论文题目：基于云平台蜜柚专家系统和智慧农业系统的构建
摘要：基于云平台蜜柚专家系统和智慧农业系统是科技知识转化为实际生产力的重要平台,它可以将蜜柚知识成果转移给蜜柚果农、基层农业工作者,同时以智慧农业云平台展现的蜜柚果园智慧农业系统,高效的辅助蜜柚果园的生产管理,成为两者之间沟通的纽带。在现代蜜柚生产管理中应用蜜柚专家系统和智慧农业系统可以实现农业生产管理的网络化和智能化,可以促进蜜柚的标准化、绿色化生产,同时依靠现代信息技术可以实现蜜柚生产成本的降低,提高蜜柚生产效益、经济效益和改善蜜柚生产环境,可以为蜜柚生产的信息咨询、栽培管理和产后管理提供优质服务。根据目前农业专家系统研究的技术基础和发展趋势,结合蜜柚生产管理实际状况,选用最优化的开发工具开发建设基于云平台蜜柚专家系统和智慧农业系统。在蜜柚专家系统的开发建设过程中服务器操作系统采用Windows Server 2008操作系统,底层服务器采用Apache Tomcat,网站建设架构采用Jsp+Servlet+Oracle数据库的方式建设;智慧农业系统开发平台主要使用基于云平台的SaaS软件服务模式,使用Visual C#编程语言,使用Adobe pHotoshop CS6进行图像设计与处理。论文探讨了专家系统的结构类型,根据蜜柚专家系统的实际生产应用具体设计了专家系统的数据库、知识库和推理机制,重点分为蜜柚生产专家咨询子系统和病虫害防治与诊断子系统。专家咨询子系统中包含蜜柚建园决策咨询模块和蜜柚栽培管理决策咨询模块,蜜柚栽培管理决策模块中又具体包含柚类种质资源、育苗技术决策、土肥水管理决策、整形修剪决策、花果调控决策和采收与采后处理决策数据库等;病虫害防治与诊断模块包含蜜柚病虫害基础数据库和诊治防治数据库,并通过产生式规则知识表示方法进行病虫害的诊断,采用模糊和精确搜索策略制作了系统的推理机,本专家系统的推理机采用正向推理方式。同时,基于云平台的蜜柚果园智慧农业系统的建设完成,与专家系统形成有机结合,可以实现对蜜柚果园的全天段全方位的图像与视频监控,提高果园日常管理和病虫害防治诊断水平;通过各类传感器的部署,可监测果园各处的土壤温湿度、空气温湿度、光照强度、CO2浓度、降雨量和植物养分含量等参数,提供日常管理常用数据资料,进一步完善专家系统数据库资料,有利于蜜柚生长模型和产量预测等模型的建立;水肥一体化系统通过水肥灌溉灌溉设施的建设和组态软件的开发,可实现用水管理和灌溉施肥控制,实现蜜柚果园的精确生产。在系统的设计过程中采用模块化理念,运用系统工程的思想,以知识点为单位,兼顾使用该系统的用户主体分类,使系统具有模块化,人性化和易操作性等特点,且具有良好的稳定性和延展性,易于系统的二次开发。该系统的应用可以有效促进蜜柚果园智能化、高效化和定量化生产管理,在生产管理中果农可以随时随地查询蜜柚相关知识、查看果园的环境状况和果树的生长状态,更加便捷地解决实际问题,作出更合理的管理决策,实现蜜柚的优质高效生产。
关键词：蜜柚;专家系统;智慧农业;智能决策
学科专业：农业硕士（专业学位）
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意义
1.2 专家系统概述
1.2.1 人工智能与知识工程
1.2.2 专家系统综述
1.2.3 农业专家系统在国内外的研究现状与发展趋势
1.3 智慧农业概述
1.3.1 智慧农业释义
1.3.2 智慧农业技术特点
1.3.3 智慧农业发展趋势
1.4 研究主要内容及方法
1.4.1 研究内容
1.4.2 研究方法
第二章 系统构建相关理论与技术支持的研究
2.1 云技术
2.1.1 云平台概念
2.1.2 SaaS软件即服务
2.2 系统开发技术架构：
2.2.1 Apache Tomcat底层服务器
2.2.2 Jsp+Servlet+Oracle模式网站架构
2.3 数据库技术
2.3.1 数据库概念及种类
2.3.2 Oracle数据库及技术特点
2.4 图像与视频监控技术
2.5 Zig Bee技术
2.6 无线传感器网络技术
2.7 水肥一体化技术
第三章 系统的综合设计
3.1 系统总体框架设计
3.1.1 蜜柚专家知识咨询子系统设计
3.1.2 蜜柚病虫害诊断防治子系统设计
3.1.3 果园图像与视频监控子系统设计
3.1.4 果园无线传感器网络子系统设计
3.1.5 果园水肥一体化管理子系统设计
3.1.6 后台管理子系统设计
3.2 系统开发工具
第四章 蜜柚专家系统的实现
4.1 蜜柚优质、高效和无公害栽培管理与病虫害防治概述
4.1.1 蜜柚优质、高效和无公害栽培管理简介
4.1.2 蜜柚病虫害及防治
4.2 系统知识库的构建
4.2.1 知识的获取
4.2.2 知识的表示
4.3 数据库的构建
4.4 推理机设计
4.5 蜜柚专家咨询子系统的构建
4.5.1 蜜柚建园决策咨询
4.5.2 蜜柚栽培管理决策咨询
4.6 蜜柚病虫害防治与诊断子系统的构建
4.6.1 病虫害诊断与防治系统的诊断规则设计
4.6.2 病虫害诊断与防治系统的实现
4.7 后台数据管理子系统
第五章 基于云平台蜜柚智慧农业系统的设计应用
5.1 智慧农业物联网技术
5.2 果园图像与视频监控系统的设计应用
5.3 蜜柚果园无线传感器网络系统的设计应用
5.3.1 果园无线传感器网络系统的总体构架设计
5.3.2 一体化无线采集节点的设计
5.3.3 物联网网关的设计
5.3.4 一体化无线采集节点工作流程设计
5.4 蜜柚果园水肥一体化系统的设计应用
5.4.1 水肥一体化工程系统建设
5.4.2 水肥一体化软件系统建设
第六章 云平台蜜柚专家系统&智慧农业系统联动原理
6.1 系统联动原理
6.2 系统联动实现果园智能化管理
6.2.1 水肥精确灌溉的实现
6.2.2 病虫害智能诊断的实现
6.2.3 整形修剪和花果管理的实现
第七章 结论与讨论
7.1 结论
7.2 讨论
参考文献
致谢