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基于物联网的农业虫害智能监控系统的设计与实现

来源：花匠小妙招时间：2024-09-23 07:13

基于物联网的农业虫害智能监控系统的设计与实现

【摘要】： 我国是自然灾害多发国家,而农业虫害又是我国主要自然灾害之一。农业虫害是农作物生长过程中遭受的重大自然灾害,直接影响着农作物的产量和质量。农业虫害爆发范围广,危害程度大,直接影响农业生产和国民经济。为提高我国农业抗虫害的整体水平,精准获取农作物生长环境信息和虫害信息尤为重要,为提早预测虫害灾情奠定基础。本文首先介绍了物联网应用于农业虫害智能监控领域的背景和意义,分析了国内外的研究现状及研究成果,阐述了典型物联网三层体系构架:信息感知层、信息传输层和应用管理层。本文提出的基于物联网的农业虫害智能监控系统,利用移动通信网络的大力普及,将信息感知和信息传输整合在田间监测站点终端。服务器监控平台是系统的最上层,也是本文的重点,主要功能是实现信息获取、存储、整合、分析和发布的规范化和系统化。本文然后介绍了服务器应用管理系统的关键技术J2EE、Strut2、JDBC、Socket和WEB技术等等。详细介绍了服务器监控系统的功能模块与数据库设计。根据系统的需求分析和设计目标,将服务器系统设计为以下功能模块:用户管理模块、数据查询模块、上传模块、下载模块、接收数据模块、设备控制模块、预警模块和虫害诊断模块。数据库包括用户表、监测站点数据表、虫害图片诊断信息表、设备控制表和预警信息表。在虫害诊断模块中,农业专家下载服务端虫害图片到本地电脑进行虫害识别。本文提出基于K-means聚类和最小二乘法椭圆拟合的虫害图像识别算法,首先采用K-means聚类算法对白飞虱图像进行分割,将虫体与叶片背景分离,然后采用最小二乘法对虫体进行椭圆拟合,用椭圆率和椭圆面积区分虫体和杂质,测试结果表明本算法可以有效识别虫体,达到统计虫害数目的目的。服务器系统以Eclipse+Tomcat为开发平台,采用My SQL5.6进行数据库开发,HTML、Java Script等多种语言进行页面设计,Ajax技术实现页面的动态刷新。本系统实现了大量的农作物环境信息、虫害信息的高效地获取、存储、整合和分析,远程设备控制和灾情预警,最终实现农业虫害监控的自动化和智能化。

【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015

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