数字草业：理论、技术与实践 辛晓平 等 科学出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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辛晓平 等 著

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030445414

商品编码：29740685639

包装：圆脊精装

出版时间：2015-12-01

基本信息

书名：数字草业：理论、技术与实践

定价：198.00元

作者：辛晓平 等

出版社：科学出版社

出版日期：2015-12-01

ISBN：9787030445414

字数：

页码：

版次：1

装帧：圆脊精装

开本：

商品重量：0.4kg

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导语_点评_推荐词

内容提要

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本书共包括3篇9章，全书在对数字草业研究概论、数字草业的基本原理和我国数字草业理论发展的现状与问题进行总结的基础上，开展数字草业技术标准、规范与信息系统，草地生物环境要素监测技术，草地生产监测技术，草地生产模拟技术，草地生产管理技术研究，针对中国草业发展对数字化信息、监测和管理的需求，建立从信息采集、动态监测、管理决策到信息传播的草业数字技术平台，为草地生产管理优化决策提供了技术支撑，对于促进农牧业信息化、科学化和现代化具有重要意义。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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数字草业：理论、技术与实践 引言 草业，作为农牧业的重要组成部分，其发展水平直接关系到畜牧业的健康发展、生态环境的改善以及国家粮食安全。长期以来，草业的发展在很大程度上依赖于传统的经验和观察，其精细化管理和科学决策能力受到诸多限制。然而，随着信息技术、传感技术、大数据、人工智能等数字技术的飞速发展，我们正迎来一个全新的“数字草业”时代。本书《数字草业：理论、技术与实践》正是站在这一时代前沿，系统性地阐述了数字技术如何赋能草业，驱动其向更高效、更可持续、更智能化的方向发展。 本书并非简单地堆砌技术名词，而是深入剖析了数字技术在草业各个环节的实际应用，从理论基础到具体操作，从技术研发到推广实践，力求为读者构建一个清晰、全面、深入的数字草业图景。本书的编写团队由一批在草业科学、信息技术、农业工程等领域具有深厚学术造诣和丰富实践经验的专家组成，他们将前沿的研究成果与实际的田间需求相结合，使得本书既具有高度的理论指导意义，又具备极强的操作借鉴价值。 第一部分：数字草业的理论基石 在本书的第一部分，我们将首先为读者奠定坚实的理论基础。理解数字草业，离不开对其核心概念的认知。我们将详细阐述“数字草业”的内涵与外延，它不仅仅是简单地将数字技术应用于传统草业，更是对草业生产、管理、经营模式的一次深刻变革。我们将探讨数字草业所遵循的科学原理，包括但不限于信息论、控制论、系统论在草业领域的应用，以及如何通过数据驱动来实现草业的精准化和智能化。 1.1 数字草业的核心概念与发展脉络 本章节将深入剖析“数字草业”这一新兴概念的生成背景、核心要素以及其在现代农业体系中的定位。我们将追溯数字技术与草业融合的历史进程，从早期的信息化尝试到如今的智能化升级，梳理其发展脉络和关键节点。同时，我们将界定数字草业涵盖的关键领域，如精准监测、智能管理、决策支持、自动化作业等，并阐述这些领域如何相互关联，共同构成数字草业的完整体系。 1.2 数据在草业生产中的基础性作用 数据是数字草业的血液。本章节将详细论述不同类型草业数据的重要性，包括但不限于： 环境数据： 土壤养分、水分、pH值、温度、湿度、光照强度、降雨量、风速风向等。这些数据是理解草地生态环境、预测草生长状况以及评估潜在风险的关键。 植被数据： 草种类型、生长量（生物量）、覆盖度、叶面积指数（LAI）、物候期（萌发、返青、开花、枯黄等）、营养成分（粗蛋白、纤维素、矿物质等）。