农田复杂环境论文

农田复杂环境论文（精选5篇）

农田复杂环境论文 第1篇

1 无线传感器网络定位技术的概念

1.1 无线传感器网络的定义

无线传感器网络是在微机电系统、片上系统、无线通信技术以及嵌入式技术的快速发展的基础上, 应运而生的一种多跳自组织网络。在实际生活中, 在被传输网络所覆盖的区域环境中, 通过感知、采集等方式采集区域里的信息, 并及时传送给网络管理者。

无线传感器网络对数据信息, 主要通过采集、处理以及传输三种功能来实现。这也进一步运用了现代技术中的传感器技术、计算机技术以及通信技术, 这些技术与其功能是相对应的。

在无线传感器网络以定位技术的应用中, 对信息位置的准确判定最重要, 只有选好位置才能有效的采集相关的数据信息。

1.2 无线传感器网络定位技术的特点与要求

1.2.1 规模大

为确保所获信息的准确, 通常在被监测的环境区域中会装置大量的传感器节点, 节点数量庞大。关于无线传感器网络定位技术的规模大表现在两个方面:一方面, 是传感器节点的分布上, 其所分布的区域很大, 例如为防火和对环境的监测, 在森林中部署的传感器网络。传感器节点部署数量极为庞大。另一个方面, 无线传感器网络定位技术在一个较小的区域面积中, 部署的传感器节点往往会很密集。

在农田复杂环境中, 对传感器节点的部署要求实现规模大的特点, 以此来对不同空间角度的信息进行采集, 以便提高信噪比。同时, 也提高了所采集信息的监测的精确度。此外, 大量的传感器节点扩大了监测区域, 有效的减少了洞穴与盲区范围。

1.2.2 自组织性

通常情况中, 在传感器网络的运用中, 传感器节点的放置并没有基础结构, 对其位置也不能预先进行准确的设定, 为解决这些问题, 避免在操作中出现问题, 就要求传感器节点须具有极高的自组织性能力, 能够自行的进行配置与管理。

在复杂农田环境中, 也要求无线传感器网络的自组织性能与网络的拓扑结构相适应[5]。

1.2.3 动态性

环境因素、电能消耗问题、传感器网络本身的特点, 以及传感器新节点的加入, 都极容易造成传感器网络定位技术中的拓扑结构发生变化。

因此, 在农田复杂环境中, 运用无线传感器网络定位技术时, 务必要将这些因素考虑全面, 以尽可能的降低或者消除问题的出现。

1.2.4 可靠性

一般来说, 无线传感器网络定位技术适用于一些极为恶劣的环境或者区域中, 这些区域方位人类不宜到达, 而传感器节点具有极高的可靠性, 不仅适合在露天环境中工作, 并且能够应对恶劣的天气环境, 及突兀而来的破坏。

因为传感器节点要随即进行布置, 特别是在农田复杂的环境中, 这就要求选择坚固的传感器节点, 不容易受到损害, 并且特别适宜恶劣的区域环境[6]。

1.2.5 与应用相关

无线传感器网络的应用, 主要是通过感知来应对客观的物理世界, 并从中获取信息数据。因为客观物理世界的丰富多彩, 所以为了能够及时获取信息, 传感器应用系统也随之而变。不同环境中所应用的传感器也具不同特点, 这些主要体现在硬件平台、软件系统以及网络协议方面。

在复杂的农田环境中, 无线传感器网络在作业时, 也要与农田具体的环境相结合, 以实现传感器的应用系统满足客观世界多种多样的需求。

1.2.6 以数据作为中心

无线传感器网络是一个以数据作为中心的任务型网络。在实际应用中, 通过编号标识来应用传感器节点, 至于传感器节点的编号问题, 在编制过程中要遵循网络通信协议。受传感器节点动态性影响, 传感器网络及节点编号也完全是动态的。在使用中, 节点编号与节点的位置, 二者之间并没有本质的关系。

在农田复杂环境中, 对无线传感器网络定位技术运用时, 要结合具体的环境对传感器节点进行编号, 以便于提高数据采集的便利性。

1.3 无线传感器网络定位技术在实际生活中的应用

无线传感器网络定位技术巨大的应用价值, 使得其在实际生活中开始投入应用。当前, 无线传感器网络定位技术应用领域分布在各行各业, 例如环境监测和保护领域、医疗护理领域、军事领域, 再就是目标跟踪领域。此外, 在矿井与核电厂等领域也有所应用。

本文主要就无线传感器在农田复杂环境中的应用进行介绍, 在这些领域的应用中, 无线通信技术、能量收集技术、传感器技术、嵌入式操作系统技术以及低功耗技术等, 这些技术都起到了决定性作用。

2 无线传感器网络定位技术在复杂农田环境中的应用

农田环境非常复杂, 传统的定位算法无法对大面积的农田传感器节点进行准确的定位。在传感器网络包括多种定位算法中, 其中对农田复杂环境最为有效的方法, 就是采用无锚节点定位算法。

