绑定机构
扫描成功 请在APP上操作
打开万方数据APP,点击右上角"扫一扫",扫描二维码即可将您登录的个人账号与机构账号绑定,绑定后您可在APP上享有机构权限,如需更换机构账号,可到个人中心解绑。
欢迎的朋友
万方知识发现服务平台
获取范围
  • 1 / 100
  (已选择0条) 清除 结果分析
找到 3152 条结果
[硕士论文] 王燕
地图学与地理信息系统 中国林业科学研究院 2018(学位年度)
摘要:土壤碳库是陆地生态系统中最大的碳库,对全球碳循环具有显著影响的主要为土壤有机碳(Soil Organic Carbon,SOC)。干旱半干旱区在全球生态系统中占据重要地位,属于“潜在的荒漠化发生区”,生态环境脆弱,极易受自然与人为因素的影响。因此准确估测区域SOC,摸清其空间分布规律,对于区域碳循环过程与调控机制具有实际的意义,同时可以为半干旱区碳库储量研究提供一定的科学参考。随着定量遥感技术的发展,利用遥感数据度量、监测SOC成为一种新的手段,而如何利用遥感数据准确地估算区域SOC至关重要。
  本文以浑善达克沙地及其周边地区为研究区,以2014-2016年MODIS和GF-1 WFV为数据源,通过构建不同的土壤有机碳密度(Soil Organic Carbon Density, SOCD)估算模型并验证,选取最优模型估算半干旱区浑善达克沙地及其周边地区的SOCD。首先,基于MODIS数据,利用改进的CASA模型估算年均NPP,并结合土壤呼吸模型反演年均土壤基础呼吸(Soil Basal Respiration,SBR),将实测SOCD分别与年均NPP和年均SBR构建估算模型并验证,选取最优模型估算研究区SOCD;然后,以GF-1 WFV为数据源,通过时空融合模型构建高空间分辨率NDVI数据集进而估算年均NPP与年均SBR,并分别与实测SOCD构建模型验证,选取最佳估算模型进行浑善达克沙地SOCD的测算。通过比较不同的SOCD估算模型,探讨基于实测数据和多尺度遥感数据的SOCD估算最优模型,进而分析了影响SOCD的自然和人为因素。主要研究结果如下:
  (1)基于半干旱区实测土壤剖面数据,结合高时空分辨率遥感数据能够更加准确地估算SOCD。通过比较不同的估算模型可知,相比于年均NPP,综合了植被生长状况和土壤呼吸的年均SBR与实测SOCD构建的估算模型具有更好的精度,最优模型决定系数R2约为0.70,模型精度可达到77.87%,SOCD实测值与估测值的R2达到0.86,RMSE为0.266 kg C/m2。
  (2)基于MODIS和GF-1构建的SOCD-NPP模型和SOCD-SBR模型以及验证结果可知,结合实测SOCD,基于GF-1数据构建的SOCD-SBR模型精度更高,估测误差较低,能够更加细致、有层次地描述浑善达克沙地SOCD与空间分布格局,对于研究区围栏封育、植树造林、防沙固沙工程具有重要意义。
  (3)基于GF-1数据的SOCD-SBR模型进行估算,结果显示,浑善达克沙地及其周边地区SOCD空间分布显著不均,东西差异较大,SOCD由西至东逐渐增大,形成了以西部为中心的土壤碳密度低值区和以东部为中心的土壤碳密度高值区。研究区SOCD最高约为6.77 kg C/m2,最低SOCD约为0.66 kg C/m2,平均SOCD约为1.22 kg C/m2。
  (4)通过分析实测SOCD与年均温度和年降水量之间的相关性可知,在P<0.01水平上,浑善达克沙地SOCD与年均温度显著负相关,与年降水量在一定程度上显著正相关。另一方面,人为作用对SOCD也具有较大的影响,其影响主要体现在不同土地覆盖/利用方式下SOCD存在较大差异,浑善达克沙地中SOCD从高到低依次为乔木林地>耕地>灌木林>草地。
[硕士论文] 许鹏
地图学与地理信息系统 兰州交通大学 2018(学位年度)
摘要:黄土高原是我国生态环境最脆弱的地区之一,该区水土流失严重,制约了区域的可持续发展。由于大面积的梯田可以改变地表地貌形态和流水侵蚀过程,长期以来,梯田作为我国黄土高原地区重要的水保工程措施,在水土保持方面发挥了重要的作用。在水土保持治理工作中,及时掌握区域梯田分布信息是水土保持监测和评价的重要内容。当前,对梯田的研究多以统计方法和小范围遥感调查为主,因此本文试图探寻一种快速有效的大尺度梯田信息遥感提取方法,为甘青宁黄土高原区的水土保持工作和生态建设提供科学依据。
  本文以甘青宁黄土高原地区为研究区,以高分一号遥感影像为主要数据源,基于面向对象分类技术对研究区梯田信息的大范围提取进行了有益的探索。通过主客观检验方法对提取结果进行了对比分析,评价了基于面向对象方法的GF-1 WFV遥感影像梯田信息的提取精度,讨论了该方法对大范围梯田信息提取的适用性,并分析了研究区梯田分布的合理性。本文开展的研究工作和得出的主要结论如下:
  (1)在对研究区梯田特征和物候数据结合分析的基础上,选择高分一号遥感影像,完成了梯田信息的遥感测量,故提出了利用GF-1 WFV数据进行快速区域尺度梯田测量的调查方法。
  (2)采用基于规则的面向对象方法进行梯田信息提取时,构建了梯田信息提取分类规则集,能够充分挖掘各种信息,提高梯田提取精度。基于样本的面向对象方法梯田信息提取方法简单,梯田信息提取精度较高。但两种方法均存在一定的不足。
  (3)结合调查数据和相关资料,通过主客观评价方法对梯田区提取结果进行检验。结果表明:基于规则的面向对象方法的梯田区提取结果总精度均值高达73.03%,Kaapa系数均值为0.6130;基于样本的面向对象方法的梯田提取结果总精度均值高达83.15%,Kaapa系数均值为0.6822,基于样本的面向对象方法平均总体精度高于基于规则的面向对象方法。
  (4)基于梯田信息的提取结果,对研究区梯田分布的合理性进行检验,表明甘青宁黄土高原区梯田分布的主要影响因素依次为降水、海拔、山体坡度、人类因素。
  (5)通过基于遥感方式的甘青宁黄土高原区梯田信息提取,可以较为准确地得出该地区的梯田分布和规模,全面掌握该地区梯田分布现状和梯田资源量,可为今后水保措施治理和梯田建设潜力开发提供参考。
[硕士论文] 高瑞睿
地图学与地理信息系统 兰州交通大学 2018(学位年度)
摘要:灌溉用水监测作为农业用水管理中的重要内容,灌溉面积及其空间分布信息的准确获取可为农业用水管理提供科学支撑,帮助提高农业用水效率。传统的灌溉面积监测是基于人工观测、上报统计,是基于点观测的信息,获得的数据无法准确反映大范围区域内的灌溉面积空间分布状态,且时效性差,严重制约了农业用水管理的精细化水平。遥感手段作为一种区域化大范围的监测技术,已逐渐被引入灌区农业现代化管理中。近年来也有一些基于遥感土壤含水量的变化特征获取灌溉面积的尝试,这些方法虽然避免了传统地面观测手段时效性差、空间描述性差的缺点,但遥感土壤含水量的精度容易受植被覆盖的影响,且土壤含水量还会受降水等因素干扰而产生波动,进而影响灌溉面积的识别精度。本文基于水量平衡原理,引入蒸散发量来消除上述方法的缺点,同时考虑数据获取的便捷性,采用较低分辨率的MODIS数据为数据源,进行遥感土壤含水量和蒸散发协同的灌溉面积提取。
