基于水产养殖无线传感器网络网关设计与组网研究

分析了水产养殖水质监测现状,针对国内水产养殖无线传感器网络网关设计存在的问题,提出并实现了一种能与多个服务器通信与能量自我补给的网关,包括处理器模块、射频模块、GPRS模块和充电模块.根据水产养殖环境特点,设计一种适合大面积部署与减少跳数的组网方法.在此网关和组网方法的基础上对水产养殖环境进行组网试验,组网实验丢包率为3.38％.     

基于定向天线WSN射频信号传播试验

为解决水稻田中无线传感器网络(WSN)的规划与部署问题,基于无线射频信号的传播特性,研究了水稻田间WSN射频信号与影响因素间的关系,并对全向天线和定向天线在水稻田的通信性能进行了对比分析.试验选取WSN的载波频率为915MHz,分析WSN射频信号受天线高度、天线类型和通信距离等因素联合作用下在水稻田的衰减情况,建立了915 MHz无线射频信号接收强度与环境传播因子及通信距离间的线性模型,并进行数据拟合,拟合曲线的R2最低为0.882、最高为0.934,验证了WSN射频信号衰减程度与通信距离的一致性,为WSN在水稻田的节点部署和天线类型选择提供指导和依据.     

基于稻田监测的混合天线WSN组网模型研究

针对稻田环境特点与网络可靠性需求,在理论分析和实地测试全向天线和定向天线无线信号传输距离的基础上,设计了基于混合天线WSN分簇组网模型,分析其网络运行机制。经实地测试,与全向天线组网方法相比,混合天线WSN网络中簇头节点的寿命提高近45%,从而有效地提高了整个网络的存活时间。     

葡萄园环境参数监测的WSN网关设计

根据葡萄园环境的监测需求,提出一种无线传感器网络的葡萄园环境参数监测系统,对其无线网关的软硬件进行设计。网关采用ZigBee和GPRS无线传输技术,以ARM9微处理器S3C2410为控制核心,基于嵌入式Linux的操作系统开发,实现数据监测节点与远程监测中心的双向通信。测试结果表明,网关的系统稳定可靠,对葡萄园环境的远程监测具有一定的参考价值。     

基于WSN的便携式FPGA农田环境监测系统

针对农田环境信息获取时存在的信息对象多、地域广、分布杂散、数据通讯条件落后等诸多不利因素,设计了采用基于无线传感器网络技术和可编程片上系统(SOPC)技术的便携式农田环境监测系统.该系统通过温度、湿度、光照度等传感器实时采集农田环境数据;以CC2430模块为终端测量节点的核心,建立无线传感器网络实现监测数据的无线传输和汇集:采用具有NiosⅡ嵌入式软核处理器的现场可编程门阵列(FPGA)控制系统实现对整个系统的管理.田间试验结果表明该系统能够有效地采集环境数据,并具有组网灵活、可扩展性强、携带方便等优点.     

农业环境参数检测WSN网关设计

无线传感器网络的出现为解决精细农业中环境参数检测这一关键性技术问题提供了途径。硬件设计采用核板加底板及模块化接口设计方法;软件设计采用串口编程及单线程通信等策略实现数据远程传输。测试结果表明能实现数据远程传输,系统性能可靠。     

基于WSN的保温运输车环境监测系统的设计

针对保温运输车厢内环境信息采集困难、无线通讯信号易受车厢壁和厢内货物阻隔等问题,以Zigbee CC2430为基础,设计了保温运输车冷藏厢内环境无线监测网络.无线采集节点按照一定规则分布在车厢内,负责接收并执行协调器发送的采集命令、上传采集的环境信息,并针对CO2传感器非线性输出,在信号调理基础上,采用Matlab拟合输出曲线,提高了CO2浓度测量的准确性.试验调试结果表明,该系统功耗低,在通信范围内丢包率小于15％,性能稳定,达到预期效果.     

