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目次
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本書以農作信息的獲取、處理、模擬、調控為主要環節，重點論述數字農作的基本理論、研究方法、關鍵技術、應用系統、發展前景等，主要包括數字農作的產生、特征及作用，數字農作研究的原理與方法，數字化種植設計技術，作物管理知識模型，作物生長模擬模型，作物生長監測診斷，農作空間信息管理，數字農作支持系統，數字農作技術發展前景等9章內容，形成較為全面深入的數字農作理論與技術體系，具有突出的系統性、先進性、知識性和應用性。 本書可作為從事農業信息技術研究與應用的教學、科研和管理人員以及相關學科研究生的科技參考書。
作者簡介
曹衛星，男，漢族，1958年8月生，江蘇南通人，現任南京農業大學副校長；民盟中央常委，民盟江蘇省委主委，全國人大代表，江蘇省政協副主席；江蘇省自然科學基金委副主任，江蘇省信息農業高技術研究重點實驗室主任，全國作物栽培專業委員會副主任，863計劃重大項目總體專家組組長。 主要研究作物生態和信息農學，先后主持完成國家杰出青年科學基金、國家自然科學基金重點項目、863計劃、國際合作項目及省部級科研項目等40多項。已發表核心期刊論文362篇，其中sCI收錄65篇；出版著作5部；登記國家軟件著作權22項。獲得國家科技進步二等獎1項，教育部科技進步一等獎2項、二等獎1項，江蘇省科技進步一等獎、教學成果一等獎各l項。入選教育部“跨世紀優秀人才計劃”、人事部“百千萬人才工程”，獲國務院政府特殊津貼、全國優秀教師、全國留學回國人員成就獎等。
目次
序
前言
第1章 數字農作的產生、特征及作用
1.1 數字農作的產生與發展
1.1.1 數字農作的產生背景
1.1.2 數字農作的發展過程
1.2 數字農作的技術內涵與特征
1.2.1 數字農作的內涵
1.2.2 數字農作的關鍵技術
1.2.3 數字農作的基本特征
1.3 數字農作的作用與應用
1.3.1 數字農作的作用
1.3.2 數字農作的應用
第2章 數字農作研究的基本原理與方法
2.1 農作系統分析
2.1.1 系統分析的基本概念
2.1.2 農作系統的等級性
2.1.3 農作系統的水平
2.1.4 農作系統的表示
2.2 農作信息獲取方法
2.2.1 試驗設計與實施
2.2.2 觀察與測定
2.2.3 文獻資料獲取
2.3 農作信息處理技術
2.3.1 定量分析
2.3.2 算法構建
2.4 農作信息系統的設計與實現
2.4.1 系統總體設計
2.4.2 系統構件設計
2.4.3 系統集成開發
2.4.4 系統的測試檢驗與應用
第3章 數字化種植設計技術
3.1 作物生態適應性評價
3.1.1 作物氣候適應性評價
3.1.2 作物土壤適應性評價
3.1.3 作物地域生態適應性評價
3.2 作物空間分區技術
3.2.1 作物空間分布特點
3.2.2 作物空間分區技術
3.2.3 作物空間分區實例
3.3 作物周年布局技術
3.3.1 復種潛力指數估算
3.3.2 熟制類型確定
3.3.3 作物周年布局
3.4 種植優化設計及效益評價
3.4.1 種植模式優化設計
3.4.2 種植結構優化設計
3.4.3 作物種植模式效益評價
3.4.4 種植結構效益評價
第4章 作物管理知識模型
4.1 作物管理知識模型的定義、特征與作用
4.1.1 作物管理知識模型的產生背景
4.1.2 作物管理知識模型的定義與特征
4.1.3 作物管理知識模型的作用與意義
4.2 作物管理知識模型的構建
4.2.1 作物管理知識模型的框架結構
4.2.2 作物栽培方案設計模型
4.2.3 作物生長指標設計模型
4.3 基于知識模型的作物管理方案設計
4.3.1 作物管理方案的實例分析
4.3.2 作物管理方案的測試與檢驗
第5章 作物生長模擬模型
5.1 作物生長模擬模型的概念、特征及作用
5.1.1 作物生長模擬模型的概念
5.1.2 作物生長模擬模型的特征
5.1.3 作物生長模擬模型的作用
5.2 作物生長模擬模型的構建
5.2.1 作物生長模擬模型的構建方法
