面向精细农业的智能公共服务平台关键技术研究与开发

发布时间：2024-03-23 22:30

　　目前,我国正处于由传统农业到现代农业的转变过程中,以机械、化工、电气等技术为基础的“工业化农业”虽然提高了农产品的产量,但是忽略了其带来的环境、资源以及生态等方面的影响,不适应农业可持续发展的要求。本文从农作物种植和生产管理的实际需要出发,研究和设计一个经济型农作物生长数据采集控制系统,同时实现一个智能化、网络化、实用化的面向现代农业技术的公共服务平台,直接用于指导农作物的种植管理,病虫害诊断,提高农作物产量和质量,降低生产能耗和农业污染。为此,本论文研究并开发了农作物生长环境采集与监测系统、农作物病虫害诊断系统和农作物信息管理系统。具体研究工作归纳如下： 1)通过对组网技术的学习和对4种常见的无线网络技术的比较,提出了应用于农业大棚的环境采集监测系统的设计方案。该方案从农业的实际环境和需求出发,主要考虑功率损耗、信号传输距离等因素,选取了ZigBee协议进行组网,设计成集中式和传递式相结合的一种拓扑结构。最终搭建出农作物生长环境采集和控制系统,包括人机界面和主控程序的开发。 2)通过阅读大量农业种植技术,各类农业专家系统,以及掌握模糊数学、人工神经网络、数据库和软件开发的基础上,使用...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第1章 绪论
    1.1 研究目的和意义
    1.2 国内外研究现状和发展趋势
        1.2.1 农作物生长数据采集技术
        1.2.2 农作物病虫害智能诊断
        1.2.3 精细农业技术公共服务平台
    1.3 研究的主要内容
    1.4 系统的重难点
第2章 农作物生长数据采集控制系统设计与实现
    2.1 相关技术或概念
        2.1.1 无线传感器网络
        2.1.2 TinyOS
        2.1.3 组网技术
    2.2 无线传感器网络结构
    2.3 基于TinyOS的无线传感器节点编程与开发
        2.3.1 传感器节点结构
        2.3.2 无线传感网络的拓扑选择
    2.4 系统详细设计
        2.4.1 系统功能清单
        2.4.2 预警模块设计
        2.4.3 数据库的实现
    2.5 采集和控制系统实现
        2.5.1 采集系统实现
        2.5.2 控制系统实现
    2.6 本章小结
第3章 农作物病虫害诊断系统的研究与实现
    3.1 相关技术及概念
        3.1.1 神经网络简介
        3.1.2 神经元模型
        3.1.3 神经网络激励函数
        3.1.4 神经网络模型
        3.1.5 BP算法
    3.2 病虫害诊断系统详细设计
        3.2.1 知识库设计(以西红柿为例)
        3.2.2 症状观察及症状表现隶属度研究
        3.2.3 病害症状相似隶属度
    3.3 网络构建与测试
        3.3.1 模糊神经网络结构的确定
        3.3.2 训练集的构成
        3.3.3 网络训练
        3.3.4 网络测试
    3.4 本章小结
第4章 面向精细农业的智能农业公共服务平台开发
    4.1 系统设计的目标和原则
    4.2 系统设计工具与相关技术
        4.2.1 Hibernate
        4.2.2 Spring
        4.2.3 Struts 2
    4.3 系统功能模块
        4.3.1 实时监测系统
        4.3.2 数据监测功能
        4.3.3 环境调节功能
    4.4 专家系统(以番茄专家为例)
    4.5 本章小节
第5章 总结和展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间参加的项目与成果
致谢



本文编号：3936562