无锚节点定位算法使用特点为, 不需要加置额外的硬件平台, 所需锚节点较少甚至不需要, 这种定位算法只是借助自身的无线收发器, 对整个网络的所有节点进行定位。这种定位技术的使用, 将极大的降低了成本的投入。

2.1 在农田环境中的应用价值

关于无线传感器网络定位技术的应用, 在复杂的农田环境中主要体现在三个方面:

2.1.1 管理的便利性

因为农田面积大, 环境复杂, 管理者在日常管理中很难对全局进行掌控。然无线传感器, 可以在任意的时间阶段, 对任意的区域进行管理。这为农田管理带来了极大的便利性。例如, 管理者可以无线传感器网络定位技术对某一农田区域的土壤湿度、病害虫进行监测, 并将信息数据通过通信方式传送给管理者。其为农田的管理带来了极大的便利性。

2.1.2 管理的有效性

管理者通过所采集信息数据的分析, 对农田情况进行分析, 能够及时的发现问题, 并采取有效的方式解决问题。当前这一应用价值在农田复杂环境中表现极为突出。

2.1.3 管理的低成本

当前农田面积都十分大, 虽然部分耕作已经实现机械化, 但整体来看对人力的需求量依然很大, 这样在农田经营中仍然需要很大的人力资源的成本投入。但无线传感器网络定位技术的应用, 实现了农田在播种、施肥、撒药全过程的科学化, 只要一个人、一台电脑就完全可以实现对百亩农田, 甚至更多农田的管理。极大的降低了在农田管理中, 对人力资源成本的投入。

2.2 无线传感器网络定位技术应用前景的分析

虽然无线传感器网络定位技术在农田的复杂环境中应用, 为我国农业发展带来了极大的便利, 但其在定位技术方面也存在着一些不容忽视的问题。目前来说, 传感器节点对能量的消耗, 是无线传感器网络定位技术所面临的重要问题。下面针对其存在的问题, 及相应的解决方案简单介绍[7]。

2.2.1 无线传感器网络定位技术的实用性差

当前部分无线传感器的网络定位技术, 例如基于非测距的定位算法, 仅仅停留于理论研究的阶段, 并且未能在实际环境中运用, 其很多不确定的因素并不能够满足实际应用。于是这中定位算法也失去了现实意义。正如此, 无线传感器网络定位技术应从实际出发, 与实际情况相结合, 设计较为实用的定位算法, 如此也才能发挥极大的效用。

2.2.2 无线传感器网络定位技术的应用环境相对单一

如今, 无线传感器网络定位技术虽然在众多领域应用, 但其的应用环境却相对来说太单一化。换言之, 每一种定位算法所针对的只是某一类问题, 或者针对某一种特定的场景。在实际生活中, 一旦环境发生变化, 该技术就会出现较大的误差, 甚至说不再适用。因此为了适应复杂多变的环境, 我们应该更主动的研究更多种类的定位算法或者定位系统。这也是未来发展的又一挑战性项目。

2.2.3 硬件与能量的限制

在实际生活中, 无线传感器网络定位技术在运用中, 主要受传感器节点硬件的成本, 以及硬件的性能限制。因此, 在应用中尽可能的提高设备的储能容量, 提出具有高效、节能且与实际相扶的定位算法。

2.2.4 存在安全隐患问题

在实际运用中, 若大范围的应用无线传感器网络定位技术, 安全隐患也是一个极为重要的内容需要来研究。一方面是需要知道节点的具体位置信息, 另一方面则是若透漏节点的位置信息, 就会造成网络安全问题。对此, 解决这一问题最好的解决方法, 是对信息加密来保障网络的安全。

3 结论

本篇论文通过对无线传感器网络定位技术的介绍, 从概念分析, 到特点优势的简述, 再到农田复杂环境中对无线传感器网络定位技术的应用, 总结出了当前无线传感器网络定位技术在应用领域中所存在的一些问题, 并就问题给出相应的解决方案。这对于未来我国就无线传感器网络定位技术的研究方向指明了方向, 无线传感器网络定位技术也必然能够在各个领域中创造更多利益, 为国家、社会以及经济发展创造更大的收益。

摘要：当前, 受计算机技术水平的影响, 无线传感器网络定位技术在现实生活中的众多领域都得以广泛应用, 并且在运用过程中显示出了巨大的应用价值。本文以复杂的农田环境为背景, 现实对无线传感器网络定位技术的概念简单概述, 其后又对无线传感器网络定位技术在复杂农田环境中运用进行重点分析, 并就其存在的问题给出相应的解决方案, 最后指出了无线传感器网络定位技术在国家、社会以及经济的发展中起到了重要作用。

关键词：无线传感器,网络定位技术,农田环境

参考文献

[1]胡克满, 胡海燕.无线传感器网络能量敏感路由算法的研究与实现[J].佳木斯大学学报 (自然科学版) .2010 (01) :53-56.[1]胡克满, 胡海燕.无线传感器网络能量敏感路由算法的研究与实现[J].佳木斯大学学报 (自然科学版) .2010 (01) :53-56.