基于TinyOS无线传感器网络的农业环境监测系统设计

针对传统农业环境监测系统的局限性,设计了一种基于无线传感器网络的农业环境监测系统,给出了农业环境监测系统的体系结构,重点设计了使用MSP4300和CC2420芯片的传感器节点硬件结构和基于TinyOS操作系统构架的软件流程,系统可以对目标监测区内的温度、湿度、光照度等农业环境信息进行实时监测、可靠传输.解决了传统农业环境监测中存在的问题,为无线传感器网络应用于农业环境监测做出探索性研究.     

农业区域环境监测传感器网络的设计方法

无线传感器网络正在成为解决农业环境参数快速获取与动态监测的关键技术,通过分析农业区域环境监测的共性特点和需求,提出农业区域环境监测传感器网络应用的设计思路与方法,包括系统架构、传感器网络通信协议、传感器网络拓扑结构、传感器节点硬件设计和应用层协议。     

果园环境监测的无线传感器网络节点分析

为实现对果园环境的实时监测和管理,文章就果园环境监测的无线传感器网络节点从多种角度进行分析,以寻求合理的系统设计。     

基于MODIS数据的海南岛干呈监测研究

利用NASA提供的MODIS陆地产品NDVI和LST,采用植被供水指数法对海南岛2010年1～4月的地表干旱情况进行遥感监测,将监测结果与同期的综合气象干旱指数对比分析。结果表明:对于植被覆盖度较高的热带岛屿海南岛,利用植被供水指数进行干旱的动态监测是可行的,MODIS数据可很好地满足大范围的实时动态监测。2010年1～4月间VSWI遥感监测分析显示海南岛地表干旱存在着明显的区域差异,西南沿海比中东部严重,在此期间干旱有持续加重的发展趋势。     

农业信息工程系统的研究

运用黑板和PROLOG的混合域等技术构建了区域农业发展决策支持系统;运用作物模拟技术、知识工程技术,建立了基于模型的作物(棉花)生产系统,系统的核心是把CottonPlus模型与多因子多水平的旋转组合设计进行有机结合,对特定地区的作物生产作出多目标、全程和实时决策,使基于模型的专家系统进入实用化阶段;运用多媒体等技术开发制作了面向农业科技的光盘图书,为多媒体技术应用于农业科技的咨询,培训及应用推广进行了有益的尝试.     

基于MODIS EVI的内蒙古草地多源信息综合分类研究

利用遥感数据与非遥感数据相结合的方法对内蒙古草地进行分类研究.以MODIS EVI(MODIS增强型植被指数)数据为基础,计算得到MODIS EVI月度数据,分剐取其一、二、三主成分作为分类的前3个参数;引入研究区域同期的气温、降水、生物温度及DEM(数字高程)数据,通过克里金插值、主成分变换、重采样等方法确定分类的第4、第5个参数.在此基础上,应用ISODATA技术对草地进行分类.结果表明,该分类结果能够提供比AVHRR NDVI(AVHRR归一化植被指数)和MODIS NDVI(MODIS归一化植被指数)更丰富的分类信息,可以清晰识别到5大草地类,对草甸草原、典型草原和荒漠草原可以进一步识别到草地亚类.因此,MODIS EVI数据与非遥感数据结合的多源信息综合分类能提高草地分类的精度.     

基于MODIS植被指数—NDVI的内蒙古锡林郭勒草场荒漠化监测方法研究

利用MODIS卫星遥感影像,进行草场植被专题信息提取,结合地面实际调查数据,分析具有代表性的草地植被归一化植被指数NDVI的时空变化特征,结合当地卫星资料和气象水文等数据,对草场荒漠化的监测方法进行探索。实验采用了多因子指标分级数量化法,对各影响因子进行综合分析判断,评价结果由综合评价指数体现。结果证明评价指标体系适用于遥感技术进行分类评估草场荒漠化的空间变化特征分析。     

