基于物聯(lián)網(wǎng)的河南省冬小麥晚霜凍害監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)建
發(fā)布時間:2021-11-17 19:08
隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展,它在各行各業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中,物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)利用無線傳感設(shè)備對農(nóng)作物進行各種指標的動態(tài)監(jiān)測,從而有效地監(jiān)測病蟲害、異常氣象事件災(zāi)害和農(nóng)作物長勢,已經(jīng)成為指導農(nóng)作物田間種植管理的重要手段。特別是在大田作物生產(chǎn)方面,以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的大田作物災(zāi)害監(jiān)測與診斷技術(shù)已經(jīng)逐漸成為研究的熱點。本文以河南省商丘、南陽、駐馬店、安陽和許昌等5個冬小麥主產(chǎn)區(qū)為研究對象,利用部署在這5個區(qū)域的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控站點,采集各區(qū)域冬小麥的田間溫度數(shù)據(jù)。根據(jù)各個站點記錄的歷史數(shù)據(jù),準確判定出了這些年份各地區(qū)的冬小麥返青期,并依據(jù)各地區(qū)的積溫模型精準推算出了冬小麥的拔節(jié)期。以返青期和拔節(jié)期的判定指標、積溫模型和凍害指標為理論基礎(chǔ),本文基于Java Web技術(shù)設(shè)計并實現(xiàn)了基于物聯(lián)網(wǎng)的河南省冬小麥晚霜凍害監(jiān)測系統(tǒng)。系統(tǒng)具有使用方便和功能豐富的特點,能夠有效判定冬小麥的返青期和拔節(jié)期,監(jiān)測冬小麥晚霜凍害的發(fā)生及其級別,并提供針對性的專家建議。本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)利用部署在商丘、南陽、駐馬店、安陽和許昌的物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控站點,采取改進過的五日滑動平均法判定冬小麥返青期的具體日期。依據(jù)各...
【文章來源】:河南農(nóng)業(yè)大學河南省
【文章頁數(shù)】:49 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)圖
在 2005 年已經(jīng)發(fā)表的《ITU 互聯(lián)網(wǎng)報告 2005:物聯(lián)網(wǎng)》報告中,國際電信聯(lián)盟組織充強調(diào)了物聯(lián)網(wǎng)的時代就在不久的將來,并滲透到人們生活的各個方面,從紙巾到建筑、從刷到汽車都能夠通過網(wǎng)絡(luò)來轉(zhuǎn)換[11-13]。隨著計算機的迅猛發(fā)展,各種通信感知的相關(guān)技術(shù)越來越多的應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)之中,極大程度的促進了物聯(lián)網(wǎng)在人們生活、工作中的普及進程。2009 年 8 月,中國移動總裁王建宙對物聯(lián)網(wǎng)理念做出了詳盡的描述[14]。他講到利用裝設(shè)備在物品上的電子標簽、二維碼等通過接口連接無線網(wǎng),可以使物品具有智能性,不僅以實現(xiàn)物品與人的交流,而且也可以實現(xiàn)物品之間的交流。這種把物品相互聯(lián)系起來的網(wǎng)就被人們稱為物聯(lián)網(wǎng)。 王建宙也表明要建立一個物聯(lián)網(wǎng),使其具有有效性,還需要兩個要條件:一方面要有規(guī)模性,因為只有擁有一定的規(guī)模才可以發(fā)揮物品的智能性;另一方是要有流動性。一般情況下物品都是處于運動的狀態(tài),而不是靜止的,必須保證物品維持持續(xù)的運動狀態(tài),甚至是在高速情況下才能進行有效交流[15-19]。物聯(lián)網(wǎng)的整體架構(gòu)可以分為三個層次,分別是感知層、網(wǎng)絡(luò)層以及和用戶交互最多的應(yīng)層。整體的架構(gòu)層次圖可以用下圖 1-2 來具體的表示。
