水稻药肥精准施用大数据原型平台设计与实现
发布时间：2020-12-09 12:34
水稻是我国主粮,华南与西南是我国水稻优势产区,水稻面积占全国的26%。该稻区地理环境和气候复杂,有害生物发生频率高,且各地农技水平不均衡,药肥施用过量现象时常发生,影响了水稻产量和种植成本,危害了生态环境和食品安全。大数据技术是解决水稻药肥滥用问题、科学种植的重要手段。本论文依托国家重点研发计划“华南及西南水稻化肥农药减施技术集成研究与示范”的课题1“药肥精准施用跨境跨区域大数据平台（No.2018YFD301）”的核心任务,以华南西南八省市水稻种植区为研究区,构建水稻药肥精准施用大数据基础平台,为农户、农技人员、管理者等提供水稻药肥施用决策服务。主要内容为:1.调研大数据和互联网技术应用于精准农业的现状,分析整理我国水稻药肥施用存在的问题,结合重点研发计划课题任务要求,与相关合作单位展开深入交流,分析大数据平台的业务功能,明确大数据平台必须完成的任务。2.基于三层结构的开发架构,设计了结构上分层、前后端分离的体系结构,保证了平台高内聚低耦合,易于扩展。利用PostgreSQL和Accumulo分别作为结构化数据和非结构化数据的数据库存储方案,后端利用Jersey作为基础框架开发Res...
【文章来源】： 曹辉 电子科技大学
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
第三章水稻药肥精准施用大数据原型平台设计13反愧系统消息、平台外链等。图3-1大数据平台功能组成3.1.2用户角色在水稻种植与病虫害防治过程中，不同角色类型的用户协同参与，各自需求不同且相互联系，如图3-2所示，通过相应功能完成信息的传递。主要包含6类角色，分别为农户、农技服务人员、农技专家、管理者、数据分析人员、数据审核人员，并以农户为核心完成信息传递。农户在实际生产过程中需要农业专家提供建议和指导，在水稻长势不好或遭遇水稻病虫害时会向农技服务人员购买服务，也可以将田间实时的水稻信息或病虫害图片在平台中发布；农技服务人员可在平台中发布、编辑相关服务；农业专家一方面可以审核数据分析人员使用算法模型获取的结果，一方面可以使用数据审核人员获取的实际数据进行结果验证，同时也可向管理人员和平台提出建议；数据审核人员则完成相关信息认证，数据校验工作；数据分析人员则完成相关复
电子科技大学硕士学位论文14杂模型所需的数据源的预处理，并进一步给出分析结果。图3-2大数据平台用户角色设计3.2体系结构设计3.2.1核心技术遴选3.2.1.1大数据技术ApacheHadoop分布式文件系统[50]是一个高度容错、提供数据高吞吐量访问、能部署于廉价机器的系统。Hadoop集群采用典型的主从结构，一般有一个主节点（Namenode）和多个从节点(Datanode)，主节点用于管理命名空间并控制客户端对文件的访问，从节点用于保存数据。集群启动后对HDFS进行的各种更新操作都会被记录在编辑日志中，集群关闭后再次启动时会将该日志加载到内存中进行合并。因为日志文件很大，合并时会花费较长时间，所以配置一个辅助NameNode配合完成合并工作用于加快集群的启动时间。Hadoop提供了相关命令工具使得集群管理员可以像操作本地Linux系统中文件一样进行相应的复制、移动、删除等操作，也可在HDFS与本地文件系统间完成文件的移动。为方便自动化管理，Hadoop提供了多种语言版本的API，方便开发人员通过代码进行集群操作。ApacheAccumulo是一个可靠的、可伸缩的、高性能的排序分布式的Key-Value存储解决方案，基于单元访问控制以及可定制的服务器端处理。其使用HDFS来存储其数据，并利用ApacheZooKeeper协调实现数据的一致性。Accumuloshell可以完成相关数据表的创建、删除以及通过扫描查看相关数据行，也可以在客户端通过相应API连接到Accmulo完成相关操作。Accumulo被广泛应用于政府机构，
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于分布式的农业气象大数据平台设计与实现[J]. 朱亮,钟艳雯,贺炜,罗林艳,欧阳计跃. 湖北农业科学. 2019(06)
[2]基于NoSQL数据库的大数据查询技术实践探索[J]. 薛涛. 电脑编程技巧与维护. 2018(11)
[3]农产品大数据的抓取和分析方法探索[J]. 刘晓刚. 农村经济与科技. 2018(19)
[4]基于Flume和HDFS的大数据采集系统的研究与实现[J]. 方中纯,赵江鹏. 内蒙古科技大学学报. 2018(03)
[5]基于Hadoop与Flume的拒绝服务攻击检测研究[J]. 马晓亮. 信息安全研究. 2018(09)
[6]欧盟国家农业遥感应用及其启示[J]. 刘海启,游炯,王飞,周应华,李霄汉,黄平. 中国农业资源与区划. 2018(08)
[7]中国水稻生产“双减”的目的意义与途径方法[J]. 剧成欣,季红娟,张春梅,陆玉荣,刘建凤,吕敏,卫甜,赵步洪,王志琴,杨建昌. 中国农学通报. 2018(23)
[8]基于大数据的Web个性化推荐系统设计[J]. 张婷婷. 现代电子技术. 2018(16)
[9]基于大数据思维的作物精准施肥研究与应用[J]. 贵州农业科学. 2018(07)
[10]我国水稻生产中农药过量施用研究:基于社会和私人利益最大化的视角[J]. 郭利京,王颖. 生态与农村环境学报. 2018(05)
硕士论文
[1]基于多数据源的水利数据获取及大数据服务[D]. 张驰恒一.西安理工大学 2018
