基于GIS的智能噴灌控制系統(tǒng)上位機(jī)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時間:2022-07-03 21:57
目前我國,干旱缺水已經(jīng)成為制約國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個重要原因,我國的人均淡水占有量僅為世界平均水平的四分之一,在全球排名一百二十位左右,是全球人均水資源最缺乏的國家之一。我國的人均可利用水資源總量只達(dá)到了900立方米,并且分布得非常不均衡。農(nóng)業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),近年來國家對農(nóng)業(yè)大發(fā)展越來越重視,要想大力發(fā)展農(nóng)業(yè),水資源是必不可少的關(guān)鍵因素。我國用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的水資源占全國總用水量的百分比為68%,其中用于農(nóng)業(yè)灌溉的水資源占了農(nóng)業(yè)用水量的90%以上。目前我國水資源的現(xiàn)狀為嚴(yán)重短缺,農(nóng)業(yè)用水浪費(fèi)的現(xiàn)象嚴(yán)重,水質(zhì)被污染等現(xiàn)象日益加重,加上目前我國大部分農(nóng)田都是選用傳統(tǒng)的水漫灌的方式,致使灌溉的效率很低,灌溉水利用率僅為43%,與發(fā)達(dá)國家差距非常大,它們灌溉水利用率達(dá)到了70%-80%,可見我國水資源的利用率非常低,水資源被浪費(fèi)的問題非常嚴(yán)重。以上這些問題已經(jīng)嚴(yán)重地制約了我國農(nóng)業(yè)在可持續(xù)發(fā)展道路上前進(jìn)的步伐。為加速我國農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展,實(shí)現(xiàn)智能化的節(jié)水灌溉,提高水資源在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的利用率,縮小與國外現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)灌溉水平的差距,本文提出了一種基于GIS的智能噴灌控制系統(tǒng),對整個農(nóng)田的環(huán)境信息...
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題背景與研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國內(nèi)節(jié)水灌溉研究現(xiàn)狀
1.2.2 國外節(jié)水灌溉研究現(xiàn)狀
1.2.3 GIS在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
1.3 課題研究的方案設(shè)計
1.4 本章小結(jié)
2 相關(guān)技術(shù)及主要理論技術(shù)基礎(chǔ)
2.1 JAVA技術(shù)
2.1.1 相關(guān)技術(shù)
2.1.2 SSH框架
2.2 WEB技術(shù)
2.2.1 Java Web應(yīng)用開發(fā)環(huán)境
2.2.2 兩種模式B/S和C/S
2.3 GIS技術(shù)
2.3.1 ArcMap介紹
2.4 本章小結(jié)
3 系統(tǒng)的硬件組成
3.1 無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計
3.1.1 處理器模塊
3.1.2 無線通信模塊
3.1.3 傳感器模塊
3.1.4 電源模塊
3.2 無線通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
3.2.1 無線通信方式比較與選擇
3.2.2 組網(wǎng)方案的選擇
3.3 本章小結(jié)
4 智能噴灌控制系統(tǒng)的設(shè)計
4.1 需求分析
4.1.1 功能性需求分析
4.1.2 非功能性需求分析
4.2 智能噴灌控制系統(tǒng)的總體設(shè)計
4.2.1 智能噴灌控制系統(tǒng)的設(shè)計原則
4.2.2 智能噴灌控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.2.3 智能噴灌控制系統(tǒng)的工作流程
4.2.4 智能噴灌控制系統(tǒng)各功能模塊
4.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計
4.3.1 空間數(shù)據(jù)庫
4.3.2 屬性數(shù)據(jù)庫
4.3.3 空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的建立
4.4 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)
5.1 Java web開發(fā)環(huán)境的搭建
5.2 訪問數(shù)據(jù)庫的方式
5.3 Socket通信
5.4 智能噴灌控制系統(tǒng)的監(jiān)測平臺
5.4.1 農(nóng)田監(jiān)測平臺的主界面
5.4.2 實(shí)時數(shù)據(jù)查詢
5.4.3 時段數(shù)據(jù)查詢
5.4.4 綜合查詢
5.4.5 查詢數(shù)據(jù)變化曲線
5.4.6 GIS基本功能
5.5 智能遠(yuǎn)程控制
5.6 本章小結(jié)
6 系統(tǒng)測試與應(yīng)用
6.1 土壤濕度測試
6.2 遠(yuǎn)程控制
6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 未來工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)研究[J]. 林喜輝. 計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò). 2013(17)
[2]農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的重要性分析[J]. 見其超. 北京農(nóng)業(yè). 2013(09)
[3]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)田節(jié)水灌溉系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 張增林,黨革榮,郁曉慶,侯俊才,秦立峰. 節(jié)水灌溉. 2012(04)
[4]農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)庫的分析與設(shè)計[J]. 王彪. 農(nóng)業(yè)科技與裝備. 2010(06)
[5]基于WSN和GPRS網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 王翥,郝曉強(qiáng),魏德寶. 儀表技術(shù)與傳感器. 2010(01)
