精準農(nóng)業(yè)研究與實踐

序
前言
第一章 精準農(nóng)業(yè)概論
1.1 研究背景
1.1.1 發(fā)展精準農(nóng)業(yè)能有效緩解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的嚴重資源環(huán)境壓力
1.1.2 精準農(nóng)業(yè)技術(shù)能夠為農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)增效提供技術(shù)支撐
1.1.3 精準農(nóng)業(yè)能夠促進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)裝備技術(shù)的快速發(fā)展
1.1.4 實施精準農(nóng)業(yè)將全面帶動我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
1.2.2 國內(nèi)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 技術(shù)構(gòu)成與應(yīng)用領(lǐng)域
1.3.1 精準農(nóng)業(yè)農(nóng)田信息獲取關(guān)鍵技術(shù)
1.3.2 精準農(nóng)業(yè)信息處理與決策分析關(guān)鍵技術(shù)
1.3.3 精準農(nóng)業(yè)田間變量實施技術(shù)
1.4 我國精準農(nóng)業(yè)需求分析
1.4.1 發(fā)展精準農(nóng)業(yè)的內(nèi)在需求
1.4.2 精準農(nóng)業(yè)應(yīng)用發(fā)展模式分析
參考文獻
第二章 精準農(nóng)業(yè)信息獲取與解析
2.1 基于遙感技術(shù)的農(nóng)田信息獲取
2.1.1 作物葉面積指數(shù)
2.1.2 作物葉綠素
2.1.3 作物氮素
2.1.4 作物水分
2.1.5 作物病蟲害
2.1.6 土壤水分
2.1.7 土壤氮素養(yǎng)分
2.2 機載農(nóng)田信息獲取
2.2.1 聯(lián)合收割機作物產(chǎn)量信息獲取
2.2.2 土壤電導(dǎo)率數(shù)據(jù)獲取
2.2.3 農(nóng)機作業(yè)面積測量
2.3 農(nóng)田信息快速獲取技術(shù)產(chǎn)品
2.3.1 土壤樣品自動化采集系統(tǒng)
2.3.2 便攜式農(nóng)田信息調(diào)查系統(tǒng)
2.3.3 便攜式歸一化植被指數(shù)測量儀
2.3.4 作物冠層色素比值診斷儀
2.3.5 作物病蟲害信息采集系統(tǒng)
參考文獻
第三章 精準農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理決策支持與處方生成
3.1 精準農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理決策支持與處方生成流程及關(guān)鍵環(huán)節(jié)
3.1.1 土壤養(yǎng)分圖的制作
3.1.2 產(chǎn)量分布圖的制作
3.1.3 生產(chǎn)決策
3.1.4 變量處方圖生成
3.2 變量施肥管理分區(qū)劃分方法
3.2.1 基于多年產(chǎn)量數(shù)據(jù)的精準農(nóng)業(yè)管理分區(qū)提取
3.2.2 基于空間連續(xù)性聚類算法的精準農(nóng)業(yè)管理分區(qū)提取
3.2.3 小結(jié)
3.3 變量施肥的尺度效應(yīng)研究
3.3.1 研究思路與方法
3.3.2 軟件設(shè)計與實現(xiàn)
3.3.3 結(jié)果與分析
3.3.4 小結(jié)
3.4 決策支持與處方生成實例
參考文獻
第四章 精準農(nóng)業(yè)智能裝備
4.1 基于處方圖的變量施肥作業(yè)控制系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)
4.1.1 系統(tǒng)總體設(shè)計
4.1.2 機載作業(yè)控制終端
4.1.3 變量施肥控制器
4.1.4 地速信號采集模塊
4.1.5 輔助導(dǎo)航模塊
4.1.6 控制器系統(tǒng)田間測試試驗
4.2 精準農(nóng)業(yè)變量施肥機的研制
4.2.1 變量施肥機開發(fā)目的
4.2.2 變量施肥機作業(yè)過程介紹
4.2.3 變量施肥機結(jié)構(gòu)介紹
4.2.4 變量施肥機排肥量試驗
4.3 精準農(nóng)業(yè)變量農(nóng)藥噴灑機的研制
4.3.1 精準農(nóng)業(yè)變量農(nóng)藥噴灑機開發(fā)背景
4.3.2 變量噴藥機工作原理
4.3.3 變量噴藥機結(jié)構(gòu)介紹
4.3.4 變量噴藥機實施方式
4.4 基于雜草光譜識別的變量農(nóng)藥噴灑機
4.4.1 農(nóng)田雜草及其危害性
4.4.2 農(nóng)田雜草的防除
