森林环境监测装置设计开题报告

 2021-08-08 23:56:02

1. 研究目的与意义

传统的森林环境监测体系侧重于对森林资源数量的调查,而忽略了对森林环境因子的监测,采样内容相对单一,并且采样数据不能实时共享,已不能适应现代林业形式发展的需要。本系统用于监测森林气候的温湿度等环境因子,并且利用无线收发技术,将采集到的数据传给远程上位机,充分实现了数据的实时共享,改善了传统森林环境监测体系的不足。

森林环境监测可为森林合理经营,宏观调控,实现人类生态环境与经济协调发展提供理论依据。同时监测结果可应用于森林生态环境效益评价,对森林生态效益进行科学计量和评价,对于指定合理的环境政策和社会发展规划具有十分重要的意义。

2. 国内外研究现状分析

森林环境监测是制定保护战略和实施保护行动的前提和基础。一些发达国家率先展开了森林环境监测网络的研究,如美国的LTER和EMAP计划,国际IGBP和联合国的GEMS等。先进国家在森林资源监测内容和手段上都有很大进展。在监测内容方面,除传统的森林生长指标外,增加了森林健康状况和重要生态环境因子。在监测手段上,先进国家已研制了成套的先进仪器设备,籍此可以对森林资源和重要生态因子进行连续观测,观测数据可以被直接输入到计算机中进行数据处理,从而可节约大量人力物力,提高和保证观测数据的准确性和连续性。

中国的森林生态环境监测网络系统在90年代也有了一定的发展。中国科学院正在筹建中国生态环境研究网络(CERN),林业部已建立了以11个森林生态定位站构成的中国森林生态研究网络和森林资源监测网络。中国森林生态系统定位观测已有20年的历史,在森林生态定位研究及监测的理论,网络建设,信息管理,检测方法等方面有力一定的基础,并积累了宝贵的经验。

3. 研究的基本内容与计划

森林环境监测装置用于完成对森林环境温湿度的实时采集并显示,通过无线发送模块将采集到的温湿度数据传给远程上位机,上位机通过接收模块接收数据并显示。整个系统由微控制器模块、温湿度采集模块、按键控制模块、数据存储模块、无线收发模块、显示模块等组成。每个模块实现特定的功能,利用发光二极管指示系统的工作状态。单片机在整个系统中起核心控制部分,通过总线控制温湿度传感器的一些参数,如采样频率等,能够对温湿度传感器采集到的数据进行处理(存储和管理),并且可以控制显示装置显示采集到的数据。无线收发模块用于连接上位机和下位机,利用无线串口通信将单片机的数据发送至pc机显示,同样pc机也可以对单片机进行信号反馈。

计划:①撰写开题报告和文献综述(1-3周)

②系统硬件设计(4-5周)

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4. 研究创新点

森林环境监测装置可以实时的采集并显示森林环境的温湿度,利用无线收发技术将数据传送给远程的上位机,充分实现了数据的实时共享,避免了在信息采集、存储和管理上的重复浪费,从而节约了林业开支。

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