湿地水生态远程监测系统设计开题报告

 2021-12-02 01:12

1. 研究目的与意义(文献综述)

湿地生态是一种从水源过度到陆地的特殊生态系统,他的独特地理环境决定了他特有的价值,因其丰富的动植物储备资源和独特的生态系统调节功能,被誉为“地球之肾”。独特的气候,水文,地理环境成就了其复杂而又完善的独一无二的生态功能,近20年来我国的湿地总面积减少了约11%,因此,保护我国湿地生态系统的行动刻不容缓,必须把相应人力物力落到实处,实事求是的去保护面积日渐减少的湿地生态系统。

湿地生态系统具有多种多样的功能:1)调蓄水量和调节气候。2)独特的食物链和能量循环。3)提供了适宜的各类珍稀动植物栖息地。4)净化污水,缓解气候变暖。湿地还具有很高的生态,经济,社会价值。地球是人类唯一的赖以生存的家园,湿地生态系统在我们这个大家园中扮演着举足轻重的作用,保护湿地生态环境就是保护我们自己。

湿地研究最早起源于国外,七八十年代,gis,rs和gps技术出现开始发展,应用于湿地研究和保护,这对各类环境的保护具有重大的历史意义,也极大的加深了保护湿地环境重要理念,近年来,各国之间不断进行学术交流,相互促进进步,在远程遥控保护湿地水生态方面取得了重大的进步,但此技术仍不是很成熟。国内地域差异显著,从寒温带到热带,高原到临海,平原到山地,表现出多种多样的湿地环境,也对湿地研究带来了多种需考虑的因素和需克服困难。国内因人口密度大,环境污染严重,本更应该发展迅速的湿地水保护技术却并非如此,急需加紧步伐,对此作出突破性进展,在遥感监测方面多下功夫。在远程监测技术上仍然具有效率低,功耗大成本高,覆盖率低等缺陷。所以在此现状下提出此课题,旨在远程监测技术上能更进一步,为人类环境保护做出一点贡献。

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2. 研究的基本内容与方案

本文基于湿地生态系统遭遇巨大破坏,湿地水资源环境日益恶化,迫切需要进一步整治和保护的前期下,进行一些的浅显研究,旨在研究湿地水生态的远程监测系统对相应水资源进行实时监控和结果分析,目的在于分析监测结果,帮助保护湿地水生态,提供相应的数据支持,更加快速方便的在实际行动中保护湿地水资源。

整个远程监测系统由现场数据采集系统,数据传输及结果分析系统两个子系统组成,实现湿地水水质的数据采集,数据传输,数据处理,结果分析,及发布浏览等功能。

在数据采集方面可采集ph值,电导率,水温,氨氮含量等参数,通过分析仪器转化为传输信号输出,在数据传输方面采用nb-iot技术,可拥有低功耗,广连接,深度覆盖等优点,有效改善了数据传输控制的可靠性。通过将数据上传至云平台,应用服务器通过网络传输协议与云平台之间进行数据通讯,实现数据接收。采用pic系列芯片构建数据分析及结果产出端。其具有功能精准,价格实惠,开发环境优越等优点。整个系统可采用protues仿真完成大部分实践,并在此基础上提出改进和完善,达到适应不同类型环境的监测系统。

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3. 研究计划与安排

第1-3周:明确选题和研究内容,查阅相关文献及资料,确定所需仪器等设备,确定研究方向,完成文献翻译及开题报告。

第3-6周:设计出系统主体,明确各模块功能和设计要求,根据实际情况完成调整和进一步完善。

第6-12周:完成程序调试,并仿真测试,分析结果,根据仿真结果提出改进并完善。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1] mompoloki pule; abid yahya; joseph chuma. wireless sensor networks: a survey on monitoringwater quality.electrical; computer and telecommunications engineering department; botswanainternational university of science and technology. 2017, 562-570.

[2] li dou; cui wang; zhao cui; lei li; zhao zhai. wireless sensor networks: a survey on monitoringwater quality.institute of wetland research , chinese academy of forestry , beijing , china2020, 495-504.

[3]jamil amanollahi, shahram kaboodvandpour, hiva majidi. evaluating the accuracy of ann and lr models toestimate the water quality in zarivar international wetland, iran. natural hazards. 2017, vol.85 (3), pp.1511-1527.

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