基于文獻計量法的數字農業研究主題與熱點分析

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Research Topicsand HotspotsofDigital AgricultureBasedonBibliometrics Analysis

CHEN Jing-yu，M Feng-cai（CollgeofEconomicsandManagement，HilongjiangBayiAgriculturalUniversity，Daqing，Helogjiang ）

AbstractBasedonteCKIiteraurererievalplatfotispaersystematicallyaredndalydtejouallieaturewie of“digitalagculure”and“sartagriculture”fromot4，andbaid84validlteraures.blometricsditSpacesoftae wereusedtoaalyhrdoftmberofgialaglureitraettribiftcalthondoritsd theme.Theresultshowsthatdigitalagricultureesearchhasgonethoughthrestages：germinationdevelopmentandrapidgothandhas foredaumbrofseahotspotsdustes，oveigfouajorefroespectieofatioaltateg：digitalle searchdigitaleoihilreoeahdieciah cusesonhowigiaaglturedartagluanpromoteralevializatoadpromotetonstructoofigialvilWihte rapiddevelotlii the deep integration of technological innovation and application.

KeywordsDigital agriculture;CiteSpace;Smart agriculture

近年來，隨著數字經濟的蓬勃發展，數字農業作為數字經濟在農業領域的具體應用，日益受到廣泛關注。2023年習近平總書記在黑龍江考察時強調新質生產力的重要性，數字農業作為新產業為主導的生產力，具有創新、質優和先進生產力的本質特征。隨后，《2024年數字鄉村發展工作要點》中部署了9個方面28項重點任務，使數字鄉村的建設內容更加細致具體。受益于市場驅動與政策支持雙重因素，數字農業逐漸引起各方重視，被看作農業領域的新興增長極。自數字農業提出以來，學界圍繞數字農業、智能農業和智慧農業等主題開展了廣泛的理論研究與實踐探索[1]。然而，現階段數字農業的研究領域應朝怎樣的方向發展，哪些研究熱點具備深挖價值，仍需系統歸納分析。因此，研究數字農業的應用現狀、熱點和趨勢具有實踐意義。筆者旨在通過CiteSpace文獻分析工具，對數字農業的研究進展進行梳理和總結，并提出相應建議。

1數據來源和研究方法

1.1數據來源在CNKI高級檢索的期刊類別里，以“數字農業”“智慧農業”為主題精確檢索，過濾普通期刊，選定北大核心、CSSCI，設定2000年至2024年12月16日為檢索時間，初檢1060篇，經人工剔除重復及非學術研究文獻后，最終篩選出842篇有效文獻。

1.2研究方法文獻計量法是一種基于數學和統計學的定量分析方法，以相關信息材料為研究對象，通過可視化分析手段，探究樣本數據中蘊含的結構規律，推斷出該樣本在特定階段的發展狀況[2]。其優勢在于數據的客觀性、量化性和直觀性，能夠系統地呈現數字農業領域的研究狀況和發展趨勢。該研究采用CiteSpace軟件深人分析數字農業領域的文獻數據。CiteSpace軟件是由美國德雷塞爾大學計算與信息計量學院的陳超美教授運用Java語言開發而成，主要作用在于探測和可視化呈現知識領域中潛在的新趨勢[3]

2數字農業研究的知識結構

2.1文獻數量及變化趨勢圖1展示了CNKI收錄的2000—2024年以“數字農業”和“智慧農業”為主題的中文期刊發表數量，2024年（截至12月16日）相關文獻收錄達169篇，且以“數字農業”為主題的相關文獻首次出現在2000年的《世界科學》期刊上?？傮w來看，2000—2024年“數字農業”和“智慧農業”主題中文期刊發表數量和發展趨勢分3個階段。 ① 萌芽階段（2000—2010年）：該階段相關文獻數量少、增長緩慢，2000年在《世界科學》出現標志著研究起步，后續雖有波動但整體處于較低水平，是數字農業研究的萌芽期，尚未形成研究熱潮。 ② 發展階段（2011—2019年）：此階段數字農業發表數量呈波動上升態勢，表明相關研究漸受關注且不斷發展。雖有波動，但其文獻數量較萌芽階段大幅提升，標志著研究步入更活躍、深入階段。然而，發展過程并不平穩，尚未進入快速發展階段，仍需進一步發展。 ③ 快速增長階段（2020年至今）：此階段文獻發表數量急劇上升，2020年后每年發表數量遠超以往，得益于科技發展與國家政策支持，研究領域拓寬、深度加深，推動農業現代化和智能化。

