序言 1
前言 1
第一章 概述 1
1.1 现代农业与精准农业 1
1.1.1 农业的社会发展阶段 1
1.1.2 农业技术革命 3
1.1.3 农业信息化 7
1.1.4 精准农业及其发展 10
1.2 精准农业的基础理论 11
1.3 精准农业的支撑技术 12
第二章 地理信息系统技术与精准农业 17
2.1 GIS技术概述 17
2.2 GIS技术在精准农业中的应用 19
2.2.1 从数据的角度看精准农业应用GIS的必要性 19
2.2.2 精准农业中的GIS应用 20
2.3.2 数据建设 39
2.3.1 需求分析 39
2.3 支持精准农业的地理信息系统建设 39
2.3.3 专业模型研究 40
2.3.4 系统软硬件平台建设 40
2.3.5 系统设计 40
2.3.6 系统实现和集成 40
第三章 遥感技术与精准农业 41
3.1 遥感的基本概念 41
3.1.1 遥感的定义 41
3.1.2 遥感的特性 42
3.1.3 遥感的分类 43
3.2 农业遥感监测机理 43
3.2.1 地物的波谱特征 43
3.2.2 气象卫星遥感 46
3.2.3 高光谱遥感 49
3.2.4 微波遥感 51
3.3 作物类型及播种面积的遥感监测 54
3.3.1 作物类型遥感图像识别的原理 54
3.3.2 遥感图像分类方法 55
3.3.3 高光谱遥感在作物识别分类中的应用 58
3.4 农作物水分、养分、病虫害等的遥感监测 59
3.4.1 土壤和作物水分的遥感监测 59
3.4.2 作物养分的遥感监测 63
3.4.3 农作物病虫害遥感监测 64
3.5 农作物长势与产量的遥感估算 66
3.5.1 作物长势监测 67
3.5.2 农作物遥感估产 70
第四章 卫星定位技术与精准农业 74
4.1 全球导航卫星系统及其定位原理 75
4.1.1 卫星定位系统的应用与发展 75
4.1.2 全球导航卫星系统概述 77
4.1.3 GPS原理及其数据处理 87
4.2 卫星定位系统在精准农业中的应用 100
4.2.1 卫星定位系统的作用 100
4.2.2 卫星定位系统在精准农业中的应用概况 101
4.2.3 卫星定位系统在精准农业中的具体应用 102
4.3 农用卫星定位系统 110
4.3.1 系统组成 110
4.3.2 工作方式 115
4.3.3 应用实例 117
第五章 网络技术与精准农业 121
5.1 计算机网络技术基础 121
5.1.1 计算机网络的基本概念 121
5.1.2 局域网 126
5.1.3 Internet技术基础 133
5.1.4 www服务 141
5.2 农业信息采集与监控中的网络技术 147
5.2.1 农业信息采集与监控中的串行通信技术 148
5.2.2 现场总线技术 151
5.2.3 农业机械自动化中的网络技术 154
5.2.4 农业自动监测系统中的网络技术 156
5.3 农业信息网 160
5.3.1 农业信息服务 160
5.3.2 网络农业专家系统 168
5.3.3 农业电子商务 171
第六章 快速自动分析监测技术与精准农业 175
6.1 土壤信息采集与制图 175
6.1.1 土壤采样方法 175
6.1.2 土壤养分的快速测定 180
6.1.3 土壤水分快速采集 183
6.1.4 土壤养分的快速制图技术 189
6.2.1 农作物长势监测 199
6.2 农作物长势监测与产量测定 199
6.2.2 农作物产量的遥感估测 204
6.2.3 农作物计产收获 211
6.3 农作物病虫草害监测 215
6.3.1 农作物病虫害遥感监测 215
6.3.2 计算机视觉技术识别杂草 219
6.3.3 田间调查处方图生成方法 223
第七章 全自动化农业机械电子监控技术与精准农业 227
7.1 拖拉机的自动控制技术 228
7.1.1 拖拉机的全自动导航技术 229
7.1.2 多台机器的伺服控制与导向技术 236
7.1.3 拖拉机——农业机械标准总线与系统集成 239
7.2 变量作业机械的自动控制技术 242
7.2.1 精准播种与施肥设备 243
7.2.2 精准农药喷洒设备 248
7.3 农作物产量自动监测技术及设备 249
7.3.1 应用于谷物联合收割机的测产系统 250
7.3.2 采棉机的测产系统 260
7.4.1 基于近红外分光技术的土壤在线分析仪 264
7.4 车载式精准农业自动作业系统 264
7.4.2 激光控制平地系统 266
7.4.3 土壤电导率（EC）实时测试系统 268
7.5 精准灌溉技术及设备 271
7.5.1 精准灌溉的基本思路 272
7.5.2 基于固定式喷灌与滴灌设备的精准灌溉技术 272
7.5.3 基于大型平移式喷灌机的精准灌溉技术 274
8.1.1 精准农业技术体系 284
第八章 精准农业技术集成与应用 284
8.1 精准农业技术集成 284
8.1.2 信息获取 285
8.1.3 信息处理与分析 286
8.1.4 田间实施 288
8.2 精准农业实践过程 288
8.2.1 信息采集 290
8.2.2 信息处理 292
8.2.3 田间实施 295
8.3 应用范例——北京小汤山国家精准农业示范 295
8.3.1 北京小汤山国家精准农业示范基地介绍 297
8.3.2 高光谱遥感技术用于作物苗情诊断和生化组分测试的研究 297
8.3.3 精准农业资源管理地理信息系统建设 299
8.3.4 精准农业农田信息采集系统 300
8.3.5 变量作业机具的研制 303
8.3.6 产量填图的方法及应用 307
9.1 精准园艺——自动控制蔬菜、水果栽培管理设备 316
第九章 精准农业的延伸应用 316
9.1.1 收获机器人 317
9.1.2 栽培、管理机器人 319
9.2 精准养殖——自动养殖技术与设备 323
9.2.1 家畜饲养中的电子识别装置 324
9.2.2 全自动奶牛饲养机器人 325
9.2.3 全自动家蚕饲养机器人 327
9.3.1 水果、蔬菜品质检测技术 329
9.3 精准食品加工——农产品品质分析检测技术 329
9.3.2 谷物品质检测技术 332
9.4 精准林业 334
9.4.1 精准林业导论 334
9.4.2 遥感技术在精准林业中的应用 336
9.4.3 专家系统在精准林业中的应用 337
9.4.4 精准林木检测技术 338
9.4.5 精准林业管理平台 341
结语 345
参考文献 348