基于GIS的智能喷灌控制系统上位机的设计与实现
发布时间：2022-07-03 21:57
目前我国,干旱缺水已经成为制约国家经济发展的一个重要原因,我国的人均淡水占有量仅为世界平均水平的四分之一,在全球排名一百二十位左右,是全球人均水资源最缺乏的国家之一。我国的人均可利用水资源总量只达到了900立方米,并且分布得非常不均衡。农业是我国国民经济的基础产业,近年来国家对农业大发展越来越重视,要想大力发展农业,水资源是必不可少的关键因素。我国用于农业生产方面的水资源占全国总用水量的百分比为68%,其中用于农业灌溉的水资源占了农业用水量的90%以上。目前我国水资源的现状为严重短缺,农业用水浪费的现象严重,水质被污染等现象日益加重,加上目前我国大部分农田都是选用传统的水漫灌的方式,致使灌溉的效率很低,灌溉水利用率仅为43%,与发达国家差距非常大,它们灌溉水利用率达到了70%-80%,可见我国水资源的利用率非常低,水资源被浪费的问题非常严重。以上这些问题已经严重地制约了我国农业在可持续发展道路上前进的步伐。为加速我国农业的现代化发展,实现智能化的节水灌溉,提高水资源在农业生产中的利用率,缩小与国外现代化农业灌溉水平的差距,本文提出了一种基于GIS的智能喷灌控制系统,对整个农田的环境信息...
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景与研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内节水灌溉研究现状
1.2.2 国外节水灌溉研究现状
1.2.3 GIS在农业中的应用
1.3 课题研究的方案设计
1.4 本章小结
2 相关技术及主要理论技术基础
2.1 JAVA技术
2.1.1 相关技术
2.1.2 SSH框架
2.2 WEB技术
2.2.1 Java Web应用开发环境
2.2.2 两种模式B/S和C/S
2.3 GIS技术
2.3.1 ArcMap介绍
2.4 本章小结
3 系统的硬件组成
3.1 无线传感网络节点的设计
3.1.1 处理器模块
3.1.2 无线通信模块
3.1.3 传感器模块
3.1.4 电源模块
3.2 无线通信网络设计
3.2.1 无线通信方式比较与选择
3.2.2 组网方案的选择
3.3 本章小结
4 智能喷灌控制系统的设计
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 智能喷灌控制系统的总体设计
4.2.1 智能喷灌控制系统的设计原则
4.2.2 智能喷灌控制系统的结构设计
4.2.3 智能喷灌控制系统的工作流程
4.2.4 智能喷灌控制系统各功能模块
4.3 数据库设计
4.3.1 空间数据库
4.3.2 属性数据库
4.3.3 空间数据与属性数据拓扑关系的建立
4.4 本章小结
5 系统功能的实现
5.1 Java web开发环境的搭建
5.2 访问数据库的方式
5.3 Socket通信
5.4 智能喷灌控制系统的监测平台
5.4.1 农田监测平台的主界面
5.4.2 实时数据查询
5.4.3 时段数据查询
5.4.4 综合查询
5.4.5 查询数据变化曲线
5.4.6 GIS基本功能
5.5 智能远程控制
5.6 本章小结
6 系统测试与应用
6.1 土壤湿度测试
6.2 远程控制
6.3 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 未来工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]无线传感器网络应用技术研究[J]. 林喜辉. 计算机与网络. 2013(17)
[2]农业节水灌溉的重要性分析[J]. 见其超. 北京农业. 2013(09)
[3]无线传感器网络在农田节水灌溉系统中的应用[J]. 张增林,党革荣,郁晓庆,侯俊才,秦立峰. 节水灌溉. 2012(04)
[4]农业信息数据库的分析与设计[J]. 王彪. 农业科技与装备. 2010(06)
[5]基于WSN和GPRS网络的远程水质监测系统[J]. 王翥,郝晓强,魏德宝. 仪表技术与传感器. 2010(01)
[6]基于无线传感器网络的农田信息采集节点设计与试验[J]. 蔡义华,刘刚,李莉,刘卉. 农业工程学报. 2009(04)
[7]基于ArcGIS Engine的区域农业资源管理信息系统设计[J]. 董超,赵庚星,孟岩,秦元伟. 农业网络信息. 2008(10)
[8]农田环境信息远程采集和Web发布系统的实现[J]. 王彦集,张瑞瑞,陈立平,郭建华. 农业工程学报. 2008(S2)
[9]基于WebGIS的农作物病虫害预警系统[J]. 张谷丰,朱叶芹,翟保平. 农业工程学报. 2007(12)
[10]基于WebGIS的县域农业资源信息共享系统研究[J]. 吕家恪,刘洪斌,汪璇,魏朝富. 中国农学通报. 2007(04)
博士论文
[1]农业节水灌溉技术扩散研究[D]. 国亮.西北农林科技大学 2011
硕士论文
[1]科技信息服务中心综合管理系统的设计与实现[D]. 严磊磊.厦门大学 2013
[2]基于无线传感器网络的土壤含水率监测系统研究[D]. 李鼎.西北农林科技大学 2012
[3]基于GIS 的作物与环境信息系统研究[D]. 高骁骁.西北农林科技大学 2012
[4]基于GIS的环境质量监控信息系统的设计与实现[D]. 谭万富.山东大学 2012