这些数据直接反映了草地的生产能力和质量。 管理数据： 灌溉量、施肥量、刈割/放牧时间与强度、病虫害发生情况、土壤改良措施等。这些数据记录了人为干预对草地的影响。 生产数据： 草产品产量、质量（如干草、青贮、饲草）、畜产品产量与质量（与草地质量的关联）、经济效益等。这些数据是评估草业生产效益和管理成效的最终体现。 我们将探讨如何有效地采集、存储、管理和利用这些数据，为后续的分析和决策提供可靠依据。 1.3 数字技术赋能草业的理论框架 本章节将构建数字草业的理论框架，阐述数字技术如何从多个维度提升草业的科学性和智能化水平。我们将重点探讨以下几个方面： 信息感知与监测： 利用遥感、无人机、地面传感器网络等技术，实现对草地环境和植被状态的实时、连续、大范围监测，捕捉微小变化，为早期预警和精准干预提供数据支持。 数据分析与模型构建： 结合统计学、机器学习、人工智能等方法，对海量数据进行挖掘和分析，揭示草地生长规律、环境胁迫与植被响应的关系，构建预测模型，为管理决策提供科学依据。 智能决策与精准管理： 基于数据分析结果和预测模型，实现草地水分、养分、刈割、放牧等关键环节的智能化决策，指导农户进行精准施肥、精准灌溉、精准管理，最大限度地提高资源利用效率，降低生产成本。 自动化与智能化作业： 探索将自动化设备、机器人等引入草业生产过程，如自动灌溉系统、智能割草机、精准施肥播种机等，实现生产过程的机械化、自动化甚至无人化，提高作业效率和精准度。 信息共享与协同管理： 建立数字草业信息平台，实现生产主体、科研机构、政府部门之间的信息共享和协同管理，促进技术推广、政策制定和市场对接。 第二部分：数字草业的关键技术 在理论基础之上，本书的第二部分将聚焦于实现数字草业的关键技术。我们将深入介绍各种数字技术在草业生产中的具体应用，并结合实际案例进行讲解。 2.1 遥感与地理信息系统（GIS）在草地监测中的应用 遥感技术： 介绍不同类型的遥感卫星（如Landsat, Sentinel, MODIS等）及其在草地资源调查、草地类型划分、草地覆盖度监测、草地长势评估、草地产量估算等方面的应用。重点讲解植被指数（如NDVI, EVI）的计算及其与草地产量的关系。 无人机技术： 阐述无人机在草地高分辨率影像获取、三维建模、病虫害早期预警、精准施肥播种作业等方面的独特优势。介绍不同类型的无人机（固定翼、多旋翼）及其搭载的传感器（可见光相机、多光谱相机、热红外相机、LiDAR等）。 地理信息系统（GIS）： 讲解GIS在整合、分析和可视化遥感数据、无人机数据以及其他空间地理信息方面的作用。介绍GIS在草地资源管理、区域草业规划、草地适宜性评价、病虫害空间预测等方面的应用。 2.2 物联网（IoT）与传感器技术在草地环境感知中的应用 传感器网络： 详细介绍部署在草地的各类传感器，包括土壤水分传感器、土壤温度传感器、土壤EC（电导率）传感器、pH传感器、空气温湿度传感器、光照传感器、雨量计、风速风向仪等。 物联网平台： 讲解如何利用物联网技术将传感器收集的数据实时传输到云端平台，实现数据的汇聚、存储和初步处理。介绍物联网在实现草地环境参数的远程、实时监测方面的价值。 智能灌溉与施肥： 结合传感器数据和作物需水需肥模型，实现草地的智能化灌溉和施肥。例如，根据土壤水分传感器的数据，自动启动或关闭灌溉系统，根据土壤养分传感器的数据，精准控制施肥量和施肥时间。 2.3 大数据分析与人工智能（AI）在草业智能决策中的应用 数据挖掘与模式识别： 介绍如何利用大数据分析技术，从海量的草业生产数据中挖掘有价值的信息，发现隐藏的规律和趋势，例如识别影响草地产量和品质的关键因素，预测病虫害发生概率等。 机器学习算法： 讲解常用的机器学习算法，如回归分析、分类算法、聚类算法、时间序列分析等，在草业领域的应用。例如，利用机器学习模型预测草地生长量，识别不同草种的生长特性，预测草地退化风险等。 人工智能与决策支持系统： 介绍如何将人工智能技术应用于构建草业智能决策支持系统（DSS）。该系统能够整合各类数据，进行综合分析，并向用户提供最优化的管理建议，例如最佳的刈割/放牧时机、最科学的施肥配方、最有效的病虫害防治策略等。 图像识别与病虫害诊断： 利用深度学习等AI技术，对草地叶片、植株的图像进行识别，自动诊断病虫害，评估草地健康状况，为精准防治提供依据。 