小流域监测数据资源的调查与分析评价

通过对小流域监测数据资源的调查,摸清了黄河流域水土保持监测数据在相关行业的分布、采集数据的质量状况和目前数据资源的共享方式及存在问题,同时根据水土保持工作的需要,提出比较结合实际的水土保持监测数据的种类和数量,对今后水土保持监测数据库建设和数据资源共享具有一定的引用价值和参考作用。     

松辽流域水土保持监测信息系统的设计与实现

围绕松辽流域水土保持监测业务需要,利用现有基础条件,设计了松辽流域水土保持监测信息系统。该系统汇集了水土保持区域、常规监测点、生产建设项目、野外调查单元及水文泥沙站点等数据,统筹考虑了水土保持监测数据的采集、存储、管理与共享方式;基于松辽流域水土保持监测信息标准化数据,严格按规范和标准进行规范化统一入库,构建数据库,有效地存储、管理与分发图形、图像和音像等专业数据,实现信息资源共享;遵循主流接口规程和协议标准,为进一步提升松辽流域水土保持监测信息智能管理水平提供了数据基础和技术支撑。     

江苏省水土保持监测系统建设

为适应新形势下水土保持改革发展的需要，结合江苏省水土流失现实情况和水土保持信息化建设的基本业务管理需求，建立了江苏省水土保持监测系统。介绍了该系统的建设目标、结构和设计内容，并指出其实现了对坡面径流场、控制站、气象站、综合实验站水土保持监测信息的采集、传输、入库等。经过3 a的运行，该系统为江苏省水利信息采集、数据存储、监测数据传输等核心业务提供了有力支撑，在改造传统水土保持监测手段、提高管理服务能力等方面发挥了重要作用。     

基于高空影像的水土保持监测信息管理系统建设

[目的]为提高开发建设项目水土保持监测效率,实时全面反映施工期水土流失状况和水土保持防治效果。[方法]在大量水土保持监测实践工作基础上,根据水利部关于水土保持监测最新规程,利用高空遥感和无人机影像技术。[结果]根据开发建设项目水土保持监测信息管理系统功能需求,构建了包括数据采集、数据信息库、应用系统层、功能层、基础设施层等的水土保持监测信息管理系统,并针对6大业务系统分别进行了初步方案设计。[结论]该水土保持监测信息管理系统设计合理,可以提高监测精度,保证监测数据的科学性和准确性,为开展具体信息系统开发提供参考。     

基于三维GIS的河南省数字水土保持管理信息系统研究

以河南省历次水土保持普查数据为基础,分析对比土壤侵蚀调查成果,按照四大流域、小流域、市(县)行政区划,从水蚀野外调查、侵蚀沟道普查、土壤侵蚀动态变化、技术档案管理、信息发布等方面开展研究。在深入分析水土保持监测信息业务需求和特点的基础上,进行了基于三维GIS平台的数字水土保持监测信息管理系统的设计开发。对系统建设背景、目标、基础理论方法、框架结构与支撑技术、系统功能、系统实现等进行了详述。该系统能通过水土流失动态变化数据分析,为水土保持决策提供有力的数据支撑。     

黄河流域水土保持监测评价能力建设

在对黄河流域水土保持监测评价能力现状和存在问题分析的基础上,确定提高监测评价能力建设的目标和发展方向。通过建立多源数据交换与共享机制、数据获取和更新保障机制、水土保持监测评价数据标准、分析评价方法、元数据管理机制,提高系统的数据质量和利用潜力,构筑数据采集、管理和综合分析与评价平台及应用培训等工作,增强黄河流域水土保持监测和评价的综合能力。     

基于云原生技术的土壤墒情监测系统设计与应用

该研究针对全中国尺度的土壤墒情监测需求,构建基于自动监测站原位监测与多源专题数据的土壤墒情数据获取感知技术体系,提出数据质量控制清洗策略并建立数据校正插补模型。系统基于云原生技术设计,将模块以微服务形式灵活开发部署,通过容器技术打包运行独立实例,布设了墒情数据上报采集、可视化分析和数据挖掘应用等核心模块。依托空间分析和WebGL技术开发3D WebGIS数据分析功能模块,实现协同土壤墒情、土地利用、海拔高程等多源数据可视化分析与制图,深入挖掘数据价值,实现墒情估算和基于水量平衡的灌溉决策应用服务。系统已在中国21个省份得到应用,建立自动监测站970个,采集监测数据6000余万条,为用户掌握土壤墒情现状、指导农业节水灌溉、获取可靠科研数据等应用提供数据与技术服务。     

斜坡演化的自组织临界性和防护系统的可靠性分析

在全面分析开发建设项目水土保持监测的业务和数据需求的基础上,提出了统一的监测指标体系,构建了基于3S技术的开发建设项目水土保持监测信息系统.该系统将数据采集(包括空间数据和属性数据)与预处理,数据管理与业务应用等融为一体,可以直接输出规定格式的监测数据报表、监测报告、统计图表和专题图.经测试和初步试用,该系统具有较强的操作性和良好的适用性.     

