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前言1

第一章 农业信息科学的形成与发展1

第一节 信息、信息科学和信息技术的认识1

一、信息的认识1

二、信息科学和信息技术的认识2

第二节 农业信息科学发展的背景3

一、农业信息科学发展的科学背景3

二、农业信息科学发展的技术背景3

三、农业信息科学发展的应用背景4

第三节 农业信息科学的定义及其科学体系4

一、农业信息科学的定义4

二、农业信息科学体系5

第四节 农业信息科学的形成与发展过程6

一、卫星遥感技术应用阶段（1980-1990年）6

二、“3S”，技术和计算机网络技术综合应用阶段（1991-2000年）7

三、农业信息科学的形成与发展阶段（2001年开始）8

第五节 信息农业及其技术体系的探讨9

一、信息农业的认识9

二、信息农业的技术体系10

第二章 农业信息技术及其技术体系12

第一节 农业信息技术及其技术体系的概念12

一、农业信息技术的概念12

二、农业信息技术体系的概念13

第二节 现代空间信息处理技术13

一、遥感技术13

二、地理信息系统技术15

三、全球卫星定位系统技术17

第三节 现代电子信息技术19

一、计算机网络技术19

二、人工智能、专家系统19

三、多媒体技术和模拟模型技术21

第四节 数据库系统和管理信息系统22

一、数据库系统22

二、管理信息系统23

第三章 农业信息采集技术25

第一节 农业信息的特点、类型及其采集技术评述26

一、农业信息的特点及类型26

二、农业信息的采集技术评述27

第二节 采集农业信息的遥感技术28

一、可见光及反射红外遥感技术28

二、热红外遥感技术30

三、微波遥感技术30

第三节 田间变量信息采集技术31

一、几种传感器技术32

二、田间信息采集的应用34

第四节 Internet采集农业信息技术37

一、Internet信息资源的组织与检索工具38

二、信息的下载与信息格式的转换39

三、Internet信息的机器辅助翻译39

四、国内外主要农业网络40

第四章 农业信息系统工程的建设44

第一节 建设农业信息系统工程的背景44

一、实现农业现代化和发展信息农业的需要44

二、实施农业可持续发展战略的需要45

三、信息技术和农业生产结合发展的必然产物45

第二节 农业信息系统工程的概念框架45

一、环境资源和社会经济信息综合数据库46

二、农业信息系统的体系框架47

第三节 优先建设的内容48

一、农业环境资源信息系统49

二、主要农作物的合理布局及生产咨询服务系统49

三、农业自然灾害预监信息系统50

四、主要农作物长势监测与估产信息系统50

五、粮食安全保障信息系统51

第五章 农业信息综合基础数据库的建设52

第一节 农业信息综合基础数据库的设计52

一、数据库的设计目标52

二、数据库的数据分析53

三、数据库的概念设计53

四、数据库的逻辑结构设计54

第二节 农业信息综合基础数据库的数据内容、分类与编码54

一、数据库的内容54

二、数据分类与编码55

第三节 农业信息综合基础数据库的建立57

一、数据输入57

二、属性数据与空间数据的连接与管理59

三、数据入库59

第四节 数据库的维护与更新60

一、数据库的维护60

二、数据库的更新60

第五节 数据标准与规范化61

一、空间坐标系61

二、信息分类与编码61

三、数据结构与格式62

四、地图数字化规范62

第六章 农业资源信息系统63

第一节 农业资源信息系统的发展63

一、农业环境资源信息系统的发展64

二、农业种质资源信息系统的发展71

第二节 农业资源信息系统的组成及开发流程71

一、农业资源信息系统的组成71

二、农业资源信息系统的开发流程72

第三节 农业资源信息系统的设计与实施73

一、系统分析73

二、系统设计74

三、系统应用设计76

四、系统的组织实施77

第四节 实例：浙江红壤资源信息系统78

一、RSRIS目标与结构体系78

二、RSRIS数据库的内容79

三、RSRIS建立的方法79

四、RSRIS的应用82

第七章 农作物长势监测与估产信息系统85

第一节 农作物卫星遥感估产概况85

一、农作物估产发展过程85

二、国内外农作物遥感估产概况86

