1.精准农业：是基于3S技术、决策支持技术和智能装备技术对农业生产进行定量决策、变量投入并定位精确实施的现代农业生产管理技术系统。
2.精准农业特点：因地制宜；科学管理；最大限度挖掘耕地生产潜力；生产要素高效利用；保护农田生态环境。
3.农业精准生产体系构成
·全球导航卫星系统(GNSS)·地理信息系统(GIS)·遥感(RS)·农田信息快速采集与处理技术
·作物生产精准管理模型与决策支持(DSS)技术
·基于信息与现代控制技术的农田作业机械智能装备技术．系统集成技术
4.精准农业研究背景：
1.减缓资源环境压力； 2. 提高农业生产投入/产出比，提高农民收入；
3.促进现代化农业生产装备技术的快速发展； 4.全面带动我国现代农业发展。
5.国外技术发展现状与趋势：
欧洲－瑞典：hydro N-sensor光传感变量施肥机；拉丁美洲、澳大利亚：变量施肥;
日本：精准施肥管理（大米蛋白质与氮肥施用）；印度等：空间变异图（马铃薯）、LCC(水稻)、茶叶；
马来西亚等：遥感多平台监测、精准施肥。
5．1农田信息采集技术：
1）采集信息内容：
一土壤养分(N、P、K、SOM(土壤有机质))：土壤养分速测仪（基于光电比色等传统养分速测技术）；基于近红外( NIR)技术（农田费力水平评估）；基于离子选择场效应晶体管(ISFET)集成元件（主要矿物元素含量测量）
一土壤水分：基于时域反射仪原理；快中子易被氢原子核慢化原理；土壤张力原理；电磁波原理。
一电导率:反映其盐分、水分、有机质含量、上壤质地结构和孔隙率等参数。>>美国VERIS土壤电导率测定系统；>> EM38非接触式土壤信息获取系统；
一PH值；一作物生长与生理参数；一病虫害分布特征；
2）作物生育信息获取技术:1.航空或卫星遥感数据反演NDvI值来监测作物长势；2.便携式作物生育监测仪.
3）其它农业信息快速获取工具（低价位、发展中国家应用广）:
1.叶绿素计(SPAD)：即时测量植物体内叶绿素的相对含量，了解植物真实的N需求量。提高氮肥的利用率，并可保护环境。
2.叶面颜色图(LCC)：简单、便携；测量作物的氮素状况；确定追施氮肥的量和时间。
5.2精准农业田间信息采集关键技术与产品存在问
题
快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题
：
时效性差：现场手工采集与事后实验室
分析
定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析
相结合为主；
综合性差：一个仪器获取单个或少数几个参数；
面向用户需求差：功能单一，应用面窄，大多不具备地理坐标定位功能。
?国外装备技术与产品有:粮食产量分布信息获取系统；作业智能导航和自动驾驶技术；变量施肥、播种技术设置开始规模化应用；杂草自动识别技术和变量喷药机械技术；
5.3 决策模型结构： 作物生长模型－〉专家系统－〉精准农业决策模型
：连续动态模拟作物生长发育进程、光合生产、产量结构及水氮响应等，克服了传统作物学研究中较强的地域性和时空局限性，为不同条件下的作物生长预测与调控提供了有力的定量化工具。
6．国内技术发展现状与趋势：
?RS农田信息获取: 最大障碍：农田信息高密度，高速度，高准确度、低成本获取。
获取关键技术：1）田间采样技术：农田基础地理信息；土壤栅格；作物生育期。
2）多平台遥感技术：高光谱、高分辨率、热红外遥感；3）基于传感器现场快速采集技术；
?信息处理与决策分析关键技术：农田信息分析处理；基于模型的变量决策分析；变量作业处方生成。
?田间变量实施技术：变量施肥；变量施药；作业导航。
