基于CiteSpace的國(guó)內(nèi)智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究現(xiàn)狀與未來(lái)展望

王雨林，何相霖，王澤輝，夏 銳

（四川農(nóng)業(yè)大學(xué)，四川 成都 611130）

0 引言

目前，我國(guó)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展的相關(guān)研究已經(jīng)形成了一定規(guī)模。殷浩棟等[1]針對(duì)智慧農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體應(yīng)用能力不足、“產(chǎn)學(xué)研”轉(zhuǎn)化機(jī)制不健全等問(wèn)題，提出要構(gòu)建符合我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)特征的智慧農(nóng)業(yè)推廣體系及農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)體系，提升核心技術(shù)自主創(chuàng)新水平，然而，當(dāng)前的相關(guān)研究中綜述性文章數(shù)量較少。有關(guān)智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)如何應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)際的綜述性文章更是寥寥無(wú)幾，本文在前人研究的基礎(chǔ)上，采用CiteSpace 5.8.R3可視化軟件對(duì)中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫(kù)中的智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用相關(guān)文獻(xiàn)從研究作者、研究熱點(diǎn)、研究主題演化等方面進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量分析，從而明確智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究領(lǐng)域的發(fā)展歷程與研究現(xiàn)狀，并為智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域研究的未來(lái)發(fā)展提供一定的參考與借鑒。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文以中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫(kù)為文獻(xiàn)數(shù)據(jù)來(lái)源，采用“主題”檢索方式，檢索主題詞為“智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用”，期刊選擇為所有期刊，時(shí)間設(shè)置為起始年至2022年7月7日，共檢索到相關(guān)文獻(xiàn)454篇。為了保證相關(guān)文獻(xiàn)與主題的緊密相關(guān)，剔除無(wú)效文章，最終共獲得文獻(xiàn)394篇。

1.2 研究方法

CiteSpace軟件以知識(shí)圖譜的方式呈現(xiàn)科學(xué)知識(shí)的結(jié)構(gòu)和規(guī)律，通過(guò)分析該研究領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)、研究前沿、主要發(fā)文作者等，從而探測(cè)分析該研究領(lǐng)域研究前沿的演進(jìn)趨勢(shì)、研究前沿的內(nèi)部關(guān)聯(lián)等。

2 智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用文獻(xiàn)計(jì)量分析

2.1 年度發(fā)文量分析

我國(guó)以“智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用”為主題的相關(guān)文獻(xiàn)最早發(fā)表時(shí)間為2012年，整體呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)。

圖1 2012-2022年國(guó)內(nèi)智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究領(lǐng)域年度發(fā)文量統(tǒng)計(jì)

2.3 核心作者分析

普賴斯定律認(rèn)為，當(dāng)核心作者發(fā)文量占總發(fā)文量的一半，便稱該研究領(lǐng)域形成了學(xué)科高產(chǎn)作者群，經(jīng)計(jì)算該領(lǐng)域核心作者總發(fā)文量占論文總數(shù)的18.78%，表明當(dāng)前智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的研究人員仍處于較為分散的狀態(tài)，學(xué)科高產(chǎn)作者尚未形成。

利用CiteSpace繪制作者間合作網(wǎng)絡(luò)，共得到257個(gè)節(jié)點(diǎn)，170條連線，網(wǎng)絡(luò)密度為0.0052，如圖2所示。圖2表明，當(dāng)前智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)形成了大大小小的合作群體，作者合作關(guān)系通?？蓺w為“學(xué)緣”與“地緣”兩類，即同一個(gè)科研機(jī)構(gòu)中師生之間、同事之間和同學(xué)之間存在的合作關(guān)系，和項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)下的跨區(qū)域與跨學(xué)校之間的合作關(guān)系，上述合作群體經(jīng)分析前三組主要為“學(xué)緣”關(guān)系，第四組為“地緣關(guān)系”。第一組同時(shí)存在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所與清華大學(xué)微電子學(xué)研究所、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所與內(nèi)蒙古自治區(qū)氣象信息中心的“地緣”關(guān)系。第三組由于孫剛、房巖兩人兼任三明學(xué)院資源與化工學(xué)院和長(zhǎng)春師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的職位，因此在“學(xué)緣”關(guān)系的基礎(chǔ)上也增添了“地緣”關(guān)系，同時(shí)也存在與國(guó)藥中生長(zhǎng)春生物制品研究所有限責(zé)任公司的“地緣”關(guān)系。第四組則是完全基于河南農(nóng)業(yè)大學(xué)、河南省農(nóng)業(yè)機(jī)械試驗(yàn)鑒定站與四川農(nóng)業(yè)大學(xué)之間的“地緣”關(guān)系。

圖2 作者合作共現(xiàn)圖譜

2.4 研究文獻(xiàn)關(guān)鍵詞分析

關(guān)鍵詞能夠反映論文的研究?jī)r(jià)值與方向，是作者本人對(duì)于論文核心內(nèi)容的提煉與高度概括，通過(guò)對(duì)相關(guān)研究領(lǐng)域中的文獻(xiàn)關(guān)鍵詞進(jìn)行分析，可以揭示該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)主題。

2.4.1 基礎(chǔ)研究領(lǐng)域分析

關(guān)鍵詞頻次與節(jié)點(diǎn)和字號(hào)相關(guān)，關(guān)鍵詞頻次越高，則其節(jié)點(diǎn)與字號(hào)越大。關(guān)鍵詞聯(lián)系程度通過(guò)連線粗細(xì)表示，關(guān)鍵詞聯(lián)系越緊密，連線也就相應(yīng)越粗。網(wǎng)絡(luò)密度表示實(shí)際關(guān)系數(shù)與理論上的最大關(guān)系數(shù)之比，當(dāng)前并未有具體的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。利用CiteSpace處理得到關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜，如圖3所示。

