农田作物长势与土壤养分信息获取、解析是精准农业实施的前提与基础，是突破制约我国现代农业应用发展瓶颈的关键。以遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球导航卫星系统定位(GNSS)组成的“3S”技术、地统计学技术等地学空间与信息技术的发展与应用为农田信息的快速获取与解析提供了有效手段。本书从农田作物长势与土壤养分主要参数监测及应用的实际需求出发，系统阐述了农田信息获取和精准施肥理论与方法、农田作物长势参数遥感监测模型、农田土壤养分参数遥感监测模型、农田土壤养分空间变异与空间预测方法及农田养分资源变量管理等关键技术。本书共分为9章。第1章农田信息获取及精准施肥理论与方法、第2章作物叶面积指数遥感监测研究、第3章作物叶绿素含量遥感监测研究、第4章作物类胡萝卜素含量遥感监测研究、第5章作物氮素含量遥感监测研究、第6章农田土壤养分参数遥感监测研究、第7章农田土壤养分空间变异与空间预测方法研究、第8章农田养分参数资源变量管理技术研究、第9章新一代信息技术支持下的农田信息获取与精准施肥研究展望。

叶回春，男，1985年出生，博士，空天信息创新研究院助理研究员，海南省高层次人才“拔尖人才”。2014年博士毕业于中国农业大学。主要从事农业定量遥感机理与应用研究，主持承担科研项目14项(含项目4项、省部级项目5项)括：国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金青年基金项目、中国博士后科学基金资助项目、中国博士后科学基金面上项目、中科院战略性先导科技专项(A类)专题、海南省研发项目、海南省重大科技计划项目子课题、海南省自然科学基金、遥感科学国家实验室自由探索项目、农业大数据实验室开放基金等。相关成果累计文30多篇，其中第一文15篇；合著专著8部；授权发明专利1项；软件著作权登记3项。获科步、三亚市首界优秀科技工作励荣誉7项。

第一章 农田养分信息获取和精准施肥理论与方法

第一节 精准农业概述

一、精准农业的内涵

二、精准农业的发展历程

三、精准农业的主要关键技术

第二节 作物长势参数遥感定量反演基础理论与方法

一、作物长势参数遥感定量反演基础理论

二、作物长势参数遥感定量反演方法

三、作物长势参数遥感定量反演国内外研展

第三节 农田土壤养分参数遥感监测基础理论

一、土壤反射光谱特征

二、影响土壤光谱特征的主要因素

第四节 农田土壤养分参数空间变异理论与空间预测方法

一、农田土壤养分参数空间变异理论

二、农田土壤养分参数空间预测研究方法

三、农田土壤养分参数空间变异与空间预测国内外研展

第五节 面向精准农业应用的变量施肥理论与方法

一、作物精准变量施肥基础理论

二、作物变量施肥技术方法



第二章 作物叶面积指数遥感监测研究

第一节 基于地面多角度高光谱数据的冬小麦叶面积指数反演方法研究

一、研究区与研究方法

二、不同株型冬小麦的冠层二向反射光谱特征

三、冬小麦冠层热暗点指数计算

四、不同株型冬小麦的叶面积指数反演模型

五、不同株型冬小麦的叶面积指数反演结果验证

六、小结

第二节 基于地面和航空高光谱数据红边波段的冬小麦叶面积指数监测方法研究

一、研究区与研究方法

二、不同波段组合植被指数构建及其用于冬小麦叶面积指数反演

三、基于不同高光谱植被指数的冬小麦叶面积指数反演

四、小结

第三节 基于RapidEye卫星数据的冬小麦叶面积指数监测研究

一、研究区与研究方法

二、冬小麦叶绿素含量与叶面积指数的相互作用对光谱反射率的影响

三、冬小麦叶面积指数反演模型构建

四、冬小麦叶面积指数反演模型验证

五、小结

第四节 基于Sentinel-2卫星数据的冬小麦叶面积指数反演方法研究

一、研究区与研究方法

二、基于PROSAIL模型的Sentinel-2和Landsat-8卫星波段反射率模拟分析

三、冬小麦叶面积指数反演模型构建

四、冬小麦叶面积指数反演结果验证

五、小结

第五节 基于冠层内光分布的玉米叶面积指数垂直分布模拟研究

一、研究区与研究方法

一、玉米冠层内PAR透过率垂直分布模拟

三、玉米冠层内叶面积指数垂直分布模拟

四、小结

……

第三章 作物叶绿素含量遥感监测研究

第四章 作物类胡萝卜素含量遥感监测研究

第五章 作物氮素含量遥感监测研究

第六章 土壤养分参数遥感监测研究

第七章 土壤养分参数空间变异与空间预测研究

第八章 农田养分资源变量管理技术研究