數字農業技術平颱技術原理與實踐 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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史明昌 著

圖書標籤:

• 數字農業
• 農業科技
• 農業信息化
• 農業物聯網
• 大數據
• 雲計算
• 人工智能
• 精準農業
• 技術平颱
• 實踐指南

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030316165

版次：1

商品編碼：10831185

包裝：平裝

叢書名： 地理信息係統理論與應用叢書

開本：16開

齣版時間：2011-08-01

頁數：277

正文語種：中文

編輯推薦

《數字農業技術平颱技術原理與實踐》以北京市“基於3s技術的農業宏觀決策支持係統”為例，以介紹北京市數字農業技術平颱的構建為主要目的，在參閱大量國內外相關的專著和論文等資料的基礎上，全麵總結瞭當今數字農業領域的相關理論和技術，並以半科普、半教材的風格嚮讀者介紹瞭基於3S技術[地理信息係統（geographic information system，GIS）、全球定位係統（global positioning system，GPS）、遙感（remote sensing，：RS）]的北京市農業宏觀決策支持係統的解決方案，闡述如何綜閤運用3S技術、計算機及其技術、網絡和通信技術、數據庫技術、WebGIS技術、組件技術等先進的現代化信息技術手段，並與自動化的農業技術及傳統農業生産方式、基礎地理學科有機結閤，共同構建集農業信息采集、傳輸、存儲、管理以及分析應用於一體的數字農業技術平颱，能為數字農業及相關領域信息化建設提供參考，具有指導作用。

內容簡介

《數字農業技術平颱技術原理與實踐》以數字農業技術原理為指導，以農業需求和數字農業平颱設計、開發及應用為主綫，以北京市數字農業平颱建設為例，闡述瞭數字農業技術平颱建設的理論和方法，同時結閤生産實際，探討瞭數字農業技術平颱實施的策略。
《數字農業技術平颱技術原理與實踐》理論聯係實際，突齣應用，對數字農業理論研究與項目實施均有重要參考價值，也可作為計算機應用、農業信息化及復雜業務係統等方麵研究人員、相關專業研究生以及企業相關係統開發技術人員的參考用書。

目錄

前言
第1章 數字農業概述
1．1 數字農業的基本含義
1．2 數字農業建設的現狀與發展趨勢
1．3 數字農業建設的目標
1．4 數字農業建設的意義
1．5 數字農業技術平颱
主要參考文獻

第2章 數字農業理論與技術基礎
2．1 係統工程原理
2．2 地理信息係統技術
2．3 遙感技術
2．4 全球定位係統
2．5 3S技術集成
2．6 空間數據庫技術
2．7 數據倉庫與數據挖掘技術
2．8 組件技術
2．9 中間件技術
2．10 通信技術
2．11 計算機網絡技術
2．12 農業自動化技術
2．13 數字農業技術平颱關鍵技術體係
主要參考文獻

第3章 數字農業需求分析
3．1 需求分析概述
3．2 業務需求
3．3 用戶需求
3．4 數據需求
3．5 功能需求
3．6 其他需求
主要參考文獻

第4章 數據獲取與處理
4．1 農業數據分類
4．2 農業數據的特點
4．3 數據標準與數據規範製定
4．4 數據獲取
4．5 數據處理
主要參考文獻

第5章 數字農業技術平颱設計
5．1 數字農業技術平颱的總體設計思想
5．2 設計原則
5．3 平颱總體設計
5．4 數據庫設計
5．5 應用服務設計
5．6 應用係統設計
主要參考文獻

第6章 基於平颱的應用業務係統的實現
6．1 係統簡介
6．2 農業環境監測子係統
6．3 畜牧獸醫管理子係統
6．4 農村能源生態子係統
6．5 土壤肥力管理子係統
6．6 種植業管理子係統
6．7 設施農業管理子係統
6．8 應用係統實現示例
主要參考文獻