?精准农业与传统农业相比的特点：（1）合理施用化肥，降低生产成本，减少环境污染；（2）减少和节约水资源；（3）节本增效，省工省时，优质高产；（4）农作物的物质营养得到合理利用，保证了农产品的产量和质量。
PART 2
1.1GPS:也称作NAVSTAR GPS。是一个空基全天侯导航系统，它由美国国防部开发，用以满足军方在地面或近地空间内获取在一个通用参照系中的位置、速度和时间信息的要求。
包括空间部分、用户部分、控制部分（监控站、注入站、主控站）
? GPS特点：
1.观测站之间不需要通视 2.提供三维坐标 3.定位精度高 4.操作简便 5.观测时间短 6.全天候24小时作业
1.2 定位系统发展历程
无线电导航系统－〉天文导航系统－〉惯性导航系统
?子午导航系统：（6颗、1.5H间隔、相对精度1M）
存在问题：卫星少，无法实现实时定位；轨道低，难以精密定轨；频率低，难以消除电离层影响。
1.3 其他卫星导航系统
1)GLONASS(前苏联)：24颗（21颗工作，3颗备用，三轨道），何时何地至少观测5颗。
2)Galileo（欧）：高效经济的民用导航及定位系统。
3)北斗导航系统（中，2000）：
?导航通信卫星是2 颗地球同步卫星:即双星定位原理。综合了卫星导航和卫星通信两种技术，因而兼容了两者的功能。由三部分组成:两颗相隔一定距离的静止轨道卫星、用户终端和地面控制中心有两副天线，分别对准两颗静止卫星。北斗系统由2颗地球静止卫星(GEO)对用户双向测距，由1个配有电子高程图库的地面中心站进行位置解算。定位由用户终端向中心站发出请求，中心站对其进行位置解算后将定位信息发送给该用户。
它的定位基于三球交会原理，即以2颗卫星的已知坐标为圆心，各以测定的本星至用户机距离为半径，形成2个球面，用户机必然位于这2个球面交线的圆弧上。中心站电子高程地图库提供的是一个以地心为球心、以球心至地球表面高度为半径的非均匀球面。求解圆弧线与地球表面交点，并已知目标在赤道平面北侧，即可获得用户的二维位置。
?北斗卫星导航系统的三大功能：
快速定位：全天候、高精度、快速实时定位。 简短通信：双向数字报文通信。 精密授时:有单向和双向授时功能。
?应用的五大优势：
①同时具备定位与通讯功能，无需其他通讯系统支持。
②覆盖中国及周边国家和地区，小时全天候服务，无通讯盲区。
③特别适合集团用户大范围监控与管理和数据采集用户数据传输应用。
④融合北斗导航定位系统和卫星增强系统两大资源，提供更丰富的增值服务。
⑤自主系统、高强度加密
设计
领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计
，安全、可靠、稳定，适合关健部门应用。
1.4 GPS的应用 ：国防军事、搜索救援、气象观测、卫星定轨、交通、测量、遥感、电力。
?国家高精度GPS网布测
方案
气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载
： 提出了一套实用、科学、严谨，适合我国国情的GPS作业技术方案，研究发展了GPS快速定位理论、方法，解决了高精度GPS网数据处理中一系列理论、方案与算法的关健技术，并研制出一系列应用 。测绘技术的飞跃。
?深圳市连续运行卫星定位服务系统(SZCORS )：由若干连续运行的GPS卫星定位基准站、监控分析中心及数据通信网络等部分组成的，满足现代化信息管理的社会需求。
?隔河岩大坝外观变形GPS自动化监测系统：充分发挥GPS固有的独立、精确、快速、全天候观测等优点，实现大坝外观形变GPS数据连续实时解算短基线达到亚毫米级精度。
?北斗一代星导航系统与GPS卫星系统：
北斗特有的地方：
1.“北斗”具有定位和通信双重作用.
