《農作物重大生物災害監測與預警技術》是2014年重慶出版社出版的圖書，作者是程登發、喬紅波、蔣春先。
基本介紹
- 中文名：農作物重大生物災害監測與預警技術
- 作者：程登發、喬紅波、蔣春先
- 出版社：重慶出版社
- 出版時間：2014年12月1日
- ISBN：9787229059170
內容簡介,圖書目錄,編輯推薦,作者簡介,
內容簡介
《農作物重大生物災害監測與預警技術》本書在總結作者多年科研創新成果的基礎上，首次對遙感、地理信息系統和全球定位系統等“3S”技術在植物保護中的套用作了系統而詳盡的介紹。全書共分3編16章，分別從遙感技術監測農作物病蟲害、昆蟲雷達監測重大遷飛性害蟲、外來入侵物種風險分析諸方面介紹了農作物重大生物災害監測預警系統的研究現狀、研究方法、套用技術及對未來的展望，涉及稻飛虱、稻縱卷葉螟、草地螟、旋幽夜蛾、紅火蟻、馬鈴薯甲蟲和小麥白粉病等多個重要病蟲害監測預警或潛在分布研究實例，充分反映了近年來國內外植物保護高新技術的新進展，特別是我國植保專家在昆蟲雷達遙感技術和昆蟲雷達數據實時採集與分析系統研究等方面的突破性進展和國際領先成果。
圖書目錄
序
前言
緒論/1
0.1農作物病蟲害監測預警研究現狀/1
0.2農作物病蟲害監測預警研究趨勢/3
0.3我國農作物病蟲害監測預警工作建議/3
0.3.1目前農作物病蟲害監測預警存在的主要問題/3
0.3.2加強我國農作物病蟲害監測預警工作的建議/4
第1編農作物重大病蟲害遙感監測
第1章遙感技術與農作物病蟲害監測/7
1.1遙感的概念/7
1.2遙感的發展歷程/7
1.2.1無記錄的地面遙感階段/7
1.2.2有記錄的地面遙感階段/8
1.2.3空中攝影遙感階段/8
1.2.4航天遙感階段/8
1.2.5電磁輻射光譜/9
1.3病蟲害遙感監測研究現狀/9
1.3.1近地光譜監測病蟲害/10
1.3.2低空和航天遙感/11
1.3.3衛星遙感/12
第2章數據採集與預處理/14
2.1小麥病蟲害研究區概況/14
2.1.1氣候特點/14
2.1.2地貌特徵/14
2.1.3土壤類型/14
2.1.4病蟲害發生情況/15
2.2數據調查與資料收集/15
2.2.1地面光譜數據採集/15
2.2.2低空遙感圖像採集/16
2.2.3LandsatTM衛星圖像採集/17
2.2.4非遙感信息數據收集/18
2.3數據預處理/18
2.3.1高光譜反射率數據預處理/18
2.3.2遙感圖像預處理/18
2.3.3其他數據處理/19
第3章利用小麥冠層光譜變化監測麥蚜為害/20
3.1麥蚜簡述/20
3.2材料與方法/21
3.2.1試驗材料/21
3.2.2光譜測量方法/21
3.2.3數據處理/21
3.3結果與分析/21
3.3.1健康小麥冠層的基本光譜反射率特徵/21
3.3.2不同時期健康小麥的光譜特徵/22
3.3.3受麥蚜不同程度為害的小麥冠層光譜反射曲線分析/22
3.3.4小麥群體反射率一階導數光譜在麥蚜發生時的變化/23
3.3.5受麥蚜不同程度為害後小麥植被指數的變化/24
3.4結論與討論/26
第4章低空遙感監測小麥白粉病/28
4.1小麥白粉病簡述/28
4.2研究方法/29
4.2.1低空遙感系統介紹/29
4.2.2試驗設計/29
4.2.3接種方法與病害調查/30
4.2.4低空遙感圖像採集/30
4.2.5數據處理/30
4.3結果與分析/30
4.3.1不同時期地面光譜與病情指數的相關性/30
4.3.2低空遙感真彩圖和波段分解/31
4.3.3低空遙感各波段反射率與病情指數的相關性/31
4.3.4低空遙感各波段反射率與歸一化植被指數的相關性/32
4.4討論/32
第5章TM圖像中病蟲為害信息的提取/34
5.1材料與方法/34
5.1.1麥蚜和小麥白粉病研究區位置/34
5.1.2遙感數據準備/34
5.1.3TM圖像預處理/34
5.1.4TM圖像的主成分分析/35
5.1.5麥蚜和小麥白粉病為害特徵信息提取方法/36
5.1.6非遙感源數據/36
5.2結果與分析/37
5.2.1研究區6個波段影像特徵分析/37
5.2.2研究區各波段影像相關性分析/37
5.2.3健康小麥田和受害小麥田實測光譜分析/38
5.2.4基於實測光譜曲線的麥蚜和小麥白粉病特徵信息提取/38
5.2.5遙感像元DN值分析/40
5.2.6基於像元DN值的麥蚜和小麥白粉病特徵信息提取/41
5.2.7方法驗證/42
5.3討論/43
第2編重大遷飛性昆蟲雷達遙感監測
第6章遷飛昆蟲研究法與昆蟲雷達監測技術/49
6.1遷飛昆蟲研究法/49
