随着物联网技术不断发展以及数据信息化手段的不断丰富,对于数据的获取越来越方便,从而推动了数据信息化的进一步实际应用。三七作为一种对于生长环境要求严苛的云南省特色药用经济作物,产量与品质跟生长期的环境密切相关。本文结合物联网技术、机器学习算法以及监测可视化等方法为三七生长过程中的关键场参数提供无线监测与三七生长预测模型,从而能够在三七的生长培育过程中起到保驾护航作用。本论文的主要工作概括如下:（1）结合物联网技术设计了一种土壤温湿度及电导率检测系统。该系统包括主机装置、从机装置和上位机。从机装置用于采集三七大棚田间各布点处的温湿度及电导率信息,主机装置用于将接收的从机装置采集的信息传递至上位机,使得数据能够在上位机中得到存储与管理,方便后续对三七大棚土壤数据进一步分析与运用。（2）基于粒子群-随机森林算法构建三七叶面积生长预测模型。该模型采用2018-2019年4-10月云南省红河自治州泸西县三七种植基地棚内气象因子数据以及三七叶面积生长数据作为训练集和测试集进行构建。通过多种算法对比实验结果表明,该算法构建的三七叶面积生长预测模型具有较高的预测精度。（3）基于灰狼-随机森林算法构建三七株高生长预测模型。首先利用土壤温、湿度及电导率检测系统采集了2021年4-7月昆明理工大学呈贡校区节水灌溉试验基地塑料温室大棚内的土壤气象因子数据