2.定位精度1.2M
3.终端价格两万元
4.接收终端不需铺设地面基站 5.灾难中心的船只一秒钟可发出信息
?GPS缺点：1.其规模太大、造价太高，其他国家很难效仿；2. GPS只能用作导航却无法实现通信功能，因而不能满足日益增长的用户需求。
Sources of GPS Error
.Clock Errors
.Atmospheric Interference
.Ephemeris (Orbital)Variation
.Satellite Configuration
.Signal Multipath
Counteracting GPS Errors
·Land·Based Differential Correction
·Satellite-Based Differential Correction
·User Base Station RTK Correction
PART 3：GIS:
地理信息系统概述
1.地理信息是有关地理实体性质、特征和运动状态的数字、文字、图像和图形等的总称。它包括空间位置、属性特征（简称属性）及时域特征三部分。
2.地理信息系统(Geographic Information System，GIS)是融合了信息科学、计算机科学、现代地理学、测绘遥感学、空间科学、环境科学和管理科学而形成的一门新兴边缘学科。地理信息系统是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件技术支持下采集、存储、管理、检索和综合分析各种地理空间信息，以多种形式输出数据或图形产品的计算机系统。
3.GIS具有以下三个方面的特征：
（1）具有采集、管理、分析和输出多种地理空间信息的能力。
（2）以地理模型方法为手段，具有空间分析、多要素综合分析和动态预测的能力。
（3）由计算机系统支持进行空间地理数据管理，使其能够快速、精确、综合地对复杂的地理系统进行空间定位和动态分析。
4.GIS的组成及功能：
?组成：GIS硬件系统、GIS软件系统、地理空间数据库、系统组织管理人员
?功能：GIS就是通过对地学信息和有关社会经济信息进行采集、编辑、数据管理、查询、分析和输出等工作，来实现对地学信息的计算机化管理过程。GIS作为一个空间信息系统要求至少具备五项基本功能，即数据输入、图形与文本编辑、数据存贮与管理、空间查询与空间分析、数据输出与表达。
5. GIS的发展趋势
（1）空间数据结构与数据管理（2）数据自动输入技术（3）智能化（4）应用模型开发（5）网上GIS平台的建立与应用 Google Earth = GIS software ?
?第四章 遥感及其应用
1 遥感的概念：遥感(Remote sensing)就是从遥远的地方感觉一个物体的客观存在。
组成：被测目标的信息特征、信息的获取、信息的传输与记录、信息的处理、信息的应用。
2 遥感技术的分类 按遥感平台可分为（遥感平台是指安置传感器的运载工具。常用有卫星、飞机、气球等。）
地面遥感-地面平台 航空遥感-航空器 航天遥感-环地球的航天器 航宇遥感-星际飞船
3按传感器的探测波段可分为：
紫外遥感- 0.05～0.38um； 可见光遥感- 0.38～0.76um； 红外遥感- 0.76～1000um；
微波遥感- 1mm～10m； 多波段遥感-可见光波段和红外波段，再分成若干窄波段。
4.按工作方式可分为：
主动遥感-由探测器主动发射一定电磁波能量并接收目标的后向反射信号；
被动遥感的传感器不向目标发射电磁波，仅被动接收目标物的自身发射和对自然辐射源的反射能量。
传感器接收的目标电磁辐射信号可转换成(数字或模拟)图像称成像遥感；传感器接收的目标电磁辐射信号不能形成图像称非成像遥感。
5.航天遥感技术有：
气象卫星、海洋卫星、陆地卫星、斯波特卫星（SPOT）、中巴地球资源（CBERS）.
6.遥感综合运用：（1）为发展
计划
项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载
提供资源与环境动态基础数据；（2）为资源、环境提供监测评估数据；（3）生物量估测；（4）提供信息服务；（5）科学研究； ――推动国民经济各领域信息技术进步，为国家发展决策服务。
7.遥感的农业应用 ：
(1)在农业资源调查、评价、规划和管理中的应用；(2)在减轻自然灾害中的应用；
(3)在农作物生长动态监测与估产中的应用；(4)在精细农业中的应用。
···遥感数据的选择 quickbird 全色多光谱、土地利用详查，大比例制图。
8.RS在精准农业中的应用：
第一节 地质遥感
?岩石反射光谱特征与： 矿物成分和颜色、矿物颗粒和表面粗糙、表面湿度。 三种岩石的识别:…..