  本文以内蒙古河套灌区的义长灌域为例,基于2014年5月13日至5月31日的气象数据和MODIS1km产品数据,利用陆地表面能量平衡模型(Surface Energy Balance Algorithmsfor Land,SEBAL)计算了河套灌区义长灌域的蒸散发量,用修正的垂直干旱指数模型(Modified Perpendicular Drought Index,MPDI)获取了研究时段始末的土壤含水量,将降水量与计算所得蒸散发量、土壤含水量代入水量平衡原理计算得到灌溉水量;由于农业灌溉是发生在田间尺度的活动,1km尺度的信息不能直接用于解释田间尺度的变化,为进一步提高适用于田间尺度的分析研究,本文又引入了农作物像元丰度,将1km尺度灌溉面积转换到田间尺度,并提出了1km尺度的灌溉面积计算公式,获取了义长灌域的灌溉面积。结果表明,义长灌域的土壤含水量、蒸散发量、灌溉水量以及灌溉面积总体上呈现出研究区北部高于南部的趋势,且该结果与灌区自北向南灌溉的顺序一致。用灌溉面积计算公式获取的灌溉面积为82.29万亩,与统计数据对比,灌溉面积识别的精度为81.13%。因此,引入遥感蒸散发量来获取灌溉面积,既避免了单一用土壤含水量识别灌溉面积时降水与植被覆盖的影响,又提高了灌溉面积获取的时效性,适用范围更广,可为灌区精细化管理与科学灌溉提供有效的数据和方法支撑。
[硕士论文] 罗明
作物栽培学与耕作学 扬州大学 2018(学位年度)
摘要:我国农业已进入新的发展层次,越来越多的新兴科学技术及应用服务于农业生产的实践中。遥感技术以其信息感测获取的快效率、大尺度和多谱段,成为当前大尺度区域农作制研究及服务应用必要的手段之一。
  为了发挥遥感大尺度的优势,更好地进行大范围作物精细调查,将遥感技术应用于农作制研究,进一步提升遥感的业务运行能力。研究探索大范围农作制的遥感监测方法,固化作物遥感监测分析的流程,本文主要以GF-WFV遥感影像数据为数据源,利用影像处理机(IPM)完成控制点的匹配处理、平差与影像优化,批量进行影像的几何校正和正射校正,纠正影像的几何偏差和正射偏差;针对作物生长环境及卫星传感器带来的影像辐射差异,分阶段进行辐射归一化,先进行基于伪不变特征点(PIFs)方法进行初步相对辐射归一化校正,后根据自然断点分类原则分别对参考影像与待校正影像进行NDVI分级映射及生成新影像实现辐射归一化校正;参照作物的生长特征,生成以生长指数为特征的指数影像,完成信息数据转换;面向作物多生育期的海量的影像数据,借助栅格数据模型以时相为参考搭建影像的空间立体存储机制,以分布式的服务策略实现快速调用计算;应用作物的季相特征绘制多时相生长特征曲线,研究以样本传递投射到生长特征分级上获取阈值的方法,完成作物的交互决策提取,以此来进行作物种植信息的分析与应用,为农作制的研究提供基础作物种植信息。并以江苏的大宗作物提取为实例,检验大范围监测方法的适用性与实用性。通过实例操作,表明:建立高效的遥感数据存储及管理机制,应用交互式时相模型搭建的开放服务系统,可进行作物种植信息的遥感分析,能够适用于大范围的农作制的遥感监测,并解决了以下三个问题:
  (1)影像数据的高效存储及处理计算。大批量多时相的遥感影像数据的处理较传统方法更加快速高效率,节省大量时间。解决了大量栅矢数据的存储和调用的问题,分布式系统服务策略充分利用了各个服务器的计算资源,也为后期的功能拓展提供了便捷的通道。
  (2)决策提取阈值的交互确定。利用部分样本数据结合生长指数影像值域的分段分级分析,并和用户交互快速确定作物遥感识别阈值。以样本传递的阈值确定的模型定制有效降低了人机交互带来的主观性,增加了模型的可靠性,实现影像的软分割,作物种植信息的识别提取。
  (3)开放式的遥感监测服务。应用大范围农作制的遥感监测方法构建服务系统,将监测流程固定化,遥感影像处理放置后台,开放模型部分给农业人员;发挥农业从业人员的专长,以少量监督数据实现交互式模型关键参数获取确定,实现区域作物种植信息的快速高效提取,为区域农作制的监测研究提供了必要的工具和条件。
[硕士论文] 陈波
通信与信息系统 兰州交通大学 2018(学位年度)
摘要:农业是国民经济的基础,传统农业与物联网技术相结合所催生的智慧农业是现代农业发展的必然趋势。智慧农业的发展对实现我国农业现代化发展目标具有重大意义。目前无线传感器网络(Wireless Sensor Network; WSN)是获取田间信息的主要实现方式,同时也是智慧农业实施的基础性环节,其关键技术的研究和解决对于智慧农业的推广研究具有十分重要的意义。目前,国际上公认的WSN发展的瓶颈在于:网络应用过于碎片化,不同的领域采用不同的通信技术,因此很难形成规模化产业;其次,网络节点能耗的过高,一直是制约智慧农业高速发展的重要因素。本文以陕西乾县和贵州桐梓两地智慧农业园区为依托,从系统架构模型、网络通信路由协议、网内数据融合三个方面的内容对智慧农业中WSN节点的长期生存性进行了研究。论文的主要研究内容包括:
  (1)首先分析了国内外WSN节能技术的发展现状,结合项目实际需求对WSN系统的整体结构进行了研究;
  (2)从WSN工作的自然环境、地貌地形、数据需求、网络容错性、检测方式、实时性需求等多方面综合考虑,确定了智慧农业中WSN的应用架构和应用需求,定义相应的网络模型。同时以陕西乾县平原地形为具体的应用场景,从系统的服务架构、系统实现架构、网络拓扑结构等角度具体阐述了智慧农业WSN架构的节能型设计,重点讲述了在智慧果园这种典型的应用场景中无线传感器网络的分层、异构架构的实现形式;
  (3)针对WSN网络通信协议的特殊性,并结合不同的应用场景,对低能耗无线传感器网络协议进行研究。重点对MAC层能源消耗来源进行了分析,同时对灰狼算法(Grey Wolf Optimization; GWO)和LEACH算法两种算法进行了深入分析研究,针对WSN节点分布范围较大难于实现传感节点到汇聚节点的直接通信、网络异构造成的节点剩余能量差异较大等问题,结合灰狼算法对经典LEACH算法进行改进,研究设计了一种在选择候选簇头时,能够综合考虑节点剩余能量、节点相对中心度、节点相对密度和节点与基站(BS)之间的距离,使簇头分布更加均匀,网络负载更加均衡,具有节点剩余能量意识的HCWG算法,通过仿真实验验证了新算法在节能方面的有效性;