2.4 自动化与智能化装备在草业生产中的应用 精准播种与施肥装备： 介绍能够根据土壤状况和草种需求，实现精准播种量、播种深度的播种机，以及能够根据养分需求，实现精准施肥量的施肥机。 智能灌溉系统： 讲解能够根据土壤湿度、作物蒸腾量、天气预报等信息，自动调节灌溉水量和灌溉频率的智能灌溉系统，如喷灌、滴灌系统。 自动化割草与饲草加工装备： 介绍能够实现自动化作业的割草机、打捆机、青贮机等，以及能够提高饲草质量和利用效率的饲草加工设备。 机器人技术在草业中的探索： 展望和介绍机器人技术在草地除草、病虫害喷洒、草地巡检等方面的潜在应用。 第三部分：数字草业的实践与挑战 理论和技术最终需要落地实践。本书的第三部分将聚焦于数字草业在实际生产中的应用案例，并探讨其面临的挑战与未来的发展方向。 3.1 典型应用案例分析 本章节将选取不同地区、不同类型的草业生产模式，展示数字技术是如何被成功应用于实际生产中的。我们将分析以下几个方面的案例： 大型草场智能化管理： 以国家或大型企业管理的天然草场或人工草场为例，展示如何通过遥感、GIS、IoT等技术，实现草地生态环境监测、载畜量动态调整、病虫害预警与防治、火灾监测等。 规模化牧场精准饲草生产： 以集约化畜牧养殖企业为例，展示如何通过精准种植技术，结合传感器监测和智能决策，优化饲草（如苜蓿、燕麦、玉米等）的种植、灌溉、施肥、刈割和加工过程，提高饲草产量和品质，降低生产成本。 草种繁育与改良的数字化： 介绍如何利用基因测序、大数据分析等技术，加速草种的选育和改良过程，培育优良品种，提高草地的抗逆性、产量和营养价值。 农牧结合模式下的数字草业应用： 分析在耕地与草地轮作、草牧结合的农牧复合系统中，如何利用数字技术实现耕地与草地的协同管理，优化资源配置，提升整体经济效益和生态效益。 3.2 数字草业推广面临的挑战与对策 尽管数字草业前景广阔，但在推广应用过程中仍面临诸多挑战： 技术门槛与成本问题： 部分数字技术相对复杂，操作成本较高，对于普通农户而言存在一定的技术门槛和经济压力。 数据标准与互操作性： 不同设备、不同平台产生的数据格式不统一，缺乏统一的数据标准，导致数据互操作性差，数据整合难度大。 人才匮乏： 既懂草业科学又懂数字技术的复合型人才相对稀缺，制约了数字草业技术的发展和应用。 政策与基础设施支持： 缺乏相应的政策引导和基础设施（如网络覆盖、电力供应）支持，可能阻碍数字草业的普及。 农民接受度与培训： 部分农民对新技术的接受度不高，需要加强针对性的技术培训和示范推广。 针对这些挑战，我们将提出相应的对策，例如： 开发低成本、易操作的数字产品和技术。 建立统一的数据标准和信息共享平台。 加强复合型人才的培养和引进。 加大政府在政策、资金和基础设施方面的支持力度。 开展形式多样的技术培训和推广活动，提高农民的科学素养和技术应用能力。 3.3 数字草业的未来发展趋势 展望未来，数字草业将朝着更加智能化、精细化、可持续化的方向发展： 一体化智能管理平台： 整合各类数字技术，构建更加全面、高效的一体化智能管理平台，实现从草地监测到生产决策、从自动化作业到产品追溯的全流程智能化管理。 区块链技术在草业中的应用： 探索区块链技术在草产品追溯、质量认证、交易安全等方面的应用，提升草业产业链的透明度和可信度。 人机协作与智能陪伴： 发展更加智能化的农业机器人和自动化设备，实现人机高效协同作业，并逐步向“智能陪伴”模式演进，为草业生产提供全方位支持。 生态友好型数字草业： 更加注重数字技术在提升草地生态功能、保护生物多样性、应对气候变化等方面的应用，推动草业向更加可持续的方向发展。 个性化与定制化服务： 基于大数据分析，为不同用户提供个性化、定制化的草业管理方案和服务，满足不同草地类型、不同生产目标的需求。 结论 《数字草业：理论、技术与实践》旨在为读者提供一个系统、深入、前沿的数字草业知识体系。本书不仅强调理论的严谨性，更注重技术的实用性和实践的可操作性。通过对数字草业理论基础、关键技术、应用实践以及未来趋势的全面阐述，我们希望能够激发业界同仁、科研人员、技术开发者以及广大草业从业者的灵感，共同推动数字草业的创新与发展，为建设绿色、高效、可持续的现代草业贡献力量。本书的出版，标志着数字技术在草业领域的应用已进入一个崭新的阶段，并必将为草业的未来发展注入强劲的动力。