第7章 數字農業技術平颱實施的策略
7．1 數字農業技術平颱實施概述
7．2 數字農業標準體係建設
7．3 基礎網絡建設實施策略
7．4 數據建庫、更新及安全策略
7．5 應用軟件係統實施策略
7．6 數字農業分步實施策略
7．7 數字農業建設保障策略
主要參考文獻

前言/序言

耕耘智慧：現代農業的變革之路 在科技浪潮席捲全球的今天，傳統農業正經曆著一場深刻的變革，而這場變革的核心驅動力，正是那些默默支撐起現代農業發展，卻又鮮為人知的“智慧引擎”。這些引擎並非具體的農作物或牲畜，而是支撐起整個農業體係高效運轉的幕後功臣——一係列先進的技術理念、數據驅動的決策係統以及精密的自動化設備。它們共同構建瞭一個名為“現代農業的變革之路”的全新圖景，讓耕作不再僅憑經驗與汗水，而是上升到對信息、精準和效率的極緻追求。 本書旨在揭示這條變革之路的深層邏輯與實踐路徑，深入剖析支撐現代農業發展的關鍵技術體係，並以此為綫索，勾勒齣一幅詳實而生動的現代農業發展藍圖。我們不探討具體作物的栽培方法，也不深入研究某一種病蟲害的防治策略，而是將目光聚焦於那些能夠賦能整個農業産業升級的通用性技術框架與核心理念。 一、 數據，現代農業的“新土壤” 如果說土地是傳統農業的土壤，那麼數據便是現代農業的“新土壤”。海量的數據，如同最肥沃的土壤，能夠孕育齣前所未有的農業生産力。但數據並非憑空而來，它的收集、處理、分析與應用，構成瞭現代農業感知與認知世界的基石。 1. 信息的“觸角”：多元感知網絡 現代農業的第一個關鍵在於如何“看見”和“聽見”農田裏的每一個細微變化。這離不開一個遍布田間的“觸角”網絡。我們所探討的，是這個網絡的設計與部署。它包含但不限於： 環境傳感器網絡： 模擬人類對環境的感知能力，土壤傳感器（監測濕度、溫度、pH值、EC值、氮磷鉀含量等）、氣象傳感器（監測溫度、濕度、光照強度、風速、風嚮、降雨量、CO2濃度等）、水質傳感器（監測pH值、溶解氧、氨氮、亞硝酸鹽等）。這些傳感器如同農田的“神經末梢”，實時捕捉著環境的關鍵信息，將原本肉眼難以察覺的細微變化量化為數據。 作物生理傳感器： 更進一步，一些先進的技術能夠“看見”作物的內在需求。例如，葉綠素儀能夠評估作物的生長健康狀況；熱成像儀可以識彆作物的應激反應，如水分脅迫或病蟲害侵擾的早期跡象；冠層傳感器可以測量作物的葉麵積指數和生物量，從而預測産量。 設備運行傳感器： 農業機械本身也是信息的重要來源。GPS定位係統、燃油消耗傳感器、作業狀態監測器、負載傳感器等，能夠記錄拖拉機、播種機、收割機等設備的運行軌跡、效率和能源消耗，為優化作業流程提供依據。 畜禽健康監測： 在畜牧業中，可穿戴設備（如頸環、腳環）可以監測牲畜的體溫、活動量、進食飲水行為，甚至心率等生理指標，及時發現疾病跡象，實現精準飼養和疾病預警。 這些傳感器協同工作，構建起一個龐大的信息采集體係，將原本分散、模糊的自然信息轉化為結構化、可分析的數據流。 2. 數據的“大腦”：計算與分析平颱 采集到的海量數據，如果僅僅是堆積，則毫無價值。現代農業的關鍵在於如何讓這些數據“說話”，轉化為可執行的智慧。這就需要一個強大的“大腦”——數據計算與分析平颱。 數據存儲與管理： 如何高效、安全地存儲PB乃至EB級彆的數據？這涉及到雲存儲、分布式數據庫、數據倉庫等技術。數據的生命周期管理、元數據管理、數據備份與恢復策略，都是保障數據可用性的關鍵。 數據清洗與預處理： 傳感器數據可能存在噪聲、缺失值、異常值等問題。數據清洗、格式轉換、數據融閤（將來自不同源頭的數據整閤起來）是保證後續分析準確性的重要步驟。 統計與建模： 利用統計學方法，我們可以發現數據中的規律和相關性。例如，分析土壤濕度與作物生長速度的關係，找齣最佳灌溉時機。而更高級的模型，如機器學習、深度學習算法，則能夠預測作物産量、病蟲害發生概率、市場價格等，為決策提供強有力的支持。 可視化與交互： 復雜的數據需要以直觀的方式呈現。數據可視化技術，如儀錶盤、地圖、圖錶，能夠幫助決策者快速理解復雜的農業生産狀況，發現潛在問題，並進行有效的乾預。 3. 智慧的“決策”：智能推薦與預警係統 有瞭“大腦”的分析，纔能産生“智慧”的決策。現代農業的變革，很大程度上體現在從經驗驅動嚮數據驅動、從被動響應嚮主動預警的轉變。 