精准农业复习资料(国哥加强版)
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6水深的探测。
蓝光波段影像上的灰度可反映水深
5.植被遥感
影响植物光谱的因素
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
不同植物类型的区分
不同植物由于叶子的组织结构和所含色素不同，具有不同的光谱特征。
利用植物的物候期差异来区分植物。
根据植物的生态条件区别植物类型。
6.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.在遥感影象上，不同的土壤类型的特征不如水体,植被等要素明显，而且，土壤的性状主要表现在剖面上，而不是在土壤的表面.土壤 判读主要通过综合分析，并依靠间接解译标志.
斯波特卫星(SPOT)
中国资源一号卫星——中巴地球资源卫星(CBERS)
3.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
4.水体遥感
1水体的光谱特征
传感器所接受的辐射包括水面反射光、悬浮物反射光、水底反射光和天空散射光。
7.Variability in the Field田间变异性
•Soil fertility土壤肥力•Moisture content水分含量•Soil texture土壤质地
•Topography地势•Pest population害虫种群/数量• pH酸碱度
第2章GPS全球定位系统及其应用
1.GPS的发展过程
（1）全球定位系统（Global Positioning System）
（2）地理信息系统与地图软件(GeographicInformation Systems and Mapping Software)
（3）产量分布图生成系统(Yield Mapping Systems)
（4）变量控制技术（Variable-Rate Technologies
精准农业复习资料
第1章精细农业概论
1.精细农业的基本概念
精准农业是利用遥感技术宏观控制和测量，利用地理信息系统技术采集、存储、分析和输出地面或田块所需的要素资料，以全球定位系统将地面精细测量和定位，再与地面的信息转化和定时控制系统相配合，产生决策，按区内要素的空间变量数据精确设定和实施最佳播种、施肥、灌溉、用药、收割等多种农事操作的一种现代动态管理系统。
6.ArcGIS的应用
自然资源管理国土资源管理城市管理防灾减灾
管线设施交通运输电信 科研教育商业与公众服务
◆Full Definition of GIS
A Geographic Information System is acomputer based information system thatuses a set of procedures and tools to store,integrate, manipulate, query, model, anddisplay geographically referenced, andassociated attribute data, for the purpose ofsupporting decision making in the resolutionof real-world problems.
Example inputs（投入）:
–fertilizer肥料–pesticides农药–lime石灰-seed种子
6.Objectives of Precision Farming精准农业的目标
（1）Reduce waste（2）Increase profit（3）Maintain environment
(3)机组工作参数检测
●机组前进速度●作业对象位置●接触与滑动
第7章 智能化农业机械装备技术
1.智能化农业机械的种类
(1)收获机械产量监示器与产量图自动生成系统，如自动控制精度平地机
(2) 精细变量施肥机
(3)精细变量喷药机
(4) 精确变量播种机
(5)精确变量处方灌溉设备
2.农业机器人的基本应用
行走系列农业机器人
1.传感器基础知识
传感器：能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
传感器功用：一感二传,即感受被测信息,并传送出去
传感器的组成：敏感元件、转换元件、基本转换电路
2.传感器可以测定农业数据种类
(1)气象参数检测
●温度●湿度●风速与风向●太阳辐射能
(2)田间土壤参数检测
●土壤含水量●土壤营养成分●土壤物理特性
第4章RS遥感及其应用
1.遥感信息处理流程
遥感信息传输遥感成像机理与模型数据处理(高光谱、高分辨率、雷达)
用户分发目标提取、识别与变化监测(自动化、智能化)
多源数据融合与集成
2.常见卫星图象种类与农业上的可选择性
气象卫星：风云一号、二号气象卫星
海洋卫星系列：美国海洋资源卫星
陆地卫星(Landsat)：美国地球资源卫星
4.精细农业的特点
（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
5.Precision farming精细农作,精准农业
managing each cropproduction inputon a site（位置）specific basis.
