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前言 1

第一章 农业信息科学的形成与发展 1

第一节 信息、信息科学和信息技术的认识 1

一、信息的认识 1

二、信息科学和信息技术的认识 2

第二节 农业信息科学发展的背景 3

一、农业信息科学发展的科学背景 3

二、农业信息科学发展的技术背景 3

三、农业信息科学发展的应用背景 4

第三节 农业信息科学的定义及其科学体系 4

一、农业信息科学的定义 4

二、农业信息科学体系 5

第四节 农业信息科学的形成与发展过程 6

一、卫星遥感技术应用阶段（1980-1990年） 6

二、“3S”，技术和计算机网络技术综合应用阶段（1991-2000年） 7

三、农业信息科学的形成与发展阶段（2001年开始） 8

第五节 信息农业及其技术体系的探讨 9

一、信息农业的认识 9

二、信息农业的技术体系 10

第二章 农业信息技术及其技术体系 12

第一节 农业信息技术及其技术体系的概念 12

一、农业信息技术的概念 12

二、农业信息技术体系的概念 13

第二节 现代空间信息处理技术 13

一、遥感技术 13

二、地理信息系统技术 15

三、全球卫星定位系统技术 17

第三节 现代电子信息技术 19

一、计算机网络技术 19

二、人工智能、专家系统 19

三、多媒体技术和模拟模型技术 21

第四节 数据库系统和管理信息系统 22

一、数据库系统 22

二、管理信息系统 23

第三章 农业信息采集技术 25

第一节 农业信息的特点、类型及其采集技术评述 26

一、农业信息的特点及类型 26

二、农业信息的采集技术评述 27

第二节 采集农业信息的遥感技术 28

一、可见光及反射红外遥感技术 28

二、热红外遥感技术 30

三、微波遥感技术 30

第三节 田间变量信息采集技术 31

一、几种传感器技术 32

二、田间信息采集的应用 34

第四节 Internet采集农业信息技术 37

一、Internet信息资源的组织与检索工具 38

二、信息的下载与信息格式的转换 39

三、Internet信息的机器辅助翻译 39

四、国内外主要农业网络 40

第四章 农业信息系统工程的建设 44

第一节 建设农业信息系统工程的背景 44

一、实现农业现代化和发展信息农业的需要 44

二、实施农业可持续发展战略的需要 45

三、信息技术和农业生产结合发展的必然产物 45

第二节 农业信息系统工程的概念框架 45

一、环境资源和社会经济信息综合数据库 46

二、农业信息系统的体系框架 47

第三节 优先建设的内容 48

一、农业环境资源信息系统 49

二、主要农作物的合理布局及生产咨询服务系统 49

三、农业自然灾害预监信息系统 50

四、主要农作物长势监测与估产信息系统 50

五、粮食安全保障信息系统 51

第五章 农业信息综合基础数据库的建设 52

第一节 农业信息综合基础数据库的设计 52

一、数据库的设计目标 52

二、数据库的数据分析 53

三、数据库的概念设计 53

四、数据库的逻辑结构设计 54

第二节 农业信息综合基础数据库的数据内容、分类与编码 54

一、数据库的内容 54

二、数据分类与编码 55

第三节 农业信息综合基础数据库的建立 57

一、数据输入 57

二、属性数据与空间数据的连接与管理 59

三、数据入库 59

第四节 数据库的维护与更新 60

一、数据库的维护 60

二、数据库的更新 60

第五节 数据标准与规范化 61

一、空间坐标系 61

二、信息分类与编码 61

三、数据结构与格式 62

四、地图数字化规范 62

第六章 农业资源信息系统 63

第一节 农业资源信息系统的发展 63

一、农业环境资源信息系统的发展 64

二、农业种质资源信息系统的发展 71

第二节 农业资源信息系统的组成及开发流程 71

一、农业资源信息系统的组成 71

二、农业资源信息系统的开发流程 72

第三节 农业资源信息系统的设计与实施 73

一、系统分析 73

二、系统设计 74

三、系统应用设计 76

四、系统的组织实施 77

第四节 实例：浙江红壤资源信息系统 78

一、RSRIS目标与结构体系 78

二、RSRIS数据库的内容 79

三、RSRIS建立的方法 79

四、RSRIS的应用 82

第七章 农作物长势监测与估产信息系统 85

第一节 农作物卫星遥感估产概况 85

一、农作物估产发展过程 85

二、国内外农作物遥感估产概况 86