精準施肥與灌溉： 基於土壤養分、作物生長階段、環境條件等多維度數據，係統可以自動計算齣特定地塊、特定作物在特定時間所需的精準施肥量和灌溉量，並通過自動化設備執行，實現“按需供給”，避免浪費。 病蟲害智能診斷與預警： 通過分析氣象數據、作物生長狀況、曆史病蟲害發生數據，結閤圖像識彆技術，係統可以提前預測病蟲害的發生風險，並及時嚮農戶發齣預警，指導采取預防性措施，將損失降到最低。 産量預測與市場分析： 綜閤分析生長數據、環境數據、曆史産量數據，係統可以對作物産量進行較為準確的預測，並結閤市場需求信息，幫助農戶製定銷售策略，規避市場風險。 農事活動優化： 通過對曆史農事活動數據（播種、施肥、打藥、收割等）的分析，結閤當前環境與作物生長狀況，係統可以推薦最優的農事活動時間與方式，提高作業效率。 二、 自動化與智能化：釋放生産力的新引擎 如果說數據是現代農業的“大腦”，那麼自動化與智能化設備便是現代農業的“手腳”，它們將智慧轉化為具體的生産行動，極大地提升瞭生産效率和勞動生産率。 1. 精準作業的“精確手”：自動化農機設備 自動導航與路徑規劃： GPS、RTK等技術使得拖拉機、播種機、噴藥機等大型農機能夠實現高精度自動導航，按照預設路徑進行精準作業，避免重疊或漏耕，大大提高作業效率，並降低人力成本。 變量作業技術： 結閤傳感器數據和智能決策係統，農機可以實現對肥料、農藥、種子的變量施用。例如，在土壤養分高的地方少施肥，在病蟲害發生風險高的區域增加噴藥量，實現“按需供給”，節約農資，保護環境。 無人機在農業中的應用： 無人機憑藉其靈活性和高效率，在農田監測、精準噴灑、授粉、甚至播種等方麵展現齣巨大的潛力。它們能夠快速覆蓋大麵積區域，執行傳統農機難以完成的任務。 2. 智慧管理的“高效眼”：智能溫室與養殖係統 智能溫室： 通過對溫度、濕度、光照、CO2濃度、養分溶液等關鍵環境參數的精確控製，智能溫室能夠為作物創造最佳的生長環境，不受季節和地域限製，實現全年均衡生産，並大幅提高産量和品質。 自動化養殖場： 在畜牧業中，自動化飼喂係統、環境控製係統、糞汙處理係統、健康監測係統等，能夠實現對牲畜的24小時精準管理，減少人工乾預，提高飼養效率，降低疫病風險，改善動物福利。 3. 機器人與AI的融閤：未來的探索 采摘機器人： 針對水果、蔬菜等勞動密集型作物的采摘，采摘機器人通過視覺識彆技術和精密的機械臂，能夠識彆成熟果實並進行輕柔采摘，有望解決勞動力短缺問題。 智能分揀與包裝： 在農産品加工環節，機器人可以用於對農産品進行自動分揀、清洗、包裝，提高效率和産品一緻性。 三、 互聯互通與協同：構建智慧農業生態 現代農業的變革不僅僅是單項技術的進步，更是整個産業生態的重塑。互聯互通與協同是釋放這些技術最大潛力的關鍵。 1. 物聯網（IoT）的橋梁作用 物聯網技術將各種傳感器、控製器、通信模塊連接起來，形成一個龐大的網絡，使得設備之間能夠實時互聯互通，實現數據的交換與指令的傳輸。從田間的傳感器到農機設備，再到雲端的數據平颱，IoT是信息流動的動脈。 2. 雲計算與大數據：支撐平颱 強大的雲計算能力為海量數據的存儲、處理和分析提供瞭基礎。大數據技術則能夠從龐雜的數據中挖掘齣有價值的信息和規律，為智能決策提供支撐。 3. 協同平颱與信息共享 構建農業信息共享平颱，打通不同主體（科研機構、技術提供商、農場、閤作社、政府部門、消費者）之間的信息壁壘，實現信息的互聯互通和資源的優化配置，是推動整個産業協同發展的關鍵。例如，農技推廣機構可以通過平颱嚮農戶推送最新的技術信息和市場預警；農産品銷售平颱可以與生産端實現信息對接，減少中間環節。 4. 區塊鏈技術：保障信任與追溯 在農産品供應鏈中，區塊鏈技術可以用於記錄農産品的生産、加工、運輸、銷售全過程信息，實現全程可追溯，保障食品安全，提升消費者信任度，並為農産品定價和交易提供更加透明公正的環境。 結論： “現代農業的變革之路”是一條充滿機遇與挑戰的道路。它以數據為基石，以自動化與智能化為驅動，以互聯互通與協同為紐帶，正在深刻地改變著農業的生産方式、經營模式乃至整個産業的生態。本書所描繪的，正是這條變革之路上的關鍵節點與技術脈絡。理解這些技術原理與實踐，對於把握現代農業的發展方嚮，應對未來的挑戰，具有至關重要的意義。這條道路的終點，將是一個更加高效、可持續、智慧的農業新時代。

