本書以著者團隊十多年的研究成果為基礎，全面介紹了智慧農業(yè)的關鍵技術、系統(tǒng)、裝備及其應用，主要包括農業(yè)信息感知技術與傳感器、智能農業(yè)裝備技術、農用航空技術及應用、智慧農業(yè)生產系統(tǒng)、農業(yè)病蟲害防治系統(tǒng)、農產品智能物流與安全溯源系統(tǒng)、智慧農業(yè)信息化平臺建設及數(shù)字鄉(xiāng)村等內容。書中還提供了相關典型應用案例，并結合著者團隊的研究工作展示了智慧農業(yè)綜合應用成果。本書兼具理論與實踐，能夠使讀者全面了解智慧農業(yè)的基本理論及其應用。
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目錄
第1章 智慧農業(yè)概述 1
1.1 智慧農業(yè)概念 1
1.1.1 智慧農業(yè)內涵 1
1.1.2 智慧農業(yè)特點 2
1.2 智慧農業(yè)的系統(tǒng)架構 2
1.2.1 智慧農業(yè)構成 2
1.2.2 智慧農業(yè)核心技術模塊 3
1.3 智慧農業(yè)的核心技術 4
1.3.1 物聯(lián)網技術 4
1.3.2 云計算技術 4
1.3.3 大數(shù)據(jù)技術 5
1.3.4 人工智能技術 5
1.3.5 邊緣計算技術 6
1.3.6 區(qū)塊鏈技術 6
1.3.7 5G技術 6
1.4 智慧農業(yè)國內外發(fā)展現(xiàn)狀 7
1.4.1 國外智慧農業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 7
1.4.2 國內智慧農業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 9
1.5 我國智慧農業(yè)發(fā)展目標與趨勢 10
1.5.1 我國智慧農業(yè)發(fā)展目標 10
1.5.2 我國智慧農業(yè)發(fā)展趨勢 11
參考文獻 12
第2章 農業(yè)信息感知技術與傳感器 14
2.1 智能農機裝備傳感器 14
2.1.1 農田土壤信息傳感器技術 14
2.1.2 作物生長信息及病蟲害傳感器技術 15
2.1.3 作業(yè)環(huán)境傳感器技術 17
2.1.4 農機裝備作業(yè)參數(shù)傳感器技術 19
2.1.5 我國智慧農機裝備傳感器產業(yè) 21
2.2 農用無人機遙感傳感器 22
2.2.1 作物長勢監(jiān)測 23
2.2.2 作物營養(yǎng)與冠層溫度診斷 24
2.2.3 作物面積與產量估計 24
2.3 農業(yè)物聯(lián)網傳感器 24
2.4 農業(yè)測控終端 26
2.4.1 通用技術基礎方面 26
2.4.2 設施農業(yè)方面 26
2.4.3 大田農業(yè)方面 27
2.4.4 養(yǎng)殖方面 29
2.5 空天地一體化傳感技術 29
2.5.1 作物生命信息多尺度獲取 30
2.5.2 作物脅迫信息快速檢測技術與儀器 30
2.5.3 作物表型信息的快速獲取技術 30
2.5.4 作物環(huán)境信息的快速獲取技術 30
2.5.5 微小型無人機遙感技術與平臺 31
2.5.6 衛(wèi)星遙感技術與平臺 31
2.6 農業(yè)傳感器技術發(fā)展趨勢 31
2.6.1 低成本化 31
2.6.2 高穩(wěn)定性 32
2.6.3 高智能化 32
2.6.4 可移植性 32
2.6.5 好操作性 32
參考文獻 32
第3章 智能農業(yè)裝備技術 37
3.1 農機定位與導航技術 37
3.1.1 農機定位信息獲取 37
3.1.2 農機導航控制 46
3.1.3 障礙物檢測技術 53
3.2 變量技術 63
3.2.1 變量技術的概述 63
3.2.2 變量作業(yè)系統(tǒng)的核心技術 65
3.2.3 常見的變量農業(yè)機械 77
3.2.4 變量作業(yè)當前存在的問題與展望 81
3.3 農業(yè)機器人 82
3.3.1 農業(yè)機器人的概況 82
3.3.2 農業(yè)機器人的組成 87
3.3.3 農業(yè)機器人的關鍵核心技術 89
3.3.4 農業(yè)機器人的應用實例 91
參考文獻 94
第4章 農用航空技術及應用 97
4.1農用航空發(fā)展現(xiàn)狀 97
4.1.1 國外農用航空發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀 97
