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基于WebGIS棉花虫害监测系统平台研发

发布时间:2019-02-14 13:09
【摘要】:棉花是新疆和兵团的主要农作物,及时有效地提供棉花虫害监测信息服务非常必要。传统人工管理费时耗力,统计困难;遥感监测受过境时间影响时效性差,且需地面验证支持。移动GIS技术可为虫害管理提供数据快速获取、实时传输、统一存储、空间分析到服务发布整个流程的有效解决方案。本文在使用智能移动终端实现棉田虫害空间及属性信息的快速获取基础上,重点探讨虫害信息统一封装存储,GIS空间分析方法与服务发布,系统平台设计构建方法,从而解决棉田虫害信息主动服务的动态配置、组装、聚合、优化、推送关键理论和技术问题。通过搭建统一的信息服务平台,向农户和基层农技人员及时推送相关预警防治信息。取得的主要研究成果如下:(1)收集整理研究区近12年的历史虫害数据、气象数据,近3年的虫害现势数据以及研究区遥感影像、基础地理、土地利用、基本农田和22个单位的农户及植保人员等数据。遵循棉花虫害分级分类标准,运用移动GIS、GPS、离线地图加载、图形绘制等技术,基于移动终端实现了虫害发生位置及属性信息的快速采集,通过JSON模式统一封装存储至时空数据库。建立团级虫情数据采集及入库标准,实现空间数据与属性数据统一存储与管理。(2)针对虫情空间数据,使用反距离插值方法获取虫害发生等级栅格图,进而对栅格数据进行裁剪、重分类、矢量化和空间链接处理,得到每个条田块的虫害发生等级,在此基础上通过热点分析得到棉花虫害发生的热点区域。利用交叉分析方法获取棉花虫害发生严重的区域,研究空间分析算法及服务模型,设计、发布相应的虫情服务。(3)在My Eclipse 10开发环境下,基于ArcGIS Server服务发布、ArcGIS JavaScript API等关键技术,利用Web AppBuilder框架构建团场棉花虫害信息监测服务平台,集成GIS空间分析、空间查询、统计分析,设计虫害信息服务产品的生成与表现方式,建立虫害采集、处理、分析、发布整个流程。该系统平台及时获取和共享棉花虫害信息以便农技人员采取防治措施,使用移动终端实现虫害信息实时采集,从采集到存储可在5s内完成。基于GIS空间分析建立棉花虫害监测预测模型,一方面将专题图作为服务发布,便于用户在PC端通过浏览器或者手机端App进行浏览;另一方面,将虫害信息专题图与包含农户信息的棉田地块地图进行交叉分析,筛选出为害严重的区域,通过JPush平台向用户进行精确推送。
[Abstract]:Cotton is the main crop in Xinjiang and Bingtuan. It is necessary to provide cotton pest monitoring information service in time and effectively. The traditional manual management fee is time-consuming and difficult to count, and the remote sensing monitoring is affected by the transit time and needs the ground verification support. Mobile GIS technology can provide an effective solution for pest management, such as fast data acquisition, real-time transmission, unified storage, spatial analysis and service release. On the basis of using intelligent mobile terminal to realize the fast acquisition of pest space and attribute information in cotton field, this paper mainly discusses the unified encapsulation and storage of pest information, the method of GIS spatial analysis and service release, the design and construction method of system platform. In order to solve the dynamic configuration, assembly, aggregation, optimization and push key theoretical and technical problems of cotton field pest information active service. By setting up a unified information service platform, we can push the early warning and prevention information to farmers and grass-roots agricultural technicians in time. The main research results obtained are as follows: (1) collecting and collating the historical pest data, meteorological data, pest potential data and remote sensing images, basic geography, land use of the study area for the past 12 years. Basic farmland and 22 units of farmers and plant protection personnel and other data. Following the classification standard of cotton pest classification and using mobile GIS,GPS, off-line map loading and drawing techniques, the fast collection of pest location and attribute information is realized based on mobile terminal. It is stored in spatiotemporal database through JSON mode. Set up the standard of collecting and entering the data of group-level insects, and realize the unified storage and management of spatial data and attribute data. (2) in view of the spatial data of insects, the inverse distance interpolation method is used to obtain the raster map of pest occurrence grade. Then the raster data is clipped, reclassified, vectorized and spatial linked, and the pest occurrence grade of each field block is obtained. On this basis, the hot spot region of cotton pest occurrence is obtained through hot spot analysis. The cross analysis method is used to obtain the area where cotton pests occur seriously, the spatial analysis algorithm and service model are studied, and the corresponding insect information services are designed and published. (3) under the My Eclipse 10 development environment, based on ArcGIS Server services, the spatial analysis algorithm and service model are studied. ArcGIS JavaScript API and other key technologies, using Web AppBuilder framework to build cotton pest information monitoring service platform, integrate GIS spatial analysis, spatial query, statistical analysis, design the production and expression of pest information service products, establish pest collection. Process, analyze and release the whole process. The system platform acquires and shares cotton pest information in time so that agricultural technicians can take preventive measures and use mobile terminal to realize the real-time collection of insect pest information, which can be completed in 5 seconds from acquisition to storage. Based on the spatial analysis of GIS, the cotton pest monitoring and forecasting model is established. On the one hand, the thematic map is published as a service, which is convenient for users to browse through browser or App on the PC side. On the other hand, the pest information thematic map is cross-analyzed with the cotton plot map which contains the information of farmers, and the areas with serious damage are screened out and pushed accurately to the users through the JPush platform.
【学位授予单位】:石河子大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP274;S435.62

【参考文献】

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本文编号:2422233

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