圖1 2000—2024年發文量趨勢

Fig.1Trend of the number of papers published from 2ooo to 2024

綜上所述，2000—2024年關于“數字農業”和“智慧農業”的中文期刊發表數量呈逐漸上升勢頭，歷經萌芽、發展和快速增長3個階段，體現出該領域研究的深化與拓展，依當前速度，未來有望迎來更顯著發展并超越2023年水平。

2.2典型作者及作者單位分布情況從數字農業研究的作者及單位分布來看（圖2和表1），發文量最多的是北京市農林科學院（16篇），核心團隊以趙春江（9篇）馮獻（7篇）團隊為主，研究核心涵蓋智慧農業發展現狀及戰略目標研究[4]、面向2035年智慧農業發展戰略研究[5]等內容。統計這些作者可知，眾多學者在數字農業領域研究活躍度頗高。例如，郭康權發文量多達12篇，表明其在該領域貢獻顯著且研究深人；趙春江發文9篇，為農業研究貢獻重要力量；馮獻、孫敬水、邊馥苓等作者均發表6篇研究成果，體現出他們在該領域專業性強且能持續開展研究;楊宇姝、曹衛星、王福林等作者發表5篇文章，體現出參與的人員較為廣泛，研究具有一定的聚焦性和連續性。隨著我國農業政策不斷完善，學術界重視數字農業發展研究，相關文獻數量持續增加。西北農林科技大學、北京市農林科學院等研究單位，以及郭康權、趙春江、馮獻等作者，為數字農業的推廣作出巨大貢獻，引領我國數字農業朝著智能化方向發展。

表1核心作者發文情況比較

Table1 Comparison of the publicationsof the core authors

3研究主題分析

3.1基于關鍵詞共現圖譜的研究重點分析利用CiteSpace軟件可深人分析特定學術領域內的研究動態與趨勢。在對“數字農業”與“智慧農業”主題文獻分析時，關鍵詞共現圖譜是揭示該領域研究熱點的有力工具。設定數據閾值，選取前50個高頻關鍵詞（ TopN=50 ）及出現頻率在前 10% 的關鍵詞 TopN%=10 ）深入分析，構建出含570個網絡節點、868條連線的關鍵詞共現網絡圖譜（圖3），網絡密度達0.0054，為理解相關研究熱點提供直觀的信息基礎。在數字農業的關鍵詞知識圖譜中，節點大小體現關鍵詞出現頻次，節點越大，表明該關鍵詞在數字農業領域出現頻次越高，相關研究越活躍，可能是顯著研究熱點。關鍵詞之間的連線代表共現強度，連線越粗，代表這些關鍵詞之間相關關系越明顯，在數字農業的研究和實踐中共同出現的頻率越高，聯系越緊密。

由圖3的關鍵詞共現知識圖譜可知，“數字農業”“智慧農業”與“鄉村振興”“數字鄉村”“數字經濟”等關鍵詞頻次高且關系緊密，共現頻次顯著。國內學者當前的研究熱點集中在探討數字農業與智慧農業如何促進鄉村振興、融人數字經濟、應用數字技術、結合物聯網以及實現農業現代化等方面。研究揭示數字農業和智慧農業在推動農業農村現代化轉型中的重要作用，以及與其他相關領域的深度融合與協同發展趨勢。已有研究側重于分析數字農業的發展現狀，如基礎設施[6]、技術進步及地域差異[7-9]，同時關注發展中的問題，如高成本[10]、農民邊緣化及基礎設施不足[1I-12]等，總結數字農業在推動農業現代化進程中的成就與挑戰。

Fig.3Keyword co-occurrence graph

表2展示了與數字農業相關的一系列關鍵詞的頻次和中心性情況?！爸腔坜r業\"頻次達215，中心性為0.35，在數字農業相關研究中占據重要地位?！皵底洲r業\"頻次128，中心性0.37，凸顯其核心主題地位。“鄉村振興”“數字鄉村”“物聯網”“農業信息化”等關鍵詞頻繁出現且具備一定中心性，表明它們與數字農業聯系緊密，在推動數字農業發展及農業現代化等方面起著重要作用。同時，“數字經濟”“高質量發展”“數字技術”等關鍵詞也反映出數字農業與經濟發展、技術進步的關聯。此外，“糧食安全”“農業高質量發展”“農業農村現代化”“數字化轉型”等關鍵詞豐富了數字農業相關研究的范疇，體現了數字農業在保障糧食安全、推動農業強國建設等方面的重要意義。

