基于GPS的农田信息采集技术及提高使用精度的研究

摘要

论文首先综述了精细农业技术概况及发展趋势,指出在中国发展精细农业的必要性和长期性.介绍了GPS与GIS的技术原理、组成和功能,并着重分析了GPS的定位原理和误差来源,为后面定位精度的研究提供了理论基础.针对实验室现有的设备,分别对单点定位误差和区域定位误差进行试验、分析,对不同GPS使用精度进行比较.该文在分析GPS数据输出语句格式的基础上,设计GPS接收机与计算机的硬件接口及WINDOWS通讯程序,实现了GPS数据的计算机采集.并通过不同坐标系之间的转换、高斯投影,实现了数据转化,从而运用GIS软件ArcView来处理GPS接收的数据,实现了GPS与GIS在农业中的集成应用.针对农田信息采集难的特点,该文探讨了农田信息的多种采样方案,并且对其特点及适用性进行了分析与比较.研究了单机方式、联机方式、网络方式等多种数据采集系统结构,并对数据通讯进行了分析,提出了利用GSM无线通讯方式,其主要优点为通讯距离几乎不受限制,为农田信息采集系统的设计提供了多种选择.研究了土壤水分快速测量方法及测量原理,并用SWR型土壤水分测试仪进行了试验,试验表明,土壤水分在农田平面上的分布存在差异;在截面上的分布存在分层现象,且随着深度的增加,土壤含水率先增加后逐渐减少的.试验结果具有较强的研究与实用价值.

目录

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第一章绪论

1.1精细农业技术概况及发展趋势

1.1.1精细农业技术系统体系结构

1.1.2精细农业在国外的发展概况

1.1.3精细农业在中国的发展现状及趋势

1.2本课题的研究目的和主要内容

1.2.1课题研究目的与意义

1.2.2课题研究的主要内容

1.3本章小结

参考文献：

第二章GPS与GIS技术原理及GPS测量误差分析

2.1 GPS、GIS在精细农业中的作用

2.2 GPS的系统组成及定位原理

2.2.1 GPS系统的组成

2.2.2 GPS定位原理

2.3 GPS测量的误差来源及其影响因素分析

2.3.1误差的来源与分类

2.3.2误差的影响

2.4 GIS系统的基本组成和功能

2.4.1 GIS的组成

2.4.2 GIS的基本功能

2.4.3 GIS软件平台简介

2.5本章小结

参考文献：

第三章GPS定位精度的试验研究

3.1单点定位误差的研究

3.1.1试验方案设计

3.1.2试验结果及分析

3.1.3提高精度的方法

3.2用算术平均值法提高精度

3.3区域定位误差及其降低方法

3.4区域面积计算方法

3.4.1三角形分割法

3.4.2泰森多边形法

3.5本章小结

参考文献：

第四章GPS与PC机的数据通讯的研究与实现

4.1 GPS数据输出格式和数据接收

4.1.1 GPS数据输出格式

4.1.2 GPS数据接收系统的实现

4.2 GPS坐标分类及坐标转换

4.2.1 GPS坐标分类

4.2.2 GPS接收数据坐标转换

4.3利用ArcView软件画图

4.4本章小结

参考文献：

第五章农田信息快速采集与处理

5.1农田生物环境信息

5.1.1农田生物环境信息的组成

5.1.2农田生物环境信息的特点

5.2各种传感器在农田信息采集中的应用

5.2.1 pH值传感器

5.2.2 SWR型土壤水分传感器及测试仪介绍

5.3采样方案设计

5.3.1采样点选择

5.3.2采样土壤层

5.3.3采样时间及采样量

5.4农田信息数据采集方式

5.4.1数据采集系统结构

5.4.2数据通讯

5.5水分测量试验

5.5.1土壤水分及测量方法

5.5.2土壤水分GPS定位试验

5.6本章小结

参考文献：

第六章结论与展望

附录一：用AgGPS123接收到的点A的原始数据（部分）

附录二：泰森三角形法面积计算程序源代码

附录三平面含水率随机采样试验原始数据

附录四：载面含水率原始数据

致谢

本论文受