本書以著者團隊十多年的研究成果為基礎(chǔ)，全面介紹了智慧農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)、系統(tǒng)、裝備及其應(yīng)用，主要包括農(nóng)業(yè)信息感知技術(shù)與傳感器、智能農(nóng)業(yè)裝備技術(shù)、農(nóng)用航空技術(shù)及應(yīng)用、智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)病蟲害防治系統(tǒng)、農(nóng)產(chǎn)品智能物流與安全溯源系統(tǒng)、智慧農(nóng)業(yè)信息化平臺建設(shè)及數(shù)字鄉(xiāng)村等內(nèi)容。書中還提供了相關(guān)典型應(yīng)用案例，并結(jié)合著者團隊的研究工作展示了智慧農(nóng)業(yè)綜合應(yīng)用成果。本書兼具理論與實踐，能夠使讀者全面了解智慧農(nóng)業(yè)的基本理論及其應(yīng)用。
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目錄
第1章 智慧農(nóng)業(yè)概述 1
1.1 智慧農(nóng)業(yè)概念 1
1.1.1 智慧農(nóng)業(yè)內(nèi)涵 1
1.1.2 智慧農(nóng)業(yè)特點 2
1.2 智慧農(nóng)業(yè)的系統(tǒng)架構(gòu) 2
1.2.1 智慧農(nóng)業(yè)構(gòu)成 2
1.2.2 智慧農(nóng)業(yè)核心技術(shù)模塊 3
1.3 智慧農(nóng)業(yè)的核心技術(shù) 4
1.3.1 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 4
1.3.2 云計算技術(shù) 4
1.3.3 大數(shù)據(jù)技術(shù) 5
1.3.4 人工智能技術(shù) 5
1.3.5 邊緣計算技術(shù) 6
1.3.6 區(qū)塊鏈技術(shù) 6
1.3.7 5G技術(shù) 6
1.4 智慧農(nóng)業(yè)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 7
1.4.1 國外智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 7
1.4.2 國內(nèi)智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 9
1.5 我國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展目標(biāo)與趨勢 10
1.5.1 我國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展目標(biāo) 10
1.5.2 我國智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢 11
參考文獻 12
第2章 農(nóng)業(yè)信息感知技術(shù)與傳感器 14
2.1 智能農(nóng)機裝備傳感器 14
2.1.1 農(nóng)田土壤信息傳感器技術(shù) 14
2.1.2 作物生長信息及病蟲害傳感器技術(shù) 15
2.1.3 作業(yè)環(huán)境傳感器技術(shù) 17
2.1.4 農(nóng)機裝備作業(yè)參數(shù)傳感器技術(shù) 19
2.1.5 我國智慧農(nóng)機裝備傳感器產(chǎn)業(yè) 21
2.2 農(nóng)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(chǎn)量估計 24
2.3 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器 24
2.4 農(nóng)業(yè)測控終端 26
2.4.1 通用技術(shù)基礎(chǔ)方面 26
2.4.2 設(shè)施農(nóng)業(yè)方面 26
2.4.3 大田農(nóng)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(shù) 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(shù)與儀器 30
2.5.3 作物表型信息的快速獲取技術(shù) 30
2.5.4 作物環(huán)境信息的快速獲取技術(shù) 30
2.5.5 微小型無人機遙感技術(shù)與平臺 31
2.5.6 衛(wèi)星遙感技術(shù)與平臺 31
2.6 農(nóng)業(yè)傳感器技術(shù)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(nóng)業(yè)裝備技術(shù) 37
3.1 農(nóng)機定位與導(dǎo)航技術(shù) 37
3.1.1 農(nóng)機定位信息獲取 37
3.1.2 農(nóng)機導(dǎo)航控制 46
3.1.3 障礙物檢測技術(shù) 53
3.2 變量技術(shù) 63
3.2.1 變量技術(shù)的概述 63
3.2.2 變量作業(yè)系統(tǒng)的核心技術(shù) 65
3.2.3 常見的變量農(nóng)業(yè)機械 77
3.2.4 變量作業(yè)當(dāng)前存在的問題與展望 81
3.3 農(nóng)業(yè)機器人 82
3.3.1 農(nóng)業(yè)機器人的概況 82
3.3.2 農(nóng)業(yè)機器人的組成 87
3.3.3 農(nóng)業(yè)機器人的關(guān)鍵核心技術(shù) 89
3.3.4 農(nóng)業(yè)機器人的應(yīng)用實例 91
參考文獻 94
第4章 農(nóng)用航空技術(shù)及應(yīng)用 97
4.1農(nóng)用航空發(fā)展現(xiàn)狀 97
4.1.1 國外農(nóng)用航空發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀 97
4.1.2 中國農(nóng)用航空發(fā)展的歷史與現(xiàn)狀 99
4.1.3 農(nóng)用航空相關(guān)學(xué)術(shù)會議與學(xué)術(shù)組織 101
4.2 農(nóng)用無人機及飛控 102
4.2.1 農(nóng)用無人機飛行器平臺 102
4.2.2 植保無人機 108
4.2.3 農(nóng)用無人機飛控 110
4.3農(nóng)用無人機低空遙感技術(shù)與裝備 122
4.3.1 農(nóng)用無人機低空遙感概述 122
4.3.2 農(nóng)用無人機低空遙感技術(shù)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(shù)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(nóng)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(guān)鍵技術(shù) 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(shè)施與檢測手段 148
4.5 農(nóng)用航空其他技術(shù) 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(nóng)林火情監(jiān)控 158
4.5.5 播種 159
4.5.6 農(nóng)村規(guī)劃 160
4.5.7 農(nóng)田水利 165
參考文獻 166
第5章 智慧農(nóng)業(yè)生產(chǎn)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(gòu) 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(yù)警系統(tǒng) 183