表2主要關鍵詞分布比較

Table2 Comparison of the distribution ofmajor keywordi

3.2基于關鍵詞聚類圖譜的研究主題分析關鍵詞聚類分析在數字農業研究中至關重要，以關鍵詞共現分析為基礎，借助聚類統計方法對數字農業相關關鍵詞進行凝練整合。通過LLR對數似然算法生成的關鍵詞聚類網絡圖譜（圖3），能深人了解數字農業緊密關聯研究成果，鎖定關鍵熱點群組，探索數字農業研究熱點主題。當網絡模塊化評價指標 Q 值達0.8714，遠高于0.3000，平均輪廓值 s 值為0.967，大于0.5時，表明該聚類方式在數字農業領域具有合理性和可信度。圖中呈現\"智慧農業”“數字農業”“大數據”等19大聚類群組，反映當前數字農業文獻研究熱點。在聚類圖中，識別出與“數字農業”緊密相關的詞匯，包括“智慧農業”“農業現代化”“數字鄉村”“物聯網”等，形成較為集中的聚類區域，顯示出強關聯性。共得到19個主要聚類，反映出國內數字農業研究四大類熱點主題。

由表3可知，第1個主題是國家戰略視角下的數字農業研究，聚類包括農業強國、鄉村振興、農業農村現代化主題。深人研究數字農業，能為農業政策制定提供科學依據，推動農業精準化發展，提升農民信息素養與技術水平，為農業現代化提供人才支撐。第2個主題是數字農業創新研究，聚類包括智慧農業、現代農業及氣候智慧型農業等前沿領域。通過技術創新與應用，提高農業資源利用效率，增強農業適應氣候變化能力，推動農業產業轉型升級。第3個主題是數字農業技術研究，聚焦物聯網、數字技術及農業信息化等關鍵技術領域。通過深度融合這些技術構建智能農業系統，實現農業生產全過程管理與監控，提高農業生產效率與產品質量。第4個主題是數字農業實踐研究，聚類包括應用研究和實踐路徑等關鍵內容。致力于探索數字技術在農業實際生產中的應用路徑，通過數字化轉型推動農業高質量發展，提升農業可持續發展能力。

3.2.1國家戰略視角下的數字農業研究。在信息化時代，數字農業以高效、智能化特性引領農業轉型升級，成為未來農業發展核心。從農業強國角度來看，建設農業強國需要借助數字技術、生物技術以及綠色技術。這些技術能夠提升糧食單產水平，增強糧食和重要農產品的穩產保供能力，為實現農業強國目標奠定基礎[13]。從鄉村振興角度來看，鄉村振興戰略深入實施，數字化成為農業增長動力轉換關鍵要素。數字農業將數據信息融入農業流程，整合農業參與者，優化農業生態環境，提高農產品產量與質量，為農業發展帶來新機遇[6。國家戰略規劃為數字農業指明方向，推動其蓬勃發展。

表3聚類圖主題分析

Table3Thematic analysisof cluster diagrams

3.2.2數字農業創新研究。隨著科學技術進步，數字農業與智慧農業深度融合，形成多方協同創新的新格局。從智慧農業角度來看，隨著數字技術與農業深度融合及智慧農業體制機制完善，我國正形成多方協同創新新格局。各類主體與服務業態涌現，標志著數字農業與智慧農業將進入新階段[14]。從現代農業角度來看，數字與農業深度融合中，數字農業作為推動力量，促進農業現代化發展。新技術、新模式、新應用的不斷涌現，革新農業產業體系，提升農業生產效益，重構農業經營組織，為農村經濟繁榮和農民增收帶來積極效益[1]。前沿技術不斷融人，標志著數字農業即將步人快速發展的新階段。

3.2.3數字農業技術研究。數字農業技術作為現代農業的重要組成部分，正通過智能化手段優化農業生產流程，提高資源利用效率。從物聯網角度來看，南繁是我國南方農作物育種工作，早年依賴筆紙記錄存在弊端。隨著數字農業發展，物聯網育種管理平臺出現，實現數據采集自動化，提高育種效率、縮短周期、優化數據利用，讓科研人員專注深層研究，推動南繁育種事業進步[16]。從數字技術角度來看，加快農村數字基礎設施建設是數字農業發展的基石。需關注新型設施，有序推進數字化進程，加強資源整合，完善農業數據，構建農業數據資源體系[17]。數字農業技術的應用推動了農業現代化進程，增強了農業競爭力，為實現農業可持續發展奠定基礎。

