| 作者： | 徐晓琳 |
| 专业： | 计算机技术 |
| 导师： | 洪晓光 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 关键词： | 土壤水分;监测系统;结构设计;无线通信技术 |
| 摘要： | 随着社会的进步和科学技术的发展，特别是从18世纪工业革命以来，人类开发利用自然资源的能力不断提高，燃料消耗急剧增加，地下矿藏被大量开采和冶炼，工业高度发达，促进了工农业的大发展。但同时人类活动也造成气候的急剧变化，气象灾害频发。主要有暴雨洪涝、干旱、热带气旋、霜冻低温等冷冻害、风雹、连阴雨和浓雾及沙尘暴等其他灾害。山东省是农业大省，干旱是造成农业减产的主要气象灾害之一。土壤水分是作物生长的主要影响因素，土壤水分状况对作物生长、产量等都形成重大影响。目前我省获取土壤水分数据采用传统的人工取土法。此方法费时费力同时获得的数据代表性差、周期长、效率低，远远不能满足现代气象为农服务的需求。 本文从系统的功能性需求、非功能性需求和系统建设可行性三个方面对山东省基于无线的省级自动土壤水分监测系统的进行了详尽研究，报告分析了目前国内外对土壤水分监测的现状，深入探讨了土壤水分探测技术和无线通信技术的发展和对比。文章分别从系统的硬件部分、通信网络部分和软件部分三个方面的设计和实现进行了详细阐述。硬件部分包括观测站点设备仪器组成和应用原理。通信网络部分包括网络设计和架构及实现流程。软件部分包括两部分，基于C/S结构的省级自动土壤水分中心站的设计和功能模块的实现，基于B/S结构的自动土壤水分监测网络平台的展示。重点对省级自动土壤水分中心站的数据处理、远程控制、人工处理和实时监控等各个系统模块的设计和实现进行详细阐述，同时对自动土壤水分监测网络平台的数据查询、浏览、下载、统计分析等功能进行了介绍。 本系统的建设完成，实现了山东省土壤水分观测从人工作业到通过设备仪器自动化探测、实时无线传输的探测流程质的飞跃。高频率、高精度、多站点的大数据集约化存储管理，使用户可以通过气象内网实时获取所需数据要素和相关数据分析图。目前全省各县均已建成一到多处观测站点，为我省农业生产和防灾减灾提供重要的数据支撑，为广大农民提供优质的气象为农服务信息，将大幅度提升了气象系统的社会公共服务能力和水平。 |