内容简介：

   本书是作者团队近二十年来依托农业农村部农业遥感机理与定量遥感重点实验室深入研究农业定量遥感技术与应用实践成果的结晶。本书系统介绍了农业定量遥感技术基础、农业定量遥感数据处理方法、农情遥感监测与估产、作物养分及品质遥感、耕地质量遥感监测、田间作物育种无人机遥感农田蒸散及气象灾害遥感、作物病虫害遥感、农业遥感装备及系统等内容。

   本书可供从事农业信息技术、农业遥感、信息资源管理，特别是现代农业、林业等科学领域的科研及管理工作者参考，也可作为农学、地学相关专业院校师生的学习参考书，能够为当前相关领域科研工作者及相关高校师生提供有益参考。

目  录：

第1章农业定量遥感技术基础/1

1.1农业定量遥感概念/1

1.2农业定量遥感流程/1

1.3农业定量遥感的需求/4

1.4农业遥感数据源/7

1.4.1近地遥感数据/7

1.4.2卫星遥感数据/8

1.5定量遥感应用的农学基础/14

1.5.1植被的反射光谱特征/14

1.5.2土壤的反射光谱特征/15

1.5.3水体反射光谱特征/18

1.5.4植被的荧光光谱特征/18

1.5.5叶片生化组分与吸收特征波段/19

1.6农业定量遥感实验设计、数据获取方法与规范/21

1.6.1农田取样与遥感配套的农学参数测试规程/21

1.6.2作物光谱测量原理、方法与规范/38

1.6.3农业气象测量方法与规范/51

本章参考文献/53

第2章农业定量遥感数据处理方法/56

2.1卫星遥感数据处理方法/56

2.1.1辐射定标/56

2.1.2大气校正/57

2.1.3几何校正/57

2.2遥感信息融合技术/58

2.2.1光学影像谱图融合方法/58

2.2.2光学遥感时空融合方法/63

2.2.3光学与雷达影像融合方法/75

2.3农业遥感分类技术/76

2.3.1遥感分类概念及目标/76

2.3.2基于光谱特征的分类方法/77

2.3.3基于时间序列的分类方法/77

2.3.4基于空间特征的分类方法/78

2.3.5基于深度学习的分类方法/78

本章参考文献/79

第3章农情遥感监测与估产/82

3.1作物及耕地分布遥感监测/82

3.1.1作物种植分布遥感提取研究现状/82

3.1.2作物种植分布提取/84

3.1.3基于高分遥感的耕地地块识别/93

3.2作物生长指标遥感监测/103

3.2.1作物水分遥感监测/103

3.2.2作物苗情遥感监测/109

3.2.3作物物候遥感监测/112

3.3农作物遥感估产/126

3.3.1作物产量遥感预测原理与方法/126

3.3.2作物单产遥感监测应用/130

3.3.3基于气象数据与遥感信息的分层线性作物估产模型/138

本章参考文献/142

农业定量遥感技术及应用目录第4章作物养分及品质遥感/145

4.1作物生物物理化学参数的模型反演/145

4.1.1基于PROSPECT模型的叶片水平的反演/145

4.1.2PROSAIL模型的作物信息模型反演/148

4.2作物生物物理化学参数的经验/半经验定量遥感模型/155

4.2.1叶面积指数反演模型/155

4.2.2冬小麦叶绿素遥感反演模型/159

4.2.3作物氮素遥感反演/165

4.2.4冠层糖氮比的光谱反演/181

4.3冠层养分垂直分布的光谱反演/184

4.3.1作物生化组分的垂直分布/184

4.3.2小麦冠层垂直分布特性对反射光谱的影响/186

4.3.3耦合冠层氮分布数学模型与高光谱信息探测叶氮浓度垂直分布/191

4.3.4基于多角度光谱信息的作物生化组分垂直分布遥感反演/193

4.4作物养分遥感及决策处方/196

4.4.1定量遥感肥水参数与作物模型链接的方法/196

4.4.2定量遥感肥水参数与作物模型的链接流程/197

4.4.3智慧农场农机作业养分决策处方服务/197

4.5作物品质遥感监测及应用/201

4.5.1作物品质形成的农学机理/201

4.5.2基于经验关系的作物品质遥感预测/202

4.5.3基于半经验半机理模型的作物品质遥感预测/208

4.5.4结合遥感与气象数据的小麦品质遥感预测/216

本章参考文献/220

第5章耕地质量遥感监测/225

5.1耕地质量遥感评价指标体系构建/226

5.1.1基础性指标/227

5.1.2区域补充性指标/229

5.1.3耕地质量遥感评价指标体系的构建/229