三、农作物长势监测与估产信息系统概念 93

四、农作物卫星遥感长势监测与估产的优越性 93

第二节 农作物长势监测与估产信息系统的理论基础 94

一、地物波谱特性 94

二、植被指数 98

三、农学机理 99

四、物候学基础 102

第三节 农作物遥感估产方法 106

一、农作物种植面积的遥感估算方法 106

二、农作物遥感估产模型方法 108

第四节 实例：浙江省水稻卫星遥感估产系统 109

一、浙江省水稻卫星遥感估产系统软硬件环境 110

二、浙江省水稻卫星遥感估产数据库 110

三、水稻种植面积遥感估算方法 112

四、水稻总产遥感估测方法 115

第八章 农业自然灾害预监信息系统 118

第一节 我国农业自然灾害及其预监信息系统 118

一、我国主要农业自然灾害 118

二、农业自然灾害预监信息系统的结构 119

第二节 建立农业自然灾害预监信息系统的支撑技术 120

一、应用遥感技术进行农业自然灾害数据快速采集与监测 120

二、应用GIS建立农业自然灾害背景数据库和信息采集 122

三、全球定位系统应用于农业自然灾害监测中的特点和优势 123

四、计算机网络技术用于农业自然灾害监测中的特点和优势 123

第三节 中国卫星减灾系统 124

一、建立中国卫星减灾系统的必要性 124

二、灾害空间监测系统 124

三、卫星减灾地面应用系统 128

第四节 实例：中国南方稻区重大病虫害灾变预警系统 130

一、系统总体设计 130

二、系统技术实施（以水稻褐飞虱为例） 132

三、系统运行环境 134

四、结语 135

第九章 农业决策支持和技术咨询服务系统 136

第一节 开发农业决策支持和技术咨询系统的必要性及其发展现状 136

一、开发农业决策支持和技术咨询服务系统的必要性 136

二、国内外农业决策支持和技术咨询服务系统的发展现状 137

第二节 系统目标、内容和框架构建 139

一、系统目标和内容 139

二、框架构建 141

第三节 发展方向、对策和实例 144

一、发展方向和对策 144

二、实例：网络化柑橘生产布局与管理决策咨询系统 145

第十章 农业环境污染评价信息系统 152

第一节 农业环境污染评价信息系统概述 152

一、农业环境污染概况 152

二、农业环境污染评价现状及其发展趋势 153

三、应用现状与发展趋势 155

第二节 农业环境污染评价建模技术 155

一、农业环境污染评价建模技术概述 155

二、常用的农业环境污染评价模型 158

三、AEPEIS的建立 168

第三节 农业环境污染评价信息系统的实例 171

一、实例1：农业非点源污染评价信息系统 171

二、实例2：杭州地区环境管理信息系统 173

第十一章 精确农业 176

第一节 精确农业概论 176

一、精确农业的概念及其产生 176

二、精确农业的指导思想 177

三、精确农业的原理 178

第二节 高新技术在精确农业中的应用 178

一、GPS技术应用 178

二、GIS技术应用 179

三、遥感技术应用 180

四、田间变量信息采集与处理技术 180

五、产量成图及变量投入等技术 181

六、智能型处方农作机械和变量投入技术 182

第三节 精确农业国内外发展现状和我国精确农业的发展战略思考 182

一、国内外精确农业的发展现状 182

二、我国发展精确农业的战略思考 184

第十二章 智能化农业机械与装备技术 187

第一节 电子信息技术在现代农业机械装备中的应用 187

一、拖拉机与农业机械内部的电子装备技术 188

二、拖拉机与农业机械间的总线通信技术 190

三、人机接口技术 192

四、农场农机化中的机群调度与管理决策支持技术 193

第二节 智能化农业机械 194

一、具有测产功能的谷物联合收获机 194

二、精确变量施肥机 198

三、精确变量喷药机 199

四、精确变量播种机 200

五、精确变量灌溉设备 201

六、智能化农业机械在推行“精确农业”中的优先研究领域及其急需研究的科技问题 202

第十三章 中国农业信息技术的发展战略 204

第一节 我国农业信息技术的发展过程及其应用现状 204

一、农业信息技术的发展过程及其现状 204

二、农业信息技术研究及其应用现状 210

第二节 我国农业信息技术发展中的问题及其发展战略思考 219

一、我国农业信息技术发展中的主要问题 220

二、加快发展农业信息技术的战略思考 222

中英文图表索引 227

中英文名词索引 234

英文缩写索引 237

主要参考文献 240