?构造运动：上升运动，在地貌上表现为山地的抬升及河流的切割；地壳的下沉区在地貌上表现为负地形。两者接触带上往往有断裂存在。在水系上，上升区表现为放射状水系；下降区则表现为汇聚状水系。
第二节 水体遥感
?水体界线的确定:?在近红外和雷达图像上，水体呈黑色、水体呈黑色。
?泥沙的确定：浑浊水体（对可见光的透射减弱）的反射光谱曲线整体高于清水；反射峰值向长波（红）方向移动 ；
较短波长，如蓝光和绿光对水体的穿透力较强，可反映水下一定深度的泥沙分布状况。
?叶绿素的确定：体叶绿素浓度增加，蓝光反射率下降，绿光增高；近红外波段仍存在一定的反射率，该波段影像中水体不呈黑色，而呈灰色，甚至浅灰色。
?水温的探测：白天水体为暗色调，夜晚为浅色调。
?水体污染的探测：污染物：可见光波段；富营养化：可在近红外波；热污染：热红外波；油溢污染：紫外波段和近红外波段。
?水深的探测 : 蓝光波段影像上的灰度可反映水深。
第三节 植被遥感
1.健康植物的反射光谱特征：有两个反射峰、五个吸收谷。
2.植被的光谱特征影响因素: 植物叶子的颜色、叶子的组织结构、叶子的含水量、植物的覆盖度
在近红外光区，草本植物>阔叶树>针叶树。还可根据植物的物候期差异、生态条件区分。
受损植物：近红外光区的变化更为明显，峰值被削低，甚至消失，整个反射光谱曲线的波状特征被拉平。
3.大面积农作物的遥感估产
1、根据作物的色调、图形结构等差异大的物候期的遥感时相和特定的地理位置等的特征，得到植被分布。
2、利用高时相分辨率的卫星影象对作物生长的全过程进行动态监测得到植被指数。
3、建立农作物估产模式。利用回归方程
第四节 土壤遥感: 土壤是在地形,气候等多种成土因素的综合作用下形成的.
一、土壤的光谱特征
地表植被稀少的情况下，土壤 的光谱曲线与其机械组成和颜色密切相关。
?植被覆盖覆盖度小于15%，其光谱反射特征仍与裸土相近。植被覆盖度在15%～ 70%时，表现为土壤和植被
的混合光谱，光谱反射值是两者的加权平均。植被覆盖度大于70%时，基本上表现为植被的光谱特征。
?颜色：浅的：较高的反射率，颜色较深：反射率较低。
?颗粒：细颗粒：较高的反射率，粗的颗粒：较低反射率。有机质含量高，也使反射率降低。
?水分：水增加 : 反射率曲线平移下降，并有两个明显的水分吸收谷，超过最大毛管持水量时，不再降低。
而当土壤水处于饱和状态或过饱和状态，产生的水膜使反射率增高。
土壤的光谱特征还受到地貌、耕作特点等影响。
二、土壤类型的确定：土类-》亚类-》土属-》土种-》土壤类型综合分析和间接解译
三、土地覆盖的变化通过比较两个不同时相的遥感图像而检测出来，检测方法有2种：
?一是：对新旧两幅图像分别进行土地覆盖分类，而后对其分类结果进行比较的方法；二是：同时利用新旧两幅图像直接检测变化区域的方法。
?土地覆盖变化监测分为季节变化和年度变化。季节变化是以1年为周期的变化，年度变化一般来说是非周期性的或单方向的变化。研究前要先了解目标地物的季节变化特征。
第五章 信息检测与解析
?农田信息特点：量大；多维；动态；不确定；时空变异性强；实时采集难度大
?信息获取目标：能够定位；快速；精确；连续地测量；
?精准农业信息获取与解析
一、 基于遥感技术的农田信息获取
1. 不同作物或同一作物在不同的环境条件、不同的生产管理措施、不同生育期，以及不同营养状况和长势下都会表现出不同的光谱反射特征。 作物识别；长势监测；营养诊断；生产管理。
2. 作物叶面积指数LAI:叶面积系数，是一块地上作物叶片的总面积与占地面积的比值。即：叶面积指数＝绿叶总面积/占地面积。是反映作物长势状况的重要指标，是变量施肥的主要依据，也可为变量灌溉做重要参考。
获取方法： 传统叶面积仪测定方法（叶面积仪）、比叶重法、冠层分析仪测定方法（线性光合有辐射测量仪、测量植物冠层中光线的拦截）、基于遥感反演的作物叶面积指数获取方法（不同叶面积指数下的光谱差异分析处理，叶面积指数大，反射率高）
3. 作物叶绿素获取方法：传统的叶绿素浓度（C*V/A*1000）；叶绿素含量测定(叶绿素仪（SPAD）无损测定方法)；基于遥感技术的作物叶绿素反演方法（方法原理：根据作物在叶绿素和养分等胁迫条件下光谱存在差异为基础，通过光谱分析和处理进行反演。冠层叶绿素反演模型。叶绿素在红光波段的强烈吸收以及在近红外波段多次散射形成的高反射率特性－〉红边 与叶绿素含量、生物量紧密相关）。