5.2耕地养分光谱快速诊断技术/232

5.2.1耕地养分野外调查及高光谱监测试验/232

5.2.2耕地土壤养分高光谱特征分析/233

5.2.3基于常用光谱变换算法的土壤有机质含量估算方法/234

5.2.4基于小波变换算法的土壤养分含量估算方法/235

5.3耕地生产力质量遥感监测/236

5.3.1农作物种植模式和类型识别/236

5.3.2耕地生产潜力估算/239

5.3.3耕地生产潜力估算结果精度评价/245

5.3.4耕地生产力质量评价/246

5.4耕地环境和健康质量监测方法研究/248

5.4.1耕地环境和健康质量指标统计分析/248

5.4.2耕地环境和健康质量指标空间分布/249

5.4.3耕地环境和健康质量评价/249

5.5耕地质量综合评价模型研究/250

5.5.1评价指标权重分析/250

5.5.2评价指标归一化处理/251

5.5.3耕地质量综合评价模型/252

5.5.4耕地质量综合评价模型精度验证/252

本章参考文献/253

第6章田间作物育种无人机遥感/256

6.1无人机遥感表型平台/256

6.1.1无人机平台/256

6.1.2传感器类型/258

6.2作物育种田间表型信息获取与解析/261

6.2.1形态指标获取及解析/266

6.2.2生理生化指标获取及解析/273

本章参考文献/283

第7章农田蒸散及气象灾害遥感/289

7.1农田蒸散发遥感监测/289

7.1.1地表特征参数的遥感反演/290

7.1.2地表能量平衡各分量的遥感估算/294

7.1.3高时空分辨率地表通量遥感估算/302

7.1.4高时空分辨率农田蒸散遥感时空尺度扩展/317

7.2农业洪涝灾害遥感监测/322

7.2.1农业洪涝灾害遥感监测原理/322

7.2.2洪涝胁迫下水稻叶面积指数变化及其光谱响应分析/323

7.2.3洪涝胁迫下水稻叶绿素荧光参数遥感监测/333

7.2.4农业洪涝灾害遥感监测实例：2009年淮河流域洪涝灾害遥感监测/337

7.3农业冻害遥感监测/346

7.3.1农业冻害遥感监测原理/346

7.3.2冻害叶片尺度遥感监测/348

7.3.3冻害冠层尺度遥感监测/354

7.3.4冻害遥感监测实例：基于主成分分析冬小麦冠层尺度冻害反演研究/358

本章参考文献/365

第8章作物病虫害遥感/369

8.1病虫害发生程度及分级标准/370

8.1.1作物病害发生程度判定与分级/370

8.1.2作物虫害发生程度判定与分级/371

8.1.3作物病虫害遥感观测实验设计/372

8.2作物病虫害遥感监测方法/376

8.2.1作物病害遥感监测方法/376

8.2.2作物虫害遥感监测方法/387

8.3作物病虫害遥感区分方法/401

8.3.1作物病虫害与养分胁迫遥感区分方法/401

8.3.2作物不同病虫害类型遥感区分方法/405

8.4作物病虫害遥感预测方法/415

8.4.1基于气象因子的病虫害预测方法/415

8.4.2基于遥感信息的病虫害预测方法/420

8.4.3耦合气象和遥感信息的病虫害预测方法/426

本章参考文献/433

第9章农业遥感装备及系统/443

9.1CropSense便携式作物养分田间速测仪/443

9.1.1研发背景/443

9.1.2硬件模块设计/444

9.1.3软件模块/446

9.2作物养分无人机成像高光谱监测设备/457

9.2.1无人机平台及成像高光谱传感器/457

9.2.2作物养分无人机高光谱监测/461

9.3智慧农场定量遥感决策支持系统/463

9.3.1系统总体技术路线/463

9.3.2系统应用示范/464

本章参考文献/464

第1章农业定量遥感技术基础/1

1.1农业定量遥感概念/1

1.2农业定量遥感流程/1

1.3农业定量遥感的需求/4

1.4农业遥感数据源/7

1.4.1近地遥感数据/7

1.4.2卫星遥感数据/8

1.5定量遥感应用的农学基础/15

1.5.1植被的反射光谱特征/15

1.5.2土壤的反射光谱特征/16

1.5.3水体反射光谱特征/18

1.5.4植被的荧光光谱特征/19

1.5.5叶片生化组分与吸收特征波段/20

1.6农业定量遥感实验设计、数据获取方法与规范/23

1.6.1农田取样与遥感配套的农学参数测试规程/23

1.6.2作物光谱测量原理、方法与规范/41