  (4)针对传感器节点大量分布,监测数据冗余度比较高的现状,从传感器网络网内数据融合的角度分析了网络能耗降低的整体实现方法,针对监测数据的时空相关性和周期性,结合HCWG算法网络结构,提出一种一元线性回归数据压缩算法(TDCA),通过仿真实验验证,TDCA算法可以有效减少冗余数据和错误数据的传输,从而可以降低无线通信的能耗;
  (5)给出一种适用于农业果园的典型传感器网络系统结构组成、传感器节点硬件设计以及节点校准方法,同时还有路由节点设计方法和传输的数据包格式。
[硕士论文] 殷文鑫
生物系统工程 浙江大学 2018(学位年度)
摘要:我国的农作物生产依赖化肥的施用,其中存在着施肥效益低、浪费损失严重等问题。本论文针对我国目前作物变量追肥决策科学依据不足的现状,开发了一种基于多旋翼无人机的多光谱成像遥感系统,并分别从冠层和大田区域尺度获取水稻的养分信息,以SPAD值作为养分评判指标,建立遥感反演模型,获取可视化空间分布图,为后期区域尺度下变量施肥处方图的生成提供了依据。主要研究内容和结论如下:
  (1)开发了一种基于多旋翼无人机的小重量、多波段、快速成像的窄波段多光谱成像遥感系统。针对目前多光谱成像传感器相对于高光谱波段数目有限、且波段较宽不能满足精细定量遥感需求以及高光谱成像遥感系统往往体积重量大的现状,以CMOSIS CMV2000多光谱成像传感器为基础,设计集成了一套机载多光谱成像遥感平台系统。系统由主控计算机、高光谱相机、数据储存、界面显示和供电系统五部分组成,实现了多光谱传感器的供电、控制和图像数据储存。该系统获取的多光谱图像波段数较多(25个)、波段窄(<15 nm),且能根据遥感作业的实时要求进行定点抓拍。系统通过相机暗电流测试和水稻冠层图谱数据测试,初步验证可以用于水稻养分信息获取。
  (2)基于无人机低空模拟平台实现了冠层尺度的水稻SPAD值检测,初步验证该多光谱成像遥感系统可以用于水稻养分的定量检测。利用无人机低空模拟平台搭载多光谱成像遥感系统模拟室外和低空环境获取水稻冠层多光谱图像,选取PC2作为特征图像进行阈值分割,实现目标区域的自动识别和提取;利用标准的四梯度校正板将得到的样本DN值通过经验线性法转换成表面反射率;基于全波段光谱信息采用PLS、BPNN、LS-SVM和ELM算法建立不同的水稻冠层SPAD值预测模型,比较发现ELM模型的精度好于其他三种模型,建模集决定系数R2和预测集决定系数R2均最高,分别为0.86和0.71;基于三种窄波段组合最优植被指数建立水稻冠层SPAD值预测模型,比较发现基于波段693 nm和849 nm的NDVI-like指数的建模效果要稍好于其他两种指数的建模效果,预测集决定系数R2为0.59,均方根误差RMSE低于1.6。
  (3)基于多旋翼无人机实现了大田区域尺度的水稻SPAD值检测。多光谱图像采集前,根据遥感作业任务要求选择合适的试验参数;使用Agisoft Photoscan实现无人机多光谱图像的快速自动拼接,得到无人机多光谱正射影像图,并采用场地替代定标方式和经验线性法进行辐射定标,获得大田水稻冠层的反射率光谱数据;采用PLS算法基于全谱信息建立大田水稻SPAD值的预测模型,建模集决定系数R2为0.8135,预测集R2为0.6759;基于三种窄波段组合最优植被指数建立大田水稻SPAD值的线性预测模型,比较发现基于SR-like(R732,R889)的大田水稻SPAD值预测模型精度最高,建模集R2为0.7008,预测集R2为0.6354,精度虽然没有基于全谱信息的PLS模型高,但简化了运算;以SR-like(R732,R889)建立的线性模型对多光谱图像进行SPAD值可视化反演,实现了可视化空间分布。
[硕士论文] 李秉权
机械电子工程 兰州交通大学 2018(学位年度)
摘要:随着水资源短缺情况的逐渐加剧,节约水资源已逐渐上升为全人类共同的行动目标。我国属于人均水资源极度匮乏的国家之一,合理利用水资源已成为我国重要的可持续发展战略,因此如何科学高效地利用灌溉用水已成为当前研究的重要课题。针对我国灌区传统灌溉方式存在的水资源浪费及用水效率低等缺陷,通过查阅农田灌区自动化建设相关资料与调研灌区实际现场,分析和总结了先进灌区自动化与信息化建设的研究现状,并重点分析了澳大利亚Rubicon公司的全渠道灌溉系统(TCC)在我国推广及应用的阻力及其原因。
  本文就目前我国灌区发展现状,结合调研实际现场的功能需求,研究设计了一套应用于全渠道灌溉系统的集水文数据采集、闸门控制及远程监控等功能为一体的自动遥控终端装置。水文遥控终端机的研发历经前期调研,制定总体设计方案,硬件设备的选型与开发,软件系统的设计与实现,最后对装置的控制理论进行仿真分析等过程。
  装置采用模块化设计思想,选择监视与控制通用系统(MCGS)工控机作为装置的核心控制单元,选取适用的水位、雨量及闸门传感器监测现场水文信息,选用S7-200 PLC作为现场控制器,结合GPRS DTU实现监控中心与装置的远程数据交互,从而达到装置的远程监控灌区水情、手动/自动控制渠道水闸、报警预警等功能目的。
  装置的工作能力取决于监控软件的设计,本文按照装置的功能需求开发了基于MCGS组态软件的应用环境及功能界面,对PLC下位机控制器做了编程设计,以标准的无线通讯规约设计了GPRS通讯驱动程序,并通过配置通信参数将MCGS与PLC下位机控制器进行了连接。
  为研究装置的控制性能,文中以下位机控制器S7-200 PLC作为载体,引入了模糊控制理论提高装置对闸门控制的精度,实现了装置对闸门的自动闭环控制,并利用Simulink仿真软件分析对比了传统PID控制与模糊控制理论对闸门开度的影响特性,结果显示该模糊控制器能较传统PID控制方式更好地稳定控制闸门工作。
[硕士论文] 王楠
农业资源利用 东北农业大学 2018(学位年度)
摘要:本文使用2000年以及2016年两年23期的250m空间分辨率的MODIS遥感影像,以及30米空间分辨率的美国陆地资源卫星(Landsat5)TM影像,结合1981年至2015年35年间的各市县农作物种植面积统计数据进行对比分析研究区农作物格局的时空变化特征,进而探究出影响作物种植结构变化的原因并提出相关调整方向的建议。本文采用的主要研究内容和方法如下:
  (1)采用S-G滤波方法平滑重构处理归一化植被指数的时间序列曲线,然后提取11个物候关键参数并进行标准化和主成分分析处理。
