计算机在农业生物环境测控与管理中的应用PDF电子书下载

1 农业生物环境与农业生物环境工程 1

1.1 农业生物环境的构成 1

1.2 农业生物环境的功能 1

1.2.1 促进能量转换实现能量流动 2

1.2.2 促进生物代谢物质的循环 3

1.2.3 为农业生物的生产提供适宜的环境 3

1.3 环境因子变化对生物的影响 3

1.3.1 光照对生物的影响 4

1.3.2 温度对生物的影响 4

1.3.3 水分对生物的影响 5

1.3.4 二氧化碳对生物的影响 6

1.4.1 生态系统的组成 7

1.4 生态系统与生态平衡 7

1.4.2 生态系统的结构模式 8

1.4.3 生态平衡与物质循环 9

1.5 农业生物环境工程 10

1.5.1 农业生物环境工程的构成与分类 10

1.5.2 农业生物环境工程的功能 11

1.5.3 农业生物环境工程的发展与应用 12

参考文献 13

2 计算机数据采集管理系统应用基础 14

2.1 概述 14

2.1.1 数据采集管理系统的典型结构 14

2.1.2 数据采集管理系统的监控程序 15

2.1.3 数据采集管理系统的基本功能 16

2.1.5 设计数据采集管理系统涉及的一些问题 18

2.1.4 数据采集管理系统的主要技术指标 18

2.2 集中数据采集处理系统 20

2.2.1 集中数据采集处理系统的构成 21

2.2.2 采用单片机的小型数据采集处理系统 22

2.2.3 集中数据采集处理系统的性能特点 23

2.2.4 集中数据采集处理系统的应用 24

2.3 集散型数据采集管理系统 24

2.3.1 现场测控站 25

2.3.2 通信总线 26

2.3.3 监控管理站 32

2.4 分布式数据采集与管理网络 33

2.4.1 现场测控级 33

2.4.2 监控管理级 34

2.4.3 综合管理级 35

2.4.4 通信网络 36

2.4.5 分布式数据采集与管理系统的特点 38

2.5 计算机测控管理系统的发展与新技术的应用 39

2.5.1 开放性技术 40

2.5.2 过程I/O技术 40

2.5.3 数据库管理技术 41

2.5.4 可靠性技术 42

2.5.5 多媒体技术 43

参考文献 43

3 农田环境生物信息的采集与处理 45

3.1 概述 45

3.1.1 农田环境生物系统的基本结构 46

3.1.2 农田环境生物系统的信息 47

3.1.3 农田环境生物信息的特点与研究方法 48

3.2.1 农田环境生物信息采集与处理系统的组成 49

3.2 农田环境生物信息的采集与处理系统 49

3.2.2 农田环境生物信息采集与处理系统的功能 52

3.3 农田环境生物弱信息的增强技术 56

3.3.1 系统背景的消除与降低 57

3.3.2 随机背景的消除与降低 60

3.4 农田环境生物多元信息的提取技术 63

3.4.1 化学计量学方法的应用 63

3.4.2 生物多元信息的提取方法 65

3.5 农田环境生物宏观形态结构信息的提取 67

3.5.1 计算机图象处理技术的应用 68

3.5.2 图象输入方法 68

3.5.3 图象处理方法 68

3.6 生物信息采集与处理系统在农业生产中的应用 71

参考文献 73

4 农田气候信息的采集与处理 74

4.1 农田气候要素及其对生物的影响 74

4.1.1 太阳辐射 74

4.1.2 空气温度 75

4.1.3 空气湿度 76

4.1.4 近地面风速 77

4.1.5 农田气候变化对农业生物的影响 78

4.2 农田气候信息采集与处理系统 79

4.3 农田气候信息采集与处理系统的构成和功能 80

4.3.1 采集处理系统的构成 80

4.3.2 采集处理系统功能的扩展 85

4.4 采集处理系统的数据通信 89

4.4.1 RS-332-C串行通信总线 89

4.4.2 异步通信适配器 89

4.5 采集处理系统应用软件设计 90

4.5.1 数据采集程序设计 91

4.5.2 风速测量程序设计 92

4.5.3 硬时钟读程序设计 92

4.5.4 系统主程序设计 94

4.6 系统可靠性设计 94

4.7 农田气候信息采集与处理系统的应用 95

参考文献 96

5 土壤环境信息的采集与处理 97

5.1 土壤的构成和物理、化学性质 97

5.1.1 土壤的构成 97

5.1.2 土壤的物理、化学特性 98

5.1.3 盐渍土与土壤水盐运动 99

5.2.1 土壤水盐含量的电磁监测--TDR法 101

5.2 土壤信息的采集 101

5.2.2 土壤养分的连续流动分析 103

5.3 土壤作物系统中氮素行为的模拟 104

5.3.1 模拟的目的和方法 105

5.3.2 模型分类 105

5.3.3 所选模拟模型的原理 107

5.3.4 源汇项和数值方法 108

5.3.5 模型运行框图 110

5.3.6 模拟的输入和输出 111

5.3.7 模型的应用 112

5.4 区域水盐监测预报的信息系统--PWSIS 113

5.4.1 PWSIS总体概要 113

5.4.2 PWSIS的硬件环境 114

5.4.3 PWSIS数据库管理子系统 115

5.4.4 PWSIS矢量数据管理子系统 117