[2]胡克满, 陶军, 刘林峰, 等.一种节能的无线传感器网络路由算法的研究[J].机电工程, 2010 (07) :32-34.[2]胡克满, 陶军, 刘林峰, 等.一种节能的无线传感器网络路由算法的研究[J].机电工程, 2010 (07) :32-34.

[3]Hu Haiyan, Zhang You-qiao.The study and Realizationof Energy-aware Routing Algorithm of Wireless SensorNetworks[J].Applied Mechanics and Materials, Vols.201-202 (2012) pp 767-772.[3]Hu Haiyan, Zhang You-qiao.The study and Realizationof Energy-aware Routing Algorithm of Wireless SensorNetworks[J].Applied Mechanics and Materials, Vols.201-202 (2012) pp 767-772.

[4]彭宇, 王丹.无线传感器网络定位技术综述[J].电子测量与仪器学报.2011年第5期.[4]彭宇, 王丹.无线传感器网络定位技术综述[J].电子测量与仪器学报.2011年第5期.

[5]刘杰, 董淑福, 温东, 王坤.无线传感器网络节点定位问题研究[J].传感器世界.2012年第6期.[5]刘杰, 董淑福, 温东, 王坤.无线传感器网络节点定位问题研究[J].传感器世界.2012年第6期.

[6]孟东阳, 何秀凤, 桑文刚.基于无线网络传感器的定位技术研究[J].电子测量技术.2012年第8期.[6]孟东阳, 何秀凤, 桑文刚.基于无线网络传感器的定位技术研究[J].电子测量技术.2012年第8期.

农田防护林的环境效益研究综述论文 第2篇

摘要综述了农田防护林所产生的环境效益，认为农田防护林对农业生态环境能起到一定的调节作用，特别是在降低风速、调节气温和湿度、改良土壤、净化空气及水文等方面能产生良好的效益。

关键词 农田防护林;生态环境;环境效益

近年来，生态安全与粮食安全已成为与人类生存质量密切相关的问题，作为生态建设的重要措施，农田防护林是农田生态系统的屏障，对生态安全与人类生存环境质量的提高有重要意义。20个世纪30年代美国西部大平原防护林建设，50年代前苏联斯大林改造自然计划，以及70年代中国三北防护林建设，无不是为维护生态和粮食安全而采取的应变措施。综观农田防护林领域的研究史，前苏联、中国、美国、英国、加拿大、法国等国开展了大量的研究。80年代以来，随着生态学的不断发展，生态学原理更加深入地应用到农田防护林领域，形成了农田防护林生态学研究高潮[1]。防护林的生态效益通常包括生物效益、环境效益、旅游效益等。本文重点综述农田防护林的环境效益，包括风速、气温、湿度、降雨量等气象指标，涵养水源、改善水质等水文指标及改良作用、保护作用等土壤指标。

1防风效应

防护林体系对农业生态环境的改善主要是通过防风作用体现出来的。由于林带改变了气流结构，削弱了风的动能，从而使通过农田林网的风速降低。在林带背风面有效防护范围内，可使旷野风速降低30%左右。如张掖市年均风速1991～1995年与1971～1975年相比降低了38%;三江平原垦区70年代比60年代年平均风速降低2.96%，80年代比60年代降低14.93%;“三北”防护林体系由于明显地改变了下垫面性质，因而产生了明显的防风效应，造林后风速平均降低20%左右;新疆和田绿洲内实现农田林网后，1981~1985年的平均风速较绿洲以外和田机场降低了1.15m/s，较1980年以前本地年平均风速降低了0.42m/s。绿洲内林网防护下的小麦田风速较绿洲以外的砾石戈壁降低了58.1%~71.0%;海涂农田防护林林网内的棉花生长环境多年实测与对照点相比平均降低风速38%。据中国林科院、山西省林科院调查：晋中农田防护林带能降低风速30%～40%;淮北平原农田防护林网内风速比对照点低32.9%~47.7%[10]，可见农田防护林的防风效益还是十分明显的。

2温度效应

林带防风效应的直接后果是削弱了林带背风面的能量交换，改变林带附近热量收支各分量，从而引起空气温度的变化。林带对大范围的空气温度的影响表现出季节性变化，春秋季有增温作用，平均增温0.5～2.0℃左右;夏季具有降温作用，平均降低6～10℃左右;冬季有升温作用，幅度为1～3℃[11]。瑞士的N?觌geli指出，林带间夏季平均温度比空旷草原低，而冬季平均温度较高。瓦西里耶夫的研究资料表明，在炎热的夏季，有林带保护下的农田能降低温度2～6℃。B.B列捷夫的材料表明，林带一般能降低温度0.6～1.8℃[12]。晋中农田防护林夏季能降低气温1～4℃。淮北平原农田防护林网内冬季气温比无林网区提高0.5~1.0℃，夏季气温降低0.6~1.4℃[10]。据气象资料统计分析，三江平原垦区80年代比60年代年平均气温上升42.2%，平均增加0.9℃。