基于无线传感网络的耕种机具空间力监测系统开发与试验

针对实时监测耕种机具作业中所受空间力大小,该文提出了一种能够在现场和远程实时监测耕种机具受力情况并带有提示报警的监测系统。该系统采用基于Zigbee的WSN（wireless sensor network）完成数据的采集和近程传输,采用嵌入式处理器ARM11作为现场监测终端的中央处理单元CPU,并搭建WinCE6.0操作系统,完成数据交换、处理和监测报警等功能。通过安装在耕种机具上的测力传感器,实现对耕种机具受力情况的实时检测。经土槽试验测试,系统实现了耕种机具空间力的实时监测以及监测数据的存储,人机界面交互性良好,可为耕种机具的研究设计提供技术支持。     

少免耕播种机牵引阻力远程监测系统

针对少免耕播种机牵引阻力的监测,该文提出了一种能够实时采集信号、无线传输数据、现场移动监测、远程同步监测的少免耕播种机牵引阻力监测系统。该系统通过在3点悬挂杆铰接处安装2维轴销测力传感器实现对其受力情况的实时检测。采用无线传感网络技术(wireless sensor network,WSN)实现传感器信号采集和数据短距离无线传输。采用嵌入式技术开发无线数据监测移动终端,实现牵引阻力的现场监测以及数据转发。利用Visual C++开发的远程监测软件,在远程计算机上实现牵引阻力的动态监测、实时显示、在线分析和批量存储。经计量,该系统模拟量检测最大误差为4 mV,线性度为0.04%。田间试验表明:系统实现了少免耕播种机牵引阻力的现场移动监测以及远程同步监测,系统使用方便并降低了田间测试的复杂程度。     

黄河流域水土保持动态监测数据管理系统研发

黄河流域水土保持动态监测数据管理系统以Oracle为数据库,运用IntelliJ IDEA开发工具,以全国水土流失动态监测项目黄河流域(片)29个水土保持监测站点的气象信息为处理对象,实现监测站点雨量、风速、风向等数据的实时传输及综合展示,通过系统自动完成降雨场次、最大30 min降雨强度、降雨侵蚀力等后台计算,按照水土保持监测规范,实现监测站点逐日降雨量和降雨过程摘录表的自动计算、自动整编和格式/非格式整编管理、下载,系统的开发改变了降雨数据人工计算、摘录、整汇编等烦琐而又重复的工作,为今后小流域监测站点信息化建设提供了重要基础条件。     

输变电工程水土保持在线监测系统关键技术研究

[目的]研发一套集数据采集、存储、分析等功能的输变电工程水土保持在线监测系统,以提高水土保持监测工作质量和效率。[方法]以影响水土流失的气象因子(包含雨量、温度、湿度、风速、风向等)与土壤含水量作为研究对象,选择符合技术要求的传感器,将传统的水土保持监测设备与最新测试技术、计算机技术和通信技术相结合,初步集成研发了水土保持在线监测系统关键技术。[结果]经现场试运行验证,系统关键技术测试数据误差率小于5%,精确度和可靠性较高。系统运行状态稳定,软件用户界面操作简单且功能完善,采集和处理数据具有直观、准确、实时的优点。[结论]研制的输变电工程水土保持在线监测系统关键技术具有良好的稳定性和精确度,满足技术要求,可应用于输变电工程水土流失监测实践工作中。     

基于窄带物联网的养殖塘水质监测系统研制

为了促进水产养殖信息化的发展,更加准确、便捷地对水产养殖塘进行监测,该文研发了一种基于窄带物联网(narrow band Internet of Things,NB-IoT)技术的养殖塘水质监测系统,实现了对多传感器节点信息(温度、pH值、溶解氧等环境参数)的远程采集和数据存储功能,以及对养殖塘的智能控制和集中管理。系统利用STM32L151C8单片机和传感器终端实时采集温度、pH值、溶解氧等水质信息,通过NB-IoT技术实现数据汇总和远距离传输至IoT电信云平台,Keil工具实现NB无线通信模组数据格式的设计以及数据的发送,Java用于开发访问云平台、控制底层设备和本地数据处理的后台监测应用,其既能够发送HTTP请求对云平台数据进行监测,也可以向底层控制模块下发命令,控制增氧机等设备的启动和关闭。试验结果表明:该系统可实时获取温度、pH值、溶解氧等水质参数信息,温度控制精度保持在?0.12℃,平均相对误差为0.15%,溶解氧控制精度保持在?0.55mg/L以内,平均相对误差为2.48%,pH值控制精度保持在?0.09,平均相对误差为0.21%。系统整体运行稳定,数据传输实时、准确,能够满足实际生产需要,为进一步水质调节和水产养殖生产管理提供了有力的数据和技术支持。     

