近年来，南京农业大学智慧农业创新团队先后推出《作物生长光谱监测》《作物模拟与数字作物》《智慧农作》三部智慧农业学术专著，三部著作一脉相承，系统构建了“感知—决策—执行”一体化的智慧农业全链条技术体系，集中呈现了团队在农情遥感监测、农作系统模拟、农田精确作业等关键领域的创新成果。三部著作既是团队多年科研积淀的集中呈现，更是面向未来农业智慧化发展的技术图谱。
作物生长监测，即综合利用不同监测平台和多种传感装置，对农业生产过程中的作物生长发育状况和生产力形成特征等农学指标与生理参数进行无损、实时、定量、高效的监测及评估，为作物生长的实时诊断和精确管理提供基础与过程农情信息，是智慧农业中的关键技术环节和前端信息依托。作物生长监测的业务领域主要包括作物种类识别与种植面积估测、作物长势监测、作物病虫草害监测、作物生产力预测、作物高通量表型观测等，有助于实现农作生长感知的智能化与生产管理决策的精确化。
作物生长监测技术的研究自20世纪90年代以来日趋活跃，得益于对地观测系统的快速发展和监测手段的不断丰富。其中，作物光谱监测技术的研发与应用最为突出，因其成本低、精度高、稳定性好、使用方便等特点，获得了众多农学家和遥感学家的关注，并通过结合作物生长定量诊断与精确调控技术，在实际生产应用中获得了显著的社会、经济和生态效益。
本书以作物生理生态学原理和定量遥感方法为基础，重点论述了作物生长光谱监测的基本理论、分析方法、关键技术、智能装备、应用系统以及发展前景等，突出了作物学与遥感学、信息学、系统学、工程学等多学科的交叉融合，构建了天空地立体化作物生长光谱监测技术体系，实现了作物生长监测诊断的无损化、高效化、定量化、规模化，为农业生产管理的数字化、精确化、智慧化奠定了技术基础。
作物模拟（模型）又称为作物生长模拟（模型）或作物系统模拟（模型），是利用系统分析方法和计算机模拟技术，综合作物生理学、生态学、气象学、土壤学和农学等学科的最新研究成果，对作物生长发育过程及其与环境和管理技术之间的动态关系进行定量描述和预测。因此，作物生长模拟能够克服传统农业生产研究中较强的地域性和时空局限性，为不同条件下的农业生产预测提供有力的定量化工具。将作物生长模型与虚拟现实、地理信息系统、遥感以及决策支持等技术相结合，构建综合性多功能的数字作物平台，实现作物生长过程的数字化和可视化，为作物生产力预测预警、气候变化效应评估、生产管理方案优化、适宜品种性状设计等提供定量化和智能化工具。
以作物生长模型为核心的数字作物技术，能有效克服传统农业生产管理受时空局限的缺点，为不同条件下的作物生产力预测预警与效应评估等提供量化工具。随着大数据、云计算、人工智能和5G通信技术的迅速发展，未来有望建立完善的跨尺度基础农情与环境数据库，构建高性能、高精度的作物生长模拟计算平台，从而进一步实现和拓展数字作物的实践应用，为现代作物生产管理提供数字化智能化决策支持。结合现代作物生产的迫切需求和智慧农业发展趋势，数字作物将在农作精确管理、资源利用评价、作物表型设计、气候变化应对、粮食安全预警、未来农场建设等方面发挥关键作用。
本书针对数字农业与智慧农业的发展需求，综合运用系统分析原理和定量建模技术，以农作生产系统中品种-环境-技术-生长的动态关系为主线，全面介绍有关作物模拟模型与数字作物系统的基本原理、研究方法、关键技术，并展望未来的发展趋势与应用前景，突出基于生理生态过程的综合性和普适性作物生长与生产力形成模型，基于作物模型的决策支持技术及数字化作物模拟预测系统，为作物生产力预测预警、气候变化效应评估、生产管理方案优化、适宜品种性状设计等提供定量化和智能化工具，对于发展现代农业和保障粮食安全具有重要意义。
智慧农作是智慧农业体系的基础支撑和核心内涵，引领着智慧农业技术的研究与应用。现阶段，与智慧农作并存的还有数字农作和精确农作等不同发展形态，但总体上以智慧农作为代表和引领。智慧农作以数字化、精确化、智能化、工程化为内涵特征，其技术架构主要涉及三大板块，一是基于实时感知的农情信息立体化监测，二是基于系统建模的农作处方数字化设计，三是基于智能装备的农田管理精确化作业。这三个方面的研究既涉及关键技术的创新和突破，又涉及自主产品的创制与研发；既有数字化模型、精确化技术、智能化装备、业务化平台等单项技术和产品的构建，又有智慧农作综合技术体系的集成，通过系列化标准规范制定和技术产品转化，共同助推农作生产管理的智能化和现代化。
本书针对我国智慧农业快速发展的迫切需求，主要反映作者团队长期以来在智慧农作技术创新与应用方面取得的研发进展和谋划思考。全书以智慧农作生产的技术链条为主线，突出种、肥、水、药、收的关键环节以及农信、农艺、农机的深度融合，围绕农情信息立体化监测、农作处方数字化设计、农田管理精确化作业这三大技术板块，重点介绍数字农田构建、农情遥感监测、农作处方设计、农田精确作业、智慧农作平台、智慧农场建设等智慧农作的主体内容，涉及相关的基本理论、关键技术、核心装备、作业系统、应用模式等，并阐述了智慧农作的发展动态和前景展望，形成较为全面系统、内涵丰富、集成融合的智慧农作理论与技术体系。
本书也是作者团队于2008 年所编著《数字农作技术》的升级版，体现了从数字农作到智慧农作的高阶递进发展。本书的出版旨在填补国内外智慧农作技术著作的空白，作为智慧农业领域教学、科研和管理人员与广大师生及企业家的科技参考书，以积极推动我国智慧农业与数字农业的研发应用及新农科的建设发展与人才培养。
诚邀广大师生、科研同仁与产业伙伴共读交流，携手擘画数字时代的智慧丰景！