•Satellite Configuration卫星配置
•Signal Multipath信号的多路径效应
5.What is GPS
GPS is a navigational system that can accuratelylocate your position anytime, anywhere, andregardless of weather on Earth
土壤遥感的任务是通过遥感影像的解译，识别和划分出土壤类型，制作土壤图，分析土壤的分布规律，为改良土壤、合理利用土壤服务。土壤特征反映了各种因素共同作用的结果。在遥感影像上，不同类型土壤的特征不如水体、植被的差别那么大，同时，由于土壤性状主要表现在剖面上，而不是表现在土壤的表面，因此仅靠土壤表面电磁波谱的辐射特性来判别土壤类型，并不直接。但是由于土壤与各种成土因子关系密切，特别是受主导因素的影响较大，因此仍有规可循。通过遥感影像综合分析，可以取得较好的判别效果。依靠间接的解译标志，进行综合分析对于土壤解译显得特别重要。
4.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）GIS的智能化
（4）GIS应用模型开发
（5）网上GIS平台的建立与应用
5.GIS的在农业上应用
在“精细农业”技术体系中，DGPS的定位应用以及GIS的应用开发是实施“精细农业”实践的关键技术之一，即利用DGPS定位引导定量获取农田内作物产量和影响作物生长的环境因素的差异性信息，在GIS中利用各种空间分析方法生成差异性信息分布图，通过分析影响小区产量差异的原因，制定经济、合理的生产决策方案，生成作物管理处方图，指导农田定位作业。
精准农业农田信息获取关键技术
田间采样技术
农田基础地理信息采集
地形信息、交通信息等
土壤栅格采样
采样点进行地统计学方法处理获取整个区域土壤性状空间分布图
作物生育期采样调查
叶面积指数、干物质积累、单株形态信息
多平台遥感技术
高光谱遥感平台（MODIS，Hyperion）
作物识别、作物养分、LAI、氮素、叶绿素、植株生物量等信息获取；
(3)地理信息系统工具
3.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
基本功能：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。
2.网络对农业发展的推动
(1)推进农业市场化进程，科学地提高农业效益
(2)促进农业产业结构的宏观调整及动态优化
(3)建立、完善农业科技创新体系，奠定发展农业文化的基础
9 综合知识应用
对本课程的综合了解，如精准农业的发展趋势，综合技术体系等；
精准农业实施最大障碍，农田信息高密度，高速度，高准确度、低成本获取。
不同水体的水面性质、水中悬浮物的性质和数量、水深 和水底特性的不同，传感器上接收的反射光谱特性存在差异,为遥感探测水体提供了基础。
2水体界线的确定
在近红外图像上，水体呈黑色；
在雷达图像上，水体呈黑色
3水体悬浮物的确定
水体叶绿素浓度增加，蓝光波段的反射率下降，绿光波段的反射率增高；
水面叶绿素和浮游生物浓度高时，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。
（5）农业生物信息采集技术（Farming DataAcquired Technology）
（6）遥感技术(Remote Sensing)
（7）作物生产模型（Crop Production Modeling）
（8）决策支持系统(Decision Support Systems)
（9）智能化变量农作机械（Intelligent Farm Machinery）
第3章GIS地理信息系统及其应用
1.地理信息系统概述
地理信息系统(Geographic InformationSystem，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。
●耕作机器人
●水田管理作业机器人
●收获及管理作业机器人
●除草机器人
机器手系类机器人
●嫁接机器人
●收获机器人
●育苗机器人
●其他机器人：剪羊毛 挤奶 葡萄树修剪 分检果实
第8 农业信息技术与精细农业
1.网络的作用
以行政区域农业资源展示及促进现代农业发展为主题，利用计算机网络技术，建设行政区域农业资源网，是推动区域农业市场化，加速农业发展速度及产业结构调整的重要举措；它的建成和科学使用，将使当地的政策、科技和文化，全面、实时地与乡镇和农村的需求结合起来，并逐步形成农业科技创新、稳固、发展的体系，将推进当地农业及农村现代化建设的进程，为农业及农村经济的可持续发展提供有力的支持。
4水温的探测
白天水体为暗色调，夜晚为浅色调。
5水体污染的探测
1、水体污染物浓度大且使水色显著地变黑、红、黄等，与背景水色有较大差异时，在可见光波段的影像上可识别出来。
2、水体高度富营养化，可在近红外波段影像上识别出来。
3、水体受到热污染，可在热红外波段影像上被识别。
4、水上油溢污染可使紫外波段和近红外波段的反射率增高，可被探测出来
第5章 精细农业管理决策支持系统DSS
1.基本概念
什么是决策支持：
引导决策者使用先进理论为决策者提供先进决策工具完整的信息处理
高度的信息提炼友好的决策支持模式快速的反应能力
2.决策支持系统在农业上的应用（旧版课本P134）
3.实例说明
华农章文才 柑桔专家系统 1985
温室黄瓜专家系统
第6章 信息检测与处理技术
2.GIS的特征及分类
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。
分类：
(1)专题地理信息系统
(2)区域地理信息系统：主要以区域综合研究和全面信息服务为目标。
2.精细农业的技术思想
精细农业技术思想和核心，是获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素（如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害等）实际存在的空间和时间的差异性信息，分析影响小区产量差异的原因，采取技术上可行、经济上有效的调控措施，区别对待，按需实施定位调控的“处方农作”。
3.精细农业的技术支撑
●无线电导航PS的核心技术
3.GPS的农业应用
4.Sources of GPS Error（GPS误差来源）
•Clock Errors时钟误差
•Atmospheric Interference大气干扰
•Ephemeris(Orbital) Variation星历（轨道）变化
蓝光波段影像上的灰度可反映水深
5.植被遥感
影响植物光谱的因素
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
不同植物类型的区分
不同植物由于叶子的组织结构和所含色素不同，具有不同的光谱特征。
利用植物的物候期差异来区分植物。
根据植物的生态条件区别植物类型。
6.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.在遥感影象上，不同的土壤类型的特征不如水体,植被等要素明显，而且，土壤的性状主要表现在剖面上，而不是在土壤的表面.土壤 判读主要通过综合分析，并依靠间接解译标志.
