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大田农业信息监测治理系统设计开发:亚博登录界面

更新时间  2021-04-13 00:09 阅读
本文摘要:吉林省正在全面推进 “数字吉林” 建设。生长 “智慧农业”,促进吉林从农业大省向农业强省迈进。重点生长数字农业应用,鼎力大举推进农业物联网推广与应用。 信息化配景赋予智慧农业新的界说与生命 力,不光拓宽了智慧农业的应用渠道,而且富厚了智 慧农业的内在,以互联网、物联网、盘算机、大数据等多样化信息技术为载体的智慧农业体系,进一步优化农业生产模式,促进农作物产量与质量的提高,增 加宽大农民的经济收入,为现代农业的乐成转型注入源源不停的驱动力,开发农业生产的崭新局势。

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吉林省正在全面推进 “数字吉林” 建设。生长 “智慧农业”,促进吉林从农业大省向农业强省迈进。重点生长数字农业应用,鼎力大举推进农业物联网推广与应用。

信息化配景赋予智慧农业新的界说与生命 力,不光拓宽了智慧农业的应用渠道,而且富厚了智 慧农业的内在,以互联网、物联网、盘算机、大数据等多样化信息技术为载体的智慧农业体系,进一步优化农业生产模式,促进农作物产量与质量的提高,增 加宽大农民的经济收入,为现代农业的乐成转型注入源源不停的驱动力,开发农业生产的崭新局势。本研究应用农业物联网技术收罗大量的农田情况数据, 设计开发大田农业信息监测治理系统,该系统可为政 府及农民提供农业生产的合理化建议,推进 “数字吉 林”建设,让传统农业焕发生机。

1 系统简介大田农业信息监测治理系统应用于大田,该系统 使用互联网技术、信息技术及无线通信技术,将气象信息、大田现场实况信息、农作物生长信息、土壤相 关参数,以及浇灌和施肥的控制等农业生产举行治理。本系统接纳 B/S 架构,分为数据层、业务层、交互层3层设计搭建: 能够完成数据收罗、数据传输和数据存储的数据层,实现数据处置惩罚、分析、控制等功效的业务层,以及通过可视化方式向用户通报数据及信息的交互层。

数据层,包罗数据收罗、数据传输、数据存储 3 个部门,本系统的数据主要来自通过传感 器收罗的数据,数据传输主要接纳 4G 网络。系统数据库治理具有 3 个特性: 数据信息综合多样性; 数据 会见开放性,系统开发对外会见接口,利便二次开发; 信息宁静性,保障网络宁静,设置多层会见权 限。业务层,主要设计为系统要实现的功效。大田农 业信息监测治理系统功效主要包罗: 土壤墒情监测、 土壤盐分监测、田间气象监测、虫情收罗、浇灌运行监控、图像信息收罗、农事操作信息收罗、农机作业 治理以及基础信息治理等功效。

凭据监测点差别举行 分类,将监测点划分为墒情站、盐分站、气象站、虫情站、施肥点、主干管、图像站、农事操作观察点、 农机、地块平分类 ( 如图 1)。图 1 系统综合界面2 农田情况数据监测2. 1 土壤墒情监测水利部农村水利司下发了 《全国农田浇灌水有效使用系数测算分析技术指导细则》,本系统接纳 “首尾测算法”开展土壤墒情测算分析事情。通过本 系统监测各监测点的土壤墒情参数,可检察所有监测点的当前土壤墒情参数,也可以通过左边栏检察某一监测点的土壤墒情参数。

土壤墒情监测参数包罗名 称、设备地址、土壤湿度 ( Vol%) 、土壤温度 ( ℃ ) 、 收罗时间、历史记载。其中土壤湿度 ( Vol%) 和土 壤温度 ( ℃ ) 参数包罗差别土层数据。2. 2 土壤盐分监测吉林省白城地域盐碱地较多,为了监测盐渍土情况,掌握土壤脱盐纪律,为了研究如何合理有效地利 用盐渍土,就需要监测土壤盐分参数。