评分☆☆☆☆☆

近年来，我一直关注着农业科技的发展，特别是那些能够提高资源利用效率、促进可持续发展的领域。当我在书店看到《数字草业：理论、技术与实践》这本书时，立刻被它的名字吸引了。我猜测，这本书很可能为我们揭示了如何利用现代信息技术，对传统的草业生产模式进行一次深刻的革新。我非常感兴趣的是，书中是否会详细介绍，那些看似与草业毫不相关的“数字技术”，例如大数据分析、人工智能、物联网，是如何在草业的各个环节发挥作用的。例如，我是否可以期待了解到，如何通过大数据分析来优化草种的选育和种植区域的选择，如何利用人工智能技术来预测草的生长周期和养分需求，甚至是如何通过物联网技术来实时监测草地的生长状况，从而实现精准化管理。书中提到的“理论”部分，我猜想它可能会为我们构建一个关于数字草业发展的理论框架，阐述数字技术在提升草业生产效率、保障草料供给、促进生态环境保护等方面的重要意义。而“技术”和“实践”部分，我则希望能够看到一些生动具体的案例，展示这些理论和技术是如何被应用到实际的草业生产中，并带来了哪些切实的改变和效益。科学出版社的品牌，以及“辛晓平”等作者的署名，都让我对这本书的专业性和权威性充满了信心，我非常期待通过阅读这本书，能够对数字草业有一个全面而深入的认识，了解它在现代农业发展中的独特价值和巨大潜力。

评分☆☆☆☆☆

我最近在思考，在气候变化日益严峻的背景下，如何更有效地利用土地资源，特别是那些不太适合耕种但适合发展草地的区域。这本书的出现，仿佛正是回应了我的这一思考。我猜测，“数字草业”所涵盖的内容，很可能不仅仅是简单的信息技术堆叠，而是更深层次的系统性变革。例如，在草种的选择和培育上，是否可以通过基因测序结合大数据分析，选育出更适应特定环境、产量更高、营养价值更好的草种？在草场的管理方面，是否能够利用无人机进行大面积的巡查，监测病虫害、评估土壤湿度，并结合AI算法进行精准灌溉和施肥？我脑海中浮现出这样的画面：一望无际的绿色草场，不再是凭经验和人力的传统模式，而是被智能化的传感器网络和分析系统所掌控，每一个决策都基于科学的数据支撑。书中提到的“实践”，我非常期待它能包含一些具体的应用案例，比如某个地区如何通过引入数字技术，成功地将传统畜牧业的草料供给问题得以解决，或者如何通过发展数字草业，带动了当地的乡村经济发展。对于“辛晓平”这个作者的名字，我虽然不熟悉，但“等”字后面隐藏的团队力量，以及“科学出版社”的背景，都给我一种权威和专业的感觉，相信这本书能够为我提供关于数字草业的全面、深入的见解，引领我认识到这一领域蕴含的巨大潜力。