材料和方法1 研究區(qū)域概況河南省的地理位置處于北緯 31°23~36°22′和東經(jīng) 110°21′~116°39′之間,年的氣候特點為:春季氣候比較干燥、有較多大風出現(xiàn);夏季氣溫比較高,降雨比較頻繁季陽光比較柔和,光照充足;冬季整體氣溫比較低,雨雪天氣比較少,不適宜戶外活南省的多年平均氣象溫度通常會穩(wěn)定在 12℃至 16℃。在河南省全年中,一月份的氣象最低,七月份的氣象溫度最高。氣溫在河南省地勢上的特點可以總結(jié)為西低東高、北低,平原區(qū)域與山地區(qū)域之間存在比較明顯的差異。本研究主要選取河南省冬小麥主產(chǎn)區(qū)商丘、南陽、駐馬店、安陽、許昌等地的數(shù)據(jù)來相應(yīng)的發(fā)育期判定以及晚霜凍害的監(jiān)測。在這些對應(yīng)區(qū)域設(shè)置有及時傳輸?shù)奈锫?lián)網(wǎng)傳感來對農(nóng)作物進行空氣溫度等相應(yīng)指標的動態(tài)采集,并利用構(gòu)建的基于物聯(lián)網(wǎng)的河南省冬晚霜凍害監(jiān)測系統(tǒng)來進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析。河南省選取的五個站點區(qū)域分布圖如下圖示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]大田種植區(qū)域內(nèi)氣象環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)研究[J]. 周鵬,燕斌,田晨,許愛霞,程濤. 浙江農(nóng)業(yè)科學. 2018(01)
[2]晚霜凍影響下冬小麥冠層光譜特征與株高要素變化關(guān)系[J]. 史萍,武永峰,胡新,呂國華,任德超,宋吉青. 光譜學與光譜分析. 2017(12)
[3]智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[J]. 韓子鑫,齊瑞鋒,楊文挺. 中國農(nóng)業(yè)文摘-農(nóng)業(yè)工程. 2017(06)
[4]基于ZigBee與Modbus的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)[J]. 孟一飛,謝堂健,楊文慧,劉麗萍. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2017(10)
[5]遠程智能監(jiān)測平臺在設(shè)施農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用[J]. 馬學東. 現(xiàn)代農(nóng)村科技. 2017(09)
[6]設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展建議[J]. 鞏文睿,金萍,鐘啟文. 農(nóng)業(yè)科技管理. 2017(04)
[7]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在遼寧省設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用[J]. 白冰,唐文舉. 園藝與種苗. 2017(05)
[8]農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展評價指標體系設(shè)計:研究綜述和構(gòu)想[J]. 李瑾,郭美榮,馮獻. 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究. 2016(03)
[9]WebGIS在農(nóng)業(yè)環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)中的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 杜克明,褚金翔,孫忠富,鄭飛翔,夏于,楊小冬. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2016(04)
[10]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推動精準農(nóng)業(yè)發(fā)展——訪奧地利Caipos公司中國區(qū)總經(jīng)理劉宗波[J]. 高遠. 中國農(nóng)資. 2015(37)
博士論文
[1]植物蒸騰耗水量檢測方法的研究[D]. 張付杰.浙江大學 2014
[2]基于物聯(lián)網(wǎng)的小麥生長環(huán)境數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)研究[D]. 時雷.河南農(nóng)業(yè)大學 2013
[3]冬小麥藥隔形成初期凍脅迫的基因表達譜與蛋白質(zhì)組學研究[D]. 韓巧霞.河南農(nóng)業(yè)大學 2013
碩士論文
[1]小麥DELLA獲得性突變體矮變1號幼苗的抗鹽和抗旱性研究[D]. 王潤青.河南科技學院 2016
[2]基于田間監(jiān)視器的冬小麥晚霜凍害研究[D]. 程婉瑩.中國農(nóng)業(yè)科學院 2016
[3]面向精準農(nóng)場的通用化系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 裘劍生.浙江大學 2016
[4]基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園應(yīng)用系統(tǒng)的研究與構(gòu)建[D]. 崔文哲.華北電力大學(北京) 2016
[5]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居控制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 劉瑋.蘭州交通大學 2015
