气象传感网数据修正方法研究与实现
发布时间：2021-08-10 20:43
目前,我国的气象数据监测主要依靠遍布全国的气象站,但由于站点分布密度很低、部署位置单一、部署机动性差、成本高等缺点,当前气象数据监测模式难以满足高密度监测、应急监测等应用的要求。将无线传感器网络技术应用于气象事业,通过组建气象传感网,并使用气象传感网进行气象数据采集,可以发挥无线传感网方便部署、高密度等优势,弥补当前观测模式的不足。为了实现快速部署与高密度部署,气象传感网中传感器往往选择非专业传感器,同时传感器的封装也使用价格低廉的非专业封装,因此带来了采集数据准确性、可用性等问题。采集数据的准确性直接影响气象传感网的应用价值,如何保证数据准确性有着重要的研究意义。本文基于小波去噪、BP神经网络方法对采集数据进行分析处理,提出了气象传感网数据修正方法。主要贡献如下：（1）提出了基于BP神经网络的数据修正方法。该方法首先通过小波阈值去噪算法对观测数据预处理,研究观测数据变化规律。然后,通过对偏差数据的提取,将偏差数据作为输入,标准数据作为输出,使用BP神经网络建立数据修正模型。最后,使用修正模型修正相同天气条件下的观测数据。实验结果表明,该方法可以大幅度提升观测数据精度。（2）利用太阳辐...
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
气象传感网体系结构
南京信息工程大学硕士学位论文RM公司的ARM9等。随着单片机运算速度的提升一级功能的增强，一般片机，如TI公司的1VISP430单片机和ATMEL公司的AVR单片机等。通信模块，顾名思义，负责数据的收发以及其他节点的通信任务。但是，通信是整个节点电量消耗的重要原因，所以在选择无线通信模块的同时，个元件的特性。目前，无线通信模块通常采用2.4G通信方式，采用短距离、数据交互，比如TI公司的CC1100芯片、CC2420等。器网络应用的重要设计目标是将大量可长时间感知、处理和执行任务的传物理世界中，长时间执行数据监测任务。为此，要求设计的传感器节点具耗和微型化的特点。如图2-4所示是Crossbow公司的MicaZ节点，该节点耗的8位单片机AtiTiegan28和面向低电压低功耗且兼容2.4GHz/IEEE 802.1芯片CC2420组成的。采取低能耗的网络协议，该节点可以凭借两节干电上的时间。
图2-6 XMesh网络协议XMesh路由协议算法：(1)终端节点获知自己到父节点（邻居节点）和父节点（邻居节点）到基站的链路质：Node cost= Parent's cost+ Link's cost to parent(2)衡镇链路质量的方法是发送数据包成功率节点A接收节点B发送分组的成功率：RcvEsL IB = RcvCount.i / SendCounts节点A发送分组到节点B的成功率等于节点B接收节点A的成功率：SendEst.A, b - RcvEsts / .<节点到父节点的双向链路估计是节点发送和接收成功率的倒数的乘积的函数：Est = /[(1 / Send Est) * (1 / RcvEst)]节点到父节点最小传输tt (MT)：Link's cost to parent= EstParent's cost= total routing cost of all hops to base station or I(MT)
【参考文献】：
期刊论文
[1]小波去噪质量评价方法的对比研究[J]. 陶珂,朱建军. 大地测量与地球动力学. 2012(02)
[2]自动气象站综述[J]. 孟昭辉,李庆军. 气象水文海洋仪器. 2009(04)
[3]基于阈值法的小波去噪算法研究[J]. 李海东,李青. 计算机技术与发展. 2009(07)
[4]自动气象站温度传感器的辐射误差[J]. 王晓蕾,林捷. 解放军理工大学学报(自然科学版). 2006(04)
[5]BP网络和RBF网络在函数逼近领域内的比较研究[J]. 智会强,牛坤,田亮,杨增军. 科技通报. 2005(02)
[6]不同小波基下滤波性能之比较[J]. 高峰,曲建岭,周玉平. 仪器仪表学报. 2002(04)
[7]神经网络在气象观测资料优化中的应用研究[J]. 曹晓钟,王强. 高原气象. 2002(01)
博士论文