3湿度效应

由于林带降低风速，使林网内气流交换减弱，蒸发量减少。因此，产生明显的增湿效应，一般可提高相对湿度5%～10%。三江平原垦区80年代比60年代年空气湿度平均增加3.2%，林网内空气湿度平均增加30%左右，蒸发量减少10%左右。在三北地区由于湍流交换减弱、风速降低等原因使得被防护地区的蒸发量平均降低14%左右，林网内相对湿度较空旷地高6%～10%[13]。晋中受林网保护的农田，近地面相对湿度高于旷野3%～5%，有的高达10%～20%。淮北平原农田防护林网建立后相对湿度比无林网区提高7.1%~20.5%[10]。在江汉平原垦区，4～11月的.平均相对湿度，林带内比林带外高5%[14]。

4水文效应

由于树冠对雨雪水有截留作用，因而能延缓地表水径流速度，增加降水的渗透性，从而使地表径流减少，也减少了泥土的流失和河渠泥沙的淤积，产生很好的水文效应[14]。农田防护林的水文效应主要表现为减少径流、减少蒸发量。经对林网内的棉花生长环境多年实测与对照点相比，0~20cm 土层土壤含水量平均提高26.9%，20~40cm土层平均提高30.42%，水分蒸发量减少37%，日平均提高空气相对湿度28%，减少地表径流90%左右，50%~80%的雨水得以渗入地下，不易形成水土流失 。前苏联的Levin的观测结果是，有林带保护的休闲地蒸发量比空旷草原减少1/3，有林带保护的冬小麦地土壤蒸发量比空旷草原低2倍[12]。朱德华认为，林网减少蒸发21%，马国骅观测到5~10月林带可减少蒸发12.2%~27.8%[12]。三江平原垦区80年代比60年代年平均蒸发量减少3.7%，年平均降水量增加6.1%。林网化后的绿洲水分蒸发减少58.3%。在干热风危害的5~6月，丰县林网内的蒸发量比空旷区降低12%~25%;在棉花生长的6~8月，沿海林网内的蒸发量比空旷区降低4.5%~10.3%。晋中农田防护林林网内的土壤蒸发比旷野减少21%左右。淮北平原农田防护林网的建立使土壤蒸发量平均减少27.4%，作物蒸腾平均减少34.1%[10]。

5净化空气

林带具有吸收二硫化碳、释放氧气、杀菌等益处。据科学测定，1hm2阔叶林每天大约吸收1t二氧化碳，相当于1 000多人的呼出量，同时生产氧气730kg，相当于970多人的氧气吸收量。树木还能分泌杀菌素杀灭细菌、真菌和原生动物等。据测定，农村无林区每立方米细菌数目为3~4万个，而在林区只有55~400个，相差100多倍。防护林中许多树种还有吸收有毒气体及滞留、吸附、过滤烟尘污染的作用，如臭椿、旱柳能吸收二氧化硫，刺槐、银杏等有较强的吸氯气能力，其他如桑树能吸收铅尘，紫杉能吸收氟化氢等。空气中的尘埃除含有土壤微粒外尚含有细菌和其他金属性粉尘、矿物粉尘等它们会影响人体健康，树木的枝叶可以阻滞空气中的尘埃。据实测资料，在主干道路附近绿化林带中比无树空旷地带的降尘量减少23%~52%，飘尘量减少37%~60%。欧洲一些树林的尘埃阻拦率在5%~13%[12]。另外，农田林网还有减少辐射、改善湿度、降低噪音等功能。

总之，防护林的营造形成了以林网为主体的生态系统，不仅可提供生产原料，更重要的是提供了一系列的相关功能和服务，改善了农田生态环境，对整个地区的气候、土壤、农业生产等都具有重大的防护与调节作用，是改善生态环境的高效能生物工程。随着人们对资源环境的日益关注，农田防护林在改善生态环境方面的效益将越来越受人们的重视;同时，由于全球气候变化的重大环境问题制约着区域经济的发展，因而农田防护林的生态研究应结合现代生态学研究的新趋势，着力探索农田防护林对农田生态系统环境的影响以及农田生态系统中植被和环境的相互作用机理。

6参考文献

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[7]朱廷耀.防护林体系生态效益及边界层物理特征[M].北京：气象出版社，1992：209-216.