4.4.3 近紅外光在雜草治理中的應(yīng)用
4.4.4 基于光譜識別雜草農(nóng)藥噴灑機的研制
4.5 農(nóng)田作業(yè)機械智能導(dǎo)航系統(tǒng)
4.5.1 農(nóng)田導(dǎo)航系統(tǒng)介紹
4.5.2 平行輔助導(dǎo)航系統(tǒng)
4.5.3 田間作業(yè)計算機
4.5.4 輔助導(dǎo)航指示裝置
4.5.5 輔助平行導(dǎo)航監(jiān)視軟件
4.5.6 農(nóng)用輔助導(dǎo)航監(jiān)視系統(tǒng)集成研究
4.5.7 基于平行導(dǎo)航光棒的作業(yè)導(dǎo)航效果
4.6 大田精準灌溉控制系統(tǒng)
4.6.1 系統(tǒng)建設(shè)目的
4.6.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點
4.6.3 系統(tǒng)控制軟件
參考文獻
第五章 精準農(nóng)業(yè)技術(shù)集成平臺
5.1 精準農(nóng)業(yè)軟件集成平臺
5.1.1 概述
5.1.2 平臺架構(gòu)
5.1.3 平臺基礎(chǔ)運行環(huán)境與工具
5.1.4 精準農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)模型
5.1.5 精準農(nóng)業(yè)軟構(gòu)件
5.1.6 平臺內(nèi)部運行機制
5.1.7 基于平臺的應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)
5.2 精準農(nóng)業(yè)硬件通信集成平臺
5.2.1 概述
5.2.2 農(nóng)機作業(yè)單元通信
5.2.3 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)
5.2.4 農(nóng)機遠程監(jiān)控
參考文獻
第六章 精準農(nóng)業(yè)技術(shù)試驗研究
6.1 基于土壤養(yǎng)分與目標產(chǎn)量的作物變量施肥試驗
6.1.1 基于土壤養(yǎng)分和目標產(chǎn)量的作物變量施肥算法
6.1.2 基于土壤養(yǎng)分和目標產(chǎn)量的變量施肥對生物量和產(chǎn)量的影響
6.1.3 基于土壤養(yǎng)分和目標產(chǎn)量的變量施肥對籽粒蛋白質(zhì)含量的影響
6.1.4 基于土壤養(yǎng)分和目標產(chǎn)量的變量施肥生態(tài)效益和經(jīng)濟效益分析
6.2 基于便攜式速測儀器的作物長勢和養(yǎng)分診斷試驗
6.2.1 便攜式作物長勢、養(yǎng)分無損、快速診斷儀器
6.2.2 不同生育期間的NDVIGreenseeker值變化規(guī)律
6.2.3 不同生育期間的sPAD值變化規(guī)律
6.2.4 不同葉位的SPAD值變化規(guī)律
6.2.5 便攜式儀器測定結(jié)論
6.3 基于地物冠層光譜的作物變量施肥試驗
6.3.1 基于地物光譜數(shù)據(jù)的作物變量施肥算法
6.3.2 起身期和拔節(jié)期光譜測定值預(yù)測冬小麥目標產(chǎn)量
6.3.3 基于冠層光譜指數(shù)的變量施肥對冬小麥產(chǎn)量的影響
6.3.4 基于冠層光譜指數(shù)的變量施肥對冬小麥生物量的影響
6.3.5 基于冠層光譜指數(shù)的變量施肥對冬小麥籽粒蛋白質(zhì)含量的影響
6.3.6 基于冠層光譜特征函數(shù)的變量施肥經(jīng)濟和生態(tài)效益分析
6.4 基于冠層光譜和作物生長模型結(jié)合的變量施肥試驗
6.4.1 作物生長模型參數(shù)本地化和施肥算法
6.4.2 冠層光譜與作物生長模型結(jié)合變量施肥對產(chǎn)量影響
6.4.3 冠層光譜與作物生長模型結(jié)合變量施肥對蛋白質(zhì)含量影響
6.4.4 冠層光譜與作物生長模型結(jié)合變量施肥經(jīng)濟效益分析
6.5 基于航空遙感影像的作物養(yǎng)分和長勢評價
6.5.1 基于航空影像的作物養(yǎng)分評價
6.5.2 利用生化參量填圖結(jié)果進行冬小麥長勢評估
6.6 基于遙感技術(shù)的作物精準灌溉試驗
6.6.1 作物精準變量灌溉算法
6.6.2 土壤含水量遙感探測技術(shù)
6.6.3 作物水分探測與精準灌溉決策試驗
參考文獻
第七章 設(shè)施農(nóng)業(yè)精準生產(chǎn)管理技術(shù)研究
7.1 設(shè)施農(nóng)業(yè)生理生態(tài)信息智能傳感器研究
7.1.1 設(shè)施農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境信息傳感器
7.1.2 設(shè)施農(nóng)業(yè)作物生理信息傳感器
7.2 設(shè)施農(nóng)業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)研究開發(fā)
7.2.1 通用型信息采集系統(tǒng)
