小麥生長監(jiān)測物聯(lián)網關鍵技術研究.pdf

1、小麥在生長發(fā)育過程中有許多內在的規(guī)律，其生長過程除了品種因素之外，與氣象因子、土壤生態(tài)因子等因素高度相關，相應的生長環(huán)境條件會產生對應的植株生理和物理特征。因此，探索研究以田間監(jiān)測數(shù)據(jù)計算和推理小麥的生長狀況成為可能。如何及時、準確和全面的獲取小麥生長過程的關鍵數(shù)據(jù)，對多源數(shù)據(jù)進行有效的融合分析，將監(jiān)測信息由原始的傳感器數(shù)據(jù)提升至決策應用知識，以提高數(shù)字化、定量化的監(jiān)測和診斷能力，是當前研究的難點和核心內容。
　　本文在已初步建設

2、完成的國家小麥監(jiān)控物聯(lián)網中心平臺的基礎上，結合物聯(lián)網與多源信息融合方法與技術，針對小麥生長環(huán)境與長勢特征等數(shù)據(jù)的獲取與應用分析環(huán)節(jié)，進一步深入開展研究。在物聯(lián)網感知層即數(shù)據(jù)獲取環(huán)節(jié)，深入研究田間無線傳感器組網與網內數(shù)據(jù)融合關鍵技術；在物聯(lián)網應用層即數(shù)據(jù)應用分析環(huán)節(jié)，分別深入研究基于點面融合的小麥苗情分類分析方法、基于物聯(lián)網與模型耦合的小麥氣象災害診斷方法和基于圖像識別的小麥葉部病害診斷方法；最后，分別設計開發(fā)以上研究的原型系統(tǒng)并集成應用

3、于國家小麥監(jiān)控物聯(lián)網中心平臺，作為小麥監(jiān)控物聯(lián)網的核心組成部分，面向用戶提供苗情、災情、病情應用服務，為小麥生產管理與災害防控提供決策支持。
　　本文研究的創(chuàng)新性成果主要有以下方面：
　　1)提出了基于田間監(jiān)測數(shù)據(jù)的苗情分類動態(tài)模擬方法，提出了點面融合方法以實現(xiàn)小麥苗情分類等級的空間分布監(jiān)測；
　　2）提出了物聯(lián)網多點、實時監(jiān)測與傳統(tǒng)的小麥氣象災害診斷模型的耦合設計方法，實現(xiàn)了小麥氣象災害的動態(tài)診斷與由點到面的區(qū)域評估

4、；
　　3）提出了基于圖像特征分類識別的小麥病害診斷方法，確立了以顏色、紋理、形狀三種特征向量組合和徑向基核函數(shù)的最優(yōu)支持向量機分類器，建立了基于現(xiàn)場圖像識別的小麥葉部病害遠程診斷。
　　最后，基于以上方法與技術分別設計與實現(xiàn)了原型系統(tǒng)，作為小麥監(jiān)控物聯(lián)網的核心組成部分集成應用于國家小麥監(jiān)控物聯(lián)網中心平臺，實現(xiàn)了面向全國小麥主產區(qū)用戶（包括政府管理部門、農技人員、種植者）提供苗情長勢、氣象災害與病害的監(jiān)測與診斷等綜合應用服務