3.2.4數字農業實踐研究。數字農業通過運用先進的信息技術和數據分析方法，在實際生產實踐中實現農業生產過程的精準管理。從應用研究角度來看，數字農業高質量發展需要政策與資源配置支持，如優化政府調控推動數字化進程、建立協同機制提升大數據服務能力、完善信息采集標準體系[18]。從實踐路徑角度來看，當前，我國農業數字化轉型中，多地發展數字農業的內生動力不足，表現為政策落實與整體謀劃欠缺，專項資金、政策支持、人才培養及項目建設不足，數字技術應用受限。農業經營依賴自然條件，農業數字化進程處于初級階段[19]。在實踐中，政府應加大政策支持、完善資源配置，促進數字農業邁向更高階段。

綜上所述，數字農業與相關關鍵詞匯在國家戰略、創新研究、技術層面和實踐性研究等方面緊密相連，共同推動農業的現代化、智能化和可持續發展。

3.3基于關鍵詞突現圖譜的研究熱點分析由圖5可知，在2000—2012年的突現詞是“數字農業”；2005—2013年的突現詞是“數字農業平臺”；2020—2022年的突現詞是“智慧農業”；2023—2024年的實現詞則是“數字經濟”“農業強國”“農業農村現代化”等。從數字農業到智慧農業，利用科技精準監測作物與環境，優化資源投入；智能控制生產環節，提升農業生產效率；通過數據追保障農產品質量安全，可根據市場動態調整生產，促進農業數字化轉型。

從關鍵詞演變可看出，數字農業及其相關概念與農業現代化以及數字化轉型緊密相蓮。數字農業作為農業現代化的重要推手，通過科技精準監測、優化資源投入、智能控制生產等環節，提升農業生產效率，保障農產品質量安全。而智慧農業則是數字農業的進一步發展，更注重智能化和自主決策能力，推動了農業向更高水平邁進。此外，數字經濟、農業強國、農業農村現代化等熱點的出現，表明數字農業在推動農業現代化、實現鄉村振興等方面發揮重要作用。

此外，關鍵詞時線圖分析可直觀呈現數字農業研究的階段性成果。通過不同時期數字農業關鍵詞的分布，展現研究深度與廣度變化。展示各時期重點差異，從關鍵詞的演變探究數字農業延續性和突破性，有助于理解數字農業領域的內在邏輯。

圖4關鍵詞聚類圖譜

Fig.5Keyword emergent word map

4結論與發展

在數字農業研究領域，過去研究主題側重技術革新、應用實踐、經濟效益和政策環境4個方面。其他研究者從技術視角深人剖析數字農業中物聯網、大數據和人工智能等關鍵技術的創新與應用，如何驅動農業生產方式的深刻變革[20]；從應用視角，通過實地案例探討數字農業在提升農業生產效率、優化資源配置等方面的實踐成效[2]；從經濟視角，分析數字農業對農業經濟增長和農民收入增加的積極貢獻[22]；政策層面，研究政府如何制定有利政策支持和引導數字農業的健康發展[23]

在數字農業的研究與發展中，未來研究方向需更為廣泛且深人。從技術視角，持續關注物聯網、大數據、人工智能等關鍵技術的創新與應用，強化實證研究。結合具體案例探究這些技術推進農業生產模式轉變的方式。從應用視角，未來研究一方面應著重關注數字農業在提高生產效率、優化資源配置等方面的具體成效，通過實地案例進行具體分析，同時關注其在可持續發展、生態效益等方面的作用，探討數字農業如何促進農業資源的合理利用和生態環境保護的途徑；另一方面，需結合自然科學技術以及社會文化層面解決環境問題，從環境學和生態學的角度深人研究自然環境體系、生態系統以及生物多樣性[24]。從經濟視角，數字農業對農業經濟增長和農民收人增加的貢獻仍是研究重點。未來應進一步分析數字農業在促進農業現代化、提高農民收人等方面的經濟效應。政策層面，未來研究應加強跨學科研究，探討數字農業對社會結構、農民生活方式以及農業產業鏈的影響。

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