基于無線傳感器網(wǎng)絡的PH值的測量和精準施肥.pdf

1、以數(shù)據(jù)為中心的無線傳感器網(wǎng)絡近年來呈井噴式的發(fā)展，應用領域和關鍵技術的突破也越來越多，我國是農(nóng)業(yè)大國，民以食為天，所以農(nóng)業(yè)是根本，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)尋求改變的勢頭也變得無法阻擋。無線傳感器網(wǎng)絡是集信息采集、信息傳輸、信息處理于一體的綜合性的智能信息系統(tǒng)，以采集、協(xié)作的感知以及處理網(wǎng)絡覆蓋地理區(qū)域中感知對象的信息，并將信息發(fā)布給觀察者為目的，自身有著以數(shù)據(jù)為中心、自組織和容錯性、廣播通信和多條路由協(xié)議和動態(tài)的拓撲結構等特點，能在不同的領域發(fā)揮著非常

2、重要的作用，比如行星探測、海底偵測、智能交通、機場防侵犯、元首的安全保衛(wèi)以及精準施肥等各個方面。
　　無線傳感器網(wǎng)絡技術應用在農(nóng)業(yè)上最根本的目的是在對成本最大化節(jié)約的前提下，增加農(nóng)作物的產(chǎn)量，土壤中有效養(yǎng)分對農(nóng)作物在生長發(fā)育過程中起著至關重要的作用，土壤中有效養(yǎng)分的不同，土壤PH值也會由差異，這兩者之間有著緊密的聯(lián)系，這就對在施肥過程中肥料的使用提出了要求，因此，如何用最簡單并且有效的辦法知道農(nóng)作物的需要施用肥料的種類和含量是現(xiàn)代

3、農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中急需解決的問題。
　　本文在根據(jù)研究對象的實際問題選擇合適的節(jié)點部署方案和節(jié)點定位算法的基礎上，構建了PH值與土壤有效養(yǎng)分的相關模型，并結合精準施肥系統(tǒng)，對模型進行了應用。根據(jù)安陽滑縣監(jiān)測區(qū)域的覆蓋面和地形選擇基于蜂窩網(wǎng)格的節(jié)點部署方案和DV-HOP節(jié)點定位算法。基于蜂窩網(wǎng)格的節(jié)點部署方案將網(wǎng)絡的覆蓋抽象為圓覆蓋問題，相關材料證明當傳感器節(jié)點與其相鄰節(jié)點的交點構成正六邊形時，傳感器節(jié)點的有效覆蓋面積達到最大，該方案能

4、使監(jiān)測區(qū)域內部署的傳感器節(jié)點最少的情況下節(jié)點還能監(jiān)測到目標區(qū)域的每個地方。DV-HOP節(jié)點定位算法是估計出需要定位的節(jié)點和錨節(jié)點之間的最小跳數(shù)，信標節(jié)點向鄰居其相鄰節(jié)點傳輸含有自身信息的數(shù)據(jù)包，然后需要定位的節(jié)點存儲的信標節(jié)點的信息和距離信標節(jié)點的最小跳數(shù)，根據(jù)公式計算出每跳的距離值，最后再乘以最小跳數(shù)就是定位的節(jié)點和信標節(jié)點的實際距離。
　　構建土壤PH值與土壤有效養(yǎng)分的相關性模型。在需要監(jiān)測的目標區(qū)域以每戶為單位對其所屬的土地

5、進行采樣，把樣本拿回實驗室，先按土壤類型進行分類，根據(jù)需要測定的不同養(yǎng)分選擇相應的化學方法對養(yǎng)分含量進行測定，并測量出樣本的PH值，然后把每一種土壤質地依據(jù)測定的有機質、全氮、有效磷和速效鉀的含量分別和PH值在excel中構建回歸方程，并計算出相關系數(shù)，構建出不同質地土壤的PH值和其有效養(yǎng)分的相關性模型。
　　把模型應用到精準施肥系統(tǒng)中。利用元數(shù)據(jù)技術，開發(fā)基于WebGIS的精準施肥系統(tǒng)，實現(xiàn)系統(tǒng)中的各個功能，把PH值與土壤有效養(yǎng)