数字农业综论PDF电子书下载

第1章　数字农业概述 1

1.1　相关概念的内涵和外延 1

1.1.1 各类型的精准农业活动（Pre） 1

1.1.2 数字农业（DA） 2

1.2　数字农业研究动态 3

1.2.1 国内数字农业研究启蒙 3

1.2.2 国内数字农业研究发展 4

1.2.3 国外数字农业研究与应用 5

1.3　数字农业发展概述 6

1.3.1 国内数字农业发展：1994～1998 6

1.3.2 国内数字农业发展：1999～2005 7

1.3.3 国外数字农业发展 8

1.4　数字农业发展小结 9

1.5　本书结构 9

1.6　参考文献 10

第2章　数据采集 12

2.1　信息与信息采集 12

2.2　数据采集系统 13

2.3　数据采集技术 14

2.3.1　传感器技术 14

2.3.2　全球定位技术 16

2.3.3 遥感技术 17

2.3.4　射频识别技术 20

2.4　面向数字农业的信息采集 21

2.4.1 用于农情数据的遥感采集平台 23

2.4.2　土壤环境 25

2.4.3 基于无线网络的农情数据采集系统 29

2.4.4　作物产量信息 29

2.4.5 病虫草害信息 31

2.4.6　作物长势信息 31

2.4.7　食品加工过程 34

2.4.8　基于RFID技术的农副产品加工与流通管理 36

2.5　参考文献 40

第3章　信息资源建设 42

3.1　基本概念 42

3.1.1 信息、信息资源与农业信息资源 42

3.1.2　数据与数据库 43

3.1.3 农业信息资源建设 43

3.1.4　重要概念 44

3.1.5 开发与管理 45

3.2　研究内容 46

3.2.1 信息资源加工 46

3.2.2 信息资源高级应用技术 47

3.3　农业信息资源管理 48

3.3.1 国际重要农业数据库 48

3.3.2 国内主要农业数据库 49

3.4　领域热点 51

3.4.1　语义网（Semantic Web）技术 51

3.4.2　联合国粮农组织农业本体服务（FAO-AOS） 52

3.5　各国农业信息资源开发状况 55

3.5.1 美国农业信息资源开发状况 55

3.5.2　德国农业信息资源开发状况 55

3.5.3 日本农业信息资源开发状况 55

3.5.4 法国农业信息资源开发状况 56

3.5.5 印度农业信息资源开发状况 56

3.5.6 中国农业信息资源开发状况 57

3.6　参考文献 57

第4章　决策支持与专家系统 59

4.1　基本概念 59

4.1.1 决策支持系统概念 59

4.1.2　专家系统概念 59

4.2　发展动态 60

4.2.1 决策支持系统的发展动态 60

4.2.2　专家系统发展动态 61

4.3　研究内容 62

4.3.1 决策支持系统的主要研究内容 62

4.3.2 专家系统的主要研究内容 75

4.4　发展趋势 89

4.4.1 决策支持系统的发展趋势 89

4.4.2　农业专家系统的发展趋势 90

4.5　参考文献 91

第5章　精准农业 96

5.1　概念阐述 96

5.1.1 精准农业定义 96

5.1.2　精准农业技术体系 96

5.2　精准农业的研究内容 99

5.2.1　精准种植 99

5.2.2　精准播种（Precision Seeding） 100

5.2.3　精准施肥（Precision Fertilizing） 100

5.2.4　精准灌溉（Precision Irrigation） 101

5.2.5　精准施药（Precision Pesticide Spraying） 101

5.2.6　精准收获机械化 102

5.2.7 精准养殖 102

5.2.8　精准加工 103

5.2.9　精准管理与经营 104

5.2.10　农业资源管理 105

5.2.11 精准经营 105

5.3　发展动态 107

5.3.1 国外发展综述 107

5.3.2 国内发展综述 108

5.3.3　研究发展分述 109

5.4　发展趋势 123

5.5　参考文献 124

第6章　农业模型 129

6.1　模拟模型的有关概念及原理 129

6.1.1　模型和模拟 129

6.1.2 四水平的划分 130

6.1.3 作物模型的原理 130

6.1.4 作物模型的功能和应用 131

6.2　国内外作物生长模拟模型研究进展 132

6.2.1 概述 132

6.2.2 国外作物生长模拟模型研究进展 132