庆阳市水土保持信息化智能管理平台研发初探

为进一步提高庆阳市水土保持信息化建设能力和管理水平,培养一批掌握水土保持信息化技术的现代化管理团队,庆阳市水土保持生态环境监测分站协同武汉卓兴创信息技术有限公司共同开发了庆阳市水土保持信息化智能管理平台。结合庆阳市水土保持工作的实际开展情况,采用B/S架构的方式进行平台搭建,通过互联网技术,利用计算机、智能移动终端等设备,建立了集水土保持数据采集上报、管理应用、统计分析、查询共享于一体的智能化综合管理平台,通过网页的形式进行访问。该平台的建立,使相关人员能够更便捷高效地获取资源信息,为水土保持规划、治理、监督和监测等提供有力的支持。     

水土保持动态监管分析系统的功能与实践

由于监管目的 和要求有所不同,水土保持动态监管的业务需求中各类信息化监管数据和应用成果都相互独立较难共享,这为各级水行政主管部门的统一综合监管带来困扰.结合江苏省水土保持生态环境监测总站相关工作的业务逻辑及监管经验,设计实现水土保持动态监管分析系统.该系统通过多因子矢量叠置分析技术划分最小因子图斑,并以此作为监管对象;...     

遥感技术在生产建设项目水土保持监测中的应用

监测技术是困扰生产建设项目水土保持监测的关键问题之一。从生产建设项目水土保持监测需要解决的指标入手,探讨了遥感技术在生产建设项目水土保持监测中的应用优势。在生产建设项目水土保持监测中,可以优于5 m分辨率的遥感影像为数据源,通过解译及现场查勘,建立背景专题数据,而后按照规定频次进行专题数据更新,并结合现场定位观测及量测,实现对生产建设项目水土流失全过程、全方位监测,为生产建设项目水土流失防治提供全面的数据支撑。     

草原植被盖度与物候智能监测系统研制

针对目前草原植被盖度和物候期监测中存在的连续工作能力差、自动监测能力弱和精确度较低问题，将固定监测、移动监测和云平台结合，研制了一种草原植被盖度与物候智能监测系统。该系统主要由固定监测子系统、移动监测子系统以及草原物候智能监测云平台组成。固定监测子系统主要由物候相机、供电模块、通信模块、边缘计算控制器和支撑立杆等组成，移动监测子系统主要包括手持机和应用程序。草原物候智能监测云平台基于浏览器/服务器模式架构设计，具有信息查询、数据分析、数据显示和数据共享等功能。固定监测子系统和移动监测子系统可实现草原植被图像数据的采集和上传，然后通过云服务器部署的图像处理程序自动提取草原植被指数和植被盖度并存入数据库。在此基础上，通过拟合植被指数的时间序列获得植被生长曲线，并利用TIMESAT软件提取物候参数。经测试，提出的利用过绿指数（excess green index，EXG）结合最大类间方差法分割草原植被图像进而实现草原植被盖度识别的方法获得了90%的精确度，满足草原植被盖度自动化和批量化提取需求。并且，本研究在提取相对绿度指数（green chromatic coordinate，GCC）、EXG与归一化红绿差分指数（normalized green red difference index，NGRDI）植被指数的基础上，采用Double Logistic函数拟合的植被生长曲线可以准确反映植被生长周期。试验结果表明，该系统为草原植被数智化监测和管理提供了可靠的技术和数据支撑。     

安家沟流域地面监测数据质量及合理性评价

2005年开始,安家沟流域实施了全国水土保持监测与公告项目,截至目前已经积累了10多年的监测资料。为验证监测数据信息质量,从观测方法及数据的合理性、准确性、统计规律等方面对12年监测数据系列进行了对比分析,结果表明监测数据具有真实性、准确性和合理性,结果是可信的。     

关于水土保持监测工作的思考

作为水土保持与规划的一项基础性工作,水土保持监测采集的数据是水土流失监测系统的基础性依据,为防治水土流失与开展水土保持工作提供了科学依据,并提高了水土保持决策水平,服务于生产实践。基于此,阐述了水土保持监测的概念,并全面分析了水土保持监测的目的和重要性,同时介绍了水土保持监测的方法,从总体上对水土保持监测工作有了更深层次的认识,对于开展监测工作作出了新的探索。     

基于WebGIS与模型的农业经济监测与评价系统的建立

为动态、准确获取区域农业生产的投入结构、产出水平、经济效益等信息,在时空数据库支持下,以开源SharpMap为地图服务器,利用ASP.NET（C#）语言,建立农业经济监测与评价系统（SHAEWS）,SHAEWS的构建包括农业投入产出监测数据库和模型系统两部分。数据库由样本农户动态监测数据、地形图数据和元数据组成。模型系统包含作物数据聚合与分析模型、轮作茬口识别及数据聚合分析模型、柯布-道格拉斯模型和综合评价模型。SHAEWS包括样本数据采集与编辑、样本数据检验、作物评价、茬口评价、投入产出定量模型分析、时序分析、区域分析、报表输出、元数据浏览等9个功能子系统。结果表明,该系统能够把样本监测数据与地图数据相结合,并通过模型运算,实现区域农业投入产出等信息的在线共享、评价与服务。