农业工程学科近20年中外研究进展及趋势演化(4) - 农业工程技术杂志社投稿

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农业工程学科近20年中外研究进展及趋势演化(4)

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从表3可以看出，外文文献词频≥9的关键词数量相对稳定，各类节点的变化没有明显的趋势。中文文献词频≥9的关键词数量不断上升，核心节点数量及占比呈现明显的下降趋势，边缘节点数量及占比则呈现不断上升的趋势，半边缘节点数量有所上升，但是占比相对稳定。外文文献中边缘节点数量及占比明显少于中文文献的边缘节点。

图2、图3、图4展现了中外文献3个阶段关键词中心性层次分布网络，网络图中节点的大小表示节点在网络中中心性的大小，节点越大表明在网络中的中心度越高，线条的粗细表示两关键词共现次数，线条越粗表明节点间关系越强[23-24]。接近度这一指标主要用来描述网络中的节点通过网络到达其他节点的难易程度，也是节点中心性的标准测度之一，反映了节点通过网络对其他节点的一种间接影响力[25]。

第1阶段(1997—2005年)，如图2-a所示外文文献中核心节点有re-circulating aquaculture systems(可循环水产养殖系统)、sensors(传感器)、geographic information systems(地理信息系统)、modelling(模型)、nitrification(硝化作用)、cellulose(纤维素)、ammonia(氨)、biofilter(生物过滤器)、aquaculture(水产养殖)、remote sensing(遥感)、image analysis and processing(图像分析与处理)、neural networks(神经网络)、precision agriculture(精细农业)、classification(分类)、nitrogen(氮)。共现次数较多的核心节点为biofilter(生物过滤器)和nitrification(硝化作用)，precision agriculture(精细农业)和sensors(传感器)，precision agriculture(精细农业)和geographic information systems(地理信息系统)，neural networks(神经网络)和classfication(分类)，neural networks(神经网络)和image analysis and processing(图像分析与处理)。中文文献中核心节点有农业机械化、数学模型、精准农业、仿真、机器视觉、农业机械、图像处理、计算机视觉、神经网络、土壤、温室、分级、模型(图2-b)。图像处理和计算机视觉共现系数较高，其次是计算机视觉和分级、神经网络和图像处理、神经网络和模型。精准农业、神经网络、模型、图像处理在中外文献中同为核心节点，表明在农业工程领域的热点研究方向是精准农业，关键技术神经网络、模型、图像处理。

第2阶段(2006—2012年)，如图3-a所示，外文文献核心节点有modelling(模型)、water quality(水质)、biomass(生物量)、neural networks(神经网络)、image analysis and processing(图像分析与处理)、remote sensing(遥感)、machine vision(机器视觉)、precision agriculture(精细农业)、physical properties(物理属性)、computer vision(计算机视觉)、aquaculture(水产养殖)。共现次数较多的是computer vision(计算机视觉)和aquaculture(水产养殖)，computer vision(计算机视觉)和precision agriculture(精细农业)，water quality(水质)和modelling(模型)。中文文献核心节点有产量、土壤、优化、作物、模型、试验，共现频次较高的有模型和优化、模型和作物、模型和土壤、土壤和产量(图3-b)。此阶段中外文献共同的核心节点只有模型，可见模型在农业工程类研究的重要性，同时也说明了中外研究内容差别较第1阶段更加显著。

表3 三阶段中外文献关键词各类节点个数及占比年份外文文献中文文献关键词总数核心节点半边缘节点边缘节点个数占比(%)个数占比(%)个数占比(%)关键词总数核心节点半边缘节点边缘节点个数占比(%)个数占比(%)个数占比(%)1997—..0638....—..5839.0...—......78

第3阶段(2013—2016年)，外文文献在此阶段的核心节点较前2个阶段有所增加，形成了以essential oil(精油)和antioxidant activity(抗氧化活性)为核心的研究领域(图4-a)。此阶段中文文献虽然高频关键词数量最多，但是核心节点只有土壤和模型(图4-b)，并且各关键词的中心性也明显高于前2个阶段，表明节点之间路径较短，节点间联系更加紧密，且形成了以土壤、土地利用和农业机械为核心的研究领域，对土壤的研究主要有盐分、水分、灌溉、产量、侵蚀、水分利用效率等，对土地利用的研究主要针对农村地区、农村居民点、耕地，包括土地时空变化、土地整治、模型、生态等，对农业机械的研究主要是试验与设计。

2.3 基于网络特征的比较

为了进一步分析关键词网络结构的变化，本研究通过公式(2)至(4)计算出各个阶段中外文献关键词网络的网络密度、集聚系数和网络平均度，结果如表4所示。外文文献关键词网络的集聚系数呈下降趋势，表明网络内部一致性逐渐降低；网络平均密度呈上升趋势，表明网络中节点连接的紧密程度逐渐增加；网络平均密度则没有表现出明显的趋势。