[2]基于Hadoop的音乐推荐系统的研究与实现[D]. 李新卫.西安工业大学 2018
[3]基于hadoop的分布式杂交水稻算法研究[D]. 邓兴鹏.湖北工业大学 2018
[4]2015年全国露地蔬菜农药施用大数据分析[D]. 罗巍.浙江大学 2016
[5]大数据技术在农技推广中的应用研究[D]. 冯阳.中国农业科学院 2016
[6]基于大数据处理技术Hadoop平台玉米精准施肥智能决策系统的研究[D]. 蔡丽霞.吉林农业大学 2015
本文编号：2906869
【文章来源】： 曹辉 电子科技大学
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
第三章水稻药肥精准施用大数据原型平台设计13反愧系统消息、平台外链等。图3-1大数据平台功能组成3.1.2用户角色在水稻种植与病虫害防治过程中，不同角色类型的用户协同参与，各自需求不同且相互联系，如图3-2所示，通过相应功能完成信息的传递。主要包含6类角色，分别为农户、农技服务人员、农技专家、管理者、数据分析人员、数据审核人员，并以农户为核心完成信息传递。农户在实际生产过程中需要农业专家提供建议和指导，在水稻长势不好或遭遇水稻病虫害时会向农技服务人员购买服务，也可以将田间实时的水稻信息或病虫害图片在平台中发布；农技服务人员可在平台中发布、编辑相关服务；农业专家一方面可以审核数据分析人员使用算法模型获取的结果，一方面可以使用数据审核人员获取的实际数据进行结果验证，同时也可向管理人员和平台提出建议；数据审核人员则完成相关信息认证，数据校验工作；数据分析人员则完成相关复
电子科技大学硕士学位论文14杂模型所需的数据源的预处理，并进一步给出分析结果。图3-2大数据平台用户角色设计3.2体系结构设计3.2.1核心技术遴选3.2.1.1大数据技术ApacheHadoop分布式文件系统[50]是一个高度容错、提供数据高吞吐量访问、能部署于廉价机器的系统。Hadoop集群采用典型的主从结构，一般有一个主节点（Namenode）和多个从节点(Datanode)，主节点用于管理命名空间并控制客户端对文件的访问，从节点用于保存数据。集群启动后对HDFS进行的各种更新操作都会被记录在编辑日志中，集群关闭后再次启动时会将该日志加载到内存中进行合并。因为日志文件很大，合并时会花费较长时间，所以配置一个辅助NameNode配合完成合并工作用于加快集群的启动时间。Hadoop提供了相关命令工具使得集群管理员可以像操作本地Linux系统中文件一样进行相应的复制、移动、删除等操作，也可在HDFS与本地文件系统间完成文件的移动。为方便自动化管理，Hadoop提供了多种语言版本的API，方便开发人员通过代码进行集群操作。ApacheAccumulo是一个可靠的、可伸缩的、高性能的排序分布式的Key-Value存储解决方案，基于单元访问控制以及可定制的服务器端处理。其使用HDFS来存储其数据，并利用ApacheZooKeeper协调实现数据的一致性。Accumuloshell可以完成相关数据表的创建、删除以及通过扫描查看相关数据行，也可以在客户端通过相应API连接到Accmulo完成相关操作。Accumulo被广泛应用于政府机构，
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于分布式的农业气象大数据平台设计与实现[J]. 朱亮,钟艳雯,贺炜,罗林艳,欧阳计跃. 湖北农业科学. 2019(06)
[2]基于NoSQL数据库的大数据查询技术实践探索[J]. 薛涛. 电脑编程技巧与维护. 2018(11)
[3]农产品大数据的抓取和分析方法探索[J]. 刘晓刚. 农村经济与科技. 2018(19)
[4]基于Flume和HDFS的大数据采集系统的研究与实现[J]. 方中纯,赵江鹏. 内蒙古科技大学学报. 2018(03)
[5]基于Hadoop与Flume的拒绝服务攻击检测研究[J]. 马晓亮. 信息安全研究. 2018(09)
[6]欧盟国家农业遥感应用及其启示[J]. 刘海启,游炯,王飞,周应华,李霄汉,黄平. 中国农业资源与区划. 2018(08)
[7]中国水稻生产“双减”的目的意义与途径方法[J]. 剧成欣,季红娟,张春梅,陆玉荣,刘建凤,吕敏,卫甜,赵步洪,王志琴,杨建昌. 中国农学通报. 2018(23)
[8]基于大数据的Web个性化推荐系统设计[J]. 张婷婷. 现代电子技术. 2018(16)
[9]基于大数据思维的作物精准施肥研究与应用[J]. 贵州农业科学. 2018(07)
[10]我国水稻生产中农药过量施用研究:基于社会和私人利益最大化的视角[J]. 郭利京,王颖. 生态与农村环境学报. 2018(05)
硕士论文
[1]基于多数据源的水利数据获取及大数据服务[D]. 张驰恒一.西安理工大学 2018
[2]基于Hadoop的音乐推荐系统的研究与实现[D]. 李新卫.西安工业大学 2018
[3]基于hadoop的分布式杂交水稻算法研究[D]. 邓兴鹏.湖北工业大学 2018
[4]2015年全国露地蔬菜农药施用大数据分析[D]. 罗巍.浙江大学 2016
[5]大数据技术在农技推广中的应用研究[D]. 冯阳.中国农业科学院 2016
[6]基于大数据处理技术Hadoop平台玉米精准施肥智能决策系统的研究[D]. 蔡丽霞.吉林农业大学 2015
本文编号：2906869
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