三、农作物长势监测与估产信息系统概念93

四、农作物卫星遥感长势监测与估产的优越性93

第二节 农作物长势监测与估产信息系统的理论基础94

一、地物波谱特性94

二、植被指数98

三、农学机理99

四、物候学基础102

第三节 农作物遥感估产方法106

一、农作物种植面积的遥感估算方法106

二、农作物遥感估产模型方法108

第四节 实例：浙江省水稻卫星遥感估产系统109

一、浙江省水稻卫星遥感估产系统软硬件环境110

二、浙江省水稻卫星遥感估产数据库110

三、水稻种植面积遥感估算方法112

四、水稻总产遥感估测方法115

第八章 农业自然灾害预监信息系统118

第一节 我国农业自然灾害及其预监信息系统118

一、我国主要农业自然灾害118

二、农业自然灾害预监信息系统的结构119

第二节 建立农业自然灾害预监信息系统的支撑技术120

一、应用遥感技术进行农业自然灾害数据快速采集与监测120

二、应用GIS建立农业自然灾害背景数据库和信息采集122

三、全球定位系统应用于农业自然灾害监测中的特点和优势123

四、计算机网络技术用于农业自然灾害监测中的特点和优势123

第三节 中国卫星减灾系统124

一、建立中国卫星减灾系统的必要性124

二、灾害空间监测系统124

三、卫星减灾地面应用系统128

第四节 实例：中国南方稻区重大病虫害灾变预警系统130

一、系统总体设计130

二、系统技术实施（以水稻褐飞虱为例）132

三、系统运行环境134

四、结语135

第九章 农业决策支持和技术咨询服务系统136

第一节 开发农业决策支持和技术咨询系统的必要性及其发展现状136

一、开发农业决策支持和技术咨询服务系统的必要性136

二、国内外农业决策支持和技术咨询服务系统的发展现状137

第二节 系统目标、内容和框架构建139

一、系统目标和内容139

二、框架构建141

第三节 发展方向、对策和实例144

一、发展方向和对策144

二、实例：网络化柑橘生产布局与管理决策咨询系统145

第十章 农业环境污染评价信息系统152

第一节 农业环境污染评价信息系统概述152

一、农业环境污染概况152

二、农业环境污染评价现状及其发展趋势153

三、应用现状与发展趋势155

第二节 农业环境污染评价建模技术155

一、农业环境污染评价建模技术概述155

二、常用的农业环境污染评价模型158

三、AEPEIS的建立168

第三节 农业环境污染评价信息系统的实例171

一、实例1：农业非点源污染评价信息系统171

二、实例2：杭州地区环境管理信息系统173

第十一章 精确农业176

第一节 精确农业概论176

一、精确农业的概念及其产生176

二、精确农业的指导思想177

三、精确农业的原理178

第二节 高新技术在精确农业中的应用178

一、GPS技术应用178

二、GIS技术应用179

三、遥感技术应用180

四、田间变量信息采集与处理技术180

五、产量成图及变量投入等技术181

六、智能型处方农作机械和变量投入技术182

第三节 精确农业国内外发展现状和我国精确农业的发展战略思考182

一、国内外精确农业的发展现状182

二、我国发展精确农业的战略思考184

第十二章 智能化农业机械与装备技术187

第一节 电子信息技术在现代农业机械装备中的应用187

一、拖拉机与农业机械内部的电子装备技术188

二、拖拉机与农业机械间的总线通信技术190

三、人机接口技术192

四、农场农机化中的机群调度与管理决策支持技术193

第二节 智能化农业机械194

一、具有测产功能的谷物联合收获机194

二、精确变量施肥机198

三、精确变量喷药机199

四、精确变量播种机200

五、精确变量灌溉设备201

六、智能化农业机械在推行“精确农业”中的优先研究领域及其急需研究的科技问题202

第十三章 中国农业信息技术的发展战略204

第一节 我国农业信息技术的发展过程及其应用现状204

一、农业信息技术的发展过程及其现状204

二、农业信息技术研究及其应用现状210

第二节 我国农业信息技术发展中的问题及其发展战略思考219

一、我国农业信息技术发展中的主要问题220

二、加快发展农业信息技术的战略思考222

中英文图表索引227

中英文名词索引234

英文缩写索引237

主要参考文献240