孫紅梅

（興義民族師范學院， 貴州 興義 562400）

無人機遙感，即在無人駕駛的飛行器上面搭載傳感器進行遙感，是基于預先設定的飛行航線進行自動化、智能化、專題化空間遙感信息采集的一種實用技術[1]。近年來，隨著遙感技術的發(fā)展，植物病蟲害遙感監(jiān)測與防治的研究與應用也逐漸開展起來。受平臺高度及重訪周期等方面的限制，衛(wèi)星遙感成像空間分辨率及監(jiān)測頻率難以滿足植物病蟲害監(jiān)測的需求。與之相比，無人機遙感的遠程偵測方法更安全、部署更彈性，成本也相對較低，可以在數(shù)十平方公里范圍內工作，能為植物保護、監(jiān)測預警等方面提供良好的技術支持[2]。本文基于中國知網（CNKI）對無人機遙感在植物病蟲害中的研究和應用的文獻進行統(tǒng)計分析，明確研究現(xiàn)狀，旨在為運用無人機遙感服務于植物病蟲害研究的科研和森林經營與保護人員提供參考。

1.數(shù)據(jù)來源與方法

本文以中國知網（CNKI）文獻數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)源，分別設置檢索條件：（1）(主題=中英文擴展(無人機）（精確匹配）,專輯導航：全部；數(shù)據(jù)庫：文獻（跨庫檢索）；（2）(主題=中英文擴展（無人機）并且主題=中英文擴展（病蟲害）(精確匹配)，專輯導航：全部；數(shù)據(jù)庫：文獻（跨庫檢索）。并依據(jù)查詢結果的學科領域、發(fā)表年度、資源類型、文獻來源等進行統(tǒng)計分析。

2.數(shù)據(jù)分析

（1）發(fā)表年度數(shù)量分析

圖1 無人機研究文獻的數(shù)量與時間分布（左）、病蟲害無人機遙感研究文獻的數(shù)量與時間分布（右）

無人機遙感在植物病蟲害方面的研究和應用起步較晚，2010年才開始有相關的成果，為便于進行對比分析，本文僅選取近十年的研究成果。無人機近十年的研究文獻總數(shù)為10728篇；而無人機病蟲害遙感方面的研究和應用文獻僅為95篇，其在病蟲害監(jiān)測、植物保護方面的研究和應用遠遠落后于無人機技術本身的發(fā)展水平。但兩者的發(fā)展趨勢（文獻數(shù)量走勢）有較大的相似性，從2016年開始爆發(fā)的增長，且在2018的預測值中表現(xiàn)出增速放緩的趨勢。無人機遙感在病蟲害監(jiān)測、防治方面的研究文獻在2010-2017年可以明顯在劃分為三個階段，第一階段為2010-2012年，年均文獻2篇，且無明顯波動，為該領域研究的初期；第二階段為2013-2015年，年均發(fā)表文獻量較第一階段明顯增加，保持在年均10篇左右，有少許波動；第三階段為2016至今，這個階段研究成果呈現(xiàn)出逐年遞增的趨勢，預計2018年文獻量為38篇。說明隨著無人機技術日益成熟，無人機應用的優(yōu)勢突顯，相關的研究和應用也快速增加。

（2）學科領域分布

圖2 病蟲害無人機遙感研究文獻的學科分布

病蟲害無人機遙感是一個比較具體的研究領域，但是根據(jù)文獻的學科分布圖，近年來文獻涉及多個學科：植物保護、農業(yè)工程、林業(yè)、農業(yè)經濟、園藝等。其中植物保護方面的研究主要是針對水稻、小麥等農作物的病蟲害防治及田間管理[4-7]，森林病蟲害的防治也有少數(shù)文獻涉及[8-10]；農業(yè)工程領域的文獻成果遠多于林業(yè)方面的成果，說明林業(yè)作為一個粗放型的學科，雖然在運用無人機遙感方面也做了一些嘗試和研究，但還遠遠不夠；此外，園藝、資源科學等領域也有無人機遙感的應用。說明植物病蟲害無人機遙感具有多方面的應用，對人類的生產生活起著重要的作用。需要說明的是，這里各學科的文獻數(shù)量總和是大于文獻總數(shù)的，因為部分文獻成果屬于多學科交叉性研究成果，同時歸屬于兩個甚至多個學科。