4.1.2 中國農用航空發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀 99
4.1.3 農用航空相關學術會議與學術組織 101
4.2 農用無人機及飛控 102
4.2.1 農用無人機飛行器平臺 102
4.2.2 植保無人機 108
4.2.3 農用無人機飛控 110
4.3農用無人機低空遙感技術與裝備 122
4.3.1 農用無人機低空遙感概述 122
4.3.2 農用無人機低空遙感技術特點 123
4.3.3 無人機低空遙感研究進展 125
4.3.4 數(shù)據(jù)傳輸與處理技術的發(fā)展 127
4.3.5 穩(wěn)定平臺 130
4.3.6 遙感圖像處理 131
4.4農用航空植保作業(yè) 132
4.4.1 植保機械發(fā)展的歷史和趨勢 132
4.4.2 航空植保的優(yōu)點 138
4.4.3 航空植保發(fā)展的研究重點與關鍵技術 140
4.4.4 植保專用作業(yè)飛行控制與管理系統(tǒng) 146
4.4.5 植保機配套設施與檢測手段 148
4.5 農用航空其他技術 150
4.5.1 授粉作業(yè) 150
4.5.2 施肥作業(yè) 154
4.5.3 采棉機收割前脫葉作業(yè) 156
4.5.4 農林火情監(jiān)控 158
4.5.5 播種 159
4.5.6 農村規(guī)劃 160
4.5.7 農田水利 165
參考文獻 166
第5章 智慧農業(yè)生產系統(tǒng) 177
5.1智慧種植 177
5.1.1 引言 177
5.1.2 智慧種植系統(tǒng)架構 177
5.1.3 環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng) 179
5.1.4 智能水肥系統(tǒng) 181
5.1.5 病蟲害預警系統(tǒng) 183
5.1.6 應用舉例 185
5.2 植物工廠 186
5.2.1 引言 186
5.2.2 植物工廠概述 186
5.2.3 植物工廠總體架構 190
5.2.4 植物工廠關鍵技術 190
5.2.5 植物工廠智能系統(tǒng) 191
5.2.6 植物工廠近期進展 198
5.2.7 應用舉例 200
5.3 智慧畜禽養(yǎng)殖 201
5.3.1 引言 201
5.3.2 智慧畜禽養(yǎng)殖系統(tǒng)架構 201
5.3.3 信息監(jiān)測系統(tǒng) 202
5.3.4 智能培育與控制系統(tǒng) 204
5.3.5 應用案例 204
5.4 智慧水產養(yǎng)殖 209
5.4.1 引言 209
5.4.2 智慧水產總體架構 209
5.4.3 智慧水質管控 209
5.4.4 水生疾病預警 210
5.4.5 養(yǎng)殖生產智能管控系統(tǒng) 213
5.4.6 應用案例 215
參考文獻 218
第6章 農業(yè)病蟲害防治系統(tǒng) 221
6.1 概述 221
6.2 作物病害信息檢測和監(jiān)測技術 222
6.2.1 基于光譜反射信息的作物病害檢測技術 222
6.2.2 基于機器視覺技術的作物病害檢測技術 240
6.2.3 基于光譜成像技術的作物病害檢測技術 247
6.2.4 基于遙感信息分析的作物病害監(jiān)測技術 265
6.2.5 基于深度學習的作物病害檢測識別技術 271
6.3 作物病害監(jiān)測儀器及預警系統(tǒng) 276
6.3.1 作物病害監(jiān)測儀器裝備 276
6.3.2 作物病害物聯(lián)網監(jiān)測預警系統(tǒng) 277
6.4 作物蟲害信息檢測技術 282
6.4.1 基于光譜信息的作物蟲害檢測技術 284
6.4.2 基于機器視覺技術的作物蟲害檢測技術 285
6.5 作物蟲害預警系統(tǒng) 289
6.5.1 昆蟲新型計數(shù)/監(jiān)測裝備 289
6.5.2 遠程專家診斷系統(tǒng) 290
參考文獻 292
第7章 農產品智能物流與安全溯源系統(tǒng) 296
7.1 物流信息化的內涵及主要內容 296
7.1.1 物流信息的內涵 296
7.1.2 農產品物流信息獲取技術 297
7.1.3 物流信息傳輸技術 301
7.1.4 物流信息管理技術 303
7.2 農產品物流物聯(lián)網技術 305
