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基于物联网和WebGIS果园监测系统的设计与实现
基于物联网和WebGIS果园监测系统的设计与实现
摘要：随着农业技术的发展和变化，传统的果园管理模式已经无法满足农民对果园监测和决策的需求。本文提出了一种基于物联网和WebGIS的果园监测系统，能够实时采集果园中的气象数据、土壤湿度数据和果树生长情况，并将这些数据可视化展示在WebGIS平台上，以便果农进行决策和管理。本文详细介绍了该系统的硬件与软件设计，以及系统的应用实例，并进行了系统的功能测试和评价。
1.引言
果园是农业生产中重要的部分之一，决定了果树的生长情况和果实的质量。然而，传统的果园管理方式存在一些问题，如信息获取不及时、数据准确性低等。因此，基于物联网和WebGIS的果园监测系统应运而生。
2.系统设计
2.1系统架构
本系统包括传感器节点、物联网网关、WebGIS服务器和果农移动端，其结构如图1所示。传感器节点负责采集果园中的气象数据、土壤湿度数据和果树生长情况，然后通过物联网网关将数据传输到WebGIS服务器。果农可以通过移动端访问WebGIS服务器，实时查看果园的状态和数据。
2.2硬件设计
传感器节点由气象传感器、土壤湿度传感器和果树生长传感器组成。气象传感器负责采集果园的温度、湿度和光照强度等数据，土壤湿度传感器负责采集土壤湿度数据，果树生长传感器负责采集果树生长情况的数据。这些传感器通过无线方式与物联网网关进行通信。
2.3软件设计
WebGIS服务器使用开源的地理信息系统软件搭建，负责接收传感器节点提供的数据并进行处理。同时，服务器也提供了WebGIS平台，用于展示果园的实时数据和历史数据。果农可以通过移动端访问WebGIS平台，并进行果园的监测和决策。
3.系统实现
3.1系统搭建
首先，我们搭建了一个实验果园，并在果园中布置了传感器节点。传感器节点通过无线方式与物联网网关进行通信，物联网网关将数据发送到WebGIS服务器。WebGIS服务器使用开源的地理信息系统软件搭建，负责接收和处理传感器节点提供的数据。
3.2数据可视化
我们使用WebGIS平台对果园的实时数据和历史数据进行可视化展示。果农可以通过移动端访问WebGIS平台，并实时查看果园的状态和数据。同时，我们还提供了一些功能，如数据查询、报表生成等，以方便果农进行决策和管理。
4.系统应用实例
我们在实验果园中进行了系统的应用实例。我们设置了一些实时报警规则，如温度超过一定阈值、土壤湿度过低等。当这些报警规则触发时，系统会自动发送短信或邮件给果农，以及时提醒果农进行处理。
5.系统评价与总结
我们对该系统进行了功能测试和评价。测试结果显示，该系统能够准确地采集果园中的气象数据、土壤湿度数据和果树生长情况，并将这些数据可视化展示在WebGIS平台上。果农可以通过移动端实时查看果园的状态和数据，并进行决策和管理。因此，该系统能够满足果农对果园监测和决策的需求。
综上所述，基于物联网和WebGIS的果园监测系统能够有效地提高果园管理的效率和质量，为果农提供了一个方便、高效的管理工具。未来，我们将继续改进该系统，并将其应用到更多的果园中。
关键词：物联网；WebGIS；果园监测；可视化展示；决策和管理