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第一章 草业信息学基础1

第一节 草业信息学的形成1

一、信息技术与信息科学1

二、草业信息学发展背景与形成过程3

第二节 草业信息学特征6

一、草业信息学的定义与内涵6

二、草业信息学的基本特征9

第三节 草业信息学研究的关键技术10

一、草业数据库技术10

二、草业信息遥感监测技术11

三、草业空间信息管理技术11

四、草业空间定位信息获取技术12

五、草业系统数理模拟技术12

六、草业管理信息系统技术13

七、草业决策支持系统技术13

八、草业专家系统技术13

九、精准草业技术14

十、数字草业技术14

十一、草业信息网络服务技术15

十二、草业信息系统开发技术15

第四节 草业信息学的作用及应用15

一、草业信息学的作用15

二、草业信息学的应用16

思考题20

参考文献20

第二章 草业数据的采集21

第一节 草业数据类型及其基本特征21

一、草业数据类型21

二、草业数据基本特征22

第二节 草业数据采集23

一、地形与地貌数据23

二、气象数据25

三、土壤数据29

四、生物数据33

五、人文数据37

六、其他数据38

思考题38

参考文献38

第三章 草业信息统计分析与处理方法39

第一节 草业信息处理常用统计分析方法及软件简介39

一、常用统计分析方法概述39

二、常用统计软件分析模块简介与应用实例47

第二节 草业信息分析处理的地统计学方法51

一、整体空间插值分析方法52

二、局部空间插值分析方法53

三、克里格插值分析方法57

第三节 草业信息分析处理的多目标规划方法59

一、数学规划的概念59

二、线性规划问题的数学形式60

三、非线性规划问题的数学形式60

四、多目标规划（Multi-objective Programming，MOP）的数学形式61

思考题64

参考文献64

第四章 草业信息模拟模型67

第一节 草业信息模拟模型的概念、特征与功能67

一、草业信息模拟模型的概念和类型67

二、草业信息模拟模型的特征、意义及功能70

第二节 草业系统模拟的原理与技术71

一、系统分析方法71

二、模拟研究的尺度72

三、支持研究72

四、析因法与系数化72

五、草业信息模型模拟的表示方法73

六、模型开发环境与工具74

七、结构化程序设计74

第三节 草业信息模拟模型构建方法76

一、模型选择与系统定义76

二、资料获取与算法构建77

三、模块设计与模型实现77

四、模型检验与改进77

第四节 草业信息模拟模型的应用77

一、草业信息模拟模型的应用领域78

二、模拟模型与其他技术的耦合82

思考题84

参考文献84

第五章 草业基础数据库构建86

第一节 草业基础数据库的概念与特征86

一、数据库的概念与结构86

二、关系数据库87

三、结构化查询语言94

第二节 草业基础数据库构建与应用106

一、草业基础数据库设计107

二、现有草业数据库简介109

第三节 大数据及其在草业科学中的应用112

一、大数据的概念和特征112

二、大数据分析方法114

三、大数据在草业科学中的应用117

思考题118

参考文献118

第六章 草业资源管理信息系统120

第一节 草业资源管理信息系统的概念与特征120

一、草业资源管理信息系统的概念120

二、草业资源管理信息系统的结构126

三、草业资源管理信息系统的特征129

四、草业资源管理信息系统的发展131

第二节 草业资源管理信息系统的开发134

一、草业资源管理信息系统的开发流程134

二、草业资源管理信息系统的分析136

三、草业资源管理信息系统的设计140

四、草业资源管理信息系统的实施143

第三节 草业资源管理信息系统应用实例145

一、中国草业开发与生态建设管理信息系统网站界面145

二、中国草业开发与生态建设管理信息系统主要功能148

思考题151

参考文献151

第七章 草业遥感技术152

第一节 草业遥感概述152

一、草业遥感的概念152

二、草业遥感的观测手段与方法153

三、草业遥感的应用154

四、草业遥感的发展与展望157

五、草业遥感工具软件及技术支持157

第二节 草业遥感原理158

一、电磁波和电磁波谱158

二、太阳辐射与大气窗口159

三、地物波谱特征160

四、彩色合成原理162

五、物候学与遥感最佳时相的选择163

第三节 草业遥感方法164

一、草业遥感的主要方式164

二、主要的草业遥感数据介绍164

三、草业遥感信息分类方法169

四、遥感植被指数174

第四节 草业遥感的应用177

一、草业资源遥感调查177

二、草地植被长势监测与估产179

三、草业灾害监测与评估181

思考题183

参考文献183

第八章 草业地理信息系统184

第一节 草业地理信息系统的基本概念与功能184

一、关于地理信息系统185

二、地理信息系统的功能185

三、草业地理信息系统186

第二节 几何变换与地图投影186

一、几何变换187

二、地理坐标系统188

三、地图投影189

四、常用地图投影190

第三节 地理信息系统数据模型191

一、矢量数据模型191

二、栅格数据模型192

三、数据转换194

第四节 空间数据与属性数据编辑195

一、GIS数据获取195

二、空间数据编辑197

三、属性数据编辑200

第五节 空间分析202

一、数据查询202

二、矢量数据分析205

三、栅格数据分析209

四、地形制图与分析211

五、流域分析214

六、空间插值215

第六节 数据显示与地图编制216

一、地图符号及种类216

二、地图注记217

三、地图设计与生产217

思考题218

参考文献219

第九章 草业决策支持系统220

第一节 决策支持系统的概念与功能220

一、决策支持系统的内涵220

二、决策支持系统的产生与发展224

第二节 草业决策支持系统的类型226

一、基于牧草生长模型的决策支持系统226

二、基于知识规则的草地管理决策支持系统228

三、基于知识模型的草地管理决策支持系统229

四、基于知识模型和生长模型的草畜管理决策支持系统230

第三节 草业决策支持系统的应用案例231

一、澳大利亚GrazFeed智能决策支持系统232

二、甘南牧区草畜平衡管理决策支持系统242

思考题247

参考文献247

第十章 草业专家系统249

第一节 草业专家系统的概念、特征与结构249

一、草业专家系统的概念249

二、草业专家系统的特征249

三、草业专家系统的结构250

第二节 草业专家系统的开发过程和知识获取252

一、草业专家系统的开发过程252

二、草业专家系统的知识获取252

第三节 草业专家系统的知识表达256

一、知识表达的要求256

二、产生式表示法257

三、语义网络表示法261

四、面向对象表示法266

五、框架表示法269

第四节 草业专家系统的建立273

一、草业专家系统知识库与模型库的构建273

二、草业专家系统的调试与修改275

三、草业专家系统的开发工具与环境277

四、草业专家系统的应用279

思考题279

参考文献280

第十一章 精准草业与数字草业281

第一节 精准草业简介281

一、精准草业技术概述281

二、草业空间定位系统287

三、智能化草业机械装备技术291

第二节 数字草业技术291

一、数字地球概述291

二、数字草业技术体系296

三、数字草业研究展望301

思考题302

参考文献303