冬小麥霜凍害模擬方法及其與物聯(lián)網(wǎng)融合初探.pdf

1、小麥?zhǔn)俏覈Z食系統(tǒng)中重要的組成部分，其播種面積、總產(chǎn)和單產(chǎn)量僅次于水稻和玉米，糧食消費(fèi)總額占全國比重的20％左右。在小麥的種植結(jié)構(gòu)中，冬小麥占到了80％以上，但由于其生長周期較長，歷經(jīng)整個(gè)冬季，時(shí)有極端低溫和溫度驟升驟降等問題發(fā)生，氣候環(huán)境條件變化較大，嚴(yán)重影響冬小麥生產(chǎn)，威脅糧食安全。冬小麥霜凍害模擬系統(tǒng)可及時(shí)掌握冬小麥生產(chǎn)環(huán)境的溫度變化，加強(qiáng)對(duì)霜凍災(zāi)害快速準(zhǔn)確監(jiān)測和預(yù)警，為用戶爭取更多時(shí)間根據(jù)田間情況和災(zāi)害狀況調(diào)整冬小麥生產(chǎn)管理方案

2、。因此加強(qiáng)霜凍害模擬系統(tǒng)的研究對(duì)提高冬小麥生產(chǎn)管理水平，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收具有重要的意義。本研究依靠國家農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)課題(200903010)“小麥苗情數(shù)字化遠(yuǎn)程監(jiān)控與診斷管理關(guān)鍵技術(shù)”，農(nóng)業(yè)部(948)計(jì)劃項(xiàng)目(2011-G9)“中國農(nóng)業(yè)適應(yīng)氣候變化關(guān)鍵技術(shù)引進(jìn)”和“十二五”支撐計(jì)劃課題(2011BAD32B03)“重大農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害防控與管理技術(shù)與示范”，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所牽頭，提供基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)和遠(yuǎn)程

3、監(jiān)控設(shè)備。針對(duì)加拿大FROSTOL模型進(jìn)行了較系統(tǒng)的分析，并探討了與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合的可行性，基于作物模型學(xué)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設(shè)計(jì)構(gòu)建了冬小麥霜凍害模擬系統(tǒng)。
　　本研究通過對(duì)FROSTOL模型的深入研究，剖析了模型的基本原理和運(yùn)算機(jī)制，并根據(jù)FROSTOL模型內(nèi)部算法，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，建立了新模擬系統(tǒng)的模擬模塊。同時(shí)分析了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)特點(diǎn)，充分利用物聯(lián)網(wǎng)在數(shù)據(jù)獲取、傳輸?shù)确矫娴奶攸c(diǎn)及優(yōu)勢，提出作物模型與物聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合的模擬系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，并對(duì)

4、這種將兩種科學(xué)技術(shù)相結(jié)合的模擬系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)架層次重新劃分，體現(xiàn)模擬系統(tǒng)的功能特性。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案在應(yīng)用管理部分主要采用瀏覽器/服務(wù)器模式(Browser/Server)，采用C＃計(jì)算機(jī)語言，在.NET環(huán)境下編譯運(yùn)行。結(jié)合前期研究運(yùn)行在WEB服務(wù)器上的一系列配套應(yīng)用軟件并在此基礎(chǔ)上加以完善實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的采集、處理和存儲(chǔ)。模擬系統(tǒng)具有良好的便用性、維護(hù)性和可擴(kuò)展性，便于進(jìn)一步發(fā)展。模擬系統(tǒng)主要分為數(shù)據(jù)采集傳輸、災(zāi)害模擬預(yù)警、系統(tǒng)管理、用戶管理