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战场复杂电磁环境分析 第3篇

关键词:战场电磁环境;电磁辐射;特性

中图分类号:X123 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)12-0111-02

随着当前战争形态的变化和军队建设的转型全军上下对战场电磁环境问题越来越关注,越来越重视。军委首长多次强调,要用信息化战争的观念研究和把握陆海空天电多维战场。深入研究复杂战场电磁环境的构成、特点和描述方法,对掌握信息化战争的主动权,打赢信息化战争具有重要意义。

1战场复杂电磁环境的定义

电磁环境通常是指存在于给定场所电磁现象的总和。在信息化战争中,交战双方大量使用电子信息装备,数量庞大、体制复杂、种类多样、功率大。在这样激烈对抗条件下产生了多类型、全频谱、高密度的电磁辐射信号。同时由于己方电子设备间引起的相互影响和干扰,造成电磁信号在时域上突发多变、空域上纵横交错、频域上拥挤重叠的电磁环境。战场复杂电磁环境,就是指在一定的战场空间内,由空域、时域、频域、能量上分布的数量繁多、样式复杂、密集重叠、动态交迭的电磁信号构成的电磁环境。

2战场电磁环境的基本构成

战场上诸多电子设备,特别是无线电通信、侦察等设备,通过天线或其它辐射体把电能转换为电磁能,然后向外传递,通常把这种过程或现象称为电磁波辐射。产生电磁辐射的设备都可视为辐射电磁源。[1]

通常辐射电磁源被分为自然辐射电磁源和人为辐射电磁源,其电磁波辐射分别称为自然辐射和人为辐射。根据战场电磁环境的性质和形成机理,一般认为战场电磁环境主要由人为电磁辐射、自然电磁辐射和辐射传输因素3个部分组成,见图1。

2.1人为电磁辐射

人为电磁辐射是由人工操控条件下各种电子或其它电器设备向空间发射电磁能量的电磁辐射。它是战场电磁环境的主体,包括有意电磁辐射和无意电磁辐射。

(1)有意电磁辐射是为特定的电磁活动目的而人为向空中特定区域发生的电磁辐射,通常通过天线向外辐射。有意电磁辐射源主要包括通信设备、雷达、光电设备、制导设备、导航设备、敌我识别系统、测控系统、电子干扰系统、无线电引信,以及广播电视设备等。

(2)无意电磁辐射是电子或电器设备在工作时非期望的电磁辐射,是无意且没有任何目的性的,它一般不通过天线辐射,是人们所不需要的一种电磁辐射。

2.2自然电磁辐射

自然电磁辐射是非人为因素产生的电磁波辐射。在自然电磁环境中,静电、雷电和地磁场等自然辐射是最主要的几种电磁辐射。

2.3辐射传播因素

辐射传播因素是电磁环境的重要构成要素,它对人为电磁辐射和自然电磁辐射都会发生作用,从而改变电磁环境的形态。它主要包括:电离层、地理环境、气象环境以及人为因素构成的各种传播媒介。[2]

3战场复杂电磁环境的主要特点

3.1广泛性

在战场环境中,交战双方为削弱对方电子战能力、降低或破坏对方电子设备的使用效能,保障己方设备效能的正常发挥,将会采取各种措施,在陆地、海上、空中乃至太空等多维空间展开争夺电磁频谱主导权的斗争,对象涉及无线电通信、雷达、制导、导航、声呐和电信、广播、电视等各种电子设备,范围遍及整个电磁频谱空间。[3]

3.2密集性

在一定的空域、时域、频域上,军地大量电子设备同时集中使用,电磁波十分密集,工作频率非常集中,导致作战区域内的电磁环境十分复杂。据国外有关资料统计,在1 000 km2的范围内,每个频段的发射源数目分别为:0 ～500 MHz范围内485个,8 GHz～40 GHz范围内40～50个,500 MHz～2 000 MHz范围内6个,一个航母战斗群至少装备有200部不同类型的雷达。

3.3动态性

在信息化战场上,交战双方为保持通信联络畅通和作战指挥的不间断,必将不断使用新体制雷达、电台和新的通信频率,致使战场电磁频谱环境随双方在电磁频谱领域斗争态势的不断变化而变化,时而持续连贯,时而集中突发。

3.4对抗性

在未来战争中,为准确掌握敌方的作战行动,交战双方将加强对电子设备的侦察监视,并对指挥、通信、雷达等系统实施软硬打击,侦察与反侦察、干扰与反干扰、压制与反压制、摧毁与反摧毁的斗争将十分激烈,电子信息系统将工作在激烈对抗的电磁环境中。

3.5可控性

虽然战场电磁环境的构成复杂,但只要统筹好电磁频谱的使用,实施科学、规范、严格管理,就可以避免相互之间的自扰,能够对复杂电磁环境实施有效控制。

3.6相对性

复杂电磁环境是一个相对概念,对于电磁频谱管控能力及电子设备抗干扰能力强的一方而言,这种复杂性也许并不存在,但对于管控不力、技术水平较弱的一方,可能稍有情况就变的十分复杂。