6.1.1昆蟲遷飛與為害/49
6.1.2昆蟲遷飛的研究現狀/49
6.1.3昆蟲遷飛研究方法/50
6.1.4傳統研究方法的局限性/52
6.2雷達昆蟲學概述/52
6.2.1昆蟲雷達簡介/52
6.2.2雷達昆蟲學的起源/53
6.2.3國外雷達昆蟲學的發展/54
6.2.4我國雷達昆蟲學的發展/55
6.3昆蟲雷達技術/56
6.3.1垂直監測昆蟲雷達技術/56
6.3.2毫米波掃描昆蟲雷達監測技術/59
第7章雷達遙感監測技術平台/61
7.1研究區概況/61
7.1.1東北和華北研究區概況/61
7.1.2華南研究區概況/63
7.2昆蟲雷達監測系統/63
7.2.1垂直監測昆蟲雷達系統/63
7.2.2毫米波掃描昆蟲雷達系統/66
7.3蟲情資料收集/68
7.3.1地面蟲情資料的收集/68
7.3.2空中蟲情資料的收集/69
7.3.3蟲情資料的處理/70
7.4氣象數據分析/71
7.4.1地面氣象資料的測定/71
7.4.2空中風溫場氣象數據的獲取/71
7.4.3氣象數據處理/72
7.5雷達遙感系統平台的建立/73
7.5.1雷達及相關輔助設備的觀測/73
7.5.2雷達回波的識別/73
7.5.3不同昆蟲種類的辨別/73
7.5.4遷飛路線的軌跡分析/74
7.5.5統計分析/74
第8章草地螟遷飛行為與蟲源分析/75
8.1草地螟簡述/75
8.2誘蟲結果/76
8.3雷達觀測結果/81
8.3.1雷達目標回波判別/81
8.4遷飛與氣流的關係/82
8.4.1季節性遷飛高度/82
8.5草地螟遷飛蟲源分析/84
8.5.12005年草地螟遷飛蟲源分析/84
8.5.22006年草地螟遷飛蟲源分析/86
8.5.32007年草地螟遷飛蟲源分析/88
8.6討論/92
8.6.1草地螟季節性遷飛/92
8.6.2草地螟遷飛行為研究/93
8.6.3草地螟遷飛的蟲源分析/94
第9章旋幽夜蛾遷飛的證實及遷飛行為觀測/95
9.1旋幽夜蛾簡述/95
9.22005年旋幽夜蛾的蟲源分析/96
9.2.1誘蟲燈誘集結果/96
9.2.2雷達監測結果/96
9.2.3氣象數據分析/98
9.2.41980—2002年5月中旬20cm土層平均地溫分析/98
9.2.5夏季遷飛的軌跡分析/100
9.32007年旋幽夜蛾遷飛的雷達觀測/100
9.3.12007年北京延慶地區誘蟲燈內蟲情/100
9.3.2旋幽夜蛾活動高峰期雷達回波的時空變化/102
9.3.3雷達觀測點低空氣流與大區氣流分析/102
9.4討論/103
第10章稻飛虱夜間遷飛的毫米波掃描雷達觀測/105
10.1稻飛虱簡述/105
10.2蟲情信息/106
10.2.1燈下白背飛虱和褐飛虱數量動態分析/106
10.2.2稻飛虱大田起飛觀察/108
10.2.3稻飛虱遷飛中的性比和卵巢發育進度/108
10.2.4稻飛虱與天敵的關係/110
10.3雷達監測結果/110
10.3.1目標識別/110
10.3.22007年第4代稻飛虱成蟲的遷飛/110
10.3.32007年第5代稻飛虱成蟲的遷飛/112
10.3.42007年稻飛虱回遷代的雷達監測/114
10.4氣象數據/114
10.4.1低空單點氣流/114
10.4.2大氣動力場分析/114
10.5稻飛虱北遷南回的軌跡分析/116
10.6討論/118
第11章稻縱卷葉螟夜間遷飛的毫米波掃描雷達觀測/121
11.1稻縱卷葉螟簡述/121
11.2雷達觀測期間燈下誘蛾情況/122
11.3稻縱卷葉螟遷出的雷達觀測/122
11.3.1稻縱卷葉螟遷出的時間動態/123
11.3.2稻縱卷葉螟密度的垂直分布/124
11.4稻縱卷葉螟遷出的軌跡分析/125
11.5討論/128
第3編重大外來入侵物種預警與風險分析
第12章外來入侵物種與風險分析/131
12.1外來物種入侵預警和風險分析研究狀況/132
12.2入侵有害生物物種空間分析技術體系概況/132
12.3建模思想與分析軟體研發/133
12.3.1建模思想分類/133
12.3.2軟體實體的類型/134
12.3.3數據處理類型分類/134
12.4預測物種分布研究進展/135
12.5預測物種分布研究展望/136
第13章生物入侵預警和風險分析通用技術體系的構建/138
13.1外來入侵物種預警和風險分析:問題與不足/138
13.2外來入侵物種風險預警分析系統原理/139
13.2.1CLIMEX模型原理、參數與算法/139
13.2.2廣義可加模型(GAM)原理與方法/142
13.3外來入侵物種風險預警分析數據及其處理方法/148