[6]基于系統(tǒng)動力學和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建有機蔬菜病害預(yù)測模型及固碳量估算模型[D]. 張金夢.浙江農(nóng)林大學 2015
[7]我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)突破路徑研究[D]. 陳潔.湖南大學 2015
[8]珠海移動安防立體管控無級監(jiān)測系統(tǒng)關(guān)鍵模塊設(shè)計[D]. 李秋慧.天津大學 2014
[9]基于OMNeT++的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)仿真平臺設(shè)計研究[D]. 李穎.復(fù)旦大學 2014
[10]區(qū)域制造業(yè)與物流業(yè)聯(lián)動發(fā)展及其支撐平臺研究[D]. 舒暉.中南大學 2014
本文編號:3501500
【文章來源】:河南農(nóng)業(yè)大學河南省
【文章頁數(shù)】:49 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)圖
在 2005 年已經(jīng)發(fā)表的《ITU 互聯(lián)網(wǎng)報告 2005:物聯(lián)網(wǎng)》報告中,國際電信聯(lián)盟組織充強調(diào)了物聯(lián)網(wǎng)的時代就在不久的將來,并滲透到人們生活的各個方面,從紙巾到建筑、從刷到汽車都能夠通過網(wǎng)絡(luò)來轉(zhuǎn)換[11-13]。隨著計算機的迅猛發(fā)展,各種通信感知的相關(guān)技術(shù)越來越多的應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)之中,極大程度的促進了物聯(lián)網(wǎng)在人們生活、工作中的普及進程。2009 年 8 月,中國移動總裁王建宙對物聯(lián)網(wǎng)理念做出了詳盡的描述[14]。他講到利用裝設(shè)備在物品上的電子標簽、二維碼等通過接口連接無線網(wǎng),可以使物品具有智能性,不僅以實現(xiàn)物品與人的交流,而且也可以實現(xiàn)物品之間的交流。這種把物品相互聯(lián)系起來的網(wǎng)就被人們稱為物聯(lián)網(wǎng)。 王建宙也表明要建立一個物聯(lián)網(wǎng),使其具有有效性,還需要兩個要條件:一方面要有規(guī)模性,因為只有擁有一定的規(guī)模才可以發(fā)揮物品的智能性;另一方是要有流動性。一般情況下物品都是處于運動的狀態(tài),而不是靜止的,必須保證物品維持持續(xù)的運動狀態(tài),甚至是在高速情況下才能進行有效交流[15-19]。物聯(lián)網(wǎng)的整體架構(gòu)可以分為三個層次,分別是感知層、網(wǎng)絡(luò)層以及和用戶交互最多的應(yīng)層。整體的架構(gòu)層次圖可以用下圖 1-2 來具體的表示。
材料和方法1 研究區(qū)域概況河南省的地理位置處于北緯 31°23~36°22′和東經(jīng) 110°21′~116°39′之間,年的氣候特點為:春季氣候比較干燥、有較多大風出現(xiàn);夏季氣溫比較高,降雨比較頻繁季陽光比較柔和,光照充足;冬季整體氣溫比較低,雨雪天氣比較少,不適宜戶外活南省的多年平均氣象溫度通常會穩(wěn)定在 12℃至 16℃。在河南省全年中,一月份的氣象最低,七月份的氣象溫度最高。氣溫在河南省地勢上的特點可以總結(jié)為西低東高、北低,平原區(qū)域與山地區(qū)域之間存在比較明顯的差異。本研究主要選取河南省冬小麥主產(chǎn)區(qū)商丘、南陽、駐馬店、安陽、許昌等地的數(shù)據(jù)來相應(yīng)的發(fā)育期判定以及晚霜凍害的監(jiān)測。在這些對應(yīng)區(qū)域設(shè)置有及時傳輸?shù)奈锫?lián)網(wǎng)傳感來對農(nóng)作物進行空氣溫度等相應(yīng)指標的動態(tài)采集,并利用構(gòu)建的基于物聯(lián)網(wǎng)的河南省冬晚霜凍害監(jiān)測系統(tǒng)來進行相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析。河南省選取的五個站點區(qū)域分布圖如下圖示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]大田種植區(qū)域內(nèi)氣象環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)研究[J]. 周鵬,燕斌,田晨,許愛霞,程濤. 浙江農(nóng)業(yè)科學. 2018(01)
[2]晚霜凍影響下冬小麥冠層光譜特征與株高要素變化關(guān)系[J]. 史萍,武永峰,胡新,呂國華,任德超,宋吉青. 光譜學與光譜分析. 2017(12)
