智慧农业

《智慧农业》以著者团队十多年的研究成果为基础，全面介绍了智慧农业的关键技术、系统、装备及其应用，主要包括农业信息感知技术与传感器、智能农业装备技术、农用航空技术及应用、智慧农业生产系统、农业病虫害防治系统、农产品智能物流与安全溯源系统、智慧农业信息化平台建设及数字乡村等内容。《智慧农业》还提供了相关典型应用案例，并结合著者团队的研究工作展示了智慧农业综合应用成果。《智慧农业》兼具理论与实践，能够使读者全面了解智慧农业的基本理论及其应用。

目录第1章 智慧农业概述 1 1.1 智慧农业概念 1 1.1.1 智慧农业内涵 1 1.1.2 智慧农业特点 2 1.2 智慧农业的系统架构 2 1.2.1 智慧农业构成 2 1.2.2 智慧农业核心技术模块 3 1.3 智慧农业的核心技术 4 1.3.1 物联网技术 4 1.3.2 云计算技术 4 1.3.3 大数据技术 5 1.3.4 人工智能技术 5 1.3.5 边缘计算技术 6 1.3.6 区块链技术 6 1.3.7 5G技术 6 1.4 智慧农业国内外发展现状 7 1.4.1 国外智慧农业发展现状 7 1.4.2 国内智慧农业发展现状 9 1.5 我国智慧农业发展目标与趋势 10 1.5.1 我国智慧农业发展目标 10 1.5.2 我国智慧农业发展趋势 11参考文献 12 第2章 农业信息感知技术与传感器 14 2.1 智能农机装备传感器 14 2.1.1 农田土壤信息传感器技术 14 2.1.2 作物生长信息及病虫害传感器技术 15 2.1.3 作业环境传感器技术 17 2.1.4 农机装备作业参数传感器技术 19 2.1.5 我国智慧农机装备传感器产业 21 2.2 农用无人机遥感传感器 22 2.2.1 作物长势监测 23 2.2.2 作物营养与冠层温度诊断 24 2.2.3 作物面积与产量估计 24 2.3 农业物联网传感器 24 2.4 农业测控终端 26 2.4.1 通用技术基础方面 26 2.4.2 设施农业方面 26 2.4.3 大田农业方面 27 2.4.4 养殖方面 29 2.5 空天地一体化传感技术 29 2.5.1 作物生命信息多尺度获取 30 2.5.2 作物胁迫信息快速检测技术与仪器 30 2.5.3 作物表型信息的快速获取技术 30 2.5.4 作物环境信息的快速获取技术 30 2.5.5 微小型无人机遥感技术与平台 31 2.5.6 卫星遥感技术与平台 31 2.6 农业传感器技术发展趋势 31 2.6.1 低成本化 31 2.6.2 高稳定性 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 参考文献 32 第3章 智能农业装备技术 37 3.1 农机定位与导航技术 37 3.1.1 农机定位信息获取 37 3.1.2 农机导航控制 46 3.1.3 障碍物检测技术 53 3.2 变量技术 63 3.2.1 变量技术的概述 63 3.2.2 变量作业系统的核心技术 65 3.2.3 常见的变量农业机械 77 3.2.4 变量作业当前存在的问题与展望 81 3.3 农业机器人 82 3.3.1 农业机器人的概况 82 3.3.2 农业机器人的组成 87 3.3.3 农业机器人的关键核心技术 89 3.3.4 农业机器人的应用实例 91 参考文献 94 第4章 农用航空技术及应用 97 4.1农用航空发展现状 97 4.1.1 国外农用航空发展的历史与现状 97 4.1.2 中国农用航空发展的历史与现状 99 4.1.3 农用航空相关学术会议与学术组织 101 4.2 农用无人机及飞控 102 4.2.1 农用无人机飞行器平台 102 4.2.2 植保无人机 108 4.2.3 农用无人机飞控 110 4.3农用无人机低空遥感技术与装备 122 4.3.1 农用无人机低空遥感概述 122 4.3.2 农用无人机低空遥感技术特点 123 4.3.3 无人机低空遥感研究进展 125 4.3.4 数据传输与处理技术的发展 127 4.3.5 稳定平台 130 4.3.6 遥感图像处理 131 4.4农用航空植保作业 132 4.4.1 植保机械发展的历史和趋势 132 4.4.2 航空植保的优点 138 4.4.3 航空植保发展的研究重点与关键技术 140 4.4.4 植保专用作业飞行控制与管理系统 146 4.4.5 植保机配套设施与检测手段 148 4.5 农用航空其他技术 150 4.5.1 授粉作业 150 4.5.2 施肥作业 154 4.5.3 采棉机收割前脱叶作业 156 4.5.4 农林火情监控 158 4.5.5 播种 159 4.5.6 农村规划 160 4.5.7 农田水利 165 参考文献 166 第5章 智慧农业生产系统 177 5.1智慧种植 177 5.1.1 引言 177 5.1.2 智慧种植系统架构 177 5.1.3 环境监测系统 179 5.1.4 智能水肥系统 181 5.1.5 病虫害预警系统 183 5.1.6 应用举例 185 5.2 植物工厂 186 5.2.1 引言 186 5.2.2 