4战场复杂电磁环境的描述

干扰源产生的电磁信号是构成战场电磁环境的根本要素。因此,可以从描述电磁信号属性的角度,即从空域、时域、频域和能量等4个方面来描述战场复杂电磁环境的本质特征。

4.1电磁环境的空域描述

即主要描述各种辐射产生的电磁场在空间的分布,包括场强和能量的分布。在信息化战场上,我们可以通过测量和计算的方法获取空间中特定点、特定辐射强度和能盘,这时我们需要知道的基本条件是:辐射源分布、辐射源参数,辐射源种类、发射功率和频段等,从而计算出电磁信号在空间的分布。

4.2电磁环境的时域描述

战场上,电磁信号的个体是随着时间的变化而变化的,在不同的时间,电磁环境将呈现不同的特点,并且这种变化是与作战进程的发展息息相关的。因此,我们可以用各种电子信息系统工作状态流程图、单位时间密度、信号强度时域变化图来显示电磁环境的变化。

4.3电磁环境的频域描述

电磁频谱是各种的电磁辐射占用频率及其在各种频率上能量分布的定量表示。任何电磁信号都占用一定的频率,相同频率的电磁信号将产生干涉,能量大的信号抑制能量小的信号,这就形成了激烈的电子对抗。电磁信号频域的显示也是了解战场电磁环境的重要方面,其直观的表达方式是电磁频谱图。

4.4电磁环境的能量描述

电磁信号的能量分布,显示了战场电磁环境中各种频率的电磁信号的使用,以及作战双方在各个频段的争夺情况。战场电磁环境能描述各种电磁信号能量随空间、时间、频率变化的规律,对作战指挥员决策提供有力支撑。

5结论

战场复杂电磁环境既是信息化战争的基本特征,又是信息化条件下军事训练不可或缺的基本要素。对其进行深入研究是打赢信息化条件战争的必然要求,也是我军全面建设的着力点,必须集中各方面技术力量集体攻关、破解难题,探索研究出科技含量高、实用性强的复杂电磁环境下作战系统和装备器材。

参考文献

1 李 楠、张雪飞.战场复杂电磁环境构成分析[J].装备环境工程,2008.5(1):16～20

2 王汝群.战场电磁环境[M].北京:解放军出版社,2006:1～61

3 高 岩、于 博.复杂电磁环境特性[J].四川兵工学报,2008.29(1):19～21

The Analysis of Complicated ElectromagneticEnvironment in Battlefield

Li Jieran,Zhang Ye,Li Liang

Abstract:The text give out the definition of the battlefield electromagnetic environment and the describtion of its method. It analyse the constitution and characteristics of the battlefield electromagnetic environment, and provides to consult for the thorough research.

有效应对复杂环境 第4篇

一是国内人民币汇率风险依然存在。汇改以来人民币兑美元升值幅度已经达到了30%, 2012年以来汇率变动逐渐趋稳, 这是由于进出口的情况发生了很大的变化。但未来一段时期, 人民币兑美元的汇率走势还不明朗, 仍有升值的可能, 要有思想准备。与此形成鲜明对比的是其他金砖国家的货币对美元也在贬值, 严重削弱了中国产品的对外竞争力。

二是虽然国家宏观调控政策力度加大, 但因为中小企业缺乏担保和抵押质押物, 加上贷款过程中费用较大, 中小企业融资仍然会很艰难。

三是要素成本显著上升, 传统优势遭遇挑战。2011年10月广交会的成交订单中3个月以内的短单超过了一半, 36个月的订单下降了1/3, 超过6个月的订单仅占10%, 此外节能减排、产业结构调整的压力也在不断加大。

外贸稳定增长是推动经济又好又快发展的重要基础, 与保就业、促民生息息相关, 面对复杂多变的内外部环境, 针对既有的矛盾和问题, 必须采取更加有力的措施, 加快转变外贸增长方式, 促进外贸的稳定增长。

为此, 我提出几点建议:

一是扩大对外援助和提供优惠的出口买方信贷, 积极创造需求。当前审时度势地增加对外援助和出口优惠买方信贷, 帮助发展中国家将有助于促进南南合作, 缓解对发达国家贸易下降带来的困难;还应进一步扩大优惠贷款规模, 积极鼓励和支持有实力、有信誉的中国企业参与国际项目的实施。发挥优惠贷款和优惠出口卖方信贷对中国出口的带动作用。

二是推动海外投资促进产业转型。当前世界经济形势为中国企业海外投资提供了新机遇, 全球经济缓慢复苏, 许多发达国家资金短缺, 对新型国家放宽了限制, 抵触情绪减弱, 有利于中国企业购买国外关键技术品牌和营销网络, 战略资产的价格又比较低。发达国家在环保节能低碳经济等领域对外合作的愿望强烈, 为中国对外投资创造了新商机。

目前, 中国企业在海外从事经贸合作, 对外承包的工程越来越多。一个企业如果看好这个国家、这个市场, 就应该适当地投资。投资反映了这个企业对这个国家和市场的信心, 另外也让这个国家对你也放心。

三是采取避险措施, 应对汇率风险。应该在保持汇率基本稳定的同时, 引导外贸企业采取积极的措施规避各类风险, 加快推动跨境人民币结算工作, 增强外贸企业承受汇率波动的能力。