通过本系统监测各监测点的土壤盐分参数,可检察所有监测点的当前土壤盐分参数,也可以通过左边栏检察某一监测点的土壤盐分参数。土壤盐分监测参数包罗名称、设备 地址、土壤盐分( mol·L-1 ) 、溶液电导率( S·m-1 ) 、 溶液离子浓度( mol·L-1 ) 、历史记载。2. 3 田间气象监测我国作为一个农业大国,农业生产受到天气条件的极大影响,在全球气候变暖的配景下,我国各种极 端天气气候事件发生频率显着加大,农业生产遭受气 象灾害的风险日益增加。

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因此,围绕气象开展为农服务,在恒久的农业防灾减灾、农业生产运动等服务中 发挥着重要作用,为国家和各级政府制定农业战略、 农业结构调整、结构优化、农业生产治理、农业防灾减灾、应对气候变化和合理使用农业气候资源等提供 科学依据。大田农业生产依然需要 “靠天用饭”, 风调雨顺则丰收,泛起自然灾害则歉收,农业气象决议了收成、品质和成本,同时影响着农民的生活。本系统中田间气象监测具有多指标、多模型、多数据特性,在实时业务情况中能够稳定运行。

通过本 系统监测各监测点的田间气象数据,可检察所有监测点的当前田间气象参数,也可检察某一监测点的田间 气象参数。田间气象监测参数包罗名称、设备地址、 降雨量 ( mm) 、相对湿度 ( %) 、气温 ( ℃ ) 、气压 ( kPa)。其中 降 雨 量 ( mm) 包 含 1h 降 雨 量 ( mm) 以及 1d 降雨量 ( mm) 两种数据; 相对湿度 ( %) 包罗实时、最高、最低 3 种数据; 气温 ( ℃ ) 包罗实 时、最高、最低 3 种数据; 气压 ( kPa) 包罗实时、 最高、最低 3 种数据。

2. 4 虫情收罗本系统虫情收罗接纳远程无线传输方式,主要包罗诱虫陷阱和使用微型高清摄像头举行图像识别两大 功效。虫情收罗测报装置主要以远程视频监控系统的智能照相功效为基础,荟萃 4G 无线传输技术,实现 图像的定时收罗和回传。当诱虫陷阱将害虫引入容器 后,传感器感知新虫进入,向图像收罗设备发送指 令,图像收罗设备将害虫图像传到服务器中,数据处置惩罚法式对差别种类的诱虫图片举行图像预处置惩罚,构建 SVM 识别模型,凭据害虫数据库,判断害虫种类,并 将病虫害信息存储数据库中。

通过本系统监测各监测 点的虫情数据,可检察所有监测点的当前虫情收罗数 据,也可以通过左边栏检察某一监测点的虫情收罗。虫情收罗数据参数包罗名称、收罗地址、虫态、作物 类型、害虫种类、观察总株数、虫口密度 ( 头·株-1 或 头·m-2 ) /发病率、危害症状、已接纳的防治方法与 效果、图片、收罗时间、备注、操作、历史记载。

当 系统发现虫情后,会自动定时收罗并存储图片,同时 对病虫害举行判断,当未发现病虫害时,系统不会存储图片及病虫害数据。2. 5 阀门控制田间终端控制阀是田间自动化浇灌应用的关键技术之一。现在制约我国大田农业生长的关键因素就是 水资源的短缺,我国水资源仅占世界总量的 6%,而 我国的农业浇灌用水量就占据了总用水量的 69%以 上,更为严重的是,我国农业灌水使用系数仅 为 0. 47。

因浇灌用水方式不合理造成了大量的水资源浪 费,加剧了我国水资源紧缺的现状[5]。本系统的阀门的控制,分为定时开启与定量开启 2 种方式,其中定时开启阀门需设置开启时长,定量开启阀门需设置水量 ( m3 )。设定完定时定量功效后,需勾选应用到全部阀门还是某一个或某几个阀门。

因此通过本系统可 实现节水浇灌阀门的远程控制功效,从而实现自动化、精准化节水浇灌。3 农事操作观察功效系统凭据地理位置设置农事操作观察站点列表及 方位舆图按钮。3. 1 图像信息收罗选择某一农事操作观察站点可检察当前站点周边 图像及视频实况数据,可检察定时收罗的图像数据。3. 2 作物全生恒久图片数据收罗全生育期的是非是区分作物品种成熟早迟的依 据。

