精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)研究與實(shí)踐

序
前言
第一章 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)概論
1.1 研究背景
1.1.1 發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)能有效緩解農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的嚴(yán)重資源環(huán)境壓力
1.1.2 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)能夠?yàn)檗r(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)增效提供技術(shù)支撐
1.1.3 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)能夠促進(jìn)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(shí)施精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)將全面帶動(dòng)我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國(guó)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)
1.2.2 國(guó)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(zhǔn)農(nóng)業(yè)農(nóng)田信息獲取關(guān)鍵技術(shù)
1.3.2 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)信息處理與決策分析關(guān)鍵技術(shù)
1.3.3 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)田間變量實(shí)施技術(shù)
1.4 我國(guó)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)需求分析
1.4.1 發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的內(nèi)在需求
1.4.2 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)應(yīng)用發(fā)展模式分析
參考文獻(xiàn)
第二章 精準(zhǔn)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(jī)載農(nóng)田信息獲取
2.2.1 聯(lián)合收割機(jī)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(jī)作業(yè)面積測(cè)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(dòng)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(cè)量?jī)x
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(xiàn)
第三章 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理決策支持與處方生成
3.1 精準(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)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(jì)與實(shí)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(shí)例
參考文獻(xiàn)
第四章 精準(zhǔn)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(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
4.1.2 機(jī)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(hào)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(cè)試試驗(yàn)
4.2 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)變量施肥機(jī)的研制
4.2.1 變量施肥機(jī)開發(fā)目的
4.2.2 變量施肥機(jī)作業(yè)過(guò)程介紹
4.2.3 變量施肥機(jī)結(jié)構(gòu)介紹
4.2.4 變量施肥機(jī)排肥量試驗(yàn)
4.3 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)變量農(nóng)藥噴灑機(jī)的研制
4.3.1 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)變量農(nóng)藥噴灑機(jī)開發(fā)背景
4.3.2 變量噴藥機(jī)工作原理
4.3.3 變量噴藥機(jī)結(jié)構(gòu)介紹
4.3.4 變量噴藥機(jī)實(shí)施方式
4.4 基于雜草光譜識(shí)別的變量農(nóng)藥噴灑機(jī)
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(shí)別雜草農(nóng)藥噴灑機(jī)的研制
4.5 農(nóng)田作業(yè)機(jī)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(jì)算機(jī)
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(zhǔn)灌溉控制系統(tǒng)
4.6.1 系統(tǒng)建設(shè)目的
4.6.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)
4.6.3 系統(tǒng)控制軟件
參考文獻(xiàn)
第五章 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)集成平臺(tái)
5.1 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)軟件集成平臺(tái)
5.1.1 概述
5.1.2 平臺(tái)架構(gòu)
5.1.3 平臺(tái)基礎(chǔ)運(yùn)行環(huán)境與工具
5.1.4 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)模型
5.1.5 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)軟構(gòu)件
5.1.6 平臺(tái)內(nèi)部運(yùn)行機(jī)制
5.1.7 基于平臺(tái)的應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)
5.2 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)硬件通信集成平臺(tái)
5.2.1 概述
5.2.2 農(nóng)機(jī)作業(yè)單元通信
5.2.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)
5.2.4 農(nóng)機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)控
參考文獻(xiàn)
第六章 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)試驗(yàn)研究
6.1 基于土壤養(yǎng)分與目標(biāo)產(chǎn)量的作物變量施肥試驗(yàn)
6.1.1 基于土壤養(yǎng)分和目標(biāo)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(biāo)產(chǎn)量的變量施肥對(duì)生物量和產(chǎn)量的影響
6.1.3 基于土壤養(yǎng)分和目標(biāo)產(chǎn)量的變量施肥對(duì)籽粒蛋白質(zhì)含量的影響
6.1.4 基于土壤養(yǎng)分和目標(biāo)產(chǎn)量的變量施肥生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益分析
6.2 基于便攜式速測(cè)儀器的作物長(zhǎng)勢(shì)和養(yǎng)分診斷試驗(yàn)
6.2.1 便攜式作物長(zhǎng)勢(shì)、養(yǎng)分無(wú)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(cè)定結(jié)論
6.3 基于地物冠層光譜的作物變量施肥試驗(yàn)
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(cè)定值預(yù)測(cè)冬小麥目標(biāo)產(chǎn)量
6.3.3 基于冠層光譜指數(shù)的變量施肥對(duì)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(duì)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(duì)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(jì)和生態(tài)效益分析
6.4 基于冠層光譜和作物生長(zhǎng)模型結(jié)合的變量施肥試驗(yàn)
6.4.1 作物生長(zhǎng)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(zhǎng)模型結(jié)合變量施肥對(duì)產(chǎn)量影響
6.4.3 冠層光譜與作物生長(zhǎng)模型結(jié)合變量施肥對(duì)蛋白質(zhì)含量影響
6.4.4 冠層光譜與作物生長(zhǎng)模型結(jié)合變量施肥經(jīng)濟(jì)效益分析
6.5 基于航空遙感影像的作物養(yǎng)分和長(zhǎng)勢(shì)評(píng)價(jià)
6.5.1 基于航空影像的作物養(yǎng)分評(píng)價(jià)
6.5.2 利用生化參量填圖結(jié)果進(jìn)行冬小麥長(zhǎng)勢(shì)評(píng)估
6.6 基于遙感技術(shù)的作物精準(zhǔn)灌溉試驗(yàn)
6.6.1 作物精準(zhǔn)變量灌溉算法
6.6.2 土壤含水量遙感探測(cè)技術(shù)
6.6.3 作物水分探測(cè)與精準(zhǔn)灌溉決策試驗(yàn)
參考文獻(xiàn)
第七章 設(shè)施農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)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(cè)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(tái)
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(dòng)灌溉施肥機(jī)
7.4.2 精準(zhǔn)注肥機(jī)
參考文獻(xiàn)
第八章 北京精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)應(yīng)用示范工程
8.1 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)研究示范基地設(shè)計(jì)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(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)系統(tǒng)構(gòu)建
8.2.1 基地?cái)?shù)字化成圖
8.2.2 自主差分GPS基準(zhǔn)站建設(shè)
8.2.3 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備引進(jìn)與消化吸收
8.3 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)系統(tǒng)運(yùn)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(yàn)
8.3.3 作物收割測(cè)產(chǎn)與產(chǎn)量圖獲取
8.3.4 基地信息精準(zhǔn)管理與處方生成
8.3.5 基地變量施肥試驗(yàn)
8.3.6 田間精準(zhǔn)作業(yè)運(yùn)行示范
8.4 自主研發(fā)與技術(shù)創(chuàng)新成果
參考文獻(xiàn)
第九章 精準(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)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(zhǔn)農(nóng)業(yè)典型應(yīng)用案例
9.1.4 設(shè)施農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)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(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用
9.2.1 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)裝備引進(jìn)與應(yīng)用基地建設(shè)
9.2.2 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用
9.2.3 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用規(guī)模與效益
9.3 上海精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用
9.3.1 上海五四農(nóng)場(chǎng)水稻精準(zhǔn)生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用
9.3.2 探索不同經(jīng)營(yíng)規(guī)模的精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用
9.3.3 精準(zhǔn)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(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用總結(jié)分析
9.5 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)展望
9.5.1 對(duì)精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的再認(rèn)識(shí)
9.5.2 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略
9.5.3 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)未來(lái)前景
參考文獻(xiàn)
彩圖