（3）資源類型分析

圖3 病蟲害無人機遙感研究文獻的類型分布

根據(jù)對文獻資源類型的統(tǒng)計可以看出，從2010年至今，無人機遙感在植物病蟲害監(jiān)測與防治上的研究文獻共計95篇，其中，期刊論文數(shù)量最多，占比為76.8%；學位論文（碩士、博士）次之，占比14.7%；之后依次是國內會議4.2%、報紙3.2%、教育期刊1.1%，沒有這方面的專利成果。說明無人機遙感在植物病蟲害監(jiān)測中的研究和應用依然任重道遠，還需要依據(jù)實踐經驗，修正和優(yōu)化理論研究，探尋更科學的服務手段和方法。

圖4 病蟲害無人機遙感研究文獻來源期刊

根據(jù)統(tǒng)計分析得出：文獻期刊出處共44處，期刊論文總量為73篇。根據(jù)文獻分散規(guī)律——布拉德福定律，如果將一定時間內的按某學科登載文量等級排列的期刊劃分為三個區(qū)，使每一個區(qū)所包含相關論文數(shù)量相等，即恰好等于全部期刊發(fā)表的該學科文章總數(shù)的1/3，則便可以發(fā)現(xiàn)：第一區(qū)（核心區(qū)）所涉及的文章來自數(shù)量不多但效率最高的n1種期刊；第二區(qū)（相關區(qū)）包括數(shù)量較大、效率中等的n2種期刊；第三區(qū)（外圍區(qū)）包括數(shù)量最大而效率最低的n3種期刊[3]。

可以認為發(fā)表文獻量占總文獻量1/3左右的期刊是該類主題的核心區(qū)期刊，在本項研究中載文量總和為24篇左右的期刊即為核心區(qū)期刊，包括了《農業(yè)與技術》、《農藥市場信息》、《農業(yè)工程技術》、《河南農業(yè)》、《農機化研究》、《山東農機化》、《當代農機》、《營銷界（農資與市場）》、《南方農機》等九種期刊。這些期刊多為農機類研究及應用的期刊，且僅有《農機化研究》為中文核心期刊，說明這方面研究及應用多在農機領域，對于林業(yè)病蟲害的無人機遙感應用還較少，而且研究的深度和影響力均不夠，需要進一步結合遙感技術、無人機技術及植物保護的應用實際，為高效植保、病蟲害監(jiān)測及防治提供技術支持。

（4）作者及機構分析

表1 病蟲害無人機遙感文獻主要作者及機構

病蟲害無人機遙感方面發(fā)表論文超過2篇的共有5人，其中發(fā)表最多的為茹煜（3篇），說明該方面的研究還沒有形成具有大量文獻成果的作者群，該領域的研究時間還較短，理論、技術還不夠成熟，還需要繼續(xù)大量的投入研究。相應的，刊載量超過2篇的機構只有4個，主要為農林院校及相關業(yè)務部門，共計發(fā)文11篇，僅占文獻總量的12%。可見，這方面的研究機構太過分散，沒有體系化的研究成果。此外，根據(jù)研究層次分布統(tǒng)計：該類文獻集中在自然科學的工程技術研究方面（46篇，50.55%），而基礎與應用基礎研究及專業(yè)實用技術方面雖有涉及，但成果量明顯少于工程技術方面。在以后的發(fā)展中，需要建立起產、學、研一體化的科學平臺，謀求項目推動式發(fā)展，在對無人機技術的研究和優(yōu)化的基礎上，讓技術落地、務實，具體應用到各個生產生活領域中去，同時也促進無人機遙感自身的完善和發(fā)展。

3.結論與討論

無人機的發(fā)展非常迅速，各行業(yè)領域也都爭相謀求與無人機技術的融合發(fā)展。我國的農林業(yè)衛(wèi)星遙感已經有了一定的研究基礎和成果，包括作物長勢監(jiān)測、病蟲害監(jiān)測、森林火災監(jiān)測等方面。但是無人機遙感在農林業(yè)領域的應用起步比較晚，尤其是在病蟲害監(jiān)測與防治方面，研究文獻少、影響因子低，但是無人機遙感作為低空遙感的主要方式可以為精準農業(yè)、精細林業(yè)提供有力的技術支持，因此還有廣泛的研究潛力和發(fā)展空間。

通過文獻計量分析可以定量地對研究領域的文獻規(guī)律及技術發(fā)展趨勢進行預測，以便于對文獻進行科學化管理。但是，由于本文是基于中國知網（CNKI）文獻數(shù)據(jù)庫進行分析，可能存在部分研究成果沒有錄入數(shù)據(jù)庫或不公開發(fā)表的可能性，因而存在統(tǒng)計偏差。同時，由于學科發(fā)展的綜合性、交叉性及復雜性，利用文獻計量分析的方法只能對該領域的現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)律做出比較粗略的分析和度量，結論僅作為專業(yè)人員進行學科研究和應用的參考。