5.2.2 作物階段發育模型
5.2.3 作物器官建成模型
5.2.4 物質生產與分配模型
5.2.5 作物品質形成模型
5.2.6 作物養分動態模型
5.2.7 土壤-作物系統水分平衡模型
5.3 可視化作物生長系統的構建
5.3.1 作物形態結構模型
5.3.2 作物形態可視化技術
5.3.3 數字化可視化作物生長系統
5.4 智能化作物集成建模輔助系統
5.4.1 系統原理與構建方法
5.4.2 系統結構及內容
5.4.3 系統功能及核心部件
5.4.4 應用分析：重構小麥生長模型
第6章 作物生長的遙感監測
6.1 農業遙感的基本原理與方法
6.1.1 農業遙感的生物物理基礎
6.1.2 農業遙感信息獲取與處理方法
6.2 作物生長的遙感監測模型
6.2.1 作物反射光譜的變化模式
6.2.2 作物生長特征的監測模型
6.2.3 作物生理參數的監測模型
6.2.4 作物生產力的監測模型
6.2.5 基于地空信息融合的作物生長監測
6.3 作物生長監測系統
6.3.1 作物生長監測設備的設計與研制
6.3.2 作物生長監測系統的構建與實現
6.3.3 作物遙感技術與模型技術的耦合
第7章 農作空間信息管理
7.1 農業地理信息系統
7.1.1 地理信息系統的概念與特征
7.1.2 農業地理信息系統的構建
7.1.3 農業地理信息系統的應用領域
7.2 基于GIS的農作空間信息管理
7.2.1 農作空間信息的變化特征
7.2.2 農作空間信息分析技術
7.2.3 GIS與GPS和RS集成的機制與模式
7.2.4 農作空間信息管理系統的構建與實現
7.3 基于GIS和模型的農作生產力評價
7.3.1 農作潛在生產力
7.3.2 農作現實生產力
7.3.3 基于GIs和知識模型的農作生產力評價
7.3.4 基于GIS和生長模型的農作生產力評價
7.3.5 農作生產力優化
第8章 數字農作支持系統
8.1 農業決策支持系統的概念、特征與功能
8.1.1 決策支持系統的基本概念和結構
8.1.2 農業決策支持系統的類型與特征
8.1.3 農業決策支持系統的功能與應用
8.2 數字農作支持系統的構建與實現
8.2.1 數字農作支持系統的技術支撐
8.2.2 數字農作關鍵技術的耦合機制
8.2.3 數字農作支持系統的設計與開發
8.3 數字農作支持系統的應用評價
8.4 數字化農作管理儀的研制與實現
8.4.1 系統目標、特性及功能需求
8.4.2 關鍵開發技術
8.4.3 系統的實現與測試
第9章 數字農作技術發展前景
9.1 數字農業的總體發展趨勢
9.2 數字農作技術的發展方向
9.2.1 遙感監測技術
9.2.2 過程模擬技術
9.2.3 知識工程技術
9.2.4 系統集成技術
9.3 數字農作技術的前景展望
9.3.1 信息農作
9.3.2 3S農作
9.3.3 數字農作
9.3.4 虛擬農作
9.3.5 精確農作
參考文獻
索引
前言
第1章 數字農作的產生、特征及作用
1.1 數字農作的產生與發展
1.1.1 數字農作的產生背景
1.1.2 數字農作的發展過程
1.2 數字農作的技術內涵與特征
1.2.1 數字農作的內涵
1.2.2 數字農作的關鍵技術
1.2.3 數字農作的基本特征
1.3 數字農作的作用與應用
1.3.1 數字農作的作用
1.3.2 數字農作的應用
第2章 數字農作研究的基本原理與方法
2.1 農作系統分析
2.1.1 系統分析的基本概念
2.1.2 農作系統的等級性
2.1.3 農作系統的水平
2.1.4 農作系統的表示
2.2 農作信息獲取方法
2.2.1 試驗設計與實施
2.2.2 觀察與測定
2.2.3 文獻資料獲取
2.3 農作信息處理技術
2.3.1 定量分析
2.3.2 算法構建
2.4 農作信息系統的設計與實現
2.4.1 系統總體設計
2.4.2 系統構件設計
2.4.3 系統集成開發
2.4.4 系統的測試檢驗與應用
第3章 數字化種植設計技術
3.1 作物生態適應性評價
3.1.1 作物氣候適應性評價
3.1.2 作物土壤適應性評價
3.1.3 作物地域生態適應性評價
3.2 作物空間分區技術
3.2.1 作物空間分布特點
3.2.2 作物空間分區技術
