古树监测与保护系统的研究与实现
发布时间：2023-10-06 10:40
古树对于自然和历史的研究工作有着非常深远的意义,同时也有着重要的医学和人文价值。随着年龄的增长,越来越多的古树面临着老龄化问题,对环境变化的适应能力也逐渐减弱,因此急需一种能够有效监测古树生长环境信息的手段。过去是通过人为的现场测量、文档记录来实现对古树的监控工作,这种方式不但效率低,而且耗时耗力,存在着许多的不足。因此有必要研发出一套自动监测系统,该系统可以持续测量与古树相关的环境数据,并能将这些数据实时的反馈给监管者。本文设计并实现了一套可以用于自动监测古树实时状况的系统,系统的主要功能是接收硬件设备定期采集的与古树相关的信息(包括空气和土壤的温湿度、土壤的酸碱度、古树图片)。用户通过浏览器访问该系统,可以实时查看每棵古树当前的生长状况,并且能对每棵古树的信息进行管理。系统的主要模块有:设备管理,用于管理系统的所有硬件设备;用户管理,可以管理用户和权限信息以及用户的登陆认证和授权;通知管理,用于管理系统产生的超标通知;古树管理,通过区域划分来管理古树信息和采集点信息;统计分析,用于查看采集的古树信息;移动端服务,向移动端提供消息推送和视频上传服务;地理信息系统,主要为古树管理提供地...
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本人完成的工作
1.3.1 前期准备工作
1.3.2 提出树干倾斜角度的自动识别算法
1.3.3 古树监测与保护系统的研发
1.3.4 编码实现的功能
1.4 论文章节安排
1.5 本章小结
第二章 项目需求分析
2.1 系统总体架构
2.2 系统功能性需求分析
2.2.1 数据获取
2.2.2 数据的监测和统计分析
2.2.3 古树管理
2.2.4 设备管理
2.2.5 用户与权限管理
2.2.6 地图和移动端服务
2.3 系统性能需求分析
2.3.1 时间特性
2.3.2 灵活性和可靠性
2.4 系统安全性需求分析
2.4.1 安全访问控制
2.4.2 日志记录
2.5 本章小结
第三章 系统总体设计
3.1 系统功能结构设计
3.2 系统功能模块设计
3.2.1 用户管理模块
3.2.2 数据获取模块
3.2.3 古树管理模块
3.2.4 设备管理模块
3.2.5 通知管理模块
3.2.6 统计分析模块
3.3 数据库设计
3.3.1 数据库结构设计
3.3.2 数据库详细设计
3.4 本章小结
第四章 系统核心功能的实现
4.1 用户权限控制的实现
4.2 数据获取的实现
4.2.1 通信协议设计
4.2.2 服务端设计
4.3 统计分析的实现
4.3.1 统计分析流程
4.3.2 统计展示
4.4 消息推送服务的实现
4.4.1 客户端开发
4.4.2 服务端开发
4.5 视频上传的实现
4.5.1 安卓移动端开发
4.5.2 服务器端开发
4.6 其他功能的实现
4.6.1 负载均衡
4.6.2 数据库缓存
4.6.3 安全访问控制
4.6.4 地图服务
4.6.5 日志记录
4.7 本章小结
第五章 树干倾斜度的自动识别方法的研究
5.1 算法流程
5.2 数字图像获取
5.3 灰度图转换
5.4 树干图像分割
5.4.1 图像分割方法
5.4.2 树干图像分割
5.5 图像噪声处理
5.5.1 噪音处理方法
5.5.2 古树图像的噪声处理
5.6 树干骨架提取并优化
5.6.1 数学形态学处理
5.6.2 细线化处理
5.6.3 优化快速并行细化算法
5.7 特征点提取
5.7.1 特征提取算法介绍
5.7.2 优化道格拉斯-普克法
5.8 曲线拟合
5.8.1 最小二乘曲线拟合
5.8.2 拟合曲线的误差分析
5.9 倾斜角计算
5.10 对比测试
5.10.1 不同参数的测试
5.10.2 多棵树对比测试
5.10.3 同一棵树的倾斜测试
5.11 本章小结
第六章 系统安装、运行和测试
6.1 系统安装
6.1.1 软件环境
6.1.2 硬件环境
6.2 系统测试
6.2.1 功能测试
6.2.2 性能测试
6.3 系统运行截图
6.4 本章小结
第七章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简介
本文编号：3851695
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
1.1 课题背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本人完成的工作
1.3.1 前期准备工作
1.3.2 提出树干倾斜角度的自动识别算法
1.3.3 古树监测与保护系统的研发
1.3.4 编码实现的功能
1.4 论文章节安排
1.5 本章小结
第二章 项目需求分析
2.1 系统总体架构
2.2 系统功能性需求分析
2.2.1 数据获取
2.2.2 数据的监测和统计分析
2.2.3 古树管理
2.2.4 设备管理
2.2.5 用户与权限管理
2.2.6 地图和移动端服务
2.3 系统性能需求分析
2.3.1 时间特性
2.3.2 灵活性和可靠性
2.4 系统安全性需求分析
2.4.1 安全访问控制
2.4.2 日志记录
2.5 本章小结
第三章 系统总体设计
3.1 系统功能结构设计
3.2 系统功能模块设计
3.2.1 用户管理模块
3.2.2 数据获取模块
3.2.3 古树管理模块
3.2.4 设备管理模块
3.2.5 通知管理模块
3.2.6 统计分析模块
3.3 数据库设计
3.3.1 数据库结构设计
3.3.2 数据库详细设计
3.4 本章小结
第四章 系统核心功能的实现
4.1 用户权限控制的实现
4.2 数据获取的实现
4.2.1 通信协议设计
4.2.2 服务端设计
4.3 统计分析的实现
4.3.1 统计分析流程
4.3.2 统计展示
4.4 消息推送服务的实现
4.4.1 客户端开发
4.4.2 服务端开发
4.5 视频上传的实现
4.5.1 安卓移动端开发
4.5.2 服务器端开发
4.6 其他功能的实现
4.6.1 负载均衡
4.6.2 数据库缓存
4.6.3 安全访问控制
4.6.4 地图服务
4.6.5 日志记录
4.7 本章小结
第五章 树干倾斜度的自动识别方法的研究
5.1 算法流程
5.2 数字图像获取
5.3 灰度图转换
5.4 树干图像分割
5.4.1 图像分割方法
5.4.2 树干图像分割
5.5 图像噪声处理
5.5.1 噪音处理方法
5.5.2 古树图像的噪声处理
5.6 树干骨架提取并优化
5.6.1 数学形态学处理
5.6.2 细线化处理
5.6.3 优化快速并行细化算法
5.7 特征点提取
5.7.1 特征提取算法介绍
5.7.2 优化道格拉斯-普克法
5.8 曲线拟合
5.8.1 最小二乘曲线拟合
5.8.2 拟合曲线的误差分析
5.9 倾斜角计算
5.10 对比测试
5.10.1 不同参数的测试
5.10.2 多棵树对比测试
5.10.3 同一棵树的倾斜测试
5.11 本章小结
第六章 系统安装、运行和测试
6.1 系统安装
6.1.1 软件环境
6.1.2 硬件环境
6.2 系统测试
6.2.1 功能测试
6.2.2 性能测试
6.3 系统运行截图
6.4 本章小结
第七章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简介
本文编号：3851695
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