6.2.3 国内作物生长模拟模型研究进展 134

6.2.4　农业模型发展小结 135

6.3　国内外代表性模型简介 137

6.3.1 通用模型及系列模型 137

6.3.2　具体作物模型 143

6.3.3 土壤-作物系统过程模型 148

6.3.4　土壤水溶质运移模型 149

6.3.5 生态演变模型 149

6.4　存在问题 150

6.4.1　模型研究中的问题 150

6.4.2　模型应用中的问题 150

6.5　结语及展望 151

6.6　参考文献 151

第7章　农产品电子商务 156

7.1 电子商务基本概念 156

7.2　电子商务的发展史 157

7.2.1 世界电子商务的发展状况 157

7.2.2 我国电子商务发展史 158

7.2.3 电子商务发展趋势 162

7.3　农产品电子商务的服务内容 163

7.3.1　产前信息引导 163

7.3.2　产中信息服务 163

7.3.3　产后信息拓销 164

7.4　现代农产品电子商务的优势 164

7.4.1 农产品电子商务与传统贸易的区别 164

7.4.2 农产品电子商务的特点 164

7.4.3 电子商务在农业领域中发挥的作用 165

7.5　农产品电子商务模式 165

7.5.1 电子商务模式概述 165

7.5.2 我国发展农产品电子商务的主要模式 166

7.6　电子商务在农业的实际应用 168

7.6.1 中农网 168

7.6.2 中国食糖网电子商务 172

7.6.3 广西食糖网电子商务 174

7.6.4　渔业电子商务 174

7.6.5 畜牧业电子商务 175

7.6.6　粮食行业电子商务 176

7.6.7 电子商务平台下农产品物流有效运作模式 179

7.6.8　农业企业与电子商务 179

7.7 当前农产品电子商务的瓶颈 180

7.7.1 市场主体的观念更新问题 180

7.7.2 农产品的标准化问题 180

7.7.3 农产品的品牌化问题 180

7.7.4 农产品的“绿色壁垒”问题 180

7.7.5 农产品的物流配送问题 180

7.7.6 农产品的规模问题 181

7.7.7　诚信问题 181

7.7.8 网络安全问题 181

7.8　参考文献 181

第8章　农业信息服务 183

8.1　基本理论 183

8.1.1　概念 183

8.1.2　服务对象 183

8.1.3　服务渠道 184

8.2　当今的农业信息服务 184

8.2.1　关于ICT 184

8.2.2 发达国家ICT在农业信息服务中的应用 185

8.2.3 发展中国家的ICT在农业信息服务中的应用 185

8.2.4　ICT关键信息流与农业知识体系 186

8.3　美洲的农业信息服务 186

8.3.1　美国 186

8.3.2　加拿大 189

8.3.3　拉丁美洲 191

8.4　欧洲的农业信息服务 191

8.4.1　欧盟 191

8.4.2　荷兰 193

8.4.3　法国 193

8.4.4　德国 194

8.5　非洲的农业信息服务 194

8.5.1　埃及 195

8.5.2　尼日利亚 196

8.5.3　乌干达 196

8.5.4 特立尼达和多巴哥岛 196

8.5.5　斐济 197

8.6　亚太地区的农业信息服务 197

8.6.1　澳大利亚 197

8.6.2　日本 198

8.6.3　韩国 199

8.6.4　中国台湾地区 200

8.6.5　印度 201

8.6.6 泰国 202

8.6.7　孟加拉国 203

8.6.8　尼日利亚 204

8.6.9　菲律宾 204

8.6.10　蒙古 204

8.6.11 印度尼西亚 204

8.6.12　其他太平洋岛国 205

8.7　我国的农业信息服务 205

8.7.1 我国的农业信息服务发展 205

8.7.2 国内重要农业信息工程项目 206

8.7.3　我国农业信息服务存在问题 210

8.7.4　发展趋势 211

8.8　面向农村地区的远程教育 212

8.8.1 先进的农村远程教学模式 212

8.8.2　我国农村远程教学的总体概况 215

8.9　结论与建议 217

8.10　参考文献 217

图1-1　Pre、PA与DA 2

图1-2　1994年国内数字农业各相关领域的研究结果发表情况 3

图1-3 1998年国内数字农业各相关领域的研究结果发表情况 4