1.6.3农业气象测量方法与规范/54

本章参考文献/55

第2章农业定量遥感数据处理方法/59

2.1卫星遥感数据处理方法/59

2.1.1辐射定标/59

2.1.2大气校正/60

2.1.3几何校正/60

2.2遥感信息融合技术/61

2.2.1光学影像谱图融合方法/61

2.2.2光学遥感时空融合方法/66

2.2.3光学与雷达影像融合方法/78

2.3农业遥感分类技术/79

2.3.1遥感分类概念及目标/79

2.3.2基于光谱特征的分类方法/80

2.3.3基于时间序列的分类方法/80

2.3.4基于空间特征的分类方法/81

2.3.5基于深度学习的分类方法/81

本章参考文献/82

农业定量遥感技术及应用目录第3章农情遥感监测与估产/84

3.1作物及耕地分布遥感监测/84

3.1.1作物种植分布遥感提取研究现状/84

3.1.2作物种植分布提取/86

3.1.3基于高分遥感的耕地地块识别/95

3.2作物生长指标遥感监测/105

3.2.1作物水分遥感监测/105

3.2.2作物苗情遥感监测/111

3.2.3作物物候遥感监测/114

3.3农作物遥感估产/128

3.3.1作物产量遥感预测原理与方法/128

3.3.2作物单产遥感监测应用/132

3.3.3基于气象数据与遥感信息的分层线性作物估产模型/140

本章参考文献/144

第4章作物养分及品质遥感/146

4.1作物生物物理化学参数的模型反演/146

4.1.1基于PROSPECT模型的叶片水平的反演/146

4.1.2PROSAIL模型的作物信息模型反演/149

4.2作物生物物理化学参数的经验/半经验定量遥感

模型/156

4.2.1叶面积指数反演模型/156

4.2.2冬小麦叶绿素遥感反演模型/159

4.2.3作物氮素遥感反演/166

4.2.4冠层糖氮比的光谱反演/182

4.3冠层养分垂直分布的光谱反演/185

4.3.1作物生化组分的垂直分布/185

4.3.2小麦冠层垂直分布特性对反射光谱的影响/186

4.3.3耦合冠层氮素分布数学模型与光谱信息探测叶氮垂直分布/192

4.3.4基于多角度光谱信息的作物生化组分垂直分布遥感反演/194

4.4作物养分遥感及决策处方/197

4.4.1定量遥感肥水参数与作物模型链接的方法/197

4.4.2定量遥感肥水参数与作物模型的链接流程/198

4.4.3智慧农场农机作业养分决策处方服务/198

4.5作物品质遥感监测及应用/202

4.5.1作物品质形成的农学机理/202

4.5.2基于经验关系的作物品质遥感预测/203

4.5.3基于半经验半机理模型的作物品质遥感预测/209

4.5.4结合遥感与气象数据的小麦品质遥感预测/217

本章参考文献/221

第5章耕地质量遥感监测/225

5.1耕地质量遥感评价指标体系构建/226

5.1.1基础性指标/227

5.1.2区域补充性指标/229

5.1.3耕地质量遥感评价指标体系构建/229

5.2耕地养分光谱快速诊断技术/232

5.2.1耕地养分野外调查及高光谱监测试验/232

5.2.2耕地土壤养分高光谱特征分析/233

5.2.3基于常用光谱变换算法的土壤有机质含量估算方法/234

5.2.4基于小波变换算法的土壤养分含量估算方法/235

5.3耕地生产力质量遥感监测/236

5.3.1农作物种植模式和类型识别/236

5.3.2耕地生产潜力估算/239

5.3.3耕地生产潜力估算结果精度评价/245

5.3.4耕地生产力质量评价/246

5.4耕地环境和健康质量监测方法研究/248

5.4.1土壤环境和健康质量指标统计分析/248

5.4.2土壤环境和健康质量指标空间分布/249

5.4.3耕地环境和健康质量评价/249

5.5耕地质量综合评估模型研究/250

5.5.1评价指标权重分析/250

5.5.2评价指标归一化处理/251

5.5.3耕地质量综合评价模型/252

5.5.4耕地质量综合评价精度验证/252

本章参考文献/253

第6章田间作物育种无人机遥感/256

6.1无人机遥感表型平台/256

6.1.1无人机平台/256

6.1.2传感器类型/258

6.2作物育种田间表型信息获取与解析/262

6.2.1形态指标获取及解析/267

6.2.2生理生化指标获取及解析/274