  (2)由于黑龙江省占地面积较大,不同区域的同种作物可能显现出的光谱特征存在差异,或者相同区域的不同种作物出现相同的光谱特征,这种现象被称为“同物异谱”或“异物同谱”现象,它会导致对整幅影像进行作物种植结构提取时,其精度难以保障的后果,因此本文利用了“物候均一区”的概念,将整个黑龙江地区分成若干个小区域,然后对每个小区域进行多尺度分割,此种做法大大提高了作物种植结构提取的精度,经验证得到最优尺度为5。
  (3)最后采用面向对象的最邻近分类方法对黑龙江省作物种植结构进行提取,获得黑龙江省作物种植结构图,并对提取结果进行精度验证,经验证精度良好。从作物种植结构图整体来看,玉米种植面积最多,其次是水稻。综合对比2000与2016年黑龙江省作物种植结构来看,2000年的作物种植结构较2016年更为复杂,有多种混作方式。2016年松嫩平原玉米面积较2000年明显增多,而且多为玉米单一或玉米—大豆混种的方式。2016年三江平原玉米面积较2000明显减少,转而种植水稻的区域增多。水稻种植区域仍主要集中在三江平原及黑龙江中南部沿河流分布。2016年的大豆种植面积较2000年明显增加,但大豆单一种植区较少,大豆多与二者混种形成大豆—玉米、大豆—水稻、大豆—水稻—玉米混作区。
  (4)利用快速聚类分析的方法,将黑龙江省的种植结构进行划分。可以看出,1981年黑龙江省的作物种植结构主要是玉米单一种植区。2015年,黑龙江省的主要种植结构类型主要是水稻—玉米—大豆混种区,玉米单一种植区和玉米—大豆混种区。1981年,黑龙江省玉米单一种植区主要分布在松嫩平原地区,2015年主要分布在松嫩平原的南部与中部。2000年水稻单一种植区主要分布在三江平原,2015年大豆种植区主要分布在三江平原和大兴安岭地区。
  (5)简要分析作物种植结构变化的影响因素,并对黑龙江省作物种植结构优化调整提出合理建议。
  研究结果表明:通过使用MODIS-NDVI时间序列数据提取物候并进行分割分类处理可以有效的识别尺度较大区域的农作物信息,对比1981年-2015年35年间的统计数据可以较为准确的提取作物种植结构和分析影响作物种植结构变化的因素。及时、准确地获取农作物种植结构的信息,并分析其变化原因,为农业的发展提供了必要的条件,保证了农业的有序发展。
[硕士论文] 彭皖成
农业工程 东北农业大学 2018(学位年度)
摘要:现代农业物联网是指通过各种传感器采集数据,经过数据传输至监控中心,以帮助农民及时发现问题,并且准确确定发生问题的地点,这样农民就可以大大减少外出监测,足不出户就可以实时掌握农田信息。本文通过对新一代信息技术的研究,构建了面向现代农业的物联网监测系统,并将服务器部署在统一的云服务器集群上,以减少服务器硬件、网络设备和运维成本,最终农民可以通过手机或者个人电脑上网方式实时查看农田信息。
  该系统采取模块化的设计思想,主要包括农田信息数据采集模块、数据传输模块和物联网云平台三部分。农田信息数据采集系统的功能就是使用各种传感器结合单片机采集数据,该系统以自制的土壤多层温度传感器为例。数据传输模块就是将田间的数据通过局域网、广域网和互联网传输至物联网云平台。物联网云平台的主要功能就是接受来自田间的数据,并且向农民用户提供数据实时展示和历史数据查询等功能。
  该文主要研究内容如下。
  (1)农田信息监测系统数据采集模块。根据对监测对象分析,确定了监测土壤温度、土壤水分、大气温湿度、土壤PH、光照强度等。并通过对土壤多层温度传感的硬件设计、电源模块设计和通讯设计,实现了对土壤温度的数据采集功能。
  (2)农田信息监测系统数据传输模块。通过对常见的近距离无线传输和远距离无线传输技术确定了系统采用ZigBee+GPRS技术。通过ZigBee近距离组网,可以将其网络范围内的传感器汇集至ZigBee协调器,接着通过GPRS网络传输中物联网云平台。
  (3)农田信息监测系统物联网云平台。根据对网站系统架构演变的分析,确定了物联网云平台采用SOA架构,并且通过对SSM、Dubbo、Redis等技术介绍,确定了物联网云平台的系统架构。物联网云平台设计了单点登录模块、数据中心模块、内容中心模块、搜索内容模块以及后台管理模块。因为作者精力有限,实现了物联网云平台的单点登录功能、数据中心的数据接受功能、数据实时展示、历史数据查询功能和内容中心功能。物联网云平台的web页面基于Bootstrap框架,采用CSS、JS、AJAX等技术,数据展示采用百度开源框架Echarts。介绍了常见的负载均衡方案,并采用Nignx作为物联网云平台负载均衡方案。设计了扩展性较好的数据库结构,并使用MySQL数据库来存储数据,后期可以采用MySQL集群实现海量数据存储。
[硕士论文] 于小娟
农业工程;农业电气化与自动化 东北农业大学 2018(学位年度)
摘要:谷物测产工作是精准农业(Precision Agriculture,简称PA)中最为关键的核心环节之一,通过谷物产量信息,能够准确快捷的获取影响作物生长因素等信息,并结合精准农业的其他重要环节,能够使精准农业向着定时、定位、定量的新型农业方向发展。在谷物测产中,由于受谷物收割机自身振动等而引发的机械噪声将夹杂在谷物测产信号中,势必会影响谷物的测产精度。现阶段,国内外研究人员针对提高谷物测产精度的研究主要集中在去噪算法上,虽然有一定的去噪效果,但因算法复杂且算法在分解信号过程中的自适应性不足够好,导致谷物测产精度还有待进一步提高。本文针对该问题,引入一种基于集合经验模态分解算法(Ensemble Empirical Mode Decomposition,简称EEMD)的小波阈值去噪算法,即自适应EEMD小波阈值去噪算法,EEMD是一种新型数据驱动算法,无需事先确定基函数与分解层数,只需要根据信号自身特点实现自适应分解,将信号分解为由高频至低频各阶IMF分量,通过连续均方误差准则确定高低频IMF的分界点,本文创新性的将其与小波阈值去噪算法的优势相结合,对信噪比较低的高频IMF分量进行去噪处理,避免直接剔除高频IMF分量而引发的有用信号的丢失,最后进行信号的重构,试验结果表明去噪效果明显,有效地提高了谷物测产精度。
  本文首先对谷物测产的研究背景及国内外探究现状等进行了简单介绍;然后论述了小波及EEMD的基础理论;并重点设计了去噪处理方案;最后在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,对原谷物测产信号做相应的算法处理,并验证算法的有效性。搭建以STM32F103C8T6控制器为核心的试验平台,设计信号采集与控制部分、数据显示与输出部分的硬件电路,对各硬件设备做出选型,并进行硬件调试。本文通过田间试验验证,其平均误差是1.911%,且最大相对误差小于3%,试验证明本文采用的自适应EEMD小波阈值去噪算法去噪效果良好,提高了测产精度,充分表明本文的谷物测产系统能够满足测产需要,可以为今后测产工作的研究提供一些新思路。