評分☆☆☆☆☆

初次翻閱這本書時，我主要是衝著它的“實踐”二字去的，希望找到一些可以直接復製粘貼到我們農場裏的操作指南。坦白說，這本書的深度遠超我的預期，它沒有停留在簡單的工具介紹層麵，而是深入挖掘瞭支撐這些工具背後的“為什麼”和“怎麼做到的”。比如，書中對時空數據融閤技術的闡述，細緻到瞭如何校準不同傳感器采集到的異構數據，確保模型輸入的一緻性和準確性，這纔是數字農業平颱穩定運行的核心所在。閱讀過程中，我仿佛跟著作者一起構建瞭一個虛擬的農業數據中颱，從數據流的傳輸加密到最終可視化展示的全過程都瞭然於胸。遺憾的是，書中對特定商業軟件的推薦和對比分析略顯不足，更多是停留在通用技術原理層麵，如果能增加一些對主流商業化解決方案的優劣勢分析，對希望快速選型落地的讀者會更加友好。但瑕不掩瑜，其對技術棧的深度剖析，無疑為我們技術人員打下瞭堅實的理論基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事風格非常獨特，它成功地將晦澀難懂的IT術語與生動的農業生産場景進行瞭有機結閤。作者的筆觸既有工程師的精準，又不失農學傢的關懷。我個人對書中關於“數字孿生農場”構建的章節印象最為深刻。它不僅僅是將物理農場映射到數字空間，更側重於如何通過反饋機製實現雙嚮的實時乾預和優化。書中詳盡地描述瞭多源異構數據在構建高保真數字模型過程中所遇到的挑戰，例如如何處理缺失值、如何平衡模型的計算效率與預測精度。我特彆喜歡作者在探討數據安全和隱私保護時所持的審慎態度，這在快速發展的技術浪潮中顯得尤為重要。讀完全書，最大的感受是，數字農業的未來絕不是簡單地用技術替代人力，而是要通過一個精密的智能平颱，實現人、技術與自然的協同共治，這是一種更為宏大且富有人文關懷的願景。

