“渤海糧倉(cāng)”小麥苗情診斷及氣象災(zāi)害預(yù)測(cè)與服務(wù)系統(tǒng)研發(fā)
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【摘要】:小麥?zhǔn)侵袊?guó)糧食生產(chǎn)系統(tǒng)中的重要組成部分,雖然我國(guó)小麥總產(chǎn)量實(shí)現(xiàn)了10年連續(xù)增長(zhǎng),但是“糧食連續(xù)增產(chǎn)的時(shí)間越長(zhǎng),可能離減產(chǎn)的拐點(diǎn)也就越近”的危險(xiǎn)始終存在。環(huán)渤海低平原地區(qū)包含4000多萬畝中低產(chǎn)田和1000多萬畝鹽堿荒地,是糧食增產(chǎn)潛力巨大的地區(qū),但存在淡水資源匱乏、土壤瘠薄鹽堿等問題。針對(duì)以上問題,李振聲院士提出了“渤海糧倉(cāng)”戰(zhàn)略構(gòu)想,擬通過綜合采取以“土、肥、水、種”為核心的改良技術(shù)和增產(chǎn)措施,改造鹽堿荒地、提高中低產(chǎn)田產(chǎn)量。信息化是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)化的重要推動(dòng)力量,是“渤海糧倉(cāng)”戰(zhàn)略實(shí)現(xiàn)的重要手段,利用信息化手段及時(shí)掌握小麥生產(chǎn)環(huán)境變化,加強(qiáng)對(duì)小麥苗情診斷和氣象災(zāi)害預(yù)測(cè),根據(jù)生產(chǎn)狀況調(diào)整小麥管理方案,對(duì)提高小麥生產(chǎn)科學(xué)管理水平和增產(chǎn)增收具有重要的意義。本文在項(xiàng)目組前期物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)研究基礎(chǔ)上,通過廣泛查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究,結(jié)合渤海糧倉(cāng)科技示范工程的實(shí)際需求,充分利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、Java EE等理論和技術(shù),研究了小麥苗情診斷方法、干熱風(fēng)年型預(yù)測(cè)模型、凍害診斷方法、旱災(zāi)診斷方法和小麥生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)管理方法,進(jìn)而研發(fā)了“渤海糧倉(cāng)”小麥生產(chǎn)信息服務(wù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了麥田環(huán)境數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化管理、小麥苗情診斷與氣象災(zāi)害預(yù)測(cè)、服務(wù)信息推送等功能,應(yīng)用于渤海糧倉(cāng)山東項(xiàng)目區(qū)典型地塊的小麥生產(chǎn)管理和決策過程中,有效地指導(dǎo)了項(xiàng)目區(qū)小麥生產(chǎn)。具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)小麥干熱風(fēng)年型預(yù)測(cè)模型研究以多年氣象數(shù)據(jù)及物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),研究了基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的干熱風(fēng)年型預(yù)測(cè)模型,實(shí)現(xiàn)了小麥干熱風(fēng)年型預(yù)測(cè);模型利用主成分分析法對(duì)樣本集數(shù)據(jù)降維處理,提取其主要影響因子,并選用有動(dòng)量的梯度下降法作為模型的學(xué)習(xí)算法,使模型準(zhǔn)確度達(dá)到最優(yōu),實(shí)驗(yàn)證明,預(yù)測(cè)模型能夠相對(duì)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)干熱風(fēng)年型。(2)小麥苗情、凍害和旱災(zāi)診斷方法研究在分析總結(jié)影響小麥苗情特征指標(biāo)權(quán)重的基礎(chǔ)上,根據(jù)苗情類型判斷標(biāo)準(zhǔn)建立小麥苗情診斷方法,判斷小麥生長(zhǎng)期苗情類型,實(shí)現(xiàn)了對(duì)小麥苗情的科學(xué)診斷;根據(jù)小麥凍害、旱災(zāi)類型診斷判斷標(biāo)準(zhǔn),以物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)采集環(huán)境數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),判斷小麥凍害、旱災(zāi)類型。從而為用戶推送預(yù)警信息。(3)小麥生產(chǎn)信息數(shù)據(jù)管理方法研究采用分布式層次化管理方法,根據(jù)數(shù)據(jù)流通模式研究了從數(shù)據(jù)接入、數(shù)據(jù)過濾、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)發(fā)布的數(shù)據(jù)管理方法;定義統(tǒng)一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和農(nóng)業(yè)量綱字典,建立了數(shù)據(jù)管理架構(gòu),實(shí)現(xiàn)了“渤海糧倉(cāng)”小麥生產(chǎn)數(shù)據(jù)規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化管理,為小麥苗情診斷和氣象災(zāi)害預(yù)測(cè)及上層應(yīng)用提供了可靠的數(shù)據(jù)支撐。