四是加大融资力度, 缓解资金压力。银行业金融机构应加大对具有真实贸易背景的进出口贸易融资的支持力度。加大进出口信贷、信用保险的支持力度。重点向有订单、有效益的企业倾斜;应考虑对贸易融资业务实行差异化考核, 适当增加对中小外贸企业的风险容忍度。

基于GSM的农田环境监测系统 第5篇

2013年1月,2013年中央一号文件首次提出发展“家庭农场”的政策。家庭农场可实现规模经营与精细化管理的有机结合,实现收益最大化,避免了规模小而无效、规模大而不精的双重弊病[1,2]。目前,家庭农场已成为我国研究和讨论的热点,而家庭农场不可避免要设计到“精细农业”。精细农业是一个系统工程,基本的工作流程主要由三部分组成:农田环境参数采集、智能决策、田间管理,三者相互作用,构成一个整体[3]。农田环境参数采集、数据处理、管理决策、智能控制等问题,己成为国内外机构所研究的重点。

实现精细化农业必须首先弄清楚农田的环境参数,根据农田的环境现状指导农业生产,所以,实时、准确的获得农田环境参数信息是实现精细农业的基础。然而农业具有地域分散、对象多样和环境参数不确定等特点,面向农业生产者应用的信息获取及通讯技术研究仍然十分匾乏。传统的农业生产主要是凭借人的经验或人工现场采集数据,这种方式浪费人力物力,实时性差,无法实现远程监测,无法对农业生产全程进行实时精准监控,无法实现最优化的生产和最大的效益。

因此结合先进的通讯技术设计一款结构简单、实时性高、控制性能强、工作稳定、操作简便、成本低廉的农田环境监测系统对农田环境参数进行监测是十分必要的。

2 系统整体结构

该监测系统以单片机为控制核心,可以实现多种农田环境参数采集,包括温度、湿度、光照、风速、土壤盐分、降水量、蒸发量、土壤PH值(本次设计只以田间环境温湿度采集对象)等,把采集到的环境参数数据传送单片机的进行处理,将信息实时显示在LCD显示屏上,同时对预设的环境参数进行超限判断,在环境参数超限时,利用GSM(Global System for Mobile communication全球移动通信系统)进行数据传输到工作人员手机,能够使工作人员实时掌握农田环境信息,实现无线远程监测。系统整体结构图如图1所示。

3 硬件设计

本控制系统针对目前农田环境参数监测中存在的问题,利用相关的通信网络、计算机技术和传感器技术,以短信息为基本控制指令和数据信息传送方式,实现农田环境信息的自动采集、传输、存储和显示功能,包括传感器模块、控制器模块、显示模块、无线通信模块等。主要电路如图2所示。

(1)环境参数检测模块

环境参数检测模块的作用是在满足一定的精度和准确度情况下,通过各种传感器对农田环境参数信息进行检测,主要包括温度、湿度、光照、风速、土壤盐分、降水量、蒸发量、土壤PH值(本次设计只以田间环境温湿度为采集对象)等信息,将这些物理量按照一定的规律转换成数字量,传送给控制器模块;本监测系统采用DHT21型数字式温湿度传感器,其内部包含一个湿度敏感元件和一个温度敏感元件,能够直接输出校准过的数字信号,信号传输距离可达20米以上,具有抗干扰能力强、性价比高等优点。

(2)控制器模块

控制器模块以单片机为核心芯片,包括时钟电路、复位电路等外围电路,以及防止控制器程序跑飞、死机的看门狗电路,通过对多个环境传感器检测数据进行采集、处理、显示、传输,同时在参数超限的情况下,输出报警信号;本监测系统采用的是STC89C52型单片机,该单片机具有8K在系统可编程Flash存储器、32位I/O口线、3个16位定时器/计数器、4个外部中断、全双工串行口等标准功能,指令和引脚上与MCS-51单片机完全兼容,能够满足系统需要[4,5,6]。

(3)无线传输模块

无线传输模块可以将农田环境参数信息发送到工作人员的手机上,使工作人员及时掌握农田状况。无线传输模块采用西门子公司生产的TC35-GSM通用模块实现,TC35模块是德国SIEMENS(西门子)公司的一款双频900/1800MHZ高度集成的GSM模块,电压范围为直流3.3~4.8V,休眠状态电流消耗为3.5m A,空闲状态为25m A,发射状态为300m A(平均),2.5A峰值;它支持Text和PDU格式的SMS(Short Message Service,短消息),可通过AT命令或关断信号实现重启和故障恢复,该模块与单片机通信遵循RS232通讯协议,可以快速、安全、可靠的实现环境参数数据通信服务[7,8,9,10]。其与单片机的接口电路如图3所示。

