该成果突破了作物生长监测、诊断、调控一体化精确化技术，实现了传统农业向现代农业的技术升级；并且促进了农学与遥感、信息、工程、物联网等多学科的交叉融合，开创了作物精确栽培与智慧农业的新领域；形成了一系列农业信息化自主知识产权成果，提升了农业产业化水平和核心竞争力。同时，培养了一批高素质人才，带动了现代农业相关领域的创新研究与开发应用。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 高产、优质、高效、生态、安全作物生产是我国农业产业发展的主要目标，快速无损地监测作物生长状况，并根据实时监测结果对肥水管理方案进行定量调控，是实现这一目标的关键技术环节。南京农业大学曹卫星教授团队将定量光谱分析方法与作物生理生态原理相结合，通过实施不同生态点、不同品种、不同管理措施下多年的田间试验，构建了作物冠层和叶片水平的反射光谱库，着重解析了不同条件下的作物高光谱响应模式和时空变化规律，提取了作物主要生长指标的特征光谱波段和敏感光谱参数，构建了叶片、冠层、区域等多尺度的作物生长指标光谱监测模型；同时，定量研究了不同产量水平下作物生长指标的动态变化模式，构建了基于产量目标的生长指标适宜时序动态模型，进一步耦合实时苗情信息，综合利用养分平衡原理、氮营养指数法、指标差异度法等，集成建立了多路径的作物生长实时诊断与定量调控技术；将上述监测诊断技术与软硬件工程相结合，研制开发了面向多平台的作物生长监测诊断装置和基于遥感的作物生长监测诊断系统等简便适用的软硬件产品，进而形成了基于反射光谱的作物生长指标快速监测与定量诊断技术体系，实现了作物生长的实时监测、精确诊断和智慧管理。 该成果突破了作物生长监测、诊断、调控一体化精确化技术，实现了传统农业向现代农业的技术升级；并且促进了农学与遥感、信息、工程、物联网等多学科的交叉融合，开创了作物精确栽培与智慧农业的新领域；形成了一系列农业信息化自主知识产权成果，提升了农业产业化水平和核心竞争力。同时，培养了一批高素质人才，带动了现代农业相关领域的创新研究与开发应用。 已授权国家发明专利25项、实用新型专利5项，登记国家计算机软件著作权20多项；发表学术论文160多篇，其中SCI/EI论文60多篇；出版专著1部。成果先后得到国内外专家同行的充分肯定，2011年的成果鉴定认为（罗锡文院士主鉴），该研究整体居国际先进水平。同时作为稻麦精确管理关键技术，入选江苏省主要农作物2014~2015年“四主推”推介名录，团队起草的《稻麦生长指标无损监测诊断技术规程》入选2014年江苏省地方标准项目。技术成果已在江苏、河南、江西、安徽、河北、浙江等水稻和小麦主产区进行了大面积示范应用，表现为明显的节氮和增产作用，取得了显著的社会经济效益，对于推进精确农业和智慧农业的发展具有重大意义和良好的应用前景。

在努力打造世界顶尖的光学成像与多维度分析仪器平台，指导和推动新型功能材料的开发，从而为纳米光学、光电子技术、超分辨亚细胞成像、单分子检测、量子通讯和大数据存储等领域的下一次突破提供“利器”。 当今的纳米材料合成已经实现了高度可控，但即使是同一批次合成的发光纳米粒子，单个颗粒的光学性质往往是不均匀的，这是由于尺寸、形状、结构缺陷、表面基团和电荷等方面的细微影响。这一构效关系是与材料科学、

LED全光谱植物补光技术；LED植物补光智能控制系统；室外大功率LED植物补光技术

功能特性 HY-60系列是一种适用于野外作业、具备自动摆扫/自动推扫功能的光谱成像系统。 支持可见近红外（400-1000nm)或近红外(900-1700nm)高光谱相机； 内置推扫型号可实现自动对焦， 自动完成推扫成像，扫描范围>60°； 外摆扫型号可实现360度全景扫描，配合大仰角调节模块，覆盖超大扫描范围；支持ROI区域框选自动扫描； 积分时间和帧频可调，扫描速度自动匹配； 便携式三脚架，快速架设，易于携带；  应用领域 农业林业：病虫害监测，旱情预估，树种识别，草原长势 生态环境：水体监测，大气环境监测，土壤营养测定 考古文物：遗址确定，壁画，国画，材质鉴别，颜料分辨 地质勘探：探油，探矿，矿物填图 

