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第1章 绪论1

第2章 精准农业技术基础4

2.1 全球卫星导航系统5

2.1.1 GPS系统5

2.1.2 格洛纳斯系统7

2.1.3 伽利略系统8

2.1.4 北斗系统8

2.1.5 差分定位系统9

2.1.6 差分定位应用11

2.2 地理信息系统13

2.2.1 GIS的定义13

2.2.2 GIS的内容13

2.2.3 GIS的基本功能13

2.2.4 WebGIS简介14

2.3 遥感技术14

2.3.1 RS系统的组成15

2.3.2 RS的分类15

2.3.3 RS的特点15

2.3.4 RS在农业中的应用15

2.4 机电一体化技术17

2.4.1 机电一体化技术构成18

2.4.2 机电一体化系统组成18

2.4.3 机电一体化技术特征19

2.4.4 机电一体化技术在农机装备中的应用20

2.4.5 农机装备机电一体化技术特点30

2.5 农业物联网技术31

2.5.1 概述31

2.5.2 大田生产物联网34

2.5.3 农机物联网36

第3章 水田精准作业技术48

3.1 水稻浸种催芽环境控制技术48

3.1.1 国内外研究情况48

3.1.2 研究目的和意义49

3.1.3 水稻浸种催芽温室环境因子分析50

3.1.4 控制系统硬件结构51

3.1.5 控制系统软件设计56

3.1.6 小结58

3.2 水稻育秧大棚控制技术59

3.2.1 水稻育秧温室大棚测控系统59

3.2.2 智能育秧群棚监控系统66

3.2.3 基于单片机的低功耗水稻育秧棚监控系统70

3.2.4 基于GSM网络的寒地水稻育秧大棚智能监测系统76

3.2.5 基于PLC的智能育秧温室控制系统设计82

3.3 GNSS精准搅浆平地技术86

3.3.1 土地平整方法对比87

3.3.2 控制系统的组成87

3.3.3 GNSS在农田平地作业中的应用及试验91

3.4 农机卫星导航自动驾驶技术96

3.4.1 概述96

3.4.2 农机作业EZ-Guide 250光靶导航系统98

3.4.3 基于农机作业GPS导航系统研制103

3.4.4 JD-9520T型履带拖拉机GPS自动跟踪驾驶系统106

3.4.5 CASE-500型履带拖拉机GPS自动驾驶系统应用110

3.5 水稻本田环境监测与控制系统113

3.5.1 水稻生长环境监测与控制系统的研究113

3.5.2 基于PLC的水田自动灌溉无线监控系统118

3.5.3 水稻智能化循环节水灌溉系统131

3.5.4 水稻灌溉晒水池水温监测系统135

3.5.5 基于PLC的寒地水稻水肥一体化灌溉系统139

3.5.6 基于PLC的寒地水稻灌溉控制系统的研究142

3.6 水稻收获产量监测148

3.6.1 概述148

3.6.2 测量水稻产量方法149

3.6.3 水稻产量监测系统组成149

3.6.4 产量监测系统传感器标定与校准154

3.6.5 谷物产量信息数据采集156

3.6.6 谷物产量测量中的精度156

3.6.7 谷物产量图的绘制158

3.6.8 谷物产量图的分析160

第4章 水田信息采集162

4.1 农田三维地形信息采集162

4.1.1 农田三维地形信息采集方法162

4.1.2 农田地形信息处理163

4.1.3 农田地形MATLAB绘图163

4.2 土壤养分信息采集166

4.2.1 田间取样166

4.2.2 土样化验与分析167

4.3 水稻生长远程视频监视171

4.3.1 概述171

4.3.2 系统设备组成172

4.3.3 网络摄像机174

4.3.4 无线视频监视175

4.3.5 小结176

4.4 水田环境及水稻生长远程监测177

4.4.1 水稻生长影像采集及长势监测的研究177

4.4.2 彩信在水稻生长环境监测系统中的应用研究179

4.4.3 基于GPRS的农业病虫害图像无线传输系统184

4.4.4 基于图像技术的水稻生长参数采集系统188

4.4.5 基于单片机的明渠流量计的研究192

4.5 水稻叶龄诊断技术194

4.5.1 叶龄跟踪方法195

4.5.2 叶龄识别法196

4.5.3 茎数调查法197

4.5.4 叶龄诊断应用197

第5章 水田生产信息化管理202

5.1 水田地理信息系统202

5.1.1 高精度卫星遥感图利用202

5.1.2 光栅图像矢量化203

5.1.3 建立属性数据库203

5.1.4 WebGIS信息发布204

5.1.5 农田地理信息系统应用205

5.2 农机管理信息化205

5.2.1 农机管理信息化需求分析205

5.2.2 网络农机管理信息系统206

5.2.3 农机网络监控系统208

5.3 生产作业进度统计212

5.3.1 需求分析212

5.3.2 系统设计212

5.3.3 系统实现213

5.3.4 小结214

5.4 水稻全程沙盘信息化系统214

5.4.1 沙盘控制系统总体结构214

5.4.2 沙盘系统工作原理216

5.4.3 控制软件部分217

5.4.4 小结217

5.5 本田合理施肥辅助决策217

5.5.1 水稻本田合理施肥原则217

5.5.2 黑龙江省建三江垦区施肥技术标准219

5.5.3 水稻本田合理施肥辅助决策方法221

5.5.4 NDVI测量分析223

5.6 寒地水稻用水模型的研究224

5.6.1 气象因素对于水稻用水量的影响224

5.6.2 寒地水稻灌溉量的确定方法225

5.6.3 确定水分生产函数的数学模型225

5.6.4 小结226

5.7 寒地水稻节水控制灌溉的机理与研究226

5.7.1 试验背景及地点227

5.7.2 水稻节水控制灌溉的特点及机理227

5.7.3 控制灌溉技术与常规灌溉技术的区别228

5.7.4 试验设计228

5.7.5 试验结果与分析230

5.7.6 小结231

5.8 寒地水稻智能控制灌溉产量分析231

5.8.1 寒地水稻特点及水稻水分生产函数简介231

5.8.2 试验区概况与研究方法232

5.8.3 不同灌溉方式对产量构成因子的影响233

5.8.4 小结233

5.9 水稻本田现代化管理系统的应用233

5.9.1 应用背景233

5.9.2 国内外研究现状及发展趋势234

5.9.3 研究内容235

5.9.4 系统十大功能239

5.9.5 小结249

第6章 水稻产后信息化技术250

6.1 粮仓多点温、湿度测控技术250

6.1.1 数字温度传感器DS18B20250

6.1.2 基于DS18B20温度传感器的测温电缆252

6.1.3 温度采集模块253

6.1.4 RS-485分布式温度数据采集系统253

6.1.5 基于CAN总线的分布式多点集控测温系统254

6.1.6 小结255

6.2 大米质量可追溯信息技术256

6.2.1 农产品质量安全追溯制度措施256

6.2.2 大米质量可追溯系统功能分析257

6.2.3 大米质量可追溯系统结构设计257

6.2.4 大米质量可追溯系统平台258

主要参考文献260