斯波特卫星(SPOT)
中国资源一号卫星——中巴地球资源卫星(CBERS)
3.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
4.水体遥感
1水体的光谱特征
传感器所接受的辐射包括水面反射光、悬浮物反射光、水底反射光和天空散射光。
7.Variability in the Field田间变异性
•Soil fertility土壤肥力•Moisture content水分含量•Soil texture土壤质地
•Topography地势•Pest population害虫种群/数量• pH酸碱度
第2章GPS全球定位系统及其应用
1.GPS的发展过程
（1）全球定位系统（Global Positioning System）
（2）地理信息系统与地图软件(GeographicInformation Systems and Mapping Software)
（3）产量分布图生成系统(Yield Mapping Systems)
（4）变量控制技术（Variable-Rate Technologies
精准农业复习资料
第1章精细农业概论
1.精细农业的基本概念
精准农业是利用遥感技术宏观控制和测量，利用地理信息系统技术采集、存储、分析和输出地面或田块所需的要素资料，以全球定位系统将地面精细测量和定位，再与地面的信息转化和定时控制系统相配合，产生决策，按区内要素的空间变量数据精确设定和实施最佳播种、施肥、灌溉、用药、收割等多种农事操作的一种现代动态管理系统。
6.ArcGIS的应用
自然资源管理国土资源管理城市管理防灾减灾
管线设施交通运输电信 科研教育商业与公众服务
◆Full Definition of GIS
A Geographic Information System is acomputer based information system thatuses a set of procedures and tools to store,integrate, manipulate, query, model, anddisplay geographically referenced, andassociated attribute data, for the purpose ofsupporting decision making in the resolutionof real-world problems.
Example inputs（投入）:
–fertilizer肥料–pesticides农药–lime石灰-seed种子
6.Objectives of Precision Farming精准农业的目标
（1）Reduce waste（2）Increase profit（3）Maintain environment
(3)机组工作参数检测
●机组前进速度●作业对象位置●接触与滑动
第7章 智能化农业机械装备技术
1.智能化农业机械的种类
(1)收获机械产量监示器与产量图自动生成系统，如自动控制精度平地机
(2) 精细变量施肥机
(3)精细变量喷药机
(4) 精确变量播种机
(5)精确变量处方灌溉设备
2.农业机器人的基本应用
行走系列农业机器人
1.传感器基础知识
传感器：能够感受规定的被测量并按照一定规律转换成可用输出信号的器件或装置。
传感器功用：一感二传,即感受被测信息,并传送出去
传感器的组成：敏感元件、转换元件、基本转换电路
2.传感器可以测定农业数据种类
(1)气象参数检测
●温度●湿度●风速与风向●太阳辐射能
(2)田间土壤参数检测
●土壤含水量●土壤营养成分●土壤物理特性
第4章RS遥感及其应用
1.遥感信息处理流程
遥感信息传输遥感成像机理与模型数据处理(高光谱、高分辨率、雷达)
用户分发目标提取、识别与变化监测(自动化、智能化)
多源数据融合与集成
2.常见卫星图象种类与农业上的可选择性
气象卫星：风云一号、二号气象卫星
海洋卫星系列：美国海洋资源卫星
陆地卫星(Landsat)：美国地球资源卫星
4.精细农业的特点
（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
5.Precision farming精细农作,精准农业
managing each cropproduction inputon a site（位置）specific basis.