6.2.3产量信息获取及解析/282

本章参考文献/285

第7章农田蒸散及气象灾害遥感/290

7.1农田蒸散发遥感监测/290

7.1.1地表特征参数的遥感反演/291

7.1.2地表能量平衡各分量的遥感估算/295

7.1.3高时空分辨率地表通量遥感估算/303

7.1.4高时空分辨率农田蒸散遥感时空尺度扩展/318

7.2农业洪涝灾害遥感监测/323

7.2.1农业洪涝灾害遥感监测原理/324

7.2.2洪涝胁迫下水稻叶面积指数变化及其光谱响应分析/325

7.2.3洪涝胁迫下水稻叶绿素荧光参数遥感监测/334

7.2.4农业洪涝灾害遥感监测实例：2009年淮河流域洪涝灾害遥感监测/339

7.3农业冻害遥感监测/348

7.3.1农业冻害遥感测原理/348

7.3.2冻害叶片尺度遥感监测/349

7.3.3冻害冠层尺度遥感监测/356

7.3.4冻害遥感监测实例：基于主成分分析冬小麦冠层尺度冻害反演研究/358

本章参考文献/367

第8章作物病虫害遥感/371

8.1病虫害发生程度及分级标准/372

8.1.1作物病害发生程度判定与分级/372

8.1.2作物虫害发生程度判定与分级/373

8.1.3作物病虫害遥感观测实验设计/374

8.2作物病虫害遥感监测方法/378

8.2.1作物病害遥感监测方法/378

8.2.2作物虫害遥感监测方法/389

8.3作物病虫害遥感区分方法/402

8.3.1作物病虫害与养分胁迫遥感区分方法/402

8.3.2作物不同病虫害类型遥感区分方法/406

8.4作物病虫害遥感预测方法/416

8.4.1基于气象因子的病虫害预测方法/416

8.4.2基于遥感信息的病虫害预测方法/422

8.4.3耦合气象和遥感信息的病虫害预测方法/428

本章参考文献/435

第9章农业遥感装备及系统/445

9.1CropSense便携式作物养分田间速测仪/445

9.1.1研发背景/445

9.1.2硬件模块设计/446

9.1.3软件模块/448

9.2作物养分无人机成像高光谱监测设备/459

9.2.1无人机平台及成像高光谱传感器/459

9.2.2作物养分无人机高光谱监测/464

9.3智慧农场定量遥感决策支持系统/465

9.3.1系统总体技术路线/465

9.3.3系统应用示范/466

本章参考文献/467

编辑推荐：

   强国必先强农，农强方能国强。《智能化农业装备技术研究丛书》由中国农业机械学会组织编写、中国工程院赵春江院士主编，内容主要围绕智能装备技术、关键核心部件技术、农业系统、基础共性技术等领域展开，旨在全面呈现我国农业科技和装备技术研究成果，为加速我国农业强国建设提供理论及技术支撑，以形成具有我国自主特色的智能化农业装备技术创新路线，促进农业现代化和乡村振兴全面推进。同时，本书入选2024年度国家出版基金资助项目。

作者介绍：

   杨贵军，博士，研究员，博导，国家农业信息化工程技术研究中心遥感部主任，农业农村部农业遥感机理与定量遥感重点实验室主任、国际SCI 期刊Remote sensing 编委和Frontiers in Plant Science-专刊主编，十三五国家重点研发专项负责人，入选北京百千万人才、优秀人才。主要从事农业定量遥感机理及应用研究，建立了作物氮素辐射传输定量解析模型，实现遥感与作物生长模型融合的作物养分精准诊断；攻克了无人机遥感作物表型高效获取技术，研发了微型成像光谱仪，实现了作物结构、生理及产量品质性状的原位检测；建立了地-空-星遥感智慧农场、智慧果园监测管理系统，支撑了肥水变量管理及灾害损失评估，成果被CCTV专题报道，并与英国、美国、意大利等国家建立长期合作关系，研究成果获得科技部国家遥感中心和ESA“Outstanding Contribution Award”,并在 Remote Sensing of Environment、Field Crops Research、ISPRS Photogrammetry and Remote Sensing 等国际期刊发表SCI/EI 论文154篇，H-index为27，入选爱思唯尔(Elsevier) 2020年中国高被引学者榜单。出版专著2 部，获得授权国际PCT发明专利1项，授权国家发明专利21 项，新技术新产品证书4 项，省级地方标准2 项，获得教育部科学技术进步一等奖、测绘科技进步一等奖、中国产学研合作创新成果二等奖3项。