不足，這些不足也為我們未來智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展指明了方向。

3.2 研究趨勢分析

一是智慧農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展問題。目前，智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的制約因素主要有農(nóng)業(yè)信息管理平臺信息共享及其接口不統(tǒng)一、信息系統(tǒng)硬件設(shè)備不統(tǒng)一、計算機(jī)軟硬件設(shè)施價格居高不下且產(chǎn)品性能不穩(wěn)定。未來，智慧農(nóng)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈的各種基礎(chǔ)設(shè)施必將得到系統(tǒng)優(yōu)化和全面發(fā)展，真正為提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)效益提供科技支撐、真正將信息感知的人工智能技術(shù)應(yīng)用于提高農(nóng)業(yè)信息化水平，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)背景下的信息集成和精準(zhǔn)識別，最終實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

二是智慧農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)問題。推動加快農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化發(fā)展，推進(jìn)農(nóng)村農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營管理標(biāo)準(zhǔn)化、信息化和一體化，需要以農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)信息技術(shù)平臺的基礎(chǔ)設(shè)施的支持，如互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)業(yè)機(jī)械化、智能農(nóng)業(yè)和數(shù)字鄉(xiāng)村等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。在此基礎(chǔ)上，新型農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展和新型職業(yè)農(nóng)民培育，將會逐步取代傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展方式和傳統(tǒng)農(nóng)戶經(jīng)營主體，借助物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及信息標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)村農(nóng)業(yè)的數(shù)字化、智能化發(fā)展。

三是數(shù)字農(nóng)業(yè)的繼續(xù)推進(jìn)問題。現(xiàn)階段，數(shù)字農(nóng)業(yè)的長足發(fā)展為智慧農(nóng)業(yè)奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)，雖然我國數(shù)字農(nóng)業(yè)事業(yè)發(fā)展已經(jīng)取得一定的進(jìn)步，但還存在著一些深層次的問題，尤其表現(xiàn)在農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)資料質(zhì)量良莠不齊和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程數(shù)據(jù)較為匱乏等。在我國各級政府部門的不斷推動下，我國數(shù)字農(nóng)業(yè)事業(yè)將得到持續(xù)發(fā)展，數(shù)據(jù)管理標(biāo)準(zhǔn)化和一體化將逐步實(shí)現(xiàn)，數(shù)字治理將進(jìn)一步延伸，數(shù)據(jù)有效性將進(jìn)一步提高。