其是非因作物的种类、品种特性而异,同一品种 亦因栽培技术和情况条件差别而有变化。温度、光照 条件是影响作物生育期是非的主要因素[6]。凭据播种 —出苗、出苗—拔节、拔节—抽雄、抽雄—散粉、散 粉—吐丝、吐丝—成熟 6 类,按差别时间段划分作物 图像数据,并按各年差别作物状态及生长时间举行对 比。

同时提取其时的田间关键情况数据,包罗名称、 观察点地址、空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤 湿度、收罗时间等参数。3. 3 肥料施用表为了保障农作物的质量,制止因化肥的使用不妥 对农作物造成倒霉的影响,研究化肥在施用中存在的 问题,需要详细记载各地块的化肥施用情况。

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记载各地块的施肥情况,包罗名称、观察点地址、地块名称、 作物类型、施用时期、肥料名称、用量 ( kg·667m-2 ) 、 品牌、供应商、收罗时间、操作以及历史记载。合理 施肥有利于提高农作物的产量、品质、增加农民收 入; 不合理施肥会造成农作物营养比例失调,影响其 正常生长发育和营养品质,尤其是降低农作物抗逆 性,加剧情况污染。施入过量无机氮肥可使农作物积累大量硝态氮,导致农作物中硝酸盐含量超标,影响 农作物的品质与宁静。

来自化肥产物中的磷石含有 镉、铅等重金属,恒久施用含有该类重金属杂质的肥 料可造成土壤重金属积累,肥料中的重金属污染不容忽视。3. 4 土壤检测陈诉记载土壤定期检测数据,包罗名称、观察点地 址、地块名称、作物类型、铵态氮 ( mg·kg -1 ) 、硝态氮 ( mg·kg -1 ) 、尿素氮 ( mg·kg -1 ) 、有效磷 ( mg·kg -1 ) 、 钾( mg·kg -1 ) 、农药残留( mg·kg -1 ) 、盐分( mol·L-1 ) 、 湿度 ( %) 、温度 ( ℃ ) 、收罗时间、操作与历史记 录。3. 5 农机作业任务记载农机作业任务记载功效,为农机作业质量测算提供了数据支持,同时为农机作业事情人员和治理人员提供了监测工具。

使用农机行驶轨迹数据和车载作业 传感器收罗的耕作数据可以估算出作业质量参数和作 业地块信息,为区域作业的宏观调控提供数据支持。农机调理与任务计划问题的求解可以提高农业机械的 资源使用率和区域作业效率,对于节能减排也有重要意义[8]。

通过本系统的农机作业治理模块,进入到 “农机作业任务记载”的详情页面,相识其最新的农 机操作信息。包罗农机作业门路、农机时速、农机当前坐标、农机耗油量等数据 ( 如图 2)。通过对农机 作业任务的记载,可测算农机作业及格率、农机作业面积、农机作业重耕率以及农机作业漏耕率。

凭据定 位情况,可以知道驾驶员举行农机作业,淘汰重耕和漏耕的几率。2 农机作业任务记载4 结语 本研究收罗大量的农田情况数据,设计开发大田 农业信息监测测治理系统,通过硬件平台、软件流程实 现举行设计,实现农田情况数据监测和农事操作观察 功效,主要包罗土壤墒情监测、土壤盐分监测、田间 气象监测、虫情收罗、浇灌运行监控、图像信息采 集、农事操作信息收罗、农机作业治理以及基础信息 治理等。

本系统事情性能稳定、响应敏捷性高、易于 操作、可视化水平高。本项目在推广应用历程中,还面临着建设和运维 成本高、动员效益不显着等方面的问题[9],希望政府 举行合理计划和正确引导,出台扶持智慧农业生长的 政策措施。作者:王聪、裴莉、徐勇、张煜晗泉源:农业技术迎大家在评论区交流分享更多精彩资讯,关注数字农业分会官方账号!。


本文关键词:亚博登录界面,大田,农业,信息,监测,治,理系统,设计开发

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