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第一章 精细农业的概念 1

1.1 精细农业的产生 1

1.1.1 精细农业产生的背景 1

1.1.2 精细农业产生的原因 3

1.1.3 精细农业产生的基础 5

1.2 精细农业的概念 8

1.2.1 精细农业的含义 8

1.2.2 精细农业的指导思想 9

1.2.3 精细农业概念的不同理解 10

1.2.4 精细农业的原理 11

参考文献 12

第二章 精细农业的技术支撑体系 14

2.1 精细农业中的GPS技术 14

2.1.1 GPS技术 14

2.1.2 差分定位系统技术 15

2.2 精细农业中的地理信息系统技术 16

2.2.1 GIS的概念及组成 16

2.2.3 GIS在精细农业中的应用 17

2.2.2 GIS的功能 17

2.3 精细农业中的遥感技术 19

2.3.1 农业遥感的兴起 19

2.3.2 遥感技术在精细农业中的应用 20

2.4 产量成图及变量投入等技术 21

2.4.1 收获机械产量计量和产量成图技术 21

2.4.2 田间变量信息采集与处理技术 22

2.4.3 智能型处方农作机械和变量投入技术 23

参考文献 24

2.4.4 系统集成技术 24

第三章 精细农业遥感信息获取技术 26

3.1 可见光及反射红外遥感技术 26

3.1.1 可见光与反射红外 26

3.1.2 小卫星计划 27

3.1.3 成像光谱技术 28

3.2 热红外遥感技术 29

3.2.1 热红外 29

3.2.2 黑体、比辐射和辐射温度 29

3.2.3 热惯量 31

3.2.4 热红外遥感发展 32

3.3.1 微波 33

3.3 微波遥感技术 33

3.3.2 微波遥感的优越性 34

3.3.3 微波遥感的发展 36

参考文献 36

第四章 成像光谱精细农业应用试验的数据获取与处理 38

4.1 试验数据的获取 38

4.1.1 航空高光谱飞行试验参数 38

4.1.2 地物光谱测量数据 40

4.2.1 辐射影响分析 41

4.2 数据预处理 41

4.2.2 大气订正与反射率反演 43

4.2.3 几何纠正 45

4.2.4 图像噪声分析与去除 46

4.3 成像光谱数据分析 52

4.3.1 成像光谱数据的特点 52

4.3.2 光谱匹配技术 52

4.3.3 光谱导数信息 55

4.3.4 遥感图像的特征分析 57

4.4 模式识别方法 71

4.4.1 统计模式识别法 71

4.4.2 神经网络分类法 74

参考文献 80

第五章 成像光谱数据农作物信息提取 82

5.1 成像光谱数据农作物类型的识别 82

5.1.1 试验区与数据源 83

5.1.2 成像光谱数据特征选择 84

5.1.3 农作物信息逐级分层分类提取 93

5.2 植物叶片化学组分反演 100

5.2.1 原理及方法 101

5.2.2 数据的获取与处理 102

5.2.3 结果分析 104

5.2.4 结论与讨论 107

5.3 遥感监测作物水分亏缺的方法 108

5.3.1 方法概述 108

5.3.2 参数求算 111

5.4 农作物长势监测与产量估算 114

5.4.1 高光谱数据作物长势信息提取 114

5.4.2 遥感-光合作物产量模型的光谱响应 115

5.4.3 遥感-光合作用作物产量模型(RSPCYM) 126

参考文献 133

6.1.1 地理信息系统的发展动态 135

第六章 精细农业空间信息分析技术 135

6.1 地理信息系统的发展 135

6.1.2 GIS的应用范围 136

6.1.3 GIS技术应用干精细农业 138

6.2 地理信息系统及其农业应用 140

6.2.1 空间数据的特征与表示方法 140

6.2.2 精细农业中的空间数据管理 144

6.2.3 精细农业中的空间数据获取 147

6.2.4 空间查询与空间分析 148

6.2.5 制图输出 152

6.3.1 空间统计分析概述 153

6.3 GIS中的空间统计分析技术 153

6.3.2 空间数据类型 154

6.3.3 地学统计分析 154

6.3.4 空间统计概述 158

6.4 网络化GIS技术 163

6.4.1 两种主流网络GIS模式 163

6.4.2 分布式组件式GIS技术 168

6.4.3 WebGIS技术及实施 170

6.4.4 建立基于Internet的农业信息网 173

参考文献 175

第七章 智能信息处理技术及其在精细农业中的应用 176

7.1 专家系统及其在农业中的应用 177

7.1.1 概念与组成 177

7.1.2 知识的获取、组织与表示 178

7.1.3 推理机制 179

7.1.4 基于GIS的农业施肥专家系统 180

7.2 精细农业中的数据挖掘技术 185

7.2.1 数据挖掘与知识发现及其农业应用前景 186

7.2.2 数据挖掘与知识发现方法 187

7.2.3 数据挖掘与知识发现系统的结构及开发方法 192

7.2.4 数据挖掘与知识发现技术在农业规划中的应用实例 193

7.3 作物模拟系统 195

7.3.1 农田水盐运移模型总体框架 196

7.3.2 数学模型 196

7.3.3 实例计算 198

7.4 从决策支持系统到空间决策支持系统 200

7.4.1 决策支持系统与空间决策支持系统 200

7.4.2 决策过程 200

7.4.3 DSS与SDSS的基本结构与开发 201

7.4.4 面向农业可持续发展的SDSS的设计与实现 202

参考文献 205

第八章 GPS技术发展及在精细农业中的应用 206

8.1 GPS技术系统 206

8.1.1 概述 206

8.1.2 GPS产生背景 206

8.1.3 GPS系统组成 208

8.1.4 GPS系统特点 210

8.2.2 GPS定位方法 211

8.2.1 GPS卫星信号 211

8.2 GPS定位原理 211

8.2.3 GPS数据采集与处理 213

8.2.4 GPS成果的坐标转换 213

8.3 GPS系统在精细农业中的应用及发展趋势 214

8.3.1 GPS系统在精细农业中的应用 214

8.3.2 GPS系统应用政策 224

8.3.3 国外导航定位卫星发展趋势 225

参考文献 227

9.1 综述 228

9.1.1 信息采集 228

第九章 信息化精细农业生产 228

9.1.2 信息分析和决策 230

9.1.3 生产实施 231

9.2 车辆传统定位技术 232

9.2.1 独立推算定位技术 232

9.2.2 地面无线电定位技术 233

9.3 农业信息地面采集技术 237

9.3.1 网格法土壤采样技术 237

9.3.2 作物产量成图 239

9.4.1 识别植物与土壤 241

9.4 基于实时感应的农机喷药技术 241

9.4.2 识别作物与杂草 242

9.5 变量速率技术 243

9.5.1 变速技术构成组件 243

9.5.2 一个变速喷洒器应用实例 246

9.6 农业机械电子监控产品 248

9.6.1 播种监测设备 248

9.6.2 谷物损失监测设备 249

9.6.3 变量速率测控设备 249

参考文献 251