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林业野外作业数据采集系统基础平台设计及稳定性研究

任俊俊  
【摘要】:林业作为我国传统行业,在我国生态环境、生态文明建设中起着十分重要的作用。然而信息化程度较低,传统数据获取方法和技术为主导,不仅耗费大量的人力物力,效率低下,也易产生错误或误差。随着国家加快林业信息化建设步伐,迫切需要将“3S”、计算机、电子信息等技术进行集成或融合,提升野外作业过程信息获取与处理的水平,解决林业信息化过程的一些瓶颈问题。基于林业信息技术应用中存在的问题与不足,项目以实际需求为目标,以系统理论为指导,以软硬一体化系统设计技术为支撑,对林业野外作业数据采集系统的关键技术、硬件系统集成、操作系统选择、可移植环境、应用软件开发等方面进行研究,构建了林业野外作业前后端一体化系统框架,研发了林业野外作业数据采集终端,建立终端系统稳定性分析模型。通过测试、试验应用,表明林业野外作业数据采集系统在数据采集、存储和传输环节,具有较高的稳定性,能基本满足实际应用的需要。论文主要内容包括: (1)系统框架设计与关键技术的分析研究。对系统功能进行分析,得出采集系统的框架结构,并对系统中的相关技术进行分析研究,为功能实现提供技术支持。 (2)软硬件系统设计。对硬件系统的功能模块进行选择及电路设计,并借助多个集成开发平台,对软件部分进行开发,研发了软件系统环境。 (3)系统稳定性分析。以系统相关理论知识为基础,建立稳定性分析模型。通过分析硬件系统、软件系统、无线传输系统的稳定性,最终得到系统的整体稳定性。 (4)系统测试验证。将采集系统在浙江省龙泉市进行林权野外信息采集试验,试验表明该采集系统具有较高的稳定性,可基本满足林业野外作业的需要。 其创新点: (1)设计了软硬件一体化前端系统。以满足林业野外作业数据采集过程中的实际需求为目的,软硬件统一架构,减少软硬件的冗余,提高系统的利用率及实用性,增强系统可移植性和可扩展性。 (2)建立系统稳定性分析模型。以系统不可修复理论、系统失效率等相关知识为基础,建立了系统的稳定性分析模型,并对系统各子模块进行稳定性分析,最终得到采集系统的稳定性,为确保系统的安全可靠提供理论依据。


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