植物工厂概述 186 5.2.3 植物工厂总体架构 190 5.2.4 植物工厂关键技术 190 5.2.5 植物工厂智能系统 191 5.2.6 植物工厂近期进展 198 5.2.7 应用举例 200 5.3 智慧畜禽养殖 201 5.3.1 引言 201 5.3.2 智慧畜禽养殖系统架构 201 5.3.3 信息监测系统 202 5.3.4 智能培育与控制系统 204 5.3.5 应用案例 204 5.4 智慧水产养殖 209 5.4.1 引言 209 5.4.2 智慧水产总体架构 209 5.4.3 智慧水质管控 209 5.4.4 水生疾病预警 210 5.4.5 养殖生产智能管控系统 213 5.4.6 应用案例 215 参考文献 218 第6章 农业病虫害防治系统 221 6.1 概述 221 6.2 作物病害信息检测和监测技术 222 6.2.1 基于光谱反射信息的作物病害检测技术 222 6.2.2 基于机器视觉技术的作物病害检测技术 240 6.2.3 基于光谱成像技术的作物病害检测技术 247 6.2.4 基于遥感信息分析的作物病害监测技术 265 6.2.5 基于深度学习的作物病害检测识别技术 271 6.3 作物病害监测仪器及预警系统 276 6.3.1 作物病害监测仪器装备 276 6.3.2 作物病害物联网监测预警系统 277 6.4 作物虫害信息检测技术 282 6.4.1 基于光谱信息的作物虫害检测技术 284 6.4.2 基于机器视觉技术的作物虫害检测技术 285 6.5 作物虫害预警系统 289 6.5.1 昆虫新型计数/监测装备 289 6.5.2 远程专家诊断系统 290 参考文献 292 第7章 农产品智能物流与安全溯源系统 296 7.1 物流信息化的内涵及主要内容 296 7.1.1 物流信息的内涵 296 7.1.2 农产品物流信息获取技术 297 7.1.3 物流信息传输技术 301 7.1.4 物流信息管理技术 303 7.2 农产品物流物联网技术 305 7.2.1 物联网概述 305 7.2.2 物流领域的物联网技术应用 306 7.3 农产品智能仓储 307 7.3.1 智慧仓储及常用仓储装备 307 7.3.2 智慧仓储应用案例 312 7.4 农产品质量安全追溯技术 312 7.4.1 追溯技术发展与应用 312 7.4.2 追溯系统概述 313 7.4.3 基于区块链的追溯技术及系统 314 参考文献 315 第8章 智慧农业信息化平台建设 317 8.1 农业信息化平台 317 8.1.1 概述 317 8.1.2 农业信息化平台特点分析 317 8.1.3 农业信息化平台核心技术 318 8.1.4 农业信息化平台构建 319 8.1.5 国内外农业信息化平台应用案例 320 8.1.6 浙江智慧农业云平台 324 8.1.7 小结 326 8.2 智能农机管理平台 327 8.2.1 概述 327 8.2.2 智能农机管理系统现状 328 8.2.3 智能农机管理关键技术 330 8.2.4 智能农机管理平台架构 335 8.2.5 智能农机管理平台发展趋势 338 8.2.6 应用实例 338 8.3 畜牧生产管理平台 340 8.3.1 概述 340 8.3.2 畜牧生产管理平台关键技术 341 8.3.3 畜牧生产管理平台近期进展 346 8.3.4 应用举例 347 8.4 农业气象业务系统 357 8.4.1 概述 357 8.4.2 农业气象业务系统建设现状 357 8.4.3 现代农业气象业务平台 359 8.4.4 智慧农业气象APP 366 8.4.5 小结 371 参考文献 372 第9章 数字乡村 377 9.1 乡村振兴战略背景 377 9.2 数字乡村概念与发展模式 378 9.2.1 政策回顾 378 9.2.2 数字乡村概念解读 384 9.2.3 数字乡村发展模式 386 9.3 数字乡村建设标准及评价 387 9.3.1 数字乡村建设标准体系 387 9.3.2 数字乡村发展评价机制 393 9.3.3 数字乡村建设案例 396 9.4 数字乡村的建设方向 397 9.5 数字乡村基础建设场景集成 400 9.5.1 新一代信息基础设施 400 9.5.2 乡村传统基础设施数字化改造 400 9.5.3 农村智慧物流体系 400 9.5.4 乡村智脑公共数据平台 401 9.6 数字乡村生产经营场景集成 403 9.6.1 产业大脑 403 9.6.2 数字农业工厂 405 9.6.3 农村电商 408 9.6.4 乡村新业态 409 9.6.5 乡村品牌经营数字化 412 9.7 数字乡村治理场景集成 415 9.7.1 乡村生态文明治理 415 9.7.2 乡村“四治”平台 417 9.7.3 乡村便民政务服务 420 9.7.4 乡村数字党建 423 9.7.5 农村信息应急管理建设 424 9.8 数字乡村公共服务场景集成 430 9.8.1 乡村文化服务数字化 434 9.8.2 乡村健康养老数字化 437 9.8.3 乡村人才教育培养数字化 439 参考文献 441