[6]基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)田信息采集節(jié)點(diǎn)設(shè)計與試驗(yàn)[J]. 蔡義華,劉剛,李莉,劉卉. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2009(04)
[7]基于ArcGIS Engine的區(qū)域農(nóng)業(yè)資源管理信息系統(tǒng)設(shè)計[J]. 董超,趙庚星,孟巖,秦元偉. 農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息. 2008(10)
[8]農(nóng)田環(huán)境信息遠(yuǎn)程采集和Web發(fā)布系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J]. 王彥集,張瑞瑞,陳立平,郭建華. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2008(S2)
[9]基于WebGIS的農(nóng)作物病蟲害預(yù)警系統(tǒng)[J]. 張谷豐,朱葉芹,翟保平. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2007(12)
[10]基于WebGIS的縣域農(nóng)業(yè)資源信息共享系統(tǒng)研究[J]. 呂家恪,劉洪斌,汪璇,魏朝富. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2007(04)
博士論文
[1]農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)擴(kuò)散研究[D]. 國亮.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2011
碩士論文
[1]科技信息服務(wù)中心綜合管理系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D]. 嚴(yán)磊磊.廈門大學(xué) 2013
[2]基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的土壤含水率監(jiān)測系統(tǒng)研究[D]. 李鼎.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2012
[3]基于GIS 的作物與環(huán)境信息系統(tǒng)研究[D]. 高驍驍.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2012
[4]基于GIS的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控信息系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D]. 譚萬富.山東大學(xué) 2012
[5]基于WebGIS的田間環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)平臺的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D]. 陳艷秋.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[6]基于ZigBee和GPRS的遠(yuǎn)程果園智能灌溉系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D]. 郎需強(qiáng).山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[7]基于模糊控制智能灌溉控制系統(tǒng)研究[D]. 羅杰.吉林大學(xué) 2011
[8]農(nóng)田信息獲取系統(tǒng)設(shè)計及其在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[D]. 余曉波.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[9]基本農(nóng)田動態(tài)監(jiān)測預(yù)警研究[D]. 于波.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[10]基于GPRS技術(shù)的土壤信息采集關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 孫小春.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2010
本文編號:3655718
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 選題背景與研究意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國內(nèi)節(jié)水灌溉研究現(xiàn)狀
1.2.2 國外節(jié)水灌溉研究現(xiàn)狀
1.2.3 GIS在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用
1.3 課題研究的方案設(shè)計
1.4 本章小結(jié)
2 相關(guān)技術(shù)及主要理論技術(shù)基礎(chǔ)
2.1 JAVA技術(shù)
2.1.1 相關(guān)技術(shù)
2.1.2 SSH框架
2.2 WEB技術(shù)
2.2.1 Java Web應(yīng)用開發(fā)環(huán)境
2.2.2 兩種模式B/S和C/S
2.3 GIS技術(shù)
2.3.1 ArcMap介紹
2.4 本章小結(jié)
3 系統(tǒng)的硬件組成
3.1 無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計
3.1.1 處理器模塊
3.1.2 無線通信模塊
3.1.3 傳感器模塊
3.1.4 電源模塊
3.2 無線通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
3.2.1 無線通信方式比較與選擇
3.2.2 組網(wǎng)方案的選擇
3.3 本章小結(jié)
4 智能噴灌控制系統(tǒng)的設(shè)計
4.1 需求分析
4.1.1 功能性需求分析
4.1.2 非功能性需求分析
4.2 智能噴灌控制系統(tǒng)的總體設(shè)計
4.2.1 智能噴灌控制系統(tǒng)的設(shè)計原則
4.2.2 智能噴灌控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計
4.2.3 智能噴灌控制系統(tǒng)的工作流程
4.2.4 智能噴灌控制系統(tǒng)各功能模塊
4.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計
4.3.1 空間數(shù)據(jù)庫
4.3.2 屬性數(shù)據(jù)庫