[硕士论文] 杨雨薇
地图学与地理信息系统 成都理工大学 2018(学位年度)
摘要:叶面积指数(LAI)作为表征作物冠层结构的关键参量之一,准确获取LAI对于作物长势监测、估产等研究具有重要意义。遥感为连续区域乃至全球尺度LAI估测提供了技术支持,但因LAI反演模型的非线性与遥感数据的空间异质性,导致LAI反演结果存在一定尺度误差,限制了不同源遥感数据LAI产品的统一应用,尺度效应问题亟待解决。广泛应用于尺度效应研究的泰勒级数展开模型,其优势在于可定量描述LAI反演模型非线性程度以及空间异质性对LAI尺度效应综合影响,但仅使用一维变量作为校正因子,难以达到理想校正精度。针对于此,本文以黑河绿洲区为研究对象,基于LAI统计模型进行LAI多尺度反演,探讨LAI尺度效应差异特征及产生机理,结合泰勒级数展开模型,定量分析由LAI反演模型非线性与空间异质性引起的尺度误差,并分别基于一维变量与二维变量建立尺度误差校正模型,实现对CCD-LAI遥感产品的尺度校正。主要研究内容与结论如下:
  1.利用机载高光谱CASI影像计算4种植被指数,与实测LAI建立6种统计模型反演LAI。将各反演模型所得LAI估算值与实测LAI进行相关性分析,以矩阵联立的形式,对实测LAI值敏感度最高的红光波段与近红外波段组合进行筛选,结果表明,最优LAI反演模型为LAI-NDVI三次多项式回归模型。
  2.基于“先反演再聚合”与“先聚合再反演”两个层面下的三种尺度转换方法之间的尺度差异特征,多层次分析多尺度反演LAI的总体差异,探讨LAI尺度效应的产生机理。结果表明,三种方法下LAI值的整体分布大致相同,但依然存在一定尺度差异,其产生的主要原因在于LAI反演模型的非线性、NDVI变量非线性和LAI遥感产品的尺度效应(反演模型非线性及空间异质性)。
  3.细化尺度效应产生机理,对最优LAI反演模型进行泰勒级数展开,定量分析多尺度反演LAI产生的尺度效应。结果表明,泰勒级数展开模型的二阶导数项能较好的解释LAI反演模型非线性引起的尺度效应;其方差项能较好的解释空间异质性引起的尺度效应。
  4.结合泰勒级数展开模型,分别以二维变量(CASI影像近红外与红光波段反射率)的二阶导数项及其方差与一维变量(CASI-NDVI)的二阶导数项及其方差作为校正因子,对CCD-LAI遥感产品进行尺度校正,有效减小CCD-LAI的尺度误差,使其反演精度得到进一步提升。继而对两种尺度校正方法进行精度评价,结果表明,基于二维变量的泰勒级数展开模型校正效果更佳。
  综上所述,本研究致力于挖掘并有效利用高光谱数据中的有效信息,将其作为亚像元,利用泰勒级数展开模型,对大尺度低分辨率LAI遥感产品的尺度效应进行校正,最终实现大尺度高精度的LAI遥感监测,为作物动态监测提供技术支撑。
[硕士论文] 赵立安
控制理论与控制工程 广西大学 2018(学位年度)
摘要:物联网概念于1999年由美国麻省理工学院提出,之后物联网技术得到了迅速的发展,在工业,医疗,安全工程上得到了广泛的应用。随着物联网技术的不断发展,在农业领域的应用变得越来越紧密,伴随着物联网技术在农业领域不断的深入发展,对现代农业发展带来了巨大的推动力。由于在农业的生产过程中产生的数据具有数量巨大、结构多样化、种类繁多、价值密度低、产生数度快的特点,所以在对农业生产过程中产生的数据进行数据融合分析是非常必要的。
  本文首先完成农田物联网信息采集平台的设计与搭建,利用ZigBee技术和相关农业传感器构建无线传感器网络,作为农田小气候数据采集模块,利用中国气象科学数据共享服务平台提供的API接口获取气象数据作为农田的大气候数据收集模块,之后利用GPRS和3G技术完成数据的传输,最后完成远程终端上位机的网页发布。
  之后通过在南宁市灌溉实验站火龙果实验田安装农田物联网系统,对实验田空气温湿度,光照强度,土壤水分,进行长期实时监测。对试验田获取的数据进行清洗,然后根据火龙果对生长环境的需求,将每组环境数据进行类别标记,分为“适宜”和“不适宜”两种类别,最后通过决策树方法对数据进行自动分类,并采用正确率评价模型性能。实验结果表明,决策树分类模型测试集的正确率为:99.04%,验证集的正确率为100%。表明决策树在数据分类方面具有很好的效果。
  最后一部分针对大气候数据提出了基于人工神经网络的D-S证据理论的农田虫害预测模型,采用平均气温,最低气温,降雨量,日照时间4种常见且容易获取的大气候数据作为输入量,虫害的发生程度作为输出量,分别用BP神经网络预测模型和Elman神经网络预测模型对实验样本进行数据的进行训练和预测,将预测结果与改进的基于人工神经网络的D-S证据理论预测模型的预测结果进行对比,结果表明基于人工神经网络的D-S证据理论预测模型的预测精度远远的高于之前的人工神经网络预测模型。可以更好的反映虫害的发生情况。
[硕士论文] 宋富冉
电子与通信工程 安徽大学 2018(学位年度)
摘要:实时、准确地获取农作物参数信息、田间生态环境状况等是农业发展的关键技术之一,而叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)则是进行农作物长势监测和农作物产量预估的重要参量与农学指标。植被指数法是常用估算LAI的方法,针对现有植被指数估算模型在不同植被覆盖度情况下,出现饱和现象,反演估算能力降低,对不同生境作物LAI估算精度不足,适用性及鲁棒性较差,如NDVI。本文提出新植被指数估算LAI,以提高对作物LAI的反演能力和估测精度,本文研究对象以夏玉米、冬小麦为主,采用数理统计及多光谱遥感技术方式,研究夏玉米与冬小麦叶面积指数和光谱反射率间的数学关系。构建新的植被指数分别对夏玉米与冬小麦叶面积指数建立反演模型,从模型反演结果的决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)等指标可知,新构建的植被指数对叶面积指数具有很好的敏感性与反演能力。另外,为了更加快速有效实时的获取相应的作物理化参数与农学指标,研究设计了一种多光谱作物理化参数测量仪,此测量仪集多种用途与功能于一体,方便携带,能实时进行实验数据采集与相关农学指标的获取,解决现有仪器设备存在的不足。本文主要研究内容及结论如下:
  (1)基于TDVI与TRVI的叶面积指数反演研究。针对现有植被指数对作物LAI反演精度不足,鲁棒性差,植被指数自身存在局限性等问题,构建三角差值植被指数(triangular difference vegetation index,TDVI)与三角比值植被指数(triangular ratio vegetation index,TRVI)对夏玉米LAI进行建模、反演与验证研究,研究结果表明TDVI对夏玉米LAI具有很好的敏感性,与现有植被指数所建模型相比,TDVI所建模型对夏玉米整个生育时期的LAI均能进行较好的估算,反演能力强,鲁棒性好,且没有“饱和”现象。TRVI对夏玉米LAI也有较好的敏感性,但比TDVI稍差,其对LAI约大于3以上的估算效果更好,根据夏玉米的生育期及LAI变化,其更适用于中后期LAI的估算。
  (2)针对TDVI的构建波段是否能更优化,建模反演精度及对LAI的敏感性是否可改善等问题,采用改进型三角差值植被指数(Modified Triangular Difference Vegetation Index,MTDVI)对夏玉米及冬小麦的LAI进行建模反演研究,研究结果显示MTDVI比TDVI与其它植被指数对夏玉米LAI的敏感性更好,并且其对不同作物LAI的反演也具有很好的R2和RMSE。此外,与MTDVI作实验对比的MTDVI0虽有较好的建模R2,但其模型的反演能力较差,RMSE较大,与其他植被指数的实验结果相比,未有优越之处,同时说明MTDVI构建波段选取更为准确。
  (3)为了更加便捷、高效与实时的获取相关作物理化参数与农学指标,并解决现有仪器功能单一,操作繁琐,携带不便等问题,研发设计一种多光谱作物理化参数测量仪。其具备多种用途与使用方式,拥有主被动两种工作模式,能够自动转换滤光片,使得每次采集数据可获取8个不同光谱波段。经系统处理采集的光谱数据后,显示并存储根据植被指数构建的反演模型计算获得的相关作物理化参数与农学指标,设备系统可以根据设置的反演模型获取相对应的指标,如氮含量、叶面积指数、叶绿素含量。另外,其也能对作物长势及营养状况进行实时监测与产量估测等,为科研及田间管理人员高效决策提供了实时理论依据与支持。
[硕士论文] 张亮
地图学与地理信息系统 哈尔滨师范大学 2018(学位年度)
摘要:松嫩平原传统人工收集农作物的长势信息往往延迟于农作物的生长状态,而且要获取大尺度的农情信息时,通常需要耗费大量人力物力,同时调查结果会受人为因素的影响而产生误差。及时精准的获取农作物分布情况和长势信息对于保障松嫩平原粮食生产安全,促进农业可持续发展具有重要的意义。遥感监测技术具备及时、快速、大尺度等特点,利用遥感影像数据来监测农作物长势情况,将可以为农业部门和科研人员对农作物长势监测和研究节约大量时间和资金。
  本课题研究是以“松嫩平原农作物长势遥感监测系统”为基础,对研究区域内进行前期调查和研究,利用地理学相关知识设计采样方案。进行松嫩平原遥感数据下载和辅助数据信息收集,利用结构化查询语言技术(Structured Query Language,SQL)设计并建立了农作物长势综合数据库。根据用户需求分析,选择MATLAB语言为开发平台,设计开发出图像处理速度快、灵活性强的长势监测功能模块。在结合遥感和数值模型等技术的基础上,集成开发功能全面的基于MODIS(Moderate-Resolution Imaging Spectroradiometer)的松嫩平原农作物长势监测系统。实现对农作物的分布情况、生长状况的监测管理,通过导入监测数据后,即可以动态生成农作物分布情况、农作物长势状况空间专题图。实现处理流程全自动化和大规模的运行化,体现系统的高效性和实用性。改善以往松嫩平原只能利用人工调查法进行农作物长势监测的现状。为科学和高效地进行农作物长势监测提供新的技术手段和监控模式,提高农业相关部门在农业生产决策能力和长势信息发布的科学性和及时性,具有较好的应用推广价值。
  研究的主要内容如下:
  (1)对采样地点进行调查及设计野外采样方案,综合研究区域内遥感影像数据、第二次全国土地分类数据、松嫩平原行政区划边界、气象数据、农作物物候信息等数据进行规范的数据化处理,将处理后得到的精准数据导入综合数据库,提高了监测数据的准确性,为农作物长势监测系统提供数据保障。
  (2)对于遥感影像数据、第二次全国土地分类数据、松嫩平原行政区划边界、气象数据、农作物物候信息等资料进行整理和收集,研究借鉴国内外农情遥感监测系统的研究成果。以及相关农作物分类方法和长势监测方法为参照,通过基于傅里叶组分的波形相似度分类方法有效地提高农作物分类精度,将离散的傅立叶变换应用于NDVI时间序列以减少高频噪声对分类的影响,可以提高农作物长势监测数据的精度,同时选择5类适合于松嫩平原农作物长势监测的植被状态指数进行农作物长势监测,并进行论文研究及系统设计与开发工作。
  (3)设计并开发实现基于MODIS的松嫩平原农作物长势遥感监测系统,实现空间数据的集成与农作物长势监测数据的发布、定期更新及后期管理;实现农作物自动化分类、农作物长势监测,对监测数据进行统计分析,并进行监测数据可视化。系统能够很好地满足松嫩平原农作物遥感监测业务的需求,对农作物自动化分类和农作物长势监测等方面做了详细的研究。
[硕士论文] 贾付生
土地资源管理 华中师范大学 2018(学位年度)
摘要:土壤湿度作为陆面水资源形成、转化及消耗过程中的基本参数,对植被生长、农业生产和区域生态系统健康运转具有重要影响。我国西部干旱半干旱地区的阿克苏河流域常年气候干燥,降水稀少且蒸发量大,农业生产几乎全部依靠河流和地下井抽水灌溉,其地表水循环过程的“自然—社会”二元特性尤其明显,土壤湿度时空变化复杂,流域水资源利用效率低下且短缺现象十分严重。近年来阿克苏河流域土地开发利用强度加大,农业需水量不断增加的同时,流域河流及地下水位却在不断降低,导致绿洲农业生产和生态系统功能受到一定的影响。亟需对流域土壤湿度进行大范围、快速获取和动态监测,以探究流域“大气—地表”的水热交换过程,指导流域农业生产、促进水资源合理分配和高效利用、荒漠植被恢复和生态环境保护。
  基于此,本文以阿克苏河流域为研究对象,基于“天地网一体化”的现代农业信息获取和农情信息遥感监测的新需求,以国产GF-1 WFV和Landsat8 OLI两种高分辨率遥感影像为数据源,结合研究区不同深度层土壤湿度实测数据,分别采用垂直干旱指数(PDI)、改进型垂直干旱指数(MPDI)和植被调整垂直干旱指数(VAPDI)构建土壤湿度反演模型,并利用实测数据对各反演模型进行验证和精度评价,同时从多方面对反演模型进行不确定分析。在此基础上选择精度指标高的反演模型,利用两种遥感影像分别反演得到研究区采样时点的表层土壤湿度空间分布格局,在对反演结果进行对比分析后,最终选取四个时相的GF-1 WFV遥感影像对阿克苏河流域表层土壤湿度进行了动态监测与分析。本研究得到的结论如下:
  (1)基于GF-1 WFV和Landsat8 OLI遥感影像的PDI、MPDI和VAPDI三种遥感干旱指数与研究区0-10cm、10-20cm和20-30cm深度层的土壤湿度实测值之间均存在一定的线性负相关,说明利用高分辨率光学遥感影像干旱指数法构建土壤湿度反演模型具有一定的可行性。但各干旱指数均与研究区0-10cm深度层的土壤湿度相关性最强,平均R2达到了0.67,其对应的反演模型精度也更高,说明基于光学遥感影像近红外和红光波段反射率构建的干旱指数对研究区近地表层土壤湿度信息更敏感,但对地下较深层次的土壤湿度反演精度略低。
  (2)从各土壤湿度反演模型验证结果的决定系数(R2)、平均相对误差(MRE)、平均绝对误差(MAE)及均方根误差(RMSE)的对比情况来看,GF-1 WFV和Landsat8 OLI遥感影像的VAPDI和MPDI反演模型精度均高于PDI,且VAPDI模型精度最高;土壤湿度反演模型不确定性主要受土壤湿度实测数据建模样本数量、样本异质性、植被覆盖水平和植被指数等参数和因素的影响,其中植被覆盖水平和植被指数的选择对模型不确定性的影响最大。
  (3)利用GF-1 WFV和Landsat8 OLI遥感影像VAPDI土壤湿度反演模型得到的研究区表层土壤湿度空间分布格局都能够比较直观地反映出流域内不同地区的土壤湿度水平和高低差异性,说明利用高分辨率光学遥感影像VAPDI进行大范围的表层土壤湿度反演具有一定的实用性;两种遥感影像反演得到研究区表层土壤湿度空间分布图的总体格局一致,但空间分辨率较高的GF-1 WFV遥感影像的反演结果相比Landsat8 OLI更精细,得到土壤湿度空间分布结果更有层次性,能够反映出相近地块土壤湿度的异质状况,综合反演效果优于Landsat8 OLI影像。
  (4)基于四个时相GF-1 WFV遥感影像的VAPDI土壤湿度反演模型动态监测结果表明:2016年6-8月研究区各区域表层土壤湿度时空变化明显,但总体空间格局相对稳定。其中乌什县、温宿县南部、阿瓦提县北部、阿克苏市东部及阿拉尔市中部等流域中上游地区土壤湿度高且较为稳定;而乌什县北部、温宿县和阿克苏市东部、阿瓦提县西部和南部、柯坪县、沙雅县等流域边缘及下游地区土壤湿度较低,时空变化相对强烈。
  (5)阿克苏河流域表层土壤湿度的空间分布主要受人工灌溉、土地利用类型和植被覆状况影响,在土壤湿度相对稳定的流域中上游农田植被区,农业需水灌溉可采用滴灌措施以提高水资源利用效率;对流域边缘及下游表层土壤湿度时空变化强烈的非农业生产区,应加强人工防护林、生态林的种植与维护力度,防止进一步的土地荒漠化及天然林地、草地的退化,从而保障阿克苏河流域的农业可持续发展和绿洲生态系统的健康运行。
[硕士论文] 李凯雨
农业信息化 河南农业大学 2018(学位年度)
摘要:随着精准农业的兴起,病害的精准识别也备受关注,面对精准识别实时性、精确性的高要求,传统的数字图像处理技术存在其局限性,需要人工设计特征,耗费人力物力,且识别作物种类单一,效果不佳。因此,找到高效快捷实时的病害图像识别方法是非常有意义的。深度学习是一种机器学习算法,能自动学习到具有代表性的特征,使其在图像识别等领域能取得较好的效果,本文基于深度学习对农作物病害图像识别技术进行研究,主要完成了以下工作:
  本文的研究对象是大田环境下采集的小麦白粉病和叶锈病,花生黑斑病和褐斑病,烟草野火病、赤星病及花叶病。共采集5900多张图片,在复杂背景下使用深度卷积神经网络对病害进行识别。
  在卷积神经网络的基础上,使用了AlexNet、VGG-16和GoogLeNet三种深度卷积神经网络模型,并将其与迁移学习和微调相结合用于三类农作物七种病害的图像识别,分析了不同算法、不同迭代次数的识别效果,通过平均识别精度、各类病害识别率、查全率、召回率及F1值的结果表明,使用VGG-16模型效果较好,病害的平均识别率达到98.92%。说明在农作物的病害识别上使用深度学习是可行的,能识别多种农作物病害,解决人工提取特征的难题;训练时150轮已经收敛,表明使用迁移学习和微调的训练方式在小数据集上能够降低学习时间、减少训练复杂度。
[博士论文] 刘逸竹
农业遥感 中国农业科学院 2018(学位年度)
摘要:灌溉耕地的空间分布是粮食安全、水资源管理和气候变化领域重要的基础数据之一,其所包含的水田信息也是公共卫生研究的重要参考。中国不仅是世界粮食生产大国,还拥有世界上最庞大的灌溉系统。因此,科学掌握国内不同类别耕地数量和空间信息对国内国际都有着重要的现实意义。然而,从产品的角度对比国外,国内灌溉耕地往往作为土地覆盖制图研究的附庸存在,缺少专门讨论,而全球尺度的专题产品又受限于研究尺度,亚国家级尺度上的数据质量缺少讨论,难以被直接利用。针对上述问题,研究提出快速制取中国灌溉耕地空间分布数据产品的目标。
  在开展具体工作前,本文依据我国现行土地利用分类体系,对国内外相关类别所涉制图研究从判断依据、特征参量和制图方法几个方面进行总结归纳,奠定了文章的总体理论基础,并据此选择遥感-非遥感数据融合方法作为切入点开展研究工作。整个研究主要包含三个部分,分别总结如下:
  (1)通过分析实际应用案例,论证了遥感-非遥感数据融合在大尺度制图研究中推广的可能性,同时提出了具有针对性的方法改良思路。具体而言,即采用以“NDVI峰值是像元获得灌溉可能性的反映”为理论假设的遥感。非遥感数据融合方法入手,对这一方法在国内的应用进行了尝试,并将精度评价结果与同类产品进行了对比。利用统计数据和高分辨率影像分别进行数量和空间精度检验的结果表明,该方法能充分利用遥感数据空间信息,较大提升了产品的空间分辨率,并保持数量精度与非遥感数据融合产品一致。但由于该方法在部分典型地区未能获得与同类产品相当的精度结果,研究通过对制图流程中所涉及各项因素进行分析,认为方法假设和参量选择是影响分类精度的主要原因。
  (2)针对前述部分研究提出的问题,提出改良后的遥感-非遥感融合制图方法进行验证,并根据试验结果设计最终技术路线,完成研究区域的制图及精度检验。根据前部分研究内容得出的结论,引入贝叶斯判别法和SelectK Best特征选择算法尝试解决前述研究中提出的问题,并结合制图目标,选择地理、水分和植被三个类型的代表性参量,设计试验证明了其有效性。试验结果也揭示,基于特征得分优选多参量分类相比最优单一参量能够获得精度更高更稳定的分类结果,但特征参量在特征选择中的得分与对目标类别的判别水平没有直接相关关系。据此,研究选择对测试样本分类精度最高的参量集进行分类,所获数据产品经高分辨率数据产品检验,总体空间精度58.81%,与同类产品在相同检验条件下精度水平相当。此外,本部分还对分类工程中所获不同时相和类型参量在特征选择算法中的得分进行了简要的总结分析。