[1]面向精细农业的无线传感器网络关键技术研究[D]. 张伟.浙江大学 2013
[2]农情监测数据获取及管理技术研究[D]. 邹金秋.中国农业科学院 2012
硕士论文
[1]森林气象自动监测仪的研究[D]. 梁永荣.南京林业大学 2013
[2]基于无线传感器网络的设施农业温湿度监测系统设计与实现[D]. 曹金源.中国农业科学院 2013
[3]基于WSN的城市污水监测系统数据融合技术研究[D]. 王拓.西安工业大学 2013
本文编号：3334748
【文章来源】：南京信息工程大学江苏省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
气象传感网体系结构
南京信息工程大学硕士学位论文RM公司的ARM9等。随着单片机运算速度的提升一级功能的增强，一般片机，如TI公司的1VISP430单片机和ATMEL公司的AVR单片机等。通信模块，顾名思义，负责数据的收发以及其他节点的通信任务。但是，通信是整个节点电量消耗的重要原因，所以在选择无线通信模块的同时，个元件的特性。目前，无线通信模块通常采用2.4G通信方式，采用短距离、数据交互，比如TI公司的CC1100芯片、CC2420等。器网络应用的重要设计目标是将大量可长时间感知、处理和执行任务的传物理世界中，长时间执行数据监测任务。为此，要求设计的传感器节点具耗和微型化的特点。如图2-4所示是Crossbow公司的MicaZ节点，该节点耗的8位单片机AtiTiegan28和面向低电压低功耗且兼容2.4GHz/IEEE 802.1芯片CC2420组成的。采取低能耗的网络协议，该节点可以凭借两节干电上的时间。
图2-6 XMesh网络协议XMesh路由协议算法：(1)终端节点获知自己到父节点（邻居节点）和父节点（邻居节点）到基站的链路质：Node cost= Parent's cost+ Link's cost to parent(2)衡镇链路质量的方法是发送数据包成功率节点A接收节点B发送分组的成功率：RcvEsL IB = RcvCount.i / SendCounts节点A发送分组到节点B的成功率等于节点B接收节点A的成功率：SendEst.A, b - RcvEsts / .<节点到父节点的双向链路估计是节点发送和接收成功率的倒数的乘积的函数：Est = /[(1 / Send Est) * (1 / RcvEst)]节点到父节点最小传输tt (MT)：Link's cost to parent= EstParent's cost= total routing cost of all hops to base station or I(MT)
【参考文献】：
期刊论文
[1]小波去噪质量评价方法的对比研究[J]. 陶珂,朱建军. 大地测量与地球动力学. 2012(02)
[2]自动气象站综述[J]. 孟昭辉,李庆军. 气象水文海洋仪器. 2009(04)
[3]基于阈值法的小波去噪算法研究[J]. 李海东,李青. 计算机技术与发展. 2009(07)
[4]自动气象站温度传感器的辐射误差[J]. 王晓蕾,林捷. 解放军理工大学学报(自然科学版). 2006(04)
[5]BP网络和RBF网络在函数逼近领域内的比较研究[J]. 智会强,牛坤,田亮,杨增军. 科技通报. 2005(02)
[6]不同小波基下滤波性能之比较[J]. 高峰,曲建岭,周玉平. 仪器仪表学报. 2002(04)
[7]神经网络在气象观测资料优化中的应用研究[J]. 曹晓钟,王强. 高原气象. 2002(01)
博士论文
[1]面向精细农业的无线传感器网络关键技术研究[D]. 张伟.浙江大学 2013
[2]农情监测数据获取及管理技术研究[D]. 邹金秋.中国农业科学院 2012
硕士论文
[1]森林气象自动监测仪的研究[D]. 梁永荣.南京林业大学 2013
[2]基于无线传感器网络的设施农业温湿度监测系统设计与实现[D]. 曹金源.中国农业科学院 2013
[3]基于WSN的城市污水监测系统数据融合技术研究[D]. 王拓.西安工业大学 2013
本文编号：3334748
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qxxlw/3334748.html