评分☆☆☆☆☆

我对“数字草业”这个概念非常着迷，感觉它蕴含着巨大的创新空间。我猜想，这本书可能不仅仅是介绍一些技术应用，而是更侧重于构建一个完整的数字草业生态系统。比如，书中是否会探讨如何利用数字技术来优化草的品种选择和种植模式，从而提高草的产量和品质？或者，如何利用先进的监测设备和数据分析，实现对草场资源的精细化管理，包括水肥的精准供给、病虫害的早期预警和防治，以及草场的生态健康评估。我特别好奇“理论”这部分内容，它是否会提出一套新的数字草业发展模型，或者分析数字技术对草业产业链的影响和重塑。而“技术”部分，我希望能看到一些具体的技术介绍，比如如何运用GIS和RS技术对草场进行空间分析和动态监测，如何利用物联网和传感器技术实时采集草场环境数据，以及如何利用大数据和机器学习技术来预测草的生长趋势和产量。至于“实践”部分，我期待能看到一些成功的案例，展示数字草业是如何在实际生产中应用的，例如，某地区如何通过数字草业技术，有效地解决了草场退化问题，或者如何提高了畜牧业的经济效益。这本书的作者和出版社都给我一种专业和权威的感觉，我相信它能够为我提供一个全面、深入的视角，让我了解数字草业的现状和未来发展方向，并激发我对这一领域的更多思考。

评分☆☆☆☆☆

从书名“数字草业：理论、技术与实践”来看，这本书似乎是一个相当宏大的项目，试图将一个相对传统的农业领域带入数字化时代。我很好奇，书中是如何将“理论”部分与“技术”和“实践”相结合的。是先有理论的指导，再去开发相应的技术？还是在技术的实践中，逐渐形成了新的理论？我猜测，这本书可能会首先阐述数字技术在草业发展中的重要性和必要性，可能涉及到资源优化配置、生产效率提升、环境可持续性等多个层面。然后，详细介绍当前可以应用于草业的各种数字技术，比如可能提及遥感技术在草地覆盖度监测、植被指数计算方面的应用，物联网技术在精准监测土壤水分、温度、光照等环境参数方面的作用，以及大数据和人工智能在草场长势预测、病虫害预警、养分管理等方面的潜力。最令我期待的“实践”部分，我希望能够看到一些具体的、可操作的方案，甚至是成功的商业模式，说明这些理论和技术是如何在现实世界中落地生根，并产生实际效益的。比如，书中是否会介绍如何构建一个数字草业管理平台，或者如何利用数字技术进行草业生态修复和碳汇监测？作为一名对农业技术发展趋势高度关注的读者，我希望能从这本书中获得启发，了解数字草业的真实面貌，以及它为未来农业现代化可能带来的颠覆性影响，尤其是在提升草业生产效益和生态效益方面。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计非常吸引我，简洁而现代，封面上“数字草业”这几个字立刻勾起了我的好奇心。我一直对农业领域的新技术应用很感兴趣，尤其是如何利用现代科技来提升传统产业的效率和可持续性。草业，作为一个相对小众但又至关重要的农业分支，其数字化转型的前景让我充满期待。这本书的名字暗示了它将深入探讨数字技术如何赋能草业，从理论的构建到具体技术的应用，再到最终的实践落地，似乎提供了一个完整的视角。作为一名对新事物充满求知欲的读者，我迫切地想了解，究竟是哪些“数字技术”在草业中发挥作用？是大数据分析、人工智能、物联网，还是遥感技术？这些技术如何帮助我们更科学地管理草场，更精准地监测草的生长状态，甚至预测产量和质量？书中是否会介绍具体的案例，展示这些技术在实际草业生产中带来的改变？我对书中可能提及的“理论”部分尤为关注，它是否会构建一套新的数字草业发展框架，指导未来的研究和实践？科学出版社的品牌保证了书籍的专业性和学术性，这让我更加确信，这本书将是一次有价值的阅读体验，或许能为我打开一扇了解现代草业新格局的大门，让我看到传统草业在数字时代焕发的全新生命力。