5.4.5 PWSIS信息应用子系统 118

5.4.6 PWSIS信息输出子系统 120

5.4.7 PWSIS的应用 122

参考文献 122

6 植物电生理信息的采集与处理 123

6.1 植物生理电现象及其研究 123

6.2 植物电生理信息采集与处理系统的构成和功能 124

6.2.1 植物电生理信息的采集 125

6.2.2 电生理信号调理系统 126

6.2.3 系统输入输出接口 128

6.3 植物电生理信息采集与处理系统应用软件设计 128

6.3.1 单项采集处理应用软件设计 129

6.3.2 综合采集处理应用软件设计 129

6.3.3 综合采集处理软件的升级 131

6.3.4 图形处理软件的设计 133

6.4 采集处理系统在植物生理学研究中的应用 134

参考文献 135

7 模拟温室环境监控与管理 136

7.1 模拟温室及分类 136

7.2 模拟温室的功能及调节系统 137

7.2.1 日光温室的结构 137

7.2.2 模拟温室的功能 139

7.2.3 模拟温室环境因子的调节系统 140

7.2.4 模拟温室的气流组织 142

7.2.5 光照温室热辐射的消除 143

7.3 模拟温室环境监测与调控 144

7.3.1 单片机组成的监控系统 144

7.3.2 温室环境监测系统 148

7.3.3 温室环境控制系统 150

7.4 群体温室的网络管理 153

7.5 模拟温室在农业生物学中的应用 157

参考文献 158

8 果蔬贮藏环境监控与管理 159

8.1 果蔬贮藏生理基础 159

8.1.1 呼吸作用及其影响因素 159

8.1.2 蒸腾作用及其影响因素 161

8.1.3 生理病害 162

8.2 果蔬贮藏方式及其特点 162

8.2.1 自然冷源贮藏 162

8.2.2 机械制冷贮藏 162

8.2.3 气调贮藏 164

8.3 果蔬贮藏环境监控与管理系统 166

8.3.1 智能监测站 166

8.3.2 机械制冷库的温度调控 168

8.3.3 气调冷藏库的综合调控 168

8.3.4 串行通信总线 168

8.3.5 中心管理机 169

参考文献 169

9 池塘养殖环境的监控与管理 170

9.1 水产养殖环境的构成和分类 170

9.2 水产养殖环境因子变化对养殖生物的影响 171

9.2.1 水温的影响 171

9.2.2 溶解氧的影响 172

9.3 池塘养殖环境监控系统 173

9.3.1 监控系统的硬件组成 173

9.2.3 水体透明性的影响 173

9.2.4 水体pH值的影响 173

9.3.2 监控系统的监测功能 175

9.3.3 监控系统的调控功能 178

9.3.4 监控系统的软件功能 179

9.4 群塘养殖环境监控管理网络 182

参考文献 183

10 禽类养殖环境监测与调控 184

10.1 环境因子对禽类生长发育的影响 184

10.1.1 环境因子对禽类生长发育的影响 184

10.1.2 禽类适应环境的生理调节机能 189

10.2 密闭式鸡舍环境监控系统的组成与功能 190

10.2.1 通风降温和通风换气子系统 191

10.2.3 照明子系统 192

10.2.2 加温子系统 192

10.2.4 喂料、集蛋、清粪子系统 193

10.2.5 监控主系统 194

10.3 控制软件设计 204

10.3.1 控制算法 204

10.3.2 数据格式 207

10.3.3 系统软件总体结构 208

10.4 监控系统抗干扰措施和容错设计 209

10.4.1 抗干扰措施 209

10.4.2 容错设计 211

10.5 监控系统的技术性能及其在禽类养殖中的应用 211

参考文献 213

11.1 微生物发酵所需的外界条件和工艺要求 214

11.1.1 微生物发酵适宜的外界条件 214

11 微生物发酵环境监控 214

11.1.2 微生物发酵的工艺要求 217

11.2 微生物发酵罐自动监控系统 220

11.2.1 传感器 220

11.2.2 主要参数的自动调节和测定 222

11.3 微生物发酵罐的计算机监控 230

11.3.1 计算机的监控功能 230

11.3.2 计算机生产管理与调度 234

参考文献 235

12 农业生物环境污染监测 236

12.1 概述 236

12.1.1 环境污染是人类所面临的严重挑战 236

12.1.2 环境污染的种类与来源 237

12.1.3 环境污染监测的发展 240

12.2.1 监测装置 241

12.2 环境污染自动监测系统 241

12.2.2 遥控遥测装置 242

12.2.3 数据处理系统 243

12.3 环境污染自动监测系统的运行方式 244

12.3.1 监测子站的结构与运行方式 244

12.3.2 监测中心站的结构与运行方式 245

12.4 遥测 246

12.4.1 被动遥测 247

12.4.2 主动遥测 247

12.5 遥感监测 248

12.5.1 遥感监测的工作方式 248

12.5.2 大气污染遥感监测 249

12.5.3 水污染遥感监测 250

12.5.4 地面污染遥感监测 250

参考文献 251