13.3.1基礎地理數據/148
13.3.2氣象數據及其處理/149
13.3.3WorldClim生物氣象變數數據及其處理/151
13.3.4植被數據及其處理/151
13.3.5土地利用數據及其處理/151
13.3.6高程數據及其處理/152
第14章基於CLIMEX與種群動態模型的紅火蟻潛在分布分析/153
14.1紅火蟻簡述/153
14.2材料與方法/154
14.2.1材料/154
14.2.2方法/154
14.3結果與分析/156
14.3.1CLIMEX模型大尺度分析結果/156
14.3.2CLIMEX局部地區限制因素分析結果/161
14.3.3種群動態模型分析結果/165
14.3.4模型分析與實際發生情況對比分析結果/167
14.4討論與結論/167
14.4.1氣溫和降水對紅火蟻定殖的影響/167
14.4.2高山對紅火蟻定殖的影響/169
14.4.3CLIMEX與種群動態模型預測結果的差異/169
14.4.4結論/170
第15章基於空間統計模型的紅火蟻潛在分布分析/171
15.1材料與方法/171
15.1.1材料/171
15.1.2方法/172
15.2建模過程及結果分析/173
15.2.1數據探索/173
15.2.2模型篩選/175
15.2.3模型預測能力檢驗/180
15.2.4基於GAM模型的紅火蟻在中國的適生性分析結果/182
15.2.5GAM模型分析結果的精確性假定判斷/183
15.3討論與結論/184
15.3.1CLIMEX、CDM和GAM3種模型的建模理論對比分析/184
15.3.2GAM模型討論/184
15.3.3結論/185
第16章基於空間統計模型的馬鈴薯甲蟲潛在分布分析/186
16.1馬鈴薯甲蟲簡述/186
16.2馬鈴薯甲蟲在中國的適生區分析/187
16.2.1環境數據/187
16.2.2地圖資料/188
16.2.3分布數據資料及其處理/188
16.2.4方法/189
16.2.5DK-GARP模型預測結果/190
16.2.6MaxEnt模型預測結果/190
16.2.7GAM模型預測結果/193
16.3DK-GARP、MaxEnt和GAM3種模型預測結果比較/197
16.3.1評估指標相互間關係的分析結果/197
16.3.2模型預測能力對比分析結果/198
16.3.3模型預測精度來源分析結果/199
16.3.4適生區的劃分及風險等級/202
16.4討論/203
參考文獻/204
編輯推薦
《農作物重大生物災害監測與預警技術》系“十一五”國家重點出版規劃項目，由我國植物保護高新技術學科帶頭人程登發研究員攜弟子在完成國家科技支撐計畫、國家社會公益性研究專項資金項目、國家自然科學基金項目等多項國寶科研課題和博士論文的基礎上撰成，是我國第一部系統介紹遙感、地理信息系統、全球定位系統等“3S”高新技術在植物保護中套用的專著。書中概要敘述了“3S”技術監測預警農作物重大生物災害的原理和國內外研究進展，以較大篇幅、數個研究實例重點介紹了其分析研究方法及具體套用，並對計算機信息技術、數理統計建模、人工智慧和大區域巨觀分析等技術的綜合套用也作了圖文並茂的介紹。全書技術路線清晰，原創成果突出，實戰指導性強，對搭建農作物重大生物災害監測預警平台、加快我國現代植保防災減災體系建設具有重要的理論意義和實際意義，對植保專業人員知識更新、農林部門發布重大病蟲害預測預報和制定其防治決策具有較高的參考價值。
作者簡介
程登發，博士，中國農業科學院植物保護研究所研究員、農業有害生物監測預警研究室原主任,國家小麥產業技術體系病蟲害防控研究室崗位科學家,中國農業科學院研究生院博士生導師,西南大學兼職教授，中國植物保護學會常務理事、植保信息技術專業委員會主任委員。從事農作物病蟲害監測預警和植保信息技術研究多年,先後主持多項國家級科研項目，獲國家科技進步二等獎、農業部和中國農科院科技進步二、三等獎共7 項。已主編或參編出版《掃描昆蟲雷達與昆蟲遷飛監測》等著作8 部,發表論文100 余篇。在微小昆蟲飛行磨系統及麥蚜遷飛生物學研究、昆蟲雷達組裝技術及掃描昆蟲雷達回波數據採集分析系統等研究方面，被國內外同行專家公認為達到國際領先水平。張雲慧 博士，中國農業科學院植物保護研究所副研究員,中國農業科學院研究生院碩士生導師,中國植物保護學會植保信息技術專業委員會秘書長。
陳 林，博士，寧夏出入境檢驗檢疫局高級工程師。
喬紅波，博士，河南農業大學副教授、碩士生導師。
蔣春先，博士，四川農業大學副教授、碩士生導師。
楊秀麗，碩士，山西省農科院小麥研究所助理研究員。