5.1.6 應(yīng)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(gòu) 190
5.2.4 植物工廠關(guān)鍵技術(shù) 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(yīng)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(gòu) 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(yīng)用案例 204
5.4 智慧水產(chǎn)養(yǎng)殖 209
5.4.1 引言 209
5.4.2 智慧水產(chǎn)總體架構(gòu) 209
5.4.3 智慧水質(zhì)管控 209
5.4.4 水生疾病預(yù)警 210
5.4.5 養(yǎng)殖生產(chǎn)智能管控系統(tǒng) 213
5.4.6 應(yīng)用案例 215
參考文獻 218
第6章 農(nóng)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(shù) 222
6.2.1 基于光譜反射信息的作物病害檢測技術(shù) 222
6.2.2 基于機器視覺技術(shù)的作物病害檢測技術(shù) 240
6.2.3 基于光譜成像技術(shù)的作物病害檢測技術(shù) 247
6.2.4 基于遙感信息分析的作物病害監(jiān)測技術(shù) 265
6.2.5 基于深度學(xué)習(xí)的作物病害檢測識別技術(shù) 271
6.3 作物病害監(jiān)測儀器及預(yù)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(wǎng)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng) 277
6.4 作物蟲害信息檢測技術(shù) 282
6.4.1 基于光譜信息的作物蟲害檢測技術(shù) 284
6.4.2 基于機器視覺技術(shù)的作物蟲害檢測技術(shù) 285
6.5 作物蟲害預(yù)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(nóng)產(chǎn)品智能物流與安全溯源系統(tǒng) 296
7.1 物流信息化的內(nèi)涵及主要內(nèi)容 296
7.1.1 物流信息的內(nèi)涵 296
7.1.2 農(nóng)產(chǎn)品物流信息獲取技術(shù) 297
7.1.3 物流信息傳輸技術(shù) 301
7.1.4 物流信息管理技術(shù) 303
7.2 農(nóng)產(chǎn)品物流物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 305
7.2.1 物聯(lián)網(wǎng)概述 305
7.2.2 物流領(lǐng)域的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用 306
7.3 農(nóng)產(chǎn)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(yīng)用案例 312
7.4 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全追溯技術(shù) 312
7.4.1 追溯技術(shù)發(fā)展與應(yīng)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(shù)及系統(tǒng) 314
參考文獻 315
第8章 智慧農(nóng)業(yè)信息化平臺建設(shè) 317
8.1 農(nóng)業(yè)信息化平臺 317
8.1.1 概述 317
8.1.2 農(nóng)業(yè)信息化平臺特點分析 317
8.1.3 農(nóng)業(yè)信息化平臺核心技術(shù) 318
8.1.4 農(nóng)業(yè)信息化平臺構(gòu)建 319
8.1.5 國內(nèi)外農(nóng)業(yè)信息化平臺應(yīng)用案例 320
8.1.6 浙江智慧農(nóng)業(yè)云平臺 324
8.1.7 小結(jié) 326
8.2 智能農(nóng)機管理平臺 327
8.2.1 概述 327
8.2.2 智能農(nóng)機管理系統(tǒng)現(xiàn)狀 328
8.2.3 智能農(nóng)機管理關(guān)鍵技術(shù) 330
8.2.4 智能農(nóng)機管理平臺架構(gòu) 335
8.2.5 智能農(nóng)機管理平臺發(fā)展趨勢 338
8.2.6 應(yīng)用實例 338
8.3 畜牧生產(chǎn)管理平臺 340
8.3.1 概述 340
8.3.2 畜牧生產(chǎn)管理平臺關(guān)鍵技術(shù) 341
8.3.3 畜牧生產(chǎn)管理平臺近期進展 346
8.3.4 應(yīng)用舉例 347
8.4 農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng) 357
8.4.1 概述 357
8.4.2 農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)現(xiàn)狀 357
8.4.3 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)平臺 359
8.4.4 智慧農(nóng)業(yè)氣象APP 366
8.4.5 小結(jié) 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(shè)標(biāo)準(zhǔn)及評價 387
9.3.1 數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)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(shè)案例 396
9.4 數(shù)字鄉(xiāng)村的建設(shè)方向 397
9.5 數(shù)字鄉(xiāng)村基礎(chǔ)建設(shè)場景集成 400
9.5.1 新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施 400
9.5.2 鄉(xiāng)村傳統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字化改造 400
9.5.3 農(nóng)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(chǎn)經(jīng)營場景集成 403
9.6.1 產(chǎn)業(yè)大腦 403
9.6.2 數(shù)字農(nóng)業(yè)工廠 405
9.6.3 農(nóng)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(jīng)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(wù)服務(wù) 420
9.7.4 鄉(xiāng)村數(shù)字黨建 423
9.7.5 農(nóng)村信息應(yīng)急管理建設(shè) 424
9.8 數(shù)字鄉(xiāng)村公共服務(wù)場景集成 430
9.8.1 鄉(xiāng)村文化服務(wù)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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