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第1章 数字农业概述1

1.1 现代农业发展需关注的问题2

1.1.1 农产品质量安全2

1.1.2 农业生态环境3

1.1.3 农业病虫害防治6

1.2 信息技术在农业中的应用8

1.3 数字农业基础11

1.3.1 基本概念11

1.3.2 数字农业的意义12

1.3.3 数字农业主要研究领域13

1.3.4 数字农业发展16

1.3.5 数字农业发展趋势18

1.4 数字农业的体系与关键技术19

1.4.1 数字农业的技术体系19

1.4.2 数字农业的关键技术21

第2章 农业数据采集处理技术23

2.1 农业数据采集处理技术概述24

2.1.1 农业数据的主要特点24

2.1.2 农业数据的类型25

2.2 农业数据获取技术26

2.2.1 生物信息的采集26

2.2.2 气候信息的采集27

2.2.3 土壤信息的采集29

2.3 农业数据存储与处理技术33

2.3.1 概述33

2.3.2 数据存储技术40

2.3.3 数据处理技术46

2.4 常用数据处理软件51

2.4.1 Microsoft Office Excel51

2.4.2 SAS52

2.4.3 SPSS54

2.4.4 Minitab56

2.4.5 Stata57

2.4.6 DPS58

第3章 3S技术与精确农业61

3.1 3S技术与精确农业概述62

3.1.1 精确农业的基本概念62

3.1.2 精确农业的研究背景和必要性62

3.1.3 精确农业及其发展63

3.1.4 精确农业的目标66

3.1.5 精确农业效益评价体系66

3.1.6 精确农业的技术思想68

3.1.7 精确农业技术体系构成70

3.1.8 精确农业的分类与特征70

3.2 全球定位系统71

3.2.1 GPS系统组成72

3.2.2 GPS的定位原理75

3.2.3 GPS系统的特点77

3.2.4 其他卫星定位系统78

3.2.5 GPS技术在农业中的应用81

3.3 地理信息系统84

3.3.1 GIS分类85

3.3.2 GIS特征85

3.3.3 GIS的组成86

3.3.4 GIS的数据结构87

3.3.5 GIS技术在农业中的应用92

3.4 遥感技术94

3.4.1 遥感系统的组成94

3.4.2 遥感技术的分类95

3.4.3 遥感技术的特点95

3.4.4 遥感信息获取与处理96

3.4.5 电磁波谱与地物波谱特征96

3.4.6 RS技术在农业中的应用100

3.5 我国精确农业面临的问题与对策102

3.5.1 我国精确农业面临的问题102

3.5.2 我国发展精确农业的对策103

第4章 农业物联网105

4.1 农业物联网概述106

4.1.1 农业物联网的概念106

4.1.2 农业物联网架构107

4.1.3 农业物联网关键技术107

4.2 农业物联网信息感知获取技术109

4.2.1 常用农业传感器109

4.2.2 射频识别（RFID）技术111

4.2.3 条形码和二维码技术112

4.2.4 3S（GPS、RS、GIS）技术113

4.3 农业物联网信息传输技术113

4.3.1 无线传感器网络113

4.3.2 移动通信网络115

4.3.3 ZigBee无线网络116

4.4 农业物联网信息处理技术117

4.4.1 多传感器信息融合技术117

4.4.2 智能预测算法118

4.4.3 智能控制算法120

4.4.4 其他常用信息处理技术123

4.5 农业物联网应用实例——畜禽舍养殖环境智能调控系统123

4.5.1 系统简介123

4.5.2 畜禽舍养殖环境智能调控系统总体框架124

第5章 农业系统智能模拟129

5.1 农业系统智能模拟的必要性及研究进展130

5.1.1 农业系统智能模拟概述与必要性130

5.1.2 农业科学技术研究与应用中的常见农业数据模型类型130

5.1.3 农业系统智能模拟在数字农业中的作用131

5.1.4 农业系统智能模拟的研究现状132

5.2 虚拟植物与虚拟农业133

5.2.1 虚拟现实、虚拟植物和虚拟农业的基本概念133

5.2.2 作物建模的一般步骤138

5.2.3 作物建模与生长过程模拟的常用方法139

5.2.4 虚拟植物与虚拟农业的应用142

5.3 农业模拟模型145

5.3.1 概述145

5.3.2 农业模拟模型构建方法145

5.3.3 农业模拟模型应用150

第6章 农业计算机视觉技术153

6.1 计算机视觉技术缘起154

6.2 现代农业与计算机视觉技术156

6.3 计算机视觉的基本原理158

6.4 农业视觉图像的模式识别161

6.4.1 图像采集162

6.4.2 图像预处理167

6.4.3 图像特征分析与提取173

6.4.4 特征优化179

6.4.5 视觉信息的模式识别180

6.5 计算机视觉技术在农业中的应用183

6.5.1 监测与评价183

6.5.2 农产品加工检测184

6.5.3 农业视觉机器人186

6.5.4 农业资源调查与评估187

第7章 农业生产及管理智能化189

7.1 农机作业调度指挥系统190

7.1.1 什么是农机作业调度指挥系统190

7.1.2 农机作业调度指挥系统的特点190

7.1.3 农机作业调度指挥系统的功能191

7.1.4 农机作业调度指挥系统的基本构成要素191

7.1.5 农机作业调度指挥系统的优化原则192

7.1.6 农机作业调度指挥系统的开发193

7.2 农业电子商务196

7.2.1 农业电子商务的概念196

7.2.2 农业电子商务的优点196

7.2.3 农业电子商务的不足197

7.2.4 农业电子商务的现状198

7.2.5 农业电子商务模式198

7.2.6 农业电子商务的分类199

7.2.7 农业电子商务模式现状201

7.2.8 农业电子商务平台202

7.3 农业专家系统204

7.3.1 什么是农业专家系统205

7.3.2 农业专家系统的特性与作用205

7.3.3 农业专家系统的类型206

7.3.4 农业专家系统的功能与结构208

7.3.5 如何开发农业专家系统210

7.3.6 常见农业专家系统开发平台213

7.3.7 农业专家系统开发实例214

7.4 现代农业物流222

7.4.1 什么是现代农业物流222

7.4.2 现代农业物流体系228

第8章 数字农业发展与新农村建设233

8.1 我国数字农业发展趋势234

8.2 新农村建设235

8.2.1 新农村建设的内涵、要求、意义236

8.2.2 新农村建设面临的问题238

8.3 数字农业与新农村建设239

8.3.1 数字农业与新农村建设的关系239

8.3.2 数字农业在新农村建设中的作用239

8.4 数字农业发展的战略与措施241

参考文献246