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本文的研究与开发是在“现代精细农业系统集成研究教育部重点实验室(中国农业大学)精细农业研究中心”完成的。课题来源于:国家高技术研究发展计划(863计划)项目“精准农业技术体系研究与示范”:-“基于GPS、GIS的农田信息系统与管理辅助决策支持系统的研究与开发”(2001AA245011-1)。 “精细农业”是自上世纪八十年代逐渐发展起来的现代农业生产技术体系,作为基于信息高科技的集约化农业,因其优质、高产、低耗、环保等优点,已经成为农业可持续化发展研究的热门领域。我国是农业大国,但农业科技含量却较低,“精细农业”在我国尚处于起步阶段。作为“精细农业”核心技术之一的GPS(全球定位系统),为“精细农业”实践提供了最基本的空间位置信息;先进传感技术为“精细农业”实践提供了田间属性信息。如何对这些对农田信息进行有效的采集、处理和实时通讯,已日益成为当前“精细农业”实践中亟待解决的问题。本文以解决实际应用中的GPS数据和属性数据快速采集、处理、通讯等问题为目标,本着系统集成的思想,从数据采集端和中心控制端两个方面出发提出解决方案。数据采集端集掌上运算、掌上显示、掌上通信、掌上定位等方面于一体,将掌上电脑与GPS、传感器、GSM(全球移动通讯系统)中的SMS(短信息服务)相结合,开发了基于掌上电脑的田间无线移动数据采集系统,能够完成数据的采集、处理、存储、通讯、采样的指导定位、导航等功能,代替以往用笔记本电脑和GPS接收机手柄工作。数据采集端利用微软的开发工具Microsoft eMbedded Visual ToolS和Pocket PC Emulation实现系统软件的各种功能。中心控制端的主要任务一方面是接收数据采集端的有效数据并提交处理,以及向数据采集端发出指导采样信息,以实现田间信息的快速、实时采集和交互;另一方面是将定位数据与现场采集的图像信息相匹配,实现位置信息与作物生长与环境图像信息的融合,为制定合理的农作处方提供更为直观的依据。中心控制端采用微软的集成开发环境Visual C++6.0完成软件编写。本文为实现具有自主知识产权的、适合我国国情的田间信息快速采集系统的实现提出了一种解决方案,尤其是在无线通讯应用于“精细农业”领域方面进行了有益的探索。