圖3 共有節(jié)點(diǎn)3 0 9 個(gè)，連線6 9 8 條，網(wǎng)絡(luò)密度0.0147，節(jié)點(diǎn)數(shù)量多表明當(dāng)前智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用涉及眾多領(lǐng)域。關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次最高的前12位依次分別為：智慧農(nóng)業(yè)、物聯(lián)網(wǎng)、應(yīng)用、大數(shù)據(jù)、人工智能、傳感器、云計(jì)算、農(nóng)業(yè)、鄉(xiāng)村振興、應(yīng)用研究，如表1所示。表1中的中心性指節(jié)點(diǎn)的中介中心性，當(dāng)節(jié)點(diǎn)中心性超過(guò)0.1時(shí)即被稱為關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，通常認(rèn)為其比較重要。關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)包括智慧農(nóng)業(yè)（1.49）、物聯(lián)網(wǎng)（0.38）、應(yīng)用（0.18），其中心性基本與其頻次匹配。

圖3 關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜

表1 高頻關(guān)鍵詞和中心性列表

2.4.2 階段性前沿研究領(lǐng)域分析

如圖4所示，智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究的突現(xiàn)關(guān)鍵詞演化總體上呈現(xiàn)出較為明顯的三個(gè)階段：

圖4 智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究突現(xiàn)關(guān)鍵詞

一是起步期（2012～2015年）。在這一階段中的突現(xiàn)關(guān)鍵詞有物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、應(yīng)用模式、傳感器。這一階段基本是智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用的探索階段，相關(guān)研究注重探討如何將以物聯(lián)網(wǎng)為代表的各項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)之中及相應(yīng)的具體應(yīng)用模式，從而促進(jìn)智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展。嚴(yán)璋鵬等針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中存在的問(wèn)題，提出了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)應(yīng)用的具體方案設(shè)計(jì)。有關(guān)云計(jì)算、傳感器的研究相對(duì)較少，李尤豐等針對(duì)智慧農(nóng)業(yè)龐大的數(shù)據(jù)處理需求，提出了基于動(dòng)態(tài)云的智慧農(nóng)業(yè)架構(gòu)，并已在南京和安徽等地得到了實(shí)地應(yīng)用。

二是發(fā)展期（2016～2018年）。這一階段中的突現(xiàn)關(guān)鍵詞有對(duì)策、技術(shù)角度、實(shí)施方案、智能控制、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)。這一階段相比起萌芽期研究角度更加細(xì)化，研究人員主要從技術(shù)角度，著眼于對(duì)智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用的發(fā)展模式與實(shí)施方案進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)智能控制實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的目標(biāo)。孫忠富等深入分析了農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)的發(fā)展，并提出了大數(shù)據(jù)服務(wù)“三農(nóng)”的具體路徑。

三是深化期（2019～2022年）。這一階段中的突現(xiàn)關(guān)鍵詞有農(nóng)業(yè)機(jī)械、互聯(lián)網(wǎng)、農(nóng)業(yè)。吳才聰?shù)韧ㄟ^(guò)給農(nóng)業(yè)機(jī)械安裝北斗終端，并制定數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范，構(gòu)建起基于北斗系統(tǒng)的農(nóng)機(jī)作業(yè)大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械在動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和量化統(tǒng)計(jì)方面上的進(jìn)一步升級(jí)。

3 研究結(jié)論與展望

3.1 研究結(jié)論

本文采用CiteSpace軟件對(duì)2012～2022年智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究文獻(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)整理統(tǒng)計(jì)和知識(shí)圖譜可視化分析，客觀展現(xiàn)了文獻(xiàn)數(shù)量演變進(jìn)程、研究作者分布，并通過(guò)關(guān)鍵詞共享、關(guān)鍵詞聚類等，對(duì)研究熱點(diǎn)和研究前沿進(jìn)行分析，得出如下結(jié)論：

（1）智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究自2012年開(kāi)始發(fā)展以來(lái)，相關(guān)研究數(shù)量整體呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)，2012～2017年期間發(fā)展較為緩慢，2018年后由于政策文件的出臺(tái)、技術(shù)的不斷發(fā)展等，研究數(shù)量呈現(xiàn)激增態(tài)勢(shì)。

（2）在發(fā)文作者和科研機(jī)構(gòu)方面，研究人員之間已經(jīng)形成了不同規(guī)模的合作群體，存在學(xué)緣和地緣兩種合作關(guān)系，同時(shí)有相當(dāng)數(shù)量從事獨(dú)立研究的研究人員，整體呈現(xiàn)較為分散的格局，并未形成學(xué)科高產(chǎn)作者群，且存在的合作關(guān)系大部分均基于學(xué)緣關(guān)系。

（3）在基礎(chǔ)性和前沿研究方面，智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)是智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究領(lǐng)域的重點(diǎn)，鄉(xiāng)村振興作為智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用的主題，對(duì)智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用的發(fā)展起著引領(lǐng)與導(dǎo)向作用。

3.2 未來(lái)展望

智慧農(nóng)業(yè)作為我國(guó)農(nóng)業(yè)未來(lái)發(fā)展的重要方向，本文提出以下建議：一是緊跟信息技術(shù)發(fā)展步伐，立足技術(shù)發(fā)展前沿，加快前沿技術(shù)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用；二是注重多學(xué)科知識(shí)與多研究方法的結(jié)合，多角度對(duì)智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用進(jìn)行探討；三是聚焦鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略，以鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興為導(dǎo)向，探索智慧農(nóng)業(yè)應(yīng)用推動(dòng)鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興的實(shí)現(xiàn)路徑與方法。