图1-4　20世纪90年代国内数字农业各相关领域的研究结果发表情况变化趋势 4

图1-5　1994年和1998年国内精准农业的研究分布 6

图1-6　中国1994～2005年各年数字农业的研究分布 6

图1-7　中国1999～2005年数字农业各领域的研究分布 7

图1-8　中国1995～2005年数字农业各领域的研究分布 8

图1-9　3S与精准农业外文文献在不同时间段所占的比重 8

图1-10　作物生长发育模型研究外文文献在不同时间段所占的比重 9

图1-11 本书结构 10

图2-1 数据采集系统示意图 13

图2-2　生物传感器 15

图2-3　GPS的主要技术 17

图2-4　遥感数据流程 17

图2-5　遥感传感器的分类情况 20

图2-6　典型合成孔径雷达（SAR）遥感系统 23

图2-7　肇庆地区水资源、稻米、香蕉资源的SIR-C/X-SAR合成图 24

图2-8　1996年肇庆地区的作物分布图 24

图2-9　NARC的现场服务器和无线传输网络 30

图2-10　联合收割机上的各类传感器 30

图2-11 作物长势遥感监测系统总体结构图 33

图2-12　基于传感技术的咖啡树综合考察 35

图2-13　奶牛个体识别、称重系统和自动饲喂实施示意图 37

图2-14　奶牛个体识别与称重系统及数据无线网络传输的技术方案示意图 37

图2-15　超市中上贴有RFID标签的草莓箱 39

图2-16　实验用的RFID标签和条形码 39

图2-17 牛产品加工可跟踪系统 39

图2-18　牛的RFID耳号标签 39

图2-19　蔬果生产与流通管理的框架图 40

图3-1 按研究领域划分的农业学科领域 44

图3-2 中图法分类标引举例 44

图3-3　信息资源开发与利用 45

图4-1 农业决策支持系统结构 67

图4-2　灌溉预报推理网络图 71

图4-3　VRF-ISDSS系统结构 72

图4-4　省级农村经济决策支持系统 74

图4-5　专家系统的一般结构 76

图4-6　分布协同式专家系统 78

图4-7　知识获取过程 78

图4-8　果树营养失调症形态诊断流程图 86

图4-9　谷仓载荷分析 87

图5-1 精准农业系统结构图 97

图5-2　精准施肥技术路线图 101

图5-3　精准灌溉技术体系 102

图5-4　利用3S技术进行土地资源管理的动态流程图 106

图5-5　美国罗克公司预混饲料进仓流程图 119

图6-1 作物系统与子系统 133

图6-2　APSIM-Lucerne模型的结构流程图 142

图6-3　GOSSYM模型结构框图 144

图6-4　棉花生长发育模拟模型COTGROW的结构图 145

图7-1 中农网网站首页 169

图7-2　AP88平台整体框架图 170

图7-3　中国食糖网首页 173

图7-4　中国食糖网的运作模式 173

图7-5　中国水产品电子商务网首页 175

图7-6　中华粮网平台的交易方式 178

图7-7 电子商务第三方物流运作模式 179

图8-1 围绕着一个典型美国家庭农场的农业知识系统 186

图8-2 地方中介组织在农业知识体系中是知识的关键传递者 187

图8-3　美国的农业信息服务体系 189

图8-4　加拿大的农业信息服务体系 190

图8-5　澳大利亚农业信息服务体系 197

图8-6　韩国的农业服务机构 200

图8-7 印尼农业信息服务网络结构图 204

表2-1 人类和工程信息采集过程的比较 12

表2-2　数据采集系统的主要组成 13

表2-3　生物传感器的主要分类 16

表2-4　遥感应用平台 18

表2-5　遥感人造地球卫星 18

表2-6　农情要素信息采集对象 21

表2-7　农情要素信息采集比较 22

表3-1 信息和信息资源的对比 43

表3-2　国际重要农业数据库 48

表3-3　国内重要农业数据库 49

表4-1 GDSS的应用类型 64

表5-1 基于网络的可视化、集成化、智能化农产品精细加工体系 104

表6-1 不同类型模型的某些特性 130

表6-2　DSSAT系列作物模型 141

表7-1 中国电子商务交易总额 158

表7-2　我国部分影响较大的农产品电子商务网站 161

表7-3 电子商务与传统贸易中间费用的比较 164

表7-4　电子商务各主体交互关系 166

表7-5　粮食企业网站分类表 177

表7-6　粮食企业网站地区分布 177

表8-1 农业信息服务的常见渠道 184

表8-2　欧盟农业信息服务机构 192