4. 作物氮素获取方法：传统的氮素测定方法；氮素测定仪测定方法；基于遥感技术的作物氮素反演方法（存在问题：在短波红外吸收特征比较弱，被水汽吸收特征所掩盖。通过凭借作物叶绿素含量与其含氮量之间的显著关
系，进行间接反演。）
5. 作物水分获取方法：传统的植株水分测定方法（加热烘干法）；露点水势仪测定方法；基于遥感技术的作物水分反演方法（近红外）。
变量精准灌溉决策模型：
5.1 作物水分探测与精准灌溉决策试验（OMIS仪器）
以OMIS影像数据为基础，利用VTCI来预测土壤水分，结合灌溉量模型，生成变量灌溉处方图，指导田间灌溉作业。
（1）地表真实温度的求算； （2）NDVI求算；（3）条件植被温度指数VTCI(越小，干旱越严重)；（4）土壤水求算。 按灌溉决策模型计算灌溉量。
?土壤含水量遥感探测技术
土壤含水量探测是精准水分管理的基础。土壤水分遥感的信息链是土壤含水量的定量与对应的遥感信息一连串的信息环构成的信息通道。
?基于航空遥感影像的作物养分和长势评价：(利用PHI传感器\有其地理坐标位置和反射率光谱两种数据对应\进行生化组分的分析与填图)
利用生化参量填图结果进行冬小麦长势评估通过叶绿素、全氮、可溶性糖、叶片水分等生化参量填图进行假彩色合成，便可以得到作物长势、营养分布图。说明：叶绿素含量（R），全氮含量（G），可溶性糖（B）三个生化参数“图像”的假彩色合成结果。
6. 作物病虫害信息获取方法：传统的作物病虫害调查方法（人工田间调查方法：5点调查法）、基于遥感技术的作物水分反演方法（病虫害使得植物水分、结构等发生了改变，从而改变了叶片和冠层的光学特性，从而使遥感探测和评价成为可能。）（冬小麦条诱病：拔节期、灌浆期、乳熟期）
二、机载农田信息获取
三、农田信息快速获取技术产品
PART 6管理决策支持系统:
环境->传感器->数据库->分析/ 处理->行动->(环境)
一、作物模拟研究的作用、目的及意义作用 :
作用：1.了解或解释作物生长的过程或机理 2.预测作用 3.调控或指导作用
目的：1.定量关系 2.综合知识 3.检验假设 4.进行模拟 5.支持决策
意义 ：一、提供新的生长点，推动作物科学的发展 二、促进多学科知识的融合 三、加深对作物生长发育过程的理解和认识 四、提高作物科学研究的水平 五、部分代替田间实验，大大节约成本
二、 作物模拟研究的产生和发展 、应用
一、作物模拟研究在作物生产中的应用 （虚拟作物和虚拟农业）
（一）、预测作物生长发育过程 （二）、预测作物产量（三）、直接进行作物生产决策 （四）、确定新品种的适应性
二、温室黄瓜安全生产智能管理专家决策系统的开发（原则：简单、灵活、实用）
（把经验性的知识上升为精确量化的知识，形成真正的“知识模型”和数学模型。）
1）基于黄瓜生长模拟模型和日光温室环境数据库本研究初步建立了黄瓜生长发育专家决策系统,以便为生长管理和生产决策提供信息化的服务平台。
2）温室生态系统的特点：
1. 结构简单：作物的各类比较单一；害虫种类有限。
2. 具可控性：通过环境参数来监测和调控。
3) 系统意义：通过对温室黄瓜的生长发育期（育苗期、定植期、开花期、坐果期），实现环境控制（病虫害预防）和管理预测（定单农业）。
4) 系统总体结构：栽培技术、环境知识、病虫害知识－〉环境控制（病虫害知识）－〉管理系统－〉整个系统
?一些监测器：ELDAR-SHANY智能环境监测仪、AUTO-500B温室综合控制与数据采集器的功能、温室无线远程环境系统数据采集器。
5）知识库：通过对多年日光温室环境数据的采集和处理，建立了环境数据库,得出了黄瓜生长较为完善的生长发育参数和栽培量化指标。根据这些量化指标和栽培知识，基于环境数据库建立起专家决策系统,对实现工厂化生产、智能控制和计算机管理有重要的意义。
?知识库建立：影响植物生长期的水分养分管理、植株调整、环境调控、病虫控防＝〉栽培管理知识库、绿色食品知识库、病虫害知识库等。
浙公网安备 33021202002483