[3]智慧農(nóng)業(yè)發(fā)展中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在設(shè)施農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[J]. 韓子鑫,齊瑞鋒,楊文挺. 中國農(nóng)業(yè)文摘-農(nóng)業(yè)工程. 2017(06)
[4]基于ZigBee與Modbus的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)[J]. 孟一飛,謝堂健,楊文慧,劉麗萍. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2017(10)
[5]遠程智能監(jiān)測平臺在設(shè)施農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用[J]. 馬學東. 現(xiàn)代農(nóng)村科技. 2017(09)
[6]設(shè)施農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展建議[J]. 鞏文睿,金萍,鐘啟文. 農(nóng)業(yè)科技管理. 2017(04)
[7]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在遼寧省設(shè)施農(nóng)業(yè)環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用[J]. 白冰,唐文舉. 園藝與種苗. 2017(05)
[8]農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展評價指標體系設(shè)計:研究綜述和構(gòu)想[J]. 李瑾,郭美榮,馮獻. 農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究. 2016(03)
[9]WebGIS在農(nóng)業(yè)環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)中的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 杜克明,褚金翔,孫忠富,鄭飛翔,夏于,楊小冬. 農(nóng)業(yè)工程學報. 2016(04)
[10]物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推動精準農(nóng)業(yè)發(fā)展——訪奧地利Caipos公司中國區(qū)總經(jīng)理劉宗波[J]. 高遠. 中國農(nóng)資. 2015(37)
博士論文
[1]植物蒸騰耗水量檢測方法的研究[D]. 張付杰.浙江大學 2014
[2]基于物聯(lián)網(wǎng)的小麥生長環(huán)境數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)研究[D]. 時雷.河南農(nóng)業(yè)大學 2013
[3]冬小麥藥隔形成初期凍脅迫的基因表達譜與蛋白質(zhì)組學研究[D]. 韓巧霞.河南農(nóng)業(yè)大學 2013
碩士論文
[1]小麥DELLA獲得性突變體矮變1號幼苗的抗鹽和抗旱性研究[D]. 王潤青.河南科技學院 2016
[2]基于田間監(jiān)視器的冬小麥晚霜凍害研究[D]. 程婉瑩.中國農(nóng)業(yè)科學院 2016
[3]面向精準農(nóng)場的通用化系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 裘劍生.浙江大學 2016
[4]基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧校園應(yīng)用系統(tǒng)的研究與構(gòu)建[D]. 崔文哲.華北電力大學(北京) 2016
[5]基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能家居控制系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 劉瑋.蘭州交通大學 2015
[6]基于系統(tǒng)動力學和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建有機蔬菜病害預(yù)測模型及固碳量估算模型[D]. 張金夢.浙江農(nóng)林大學 2015
[7]我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)突破路徑研究[D]. 陳潔.湖南大學 2015
[8]珠海移動安防立體管控無級監(jiān)測系統(tǒng)關(guān)鍵模塊設(shè)計[D]. 李秋慧.天津大學 2014
[9]基于OMNeT++的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)仿真平臺設(shè)計研究[D]. 李穎.復(fù)旦大學 2014
[10]區(qū)域制造業(yè)與物流業(yè)聯(lián)動發(fā)展及其支撐平臺研究[D]. 舒暉.中南大學 2014
本文編號:3501500
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