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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
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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。
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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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