论文部分内容阅读
沙漠化问题已经成为当今世界所面临的最大的环境、社会、经济问题之一。物联网的发展为改变传统的沙漠化监测方式提供了契机。借助物联网中的无线传感器网络技术并结合.NET、数据库、数据挖掘等技术可以实现沙漠植被环境数据的快速采集、即时传输、web显示以及知识发现。因此,本文基于物联网技术对沙漠植被环境监测中的架构设计、数据挖掘、系统设计等方面进行研究和探索。 主要的工作如下: (1)实现了对沙漠植被环境监测系统的整体架构设计。由于该系统监测地域广阔、地点分布偏僻分散,所以按照物联网的三层架构,采用传感器、ZigBee网络、GPRS和卫星通信等技术对其进行设计。 (2)针对采集到的大量监测数据,引入数据挖掘技术方面的知识,运用数据挖掘技术中的粗糙集方法,分析了众多的属性约简算法和规则抽取算法的优缺点,最终建立了基于差别矩阵的约简算法和规则抽取算法,对采集到的数据进行属性约简和规则抽取。 (3)对沙漠植被环境监测系统软件进行相关设计与分析。介绍了关于系统软件设计的相关技术,设计了系统软件的总体功能结构框图,并对数据库的设计和系统可靠性的分析与设计进行了详细的阐述。 (4)实现了基于物联网技术的沙漠植被环境监测系统设计。该监测系统能够有效地监测和分析沙漠植被环境的相关指标(空气温度、空气湿度、降雨量、光辐射、风速、风向等),实现了实时监测、数据分析、历史数据查询、火灾预警等功能。 (5)实现了基于粗糙集理论的数据挖掘软件设计。该数据挖掘软件能够对原始决策表进行属性约简、规则抽取、规则筛选,最终获得有效规则,以便人们发现潜在有用信息,从而为沙漠化监测起到一定的指导作用。