(4)“渤海糧倉(cāng)”小麥生產(chǎn)服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)根據(jù)系統(tǒng)的功能性需求分析,結(jié)合小麥苗情診斷方法與災(zāi)情預(yù)測(cè)模型的研究,充分運(yùn)用軟件工程理論,完成了整個(gè)服務(wù)系統(tǒng)的概要設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì);利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、SSH(Struts+Spring+Hibernate)框架整合開發(fā)技術(shù)、jQuery前臺(tái)技術(shù),建立了“渤海糧倉(cāng)”小麥生產(chǎn)信息服務(wù)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)獲取、傳輸、加工、服務(wù)一體化智能化處理。
【關(guān)鍵詞】:渤海糧倉(cāng) 農(nóng)業(yè)信息化 預(yù)測(cè)模型 數(shù)據(jù)管理 分布式系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:S512.1;S42;TP311.52
【目錄】:
- 中文摘要6-8
- Abstract8-10
- 1 緒論10-20
- 1.1 研究目的及意義10
- 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與分析10-15
- 1.3 課題來源15
- 1.4 研究?jī)?nèi)容、方法及技術(shù)路線15-18
- 1.5 論文結(jié)構(gòu)安排18
- 1.6 本文的創(chuàng)新之處18-19
- 1.7 本章小結(jié)19-20
- 2 基礎(chǔ)理論概述20-27
- 2.1 預(yù)測(cè)理論概述20-22
- 2.2 主成分分析法22-23
- 2.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)23-25
- 2.4 數(shù)據(jù)管理理論25-26
- 2.5 本章小結(jié)26-27
- 3 小麥苗情診斷及氣象災(zāi)害預(yù)測(cè)模型27-45
- 3.1 小麥苗情診斷方法27-31
- 3.2 小麥氣象災(zāi)害(干熱風(fēng))年型預(yù)測(cè)模型31-42
- 3.3 小麥氣象災(zāi)害(凍害)診斷方法42-43
- 3.4 小麥氣象災(zāi)害(旱災(zāi))診斷方法43-44
- 3.5 本章小結(jié)44-45
- 4 “渤海糧倉(cāng)”小麥生產(chǎn)信息服務(wù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)45-69
- 4.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)45-51
- 4.2 數(shù)據(jù)管理方法51-58
- 4.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)58-61
- 4.4 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)61-68
- 4.5 系統(tǒng)測(cè)試68
- 4.6 本章小結(jié)68-69
- 5 總結(jié)與展望69-71
- 5.1 本文總結(jié)69
- 5.2 研究展望69-71
- 參考文獻(xiàn)71-75
- 致謝75-76
- 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及其他成果76
【相似文獻(xiàn)】
中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條
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7 記者 紀(jì)新建邋通訊員 趙入德;當(dāng)前小麥苗情好于歷年同期水平[N];蚌埠日?qǐng)?bào);2007年
8 記者 丁笠;當(dāng)前小麥苗情長(zhǎng)勢(shì)總體好于去年[N];期貨日?qǐng)?bào);2009年
9 實(shí)習(xí)生 王妤 記者 趙紅梅;抗旱取得實(shí)效小麥苗情較好[N];河北日?qǐng)?bào);2009年
10 ;關(guān)注:小麥苗情總體偏差[N];農(nóng)民日?qǐng)?bào);2003年
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1 王姍姍;“渤海糧倉(cāng)”小麥苗情診斷及氣象災(zāi)害預(yù)測(cè)與服務(wù)系統(tǒng)研發(fā)[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年
2 張琴;基于WebGIS的小麥苗情遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué);2012年
,本文編號(hào):657440
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