[5]基于WebGIS的田间环境监测系统平台的设计与实现[D]. 陈艳秋.东北农业大学 2012
[6]基于ZigBee和GPRS的远程果园智能灌溉系统的设计与实现[D]. 郎需强.山东农业大学 2011
[7]基于模糊控制智能灌溉控制系统研究[D]. 罗杰.吉林大学 2011
[8]农田信息获取系统设计及其在精准农业中的应用[D]. 余晓波.中国科学技术大学 2011
[9]基本农田动态监测预警研究[D]. 于波.华中农业大学 2010
[10]基于GPRS技术的土壤信息采集关键技术研究[D]. 孙小春.西北农林科技大学 2010
本文编号：3655718
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 选题背景与研究意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内节水灌溉研究现状
1.2.2 国外节水灌溉研究现状
1.2.3 GIS在农业中的应用
1.3 课题研究的方案设计
1.4 本章小结
2 相关技术及主要理论技术基础
2.1 JAVA技术
2.1.1 相关技术
2.1.2 SSH框架
2.2 WEB技术
2.2.1 Java Web应用开发环境
2.2.2 两种模式B/S和C/S
2.3 GIS技术
2.3.1 ArcMap介绍
2.4 本章小结
3 系统的硬件组成
3.1 无线传感网络节点的设计
3.1.1 处理器模块
3.1.2 无线通信模块
3.1.3 传感器模块
3.1.4 电源模块
3.2 无线通信网络设计
3.2.1 无线通信方式比较与选择
3.2.2 组网方案的选择
3.3 本章小结
4 智能喷灌控制系统的设计
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 智能喷灌控制系统的总体设计
4.2.1 智能喷灌控制系统的设计原则
4.2.2 智能喷灌控制系统的结构设计
4.2.3 智能喷灌控制系统的工作流程
4.2.4 智能喷灌控制系统各功能模块
4.3 数据库设计
4.3.1 空间数据库
4.3.2 属性数据库
4.3.3 空间数据与属性数据拓扑关系的建立
4.4 本章小结
5 系统功能的实现
5.1 Java web开发环境的搭建
5.2 访问数据库的方式
5.3 Socket通信
5.4 智能喷灌控制系统的监测平台
5.4.1 农田监测平台的主界面
5.4.2 实时数据查询
5.4.3 时段数据查询
5.4.4 综合查询
5.4.5 查询数据变化曲线
5.4.6 GIS基本功能
5.5 智能远程控制
5.6 本章小结
6 系统测试与应用
6.1 土壤湿度测试
6.2 远程控制
6.3 本章小结
7 结论与展望
7.1 结论
7.2 未来工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]无线传感器网络应用技术研究[J]. 林喜辉. 计算机与网络. 2013(17)
[2]农业节水灌溉的重要性分析[J]. 见其超. 北京农业. 2013(09)
[3]无线传感器网络在农田节水灌溉系统中的应用[J]. 张增林,党革荣,郁晓庆,侯俊才,秦立峰. 节水灌溉. 2012(04)
[4]农业信息数据库的分析与设计[J]. 王彪. 农业科技与装备. 2010(06)
[5]基于WSN和GPRS网络的远程水质监测系统[J]. 王翥,郝晓强,魏德宝. 仪表技术与传感器. 2010(01)
[6]基于无线传感器网络的农田信息采集节点设计与试验[J]. 蔡义华,刘刚,李莉,刘卉. 农业工程学报. 2009(04)
[7]基于ArcGIS Engine的区域农业资源管理信息系统设计[J]. 董超,赵庚星,孟岩,秦元伟. 农业网络信息. 2008(10)
[8]农田环境信息远程采集和Web发布系统的实现[J]. 王彦集,张瑞瑞,陈立平,郭建华. 农业工程学报. 2008(S2)
[9]基于WebGIS的农作物病虫害预警系统[J]. 张谷丰,朱叶芹,翟保平. 农业工程学报. 2007(12)
[10]基于WebGIS的县域农业资源信息共享系统研究[J]. 吕家恪,刘洪斌,汪璇,魏朝富. 中国农学通报. 2007(04)
博士论文
[1]农业节水灌溉技术扩散研究[D]. 国亮.西北农林科技大学 2011
硕士论文
[1]科技信息服务中心综合管理系统的设计与实现[D]. 严磊磊.厦门大学 2013
[2]基于无线传感器网络的土壤含水率监测系统研究[D]. 李鼎.西北农林科技大学 2012
[3]基于GIS 的作物与环境信息系统研究[D]. 高骁骁.西北农林科技大学 2012
[4]基于GIS的环境质量监控信息系统的设计与实现[D]. 谭万富.山东大学 2012
[5]基于WebGIS的田间环境监测系统平台的设计与实现[D]. 陈艳秋.东北农业大学 2012
[6]基于ZigBee和GPRS的远程果园智能灌溉系统的设计与实现[D]. 郎需强.山东农业大学 2011
[7]基于模糊控制智能灌溉控制系统研究[D]. 罗杰.吉林大学 2011
[8]农田信息获取系统设计及其在精准农业中的应用[D]. 余晓波.中国科学技术大学 2011
[9]基本农田动态监测预警研究[D]. 于波.华中农业大学 2010
[10]基于GPRS技术的土壤信息采集关键技术研究[D]. 孙小春.西北农林科技大学 2010
本文编号：3655718
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