7.2.1 物聯(lián)網概述 305
7.2.2 物流領域的物聯(lián)網技術應用 306
7.3 農產品智能倉儲 307
7.3.1 智慧倉儲及常用倉儲裝備 307
7.3.2 智慧倉儲應用案例 312
7.4 農產品質量安全追溯技術 312
7.4.1 追溯技術發(fā)展與應用 312
7.4.2 追溯系統(tǒng)概述 313
7.4.3 基于區(qū)塊鏈的追溯技術及系統(tǒng) 314
參考文獻 315
第8章 智慧農業(yè)信息化平臺建設 317
8.1 農業(yè)信息化平臺 317
8.1.1 概述 317
8.1.2 農業(yè)信息化平臺特點分析 317
8.1.3 農業(yè)信息化平臺核心技術 318
8.1.4 農業(yè)信息化平臺構建 319
8.1.5 國內外農業(yè)信息化平臺應用案例 320
8.1.6 浙江智慧農業(yè)云平臺 324
8.1.7 小結 326
8.2 智能農機管理平臺 327
8.2.1 概述 327
8.2.2 智能農機管理系統(tǒng)現(xiàn)狀 328
8.2.3 智能農機管理關鍵技術 330
8.2.4 智能農機管理平臺架構 335
8.2.5 智能農機管理平臺發(fā)展趨勢 338
8.2.6 應用實例 338
8.3 畜牧生產管理平臺 340
8.3.1 概述 340
8.3.2 畜牧生產管理平臺關鍵技術 341
8.3.3 畜牧生產管理平臺近期進展 346
8.3.4 應用舉例 347
8.4 農業(yè)氣象業(yè)務系統(tǒng) 357
8.4.1 概述 357
8.4.2 農業(yè)氣象業(yè)務系統(tǒng)建設現(xiàn)狀 357
8.4.3 現(xiàn)代農業(yè)氣象業(yè)務平臺 359
8.4.4 智慧農業(yè)氣象APP 366
8.4.5 小結 371
參考文獻 372
第9章 數(shù)字鄉(xiāng)村 377
9.1 鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略背景 377
9.2 數(shù)字鄉(xiāng)村概念與發(fā)展模式 378
9.2.1 政策回顧 378
9.2.2 數(shù)字鄉(xiāng)村概念解讀 384
9.2.3 數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展模式 386
9.3 數(shù)字鄉(xiāng)村建設標準及評價 387
9.3.1 數(shù)字鄉(xiāng)村建設標準體系 387
9.3.2 數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展評價機制 393
9.3.3 數(shù)字鄉(xiāng)村建設案例 396
9.4 數(shù)字鄉(xiāng)村的建設方向 397
9.5 數(shù)字鄉(xiāng)村基礎建設場景集成 400
9.5.1 新一代信息基礎設施 400
9.5.2 鄉(xiāng)村傳統(tǒng)基礎設施數(shù)字化改造 400
9.5.3 農村智慧物流體系 400
9.5.4 鄉(xiāng)村智腦公共數(shù)據(jù)平臺 401
9.6 數(shù)字鄉(xiāng)村生產經營場景集成 403
9.6.1 產業(yè)大腦 403
9.6.2 數(shù)字農業(yè)工廠 405
9.6.3 農村電商 408
9.6.4 鄉(xiāng)村新業(yè)態(tài) 409
9.6.5 鄉(xiāng)村品牌經營數(shù)字化 412
9.7 數(shù)字鄉(xiāng)村治理場景集成 415
9.7.1 鄉(xiāng)村生態(tài)文明治理 415
9.7.2 鄉(xiāng)村“四治”平臺 417
9.7.3 鄉(xiāng)村便民政務服務 420
9.7.4 鄉(xiāng)村數(shù)字黨建 423
9.7.5 農村信息應急管理建設 424
9.8 數(shù)字鄉(xiāng)村公共服務場景集成 430
9.8.1 鄉(xiāng)村文化服務數(shù)字化 434
9.8.2 鄉(xiāng)村健康養(yǎng)老數(shù)字化 437
9.8.3 鄉(xiāng)村人才教育培養(yǎng)數(shù)字化 439
參考文獻 441
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