用MODIS数据反演辽西北地区陆面温度

针对MODIS多波段的特点，用1、4、3波段合成真彩色图像，2、19波段反演水汽含量，最后用31、32波段和分裂窗算法反演辽西北地区陆面表面温度。结果表明：渤海附近站点的地温相对较低，地温海陆分布差异明显；研究区内各站点反演结果都在20℃以上，符合实际情况；反演结果与观测数据的多年平均值在空间分布上基本呈相似的趋势，结果比较合理。     

MODIS数据反演三江平原晴空上午陆表温度比较研究

三江平原大面积开垦后区域水热平衡发生变化,晴空上午陆表增温状况在开垦后和未开垦区域之间周年变化表现不同.选择2006~2009年55个时次67个Terra卫星上午降轨MODIS L1B数据集,在黑龙江南岸乌苏里江西岸开垦后农田、黑龙江北岸乌苏里江东岸俄罗斯境内未开垦平坦荒原各选择200个地面数据点,比较分析开垦和未开垦区晴空上午陆表温度(Land surface temperature,LST).结果表明,与未开垦荒原比较,开垦后区域LST年变化表现为两谷一峰:春季解冻后未开垦区有大量枯萎植物覆盖,开垦后区域裸土为主,表现为温度谷;5月下旬至7月中下旬,未开垦区植物大量生长,开垦区农田前期多为裸土或植株矮小,表现为一个很强的温度峰;7月末至8月末农田作物茂密生长,表现为另一个温度谷;9月以后至次年4月份大部分时间为冻土或被冰雪覆盖,开垦区和未开垦区LST差异不明显     

基于MODIS NDVI 时间序列的植被覆盖变化特征研究

    为监测浙北地区植被覆盖变化特征,利用离散傅立叶变换技术对MODIS NDVI时间序列数据去云和噪声处理,通过土地利用现状图上提取的地类进行植被分区,研究各个分区的植被覆盖特点;以变化矢量的模衡量植被覆盖变化的强度和稳定性.结果表明,耕地区的植被覆盖变化较大,林地区的植被覆盖变化较小,建筑区的植被覆盖变化居中;受种植差异和时间推移等季相信息的影响,耕地区作物变化矢量的模值亦会增大.研究表明城市化和人类活动对耕地区植被影响较为明显.     

基于MODIS数据的丘陵地区冬小麦种植面积提取研究

利用2004-2005年MODIS 16 d合成的NDVI最大值植被指数数据,基于NDVI光谱突变方法对山西省运城地区冬小麦种植面积进行提取。通过分析得出：2005年5-6月（2005161～2005129）提取的冬小麦面积与实测面积相关性最高,估测的冬小麦面积与实测面积的误差最小,准确性最高。     

基于MODIS数据的河套灌区遥感干旱监测

基于MODIS数据,以河套灌区为研究对象,计算灌区2000—2018年作物主要生育期内(5—8月)4种遥感干旱指数、温度植被干旱指数(TVDI)、植被供水指数(VSWI)、植被状态指数(VCI)、温度状态指数(TCI),并分析了4种干旱指数与0～20cm土壤相对含水量、降水量、灌区引水量相关性以及4种干旱指数之间的相互关系。结果表明:经过相关分析,TVDI与土壤相对含水量的相关性优于其他3种遥感干旱指数;在灌溉水量较多的灌区,遥感干旱指数与降雨量相关性较小而与灌区引水量呈现一定的相关关系。本研究发现TVDI在河套灌区有着良好的适用性。此外,在干旱监测中综合利用多种干旱指数进行分析对提高监测精度,科学合理地预报旱情具有重要意义。     

基于GIS的大宗农产品数据信息可视化管理研究

大宗农产品数据可视化管理需要建立基于GIS的农产品数据信息管理体系,并建立相关的农产品安全状态评价和预警模型,运用GIS技术集成,最终实现大宗农产品数据信息的可视化与规范化。大宗农产品数据信息可视化研究有利于农产品质量安全追溯体系的建立,并增强对大宗农产品质量安全问题的监督管理。