7.2.2 便攜式環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)
7.2.3 采集控制系統(tǒng)
7.3 設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能管理平臺
7.3.1 分析處理系統(tǒng)
7.3.2 智能決策管理方法
7.4 設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)小型裝備研制
7.4.1 全自動灌溉施肥機
7.4.2 精準注肥機
參考文獻
第八章 北京精準農(nóng)業(yè)應(yīng)用示范工程
8.1 精準農(nóng)業(yè)研究示范基地設(shè)計與建設(shè)
8.1.1 基地水文地理基本情況
8.1.2 基地土地利用規(guī)劃
8.1.3 基地建筑設(shè)施
8.1.4 基地作物種植制度
8.1.5 基地灌排系統(tǒng)
8.1.6 基地建設(shè)工程
8.2 基地精準農(nóng)業(yè)技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)建
8.2.1 基地數(shù)字化成圖
8.2.2 自主差分GPS基準站建設(shè)
8.2.3 精準農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備引進與消化吸收
8.3 精準農(nóng)業(yè)技術(shù)系統(tǒng)運行示范
8.3.1 基地土壤調(diào)查分析
8.3.2 遙感數(shù)據(jù)獲取試驗
8.3.3 作物收割測產(chǎn)與產(chǎn)量圖獲取
8.3.4 基地信息精準管理與處方生成
8.3.5 基地變量施肥試驗
8.3.6 田間精準作業(yè)運行示范
8.4 自主研發(fā)與技術(shù)創(chuàng)新成果
參考文獻
第九章 精準農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用及展望
9.1 北京設(shè)施農(nóng)業(yè)精準生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用
9.1.1 大興區(qū)設(shè)施農(nóng)業(yè)精準生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用總體情況
9.1.2 大興區(qū)采育鎮(zhèn)鮮切菊花生產(chǎn)基地精準農(nóng)業(yè)應(yīng)用典型案例
9.1.3 大興區(qū)苗圃花卉生產(chǎn)基地精準農(nóng)業(yè)典型應(yīng)用案例
9.1.4 設(shè)施農(nóng)業(yè)精準生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用效益分析
9.2 黑龍江農(nóng)業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)精準農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用
9.2.1 精準農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備引進與應(yīng)用基地建設(shè)
9.2.2 精準農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用
9.2.3 精準農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用規(guī)模與效益
9.3 上海精準農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用
9.3.1 上海五四農(nóng)場水稻精準生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用
9.3.2 探索不同經(jīng)營規(guī)模的精準農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用
9.3.3 精準農(nóng)業(yè)技術(shù)在農(nóng)業(yè)其他領(lǐng)域的應(yīng)用
9.4 精準農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用總結(jié)分析
9.5 精準農(nóng)業(yè)展望
9.5.1 對精準農(nóng)業(yè)的再認識
9.5.2 精準農(nóng)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略
9.5.3 精準農(nóng)業(yè)未來前景
參考文獻
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