3.2.3 作物空間分區實例
3.3 作物周年布局技術
3.3.1 復種潛力指數估算
3.3.2 熟制類型確定
3.3.3 作物周年布局
3.4 種植優化設計及效益評價
3.4.1 種植模式優化設計
3.4.2 種植結構優化設計
3.4.3 作物種植模式效益評價
3.4.4 種植結構效益評價
第4章 作物管理知識模型
4.1 作物管理知識模型的定義、特征與作用
4.1.1 作物管理知識模型的產生背景
4.1.2 作物管理知識模型的定義與特征
4.1.3 作物管理知識模型的作用與意義
4.2 作物管理知識模型的構建
4.2.1 作物管理知識模型的框架結構
4.2.2 作物栽培方案設計模型
4.2.3 作物生長指標設計模型
4.3 基于知識模型的作物管理方案設計
4.3.1 作物管理方案的實例分析
4.3.2 作物管理方案的測試與檢驗
第5章 作物生長模擬模型
5.1 作物生長模擬模型的概念、特征及作用
5.1.1 作物生長模擬模型的概念
5.1.2 作物生長模擬模型的特征
5.1.3 作物生長模擬模型的作用
5.2 作物生長模擬模型的構建
5.2.1 作物生長模擬模型的構建方法
5.2.2 作物階段發育模型
5.2.3 作物器官建成模型
5.2.4 物質生產與分配模型
5.2.5 作物品質形成模型
5.2.6 作物養分動態模型
5.2.7 土壤-作物系統水分平衡模型
5.3 可視化作物生長系統的構建
5.3.1 作物形態結構模型
5.3.2 作物形態可視化技術
5.3.3 數字化可視化作物生長系統
5.4 智能化作物集成建模輔助系統
5.4.1 系統原理與構建方法
5.4.2 系統結構及內容
5.4.3 系統功能及核心部件
5.4.4 應用分析：重構小麥生長模型
第6章 作物生長的遙感監測
6.1 農業遙感的基本原理與方法
6.1.1 農業遙感的生物物理基礎
6.1.2 農業遙感信息獲取與處理方法
6.2 作物生長的遙感監測模型
6.2.1 作物反射光譜的變化模式
6.2.2 作物生長特征的監測模型
6.2.3 作物生理參數的監測模型
6.2.4 作物生產力的監測模型
6.2.5 基于地空信息融合的作物生長監測
6.3 作物生長監測系統
6.3.1 作物生長監測設備的設計與研制
6.3.2 作物生長監測系統的構建與實現
6.3.3 作物遙感技術與模型技術的耦合
第7章 農作空間信息管理
7.1 農業地理信息系統
7.1.1 地理信息系統的概念與特征
7.1.2 農業地理信息系統的構建
7.1.3 農業地理信息系統的應用領域
7.2 基于GIS的農作空間信息管理
7.2.1 農作空間信息的變化特征
7.2.2 農作空間信息分析技術
7.2.3 GIS與GPS和RS集成的機制與模式
7.2.4 農作空間信息管理系統的構建與實現
7.3 基于GIS和模型的農作生產力評價
7.3.1 農作潛在生產力
7.3.2 農作現實生產力
7.3.3 基于GIs和知識模型的農作生產力評價
7.3.4 基于GIS和生長模型的農作生產力評價
7.3.5 農作生產力優化
第8章 數字農作支持系統
8.1 農業決策支持系統的概念、特征與功能
8.1.1 決策支持系統的基本概念和結構
8.1.2 農業決策支持系統的類型與特征
8.1.3 農業決策支持系統的功能與應用
8.2 數字農作支持系統的構建與實現
8.2.1 數字農作支持系統的技術支撐
8.2.2 數字農作關鍵技術的耦合機制
8.2.3 數字農作支持系統的設計與開發
8.3 數字農作支持系統的應用評價
8.4 數字化農作管理儀的研制與實現
8.4.1 系統目標、特性及功能需求
8.4.2 關鍵開發技術
8.4.3 系統的實現與測試
第9章 數字農作技術發展前景
9.1 數字農業的總體發展趨勢
9.2 數字農作技術的發展方向
9.2.1 遙感監測技術
9.2.2 過程模擬技術
9.2.3 知識工程技術
9.2.4 系統集成技術
9.3 數字農作技術的前景展望
9.3.1 信息農作
9.3.2 3S農作
9.3.3 數字農作
9.3.4 虛擬農作
9.3.5 精確農作
參考文獻
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