总之,本监测系统借助已经全面覆盖的GSM网络,能够实现农田环境参数的随时随地监测;使用简单,系统所有数据都以短信形式发送,用户手机作为一个便携式监测终端,能够及时了解到农田环境参数数据。系统能够为用户提供一个简单可靠、安全经济的农田环境监测平台。

4 软件设计

系统上电后单片机主程序首先调用系统初始化子程序,该子程序完成对I/O口、LCD、串口、GSM模块等进行初始化工作并创建系统文件,待初始化工作结束后,主程序将调用基本参数设置子程序,在该子程序运行过程中,用户可通过红外遥控键盘进行一些基本参数(包括时间、温湿度上下限、报警手机号码等)的设置,待设置完成后按下确认键,系统将保存设置,并在LCD上显示相应的信息,之后进入总循环。在总循环中,系统首先调用温湿度传感器数据采集子程序进行温湿度数据采集,后判断是否有请求命令,有则发送实时数据,没有则判断温度和湿度当中是否有数据超限,若温度和湿度中至少有一个超限有则调用GSM模块短信报警子程序发送报警短信,同时声光报警,反之则返回总循环的开始处执行新的一次循环。主程序流程图如图4所示。

5 系统调试与测试

5.1 系统调试

(1)按下电源开关通电源,LCD通电点亮显示系统初始化界面如图5所示,此时GSM模块指示以每500毫秒间隔闪烁,直到以1秒间隔闪烁为止,此时说明GSM模块已经正常接入网络。

(2)进入系统运行界面,当GSM模块初始化成功后,系统立即跳转至运行界面,此时可通过红外遥控器进行时钟设置时间。利用红外遥控器功能键CH键可遥控界面在主界面和温湿度参数及报警手机号码的界面进行切换。当调试好后,按下确认键即可自动进入运行模式。参数设置界面如图6、图7所示。

(3)当环境温度达到所设定的参数上限或下限任意一个值时,GSM模块立即向手机发送当前的温湿度参数值,延时一段时间(这里程序设计时默认设定为1分钟,)后,如报警参数任然上升处于报警范围,那么立即再发一条短信,直到报警参数恢复正常温湿度值。在报警未解除期间,系统主板上会发出持续的声光报警信号,即红色报警指示灯亮,蜂鸣器发声。报警短信接收如图8所示。

5.2 实地测试

(1)测试方案

在系统调试完毕后,进行实地测试。实地测试主要是测试系统在实际的农田环境下的工作性能。首先将系统电路板安装在某农地的空地处,测试现场如图9所示。通过前文描述的传感器检测环境温度、湿度等环境参数,在12864液晶上显示出来,然后与专业测量工具在同等条件下测试结果进行对比,根据测量结果,优化传感器性能。

(2)测试过程

设定温度范围为:14℃~30℃;湿度范围为:40R H%~85RH%;短信报警间隔2分钟;温度允许误差±0.5℃,湿度允许误差±2RH%,将传感器测试数据取值与专业温湿度计测量值进行对比,每隔30分钟记录一次数据,测试结果见表1所示。

(3)结果分析

经过分析,发现控制系统采集数据和专业测量工具测量数据误差较小,温度最小误差为0,最大误差0.2℃,湿度数据最小误差为0,最大为1.1RH%;在超过设定值时,声光报警装置工作,报警短信2s内发出。测试结果表明,本监测系统在实际工作中,运行情况稳定,温湿度测量误差较小,报警功能正常,较好的达到了设计要求。

6 结束语

本文结合计算机技术、GSM通信技术及传感器技术,设计了基于基于GSM的农田环境监测系统,具有农田环境参数的实时显示、短信报警等功能。最后经过对开发出的样机进行试验测试,结果表明,本系统的温湿度传感器数据采集性能良好,短信息发送及时,能够实现环境参数的实时监测及远程报警,极大的降低了中小农户人工成本,具有应用价值高,实用性强等特点。

摘要：农田环境参数采集的实现精细农业的重要步骤。为解决传统的采集方式存在的费时费力、实时性差等问题,结合GSM通信技术,以单片机为核心处理器,设计了一种基于GSM的农田环境监测系统。其具有环境参数的采集、显示、超限报警、实时查询等功能。实验结果表明,该监测系统测量误差较小,数据通讯正常,操作方便,具有良好的稳定性和可靠性,可以满足农田环境监测的实际需求,具有较好的社会效益和经济效益。

关键词：GSM,单片机,传感器,环境监测

参考文献

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[3]钟以崇.基于GSM短消息的农田参数监测系统的设计与实现[D].杨凌,西北农林科技大学,2009.

[4]王琰,郭燕.基于C51单片机的智能循迹小车设计与实现[J].机电一体化,2013,(8):72-76.

[5]郑棣,徐迎春,刘雨.基于51单片机的多色点阵显示系统设计[J].自动化技术与应用,2014,33(12):109-113.

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[9]杜英.基于GSM的土壤湿度监测系统的研究[J].山西农业大学学报(自然科学版),2014,34(1):81-83,92.

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