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基于WEBGIS的农田信息管理平台(FIMP)设计与实现

作 者: 罗刊
导 师: 郑重
学 校: 石河子大学
专 业: 作物栽培学与耕作学
关键词: 农田信息管理平台 开源软件 资源共享 WEBGIS ZigBee
分类号: TP311.52
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 71次
引 用: 1次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


充分利用GIS技术特点与优势,建立基于Internet的农田信息管理平台,可以有效地提高精准农业综合管理水平。本文采用Linux、PHP、Mapserver等一系列开源软件构建平台系统,利用GPRS手机网络结合ZigBee无线网络技术建立农田测控网,实现农田信息的动态采集,并通过多种数学模型实现专家决策,建立了GIS支持下的B/S分布式农田信息综合管理平台,实现了农田信息的动态采集、数据共享、分析与决策。该平台由条田电子档案、土壤信息管理、作物视频监测、智能决策管理等子系统构成,并以手机网络作为补充,可以提供Internet和手机双网服务。整个平台系统由农田测控网、综合信息平台和用户客户端三部分组成。农田测控网的建立基于GSM技术、ZigBee技术和智能传器技术,实现了农田墒情、作物长势等田间变量实时监控和远程灌溉控制。农田测控网由农田通讯子网、测控终端、GPRS网络三部分组成。农田通讯子网在田间设有若干节点,通过ZigBee无线通信技术建立田间节点间通信网络。ZigBee网络基于IEEE802.15.4协议,具有实时、免费、高效、低功耗等特点,十分适合农业田间环境下使用。农田通讯子网有一个首部节点,负责协调农田通讯子网,同时安装了GPRS通信模块,用于与网站平台进行远程通讯。综合信息平台为系统中枢,负责接收田间参数实时监测网的数据并进行存储,为用户提供多种信息服务。通过建立基于Internet的WEB平台,连接各农业生产相关部门,实现数据实时传输与共享,并利用GIS技术强大的空间分析能力,综合管理土壤、气象、作物种类、产量等各方面信息,并应用智能决策功能,为管理者提供决策支持服务。平台被设计为一个多用户系统。根据不同用户的需求设计用户类型,定制用户界面,分配用户权限和功能。如师团信息管理员、土壤肥料信息管理员等。平台包括多种功能模块——用户管理模块、条田电子档案模块、墒情监测模块、视频监测模块、设备管理模块、灌溉控制模块等,可以根据实际情况进行增删。系统采用B/S模式设计开发。只要有Internet接入,用户就可以通过浏览器来访问网站平台,从而获得多种农业信息服务。辅助以手机wap平台和短信服务平台,用户就可以随时随地获得信息平台的多种服务。

全文目录


摘要  7-8
Abstract  8-9
缩略词表  9-10
第一章 绪论  10-15
  1.1 选题背景与研究意义  10
  1.2 国内外热点技术动态  10-14
    1.2.1 GIS技术在农业中的应用  10-12
    1.2.2 WEBGIS技术  12
    1.2.3 无线传感器网络技术  12-13
    1.2.4 开源软件技术  13-14
    1.2.5 小结  14
  1.3 主要研究内容  14-15
第二章 用户需求分析、系统设计思路与研究方法  15-20
  2.1 用户需求分析  15
  2.2 系统功能目标  15-16
  2.3 系统整体设计思路  16
  2.4 系统的组成  16-17
  2.5 系统的工作流程  17-18
  2.6 研究方法  18-20
    2.6.1 实地调查、咨询专家  18
    2.6.2 数据整理  18
    2.6.3 无线传感器网络的部署  18
    2.6.4 开源软件选择  18-19
    2.6.5 决策模型的选择与应用  19-20
第三章 农田测控网的设计  20-29
  3.1 农田测控网的总体设计  20-21
    3.1.1 农田测控网的功能目标  20
    3.1.2 农田测控网的特点  20
    3.1.3 农田测控网的结构设计  20-21
  3.2 农田通讯子网设计与实现  21-27
    3.2.1 ZigBee无线局域网技术  21-24
    3.2.2 农田通讯子网的实现  24-27
  3.3 测控终端  27-29
    3.3.1 土壤复合参数传感器  27-28
    3.3.2 田间视频监测设备  28
    3.3.3 自动灌溉设备  28-29
第四章 综合信息平台设计方案  29-38
  4.1 综合信息平台概述  29
  4.2 平台体系结构模型  29-30
  4.3 平台服务器选择  30-34
    4.3.1 硬件及网络选择  30-31
    4.3.2 服务器软件选择标准  31
    4.3.3 平台服务器软件选择  31-34
  4.4 WEBGIS软件选择  34-35
    4.4.1 Web地图服务软件选择  34
    4.4.2 GIS数据库选择  34-35
    4.4.3 客户端软件选抒  35
  4.5 网页开发技术  35-36
    4.5.1 HTML、XHTML技术  35-36
    4.5.2 CSS技术  36
    4.5.3 JavaScript技术  36
    4.5.4 XML技术  36
    4.5.5 Ajax技术  36
  4.6 综合信息平台业务流程  36-37
  4.7 平台数据库模型设计  37-38
第五章 综合信息平台开发  38-55
  5.1 平台搭建与服务器安装  38-43
    5.1.1 Linux操作系统安装配置  38
    5.1.2 Apache2.2的编译与安装  38-39
    5.1.3 MySql数据库安装  39-40
    5.1.4 PHP的安装  40-42
    5.1.5 MapServer服务器的搭建  42-43
  5.2 平台程序目录结构  43-44
  5.3 公共模块开发  44-48
    5.3.1 基础类库  44-45
    5.3.2 程序框架类  45-46
    5.3.3 用户模块  46-48
  5.4 WEBGIS模块开发  48-51
    5.4.1 创建WMS服务  48-51
    5.4.2 客户端开发  51
  5.5 功能模块开发  51-54
    5.5.1 条田档案模块  51-52
    5.5.2 气象信息管理模块  52
    5.5.3 墒情监测模块  52-53
    5.5.4 灌溉控制模块  53-54
    5.5.5 视频监测模块  54
  5.6 智能决策模块开发  54-55
    5.6.1 智能决策模块工作流程  54
    5.6.2 棉花灌溉推荐模型  54-55
第六章 系统应用实践  55-58
  6.1 示范应用概述  55
  6.2 原始数据资料获取  55
  6.3 农田测控子网的部署  55-56
  6.4 条田档案模块应用实例  56
  6.5 墒情监测模块应用实例  56
  6.6 智能决策模块应用案例  56-57
  6.7 系统应用效果  57-58
第七章 总结与展望  58-59
  7.1 全文总结  58
  7.2 全文展望  58-59
参考文献  59-62
作者简介  62-63
致谢  63-64
导师评阅表  64

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机软件 > 程序设计、软件工程 > 软件工程 > 软件开发
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