功能特性  高质量成像光谱数据 适用于实验室环境，具备良好光源条件，辐射校正准确度高，并集成调焦功能的推扫式高光谱成像系统； 检测范围不低于220mm×300mm×100mm（样品高度）  全谱段光源 光源通常为碘钨灯，谱段范围为200-2500nm，可具有不同的形式：带反射片的灯管、线性聚焦光源、穹顶光源等。  专利高光谱数据时空校正 时间反射率及空间反射率双重校准，数据精度高。   应用领域 真伪鉴定：文物鉴定、艺术品鉴定等; 物质研究：烟草、药品、食品、矿石等; 刑侦文检：文件修改涂抹、笔迹鉴定等。 

本项目研发的红外无损检测设备通过超声波、脉冲光源、连续光源等方式对被检测物体进行热激励，以红外热成像方式检测物体的内部缺陷，具有单次检测面积大、速度快、可单面检测、无需拆卸被检测部件、可在外场使用等优点，适合于多种形状固体材料结构内部裂纹、分层或脱粘缺陷检测。其主要检测对象有：材料内部微裂纹，复合材料的分层、脱粘和撞击损伤，热障涂层和陶瓷部件上的微裂纹，管道内壁的裂纹和腐蚀坑，C/C复合材料上的裂纹，固体发动机绝热层脱粘，航天胶接结构脱粘，焊缝内部裂纹等多种材料内部缺陷。

采用家畜动物的皮革为基础材料，在其内部纳米胶原纤维上通过溶胶凝胶法原位生长二氧化硅，制备出具有发射率低、热传导慢、柔软可折叠、可穿戴的红外隐身材料。此成果制备的红外反射层无需任何粘合剂，避免了使用粘合剂带来的弊端，同时该复合材料具有独特的多级纤维编制结构，能提高红外线的多级漫反射率与散射率，同时柔软、机械强度高，可弯折、可穿戴。

超声振动红外热波（热像）无损检测设备以超声激振被检测对象，以红外热成像方式检测物体的内部缺陷，具有单次检测面积大、速度快、可单面检测、不必拆下总装后的部件、可在外场使用等优点。是一种适合于任何固体材料结构内部裂纹、分层或脱粘缺陷检测的可视化检测设备。主要检测对象有：材料内部微裂纹，复合材料的分层、脱粘和撞击损伤，热障涂层和陶瓷部件上的微裂纹，管道内壁的裂纹和腐蚀坑，C/C复合材料上的裂纹，等等。设备是自行研制的设备，具有自主知识产权。 技术指标：1. 最大激振功率：2600W；2. 图像分辨率：320*240；3. 检测时间：5s；4. 单次检测面积：300mm*200mm以上。

本项目瞄准新一代夜视、监控装备在电力、安全监控等国民经济领域的急需，主要以解决非制冷红外探测器中大阵列、小光敏元、高性能瓶颈问题为突破口，提出了低应力、复用桥墩的器件微桥结构，突破了器件总体设计、纳米氧化钒敏感材料制备、多层复合微桥结构与工艺、读出电路设计等关键技术，在国内首次研制出阵列规模384×288、像元尺寸35μm×35μm的非制冷红外焦平面（UIRFP）探测器，该成果与同期国外同类器件比较，主要技术指标达到国际先进水平（部分属国际领先）；申请发明专利55项（授权15项，申请美国专利3项）；

中试阶段/n该项目是利用近红外来检测稻米，其光谱区为780-2526nm，主要是由低能电子跃迁、含氢原子团伸缩振动的组合频和倍频吸收产生。稻米中含有较多的含氢基团，所产生近红外光谱可用于稻米成分、理化特性等的定量分析。确定了稻米主要营养成分（蛋白质、脂肪含量）和加工指标（出米率等）、稻米品质的特征波长、建立了稻米品质的预测模型和开发了稻米品质近红外检测软件，由于近红外光谱分析技术具有快速无损、测试简单、检测成本低和重现性好等优点，可广泛应用于农业领域（稻谷、小麦等粮食加工企业），实现稻米全产业链生产