評分☆☆☆☆☆

對於我們這些長期在田間地頭工作的人來說，很多技術書籍看起來就像是天書，充滿瞭陌生的符號和概念。然而，這本《數字農業技術平颱技術原理與實踐》在可讀性上做得相當齣色。它的章節安排邏輯清晰，從基礎概念的普及開始，逐步過渡到復雜係統的設計與實現。書中穿插瞭許多圖示和流程圖，極大地降低瞭理解難度。特彆是關於決策支持係統（DSS）模塊的介紹，作者用一個非常直觀的“如果-那麼”的邏輯鏈條，解釋瞭如何將預測結果轉化為可執行的農事指導，這一點對於提升一綫管理人員對新技術的接受度非常有幫助。如果說有什麼可以改進的地方，或許是在跨文化交流和國際閤作的背景下，如何應對不同國傢和地區在數據標準和法規上的差異，書中可以再多提供一些前瞻性的探討。總而言之，這是一本兼顧深度與廣度，且非常注重可操作性的專業讀物。

評分☆☆☆☆☆

這本書的價值在於它提供瞭一個高屋建瓴的視角來看待數字農業的整體架構。它不像市麵上許多書籍隻聚焦於某一個垂直領域的應用，比如無人機植保或者智能溫室控製，而是著力於構建一個可以承載所有應用的“平颱”思維。作者對微服務架構在農業平颱中的應用進行瞭詳細論述，解釋瞭如何通過模塊化設計來保證係統的可擴展性和韌性。讀完後，我明白瞭為什麼很多試點項目難以持續：缺乏一個健壯、靈活的底層技術支撐體係。書中對數據治理和元數據管理的強調，揭示瞭平颱長期健康運行的關鍵所在。我深感震撼於作者對技術前沿的洞察力，以及如何將這些前沿技術，如邊緣計算和區塊鏈技術，融入到相對保守的農業場景中去。這本書不僅是技術人員的案頭必備，對於製定農業數字化戰略的管理者來說，也提供瞭不可或缺的理論指導和實踐藍圖。

評分☆☆☆☆☆

這本《數字農業技術平颱技術原理與實踐》讀起來簡直像打開瞭一個通往未來農業的大門。作者在書中對當前農業麵臨的挑戰進行瞭深入的剖析，特彆是技術層麵的瓶頸，比如數據孤島、決策支持不足等問題，描繪得淋灕盡緻。書中花瞭大量篇幅講解瞭物聯網、大數據分析以及人工智能在農業生産中的具體應用場景，案例豐富且貼近實際。我特彆欣賞它在理論框架構建上的嚴謹性，從底層數據采集的傳感器技術到上層雲平颱架構，邏輯清晰，層次分明。不過，對於完全沒有技術背景的讀者來說，某些涉及到復雜算法和網絡協議的部分可能需要反復研讀纔能完全領會其精髓。整體感覺，它不僅僅是一本技術手冊，更像是一份指導行業變革的路綫圖，讓人在欽佩之餘，也對接下來的技術落地實踐充滿瞭期待。尤其是在介紹如何利用機器學習模型優化灌溉策略那章，提供瞭許多可供參考的實操思路，對於我們這種正在摸索數字化轉型的農業企業來說，價值不可估量。