4.3.3 空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)拓?fù)潢P(guān)系的建立
4.4 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)
5.1 Java web開發(fā)環(huán)境的搭建
5.2 訪問數(shù)據(jù)庫的方式
5.3 Socket通信
5.4 智能噴灌控制系統(tǒng)的監(jiān)測平臺
5.4.1 農(nóng)田監(jiān)測平臺的主界面
5.4.2 實(shí)時數(shù)據(jù)查詢
5.4.3 時段數(shù)據(jù)查詢
5.4.4 綜合查詢
5.4.5 查詢數(shù)據(jù)變化曲線
5.4.6 GIS基本功能
5.5 智能遠(yuǎn)程控制
5.6 本章小結(jié)
6 系統(tǒng)測試與應(yīng)用
6.1 土壤濕度測試
6.2 遠(yuǎn)程控制
6.3 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
7.1 結(jié)論
7.2 未來工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用技術(shù)研究[J]. 林喜輝. 計算機(jī)與網(wǎng)絡(luò). 2013(17)
[2]農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的重要性分析[J]. 見其超. 北京農(nóng)業(yè). 2013(09)
[3]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在農(nóng)田節(jié)水灌溉系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 張增林,黨革榮,郁曉慶,侯俊才,秦立峰. 節(jié)水灌溉. 2012(04)
[4]農(nóng)業(yè)信息數(shù)據(jù)庫的分析與設(shè)計[J]. 王彪. 農(nóng)業(yè)科技與裝備. 2010(06)
[5]基于WSN和GPRS網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 王翥,郝曉強(qiáng),魏德寶. 儀表技術(shù)與傳感器. 2010(01)
[6]基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的農(nóng)田信息采集節(jié)點(diǎn)設(shè)計與試驗(yàn)[J]. 蔡義華,劉剛,李莉,劉卉. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2009(04)
[7]基于ArcGIS Engine的區(qū)域農(nóng)業(yè)資源管理信息系統(tǒng)設(shè)計[J]. 董超,趙庚星,孟巖,秦元偉. 農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡(luò)信息. 2008(10)
[8]農(nóng)田環(huán)境信息遠(yuǎn)程采集和Web發(fā)布系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)[J]. 王彥集,張瑞瑞,陳立平,郭建華. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2008(S2)
[9]基于WebGIS的農(nóng)作物病蟲害預(yù)警系統(tǒng)[J]. 張谷豐,朱葉芹,翟保平. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2007(12)
[10]基于WebGIS的縣域農(nóng)業(yè)資源信息共享系統(tǒng)研究[J]. 呂家恪,劉洪斌,汪璇,魏朝富. 中國農(nóng)學(xué)通報. 2007(04)
博士論文
[1]農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)擴(kuò)散研究[D]. 國亮.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2011
碩士論文
[1]科技信息服務(wù)中心綜合管理系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D]. 嚴(yán)磊磊.廈門大學(xué) 2013
[2]基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的土壤含水率監(jiān)測系統(tǒng)研究[D]. 李鼎.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2012
[3]基于GIS 的作物與環(huán)境信息系統(tǒng)研究[D]. 高驍驍.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2012
[4]基于GIS的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)控信息系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D]. 譚萬富.山東大學(xué) 2012
[5]基于WebGIS的田間環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)平臺的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D]. 陳艷秋.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[6]基于ZigBee和GPRS的遠(yuǎn)程果園智能灌溉系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D]. 郎需強(qiáng).山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2011
[7]基于模糊控制智能灌溉控制系統(tǒng)研究[D]. 羅杰.吉林大學(xué) 2011
[8]農(nóng)田信息獲取系統(tǒng)設(shè)計及其在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用[D]. 余曉波.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[9]基本農(nóng)田動態(tài)監(jiān)測預(yù)警研究[D]. 于波.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[10]基于GPRS技術(shù)的土壤信息采集關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 孫小春.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2010
本文編號:3655718
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