•Satellite Configuration卫星配置
•Signal Multipath信号的多路径效应
5.What is GPS
GPS is a navigational system that can accuratelylocate your position anytime, anywhere, andregardless of weather on Earth
土壤遥感的任务是通过遥感影像的解译，识别和划分出土壤类型，制作土壤图，分析土壤的分布规律，为改良土壤、合理利用土壤服务。土壤特征反映了各种因素共同作用的结果。在遥感影像上，不同类型土壤的特征不如水体、植被的差别那么大，同时，由于土壤性状主要表现在剖面上，而不是表现在土壤的表面，因此仅靠土壤表面电磁波谱的辐射特性来判别土壤类型，并不直接。但是由于土壤与各种成土因子关系密切，特别是受主导因素的影响较大，因此仍有规可循。通过遥感影像综合分析，可以取得较好的判别效果。依靠间接的解译标志，进行综合分析对于土壤解译显得特别重要。
4.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）GIS的智能化
（4）GIS应用模型开发
（5）网上GIS平台的建立与应用
5.GIS的在农业上应用
在“精细农业”技术体系中，DGPS的定位应用以及GIS的应用开发是实施“精细农业”实践的关键技术之一，即利用DGPS定位引导定量获取农田内作物产量和影响作物生长的环境因素的差异性信息，在GIS中利用各种空间分析方法生成差异性信息分布图，通过分析影响小区产量差异的原因，制定经济、合理的生产决策方案，生成作物管理处方图，指导农田定位作业。
精准农业农田信息获取关键技术
田间采样技术
农田基础地理信息采集
地形信息、交通信息等
土壤栅格采样
采样点进行地统计学方法处理获取整个区域土壤性状空间分布图
作物生育期采样调查
叶面积指数、干物质积累、单株形态信息
多平台遥感技术
高光谱遥感平台（MODIS，Hyperion）
作物识别、作物养分、LAI、氮素、叶绿素、植株生物量等信息获取；
(3)地理信息系统工具
3.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
基本功能：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。
2.网络对农业发展的推动
(1)推进农业市场化进程，科学地提高农业效益
(2)促进农业产业结构的宏观调整及动态优化
(3)建立、完善农业科技创新体系，奠定发展农业文化的基础
9 综合知识应用
对本课程的综合了解，如精准农业的发展趋势，综合技术体系等；
精准农业实施最大障碍，农田信息高密度，高速度，高准确度、低成本获取。
不同水体的水面性质、水中悬浮物的性质和数量、水深 和水底特性的不同，传感器上接收的反射光谱特性存在差异,为遥感探测水体提供了基础。
2水体界线的确定
在近红外图像上，水体呈黑色；
在雷达图像上，水体呈黑色
3水体悬浮物的确定
水体叶绿素浓度增加，蓝光波段的反射率下降，绿光波段的反射率增高；
水面叶绿素和浮游生物浓度高时，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。
（5）农业生物信息采集技术（Farming DataAcquired Technology）
（6）遥感技术(Remote Sensing)
（7）作物生产模型（Crop Production Modeling）
（8）决策支持系统(Decision Support Systems)
（9）智能化变量农作机械（Intelligent Farm Machinery）
第3章GIS地理信息系统及其应用
1.地理信息系统概述
地理信息系统(Geographic InformationSystem，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。
●耕作机器人
●水田管理作业机器人
●收获及管理作业机器人
●除草机器人
机器手系类机器人
●嫁接机器人
●收获机器人
●育苗机器人
●其他机器人：剪羊毛 挤奶 葡萄树修剪 分检果实
第8 农业信息技术与精细农业
1.网络的作用
以行政区域农业资源展示及促进现代农业发展为主题，利用计算机网络技术，建设行政区域农业资源网，是推动区域农业市场化，加速农业发展速度及产业结构调整的重要举措；它的建成和科学使用，将使当地的政策、科技和文化，全面、实时地与乡镇和农村的需求结合起来，并逐步形成农业科技创新、稳固、发展的体系，将推进当地农业及农村现代化建设的进程，为农业及农村经济的可持续发展提供有力的支持。
4水温的探测
白天水体为暗色调，夜晚为浅色调。
5水体污染的探测
1、水体污染物浓度大且使水色显著地变黑、红、黄等，与背景水色有较大差异时，在可见光波段的影像上可识别出来。
2、水体高度富营养化，可在近红外波段影像上识别出来。
3、水体受到热污染，可在热红外波段影像上被识别。
4、水上油溢污染可使紫外波段和近红外波段的反射率增高，可被探测出来
第5章 精细农业管理决策支持系统DSS
1.基本概念
什么是决策支持：
引导决策者使用先进理论为决策者提供先进决策工具完整的信息处理
高度的信息提炼友好的决策支持模式快速的反应能力
2.决策支持系统在农业上的应用（旧版课本P134）
3.实例说明
华农章文才 柑桔专家系统 1985
温室黄瓜专家系统
第6章 信息检测与处理技术
2.GIS的特征及分类
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。
分类：
(1)专题地理信息系统
(2)区域地理信息系统：主要以区域综合研究和全面信息服务为目标。
2.精细农业的技术思想
精细农业技术思想和核心，是获取农田小区作物产量和影响作物生长的环境因素（如土壤结构、地形、植物营养、含水量、病虫草害等）实际存在的空间和时间的差异性信息，分析影响小区产量差异的原因，采取技术上可行、经济上有效的调控措施，区别对待，按需实施定位调控的“处方农作”。
3.精细农业的技术支撑
●无线电导航PS的核心技术
3.GPS的农业应用
4.Sources of GPS Error（GPS误差来源）
•Clock Errors时钟误差
•Atmospheric Interference大气干扰
•Ephemeris(Orbital) Variation星历（轨道）变化