  (3)将(2)所述制图产品与现有平行数据产品(GMIA,GRIPC,GlobCover和GFSAD)从数量和空间角度进行对比,明确不同产品的差异及其产生原因,提出改进未来灌溉耕地制图工作可能的方向。由于产品分类体系不同,对比针对两种分类体系分别展开。第一种为灌溉-非灌溉分类体系,对比对象为所有数据产品。在数量上,包括前述分类结果在内的,一些在分类中使用了数量限制的产品与统计数据吻合水平更好。在空间上,整体空间一致性呈现西低东高的趋势,高一致性像元分布与普遍认可的灌溉耕地集中区吻合较好。不一致的主要来源是混合耕地像元,但不同一致性水平像元的分布和来源上,都有区域差异。但由于空间信息不完全,研究对低一致性区域及相关产品的表现持保守态度。第二种分类体系是水田-水浇地-旱地,对比对象只有GRIPC。分类结果依然保持了与统计数据较高的吻合水平;结果还显示,统计数据所体现的区域优势耕地类型与一致性对比中的优势耕地类型一致,这表明优势类型在分类计算中更有可能获得较高的精度,采用相对真值数据进行验证时,所获精度可信度也有可能更高。
[硕士论文] 汪姚强
软件工程 合肥工业大学 2018(学位年度)
摘要:本文以物联网技术为核心,结合传感器、网络通信、互联网等多种技术手段,设计并实现了一套大田农业物联网监测系统。此外,本文还提出了一种验证方案对淮河流域的地表温度数据和ASTER数据进行交叉验证,并借助上述监测系统进行了实验。
  论文的主要内容如下:
  (1)对大田农业的实际情况做了调研,分析了大田农业管理的难点并据此拟定了大田农业物联网监测系统的需求,确定了实时状态展示、数据统计分析、数据查询下载、用户管理、监测点配置、合作方数据爬虫、对外接口这7大功能模块;
  (2)针对实际需求,对大田农业物联网监测系统的平台构建做了总体设计规划,确立了包含感知层、传输层、融合层和应用层的4层架构;
  (3)具体设计并实现了大田农业物联网监测系统,包括使用各型传感器采集各种大田数据,采用433MHz通信和GPRS通信网络进行数据传输,利用Java Netty框架和MySQL数据库进行数据传输、解析、存储和过滤,使用PHP和jQuery EasyUI等技术开发数据管理平台等;
  (4)提出一种基于物联网的ASTER温度数据验证方案,并借助上述监测系统进行了实验,验证了淮河流域的ASTER数据。热红外遥感卫星在测量地表温度时,由于卫星像元和地面直接测量存在巨大的尺度差异,且地面覆盖物类型多样、不同覆盖物温差大,通过直接测量地表温度来验证地表温度遥感产品正确性非常困难。本文的方案将实验区域按照覆盖物类型分割,分别测量温度并设定权值,计算包含多种类型覆盖物的地表类型的总体温度,同对应的遥感温度进行交叉验证。
  所设计的大田农业物联网监测系统的试点工作和ASTER数据正确性的验证实验均在安徽省怀远县龙亢农场开展。实际运行结果表明,该系统能准确采集土壤温湿度等各项所需环境参数并长期稳定运行,达到预期目标;实验结果表明,ASTER数据正确性的验证误差在2K以内。
[硕士论文] 侯建萍
农业信息化 河南师范大学 2018(学位年度)
摘要:随着农业信息化技术的发展,农业数据呈现出规模巨大、类型多样、价值密度低、复杂度高、区域性等特点。因此,对农业大数据的存储能力和计算能力要求越来越高。将云计算技术应用到农业信息服务中,为农业信息服务提供更好的存储能力、计算能力和共享信息能力,是对农业信息化技术的极大促进。其中,云平台的资源管理是提高资源利用率的重要环节,是实现农业信息云的关键技术。但是,由于软硬件故障、作业调度资源不足和节点失效等原因,导致作业无法成功运行,从而造成运行时间延长和资源浪费等现象。如何预测作业的终止状态并采取相应的调度措施,是云资源管理优化迫切需要解决的问题。
  本文在对云平台作业失败因素统计分析的基础上,针对云平台复杂负载难以准确地定义特征的问题,提出了基于深度自动编码网络模型;利用任务间的结构化关系,提出了基于多任务学习的模型的预测方法。主要工作和贡献如下:
  (1)提出了农业信息化云服务平台的资源管理框架。通过云资源管理中任务管理器对农业信息化云平台中作业的任务进行预测,对于预测将会失败的任务,采取相应的调度策略,避免资源浪费。
  (2)针对复杂的负载数据难以准确定义特征的问题,提出了基于深度自动编码极限学习机模型的失败作业预测方法,对长任务的资源消耗原始动态序列进行特征的自动提取。实验结果表明,预测的精确度达到98%,精度和时间性能均优于其它预测方法。
  (3)利用作业执行过程中,同一作业下各任务的相关性,提出了基于多任务学习模型的失败作业预测方法,以提高预测的泛化性能,并且达到97.3%的精确度。
  论文提出失败作业预测方法,有效地提高了农业信息云平台中的资源利用效率,缩短作业的运行时间,具有重要的工程意义。
[硕士论文] 常升龙
农业信息化 河南师范大学 2018(学位年度)
摘要:当前在遥感技术的推动下,遥感数据呈现出同大数据类似的特点,即数据量大、要求快速响应、数据多样性、价值密度低,这就需要机器学习的相关知识来处理处理这些遥感数据。如何提高农作物种植结构遥感提取的精度是本研究的重点。
  针对台前县城关镇GF-2号卫星3.2m分辨率遥感影像中农作物种植结构的提取问题,重点研究了BP神经网络的遥感影像分类过程及提升遥感影像分类精度的方法。本文从以下几方面开展研究工作:(1)对农业遥感相关理论的研究,探寻各种遥感影像分类方法的理论基础;(2)对基于机器学习中的BP神经网络的遥感影像分类过程的描述,分析农作物种植结构的遥感提取工作现状和困难;(3)对提升遥感影像分类精度方法的探索:通过机器学习中的多种分类方法、分类算法的对比选择和实验过程中操作方法的改进,提出一种有效提升农业遥感影像分类精度的综合分类方法。
  研究结果表明:多源数据信息的利用能够有效提高遥感影像的分类精度;相较于非监督分类中的ISODATA、K-Means等分类方法,BP神经网络分类方法能够更加精确地分辨出遥感影像中的目标地物信息,相较于监督分类中的SVM、MLC等分类方法,BP神经网络分类方法更顺应智能化分类的潮流;而综合利用多种提升分类精度的方法较传统的分类方法,其精度会有较明显的提升;面向对象的分类方法相较于其它分类方法更能提高分类效率,节省时间、人工和成本,有较大发展潜力。
  (已选择0条) 清除
公   告

北京万方数据股份有限公司在天猫、京东开具唯一官方授权的直营店铺:

1、天猫--万方数据教育专营店

2、京东--万方数据官方旗舰店

敬请广大用户关注、支持!查看详情

手机版

万方数据知识服务平台 扫码关注微信公众号

万方选题

学术圈
实名学术社交
订阅
收藏
快速查看收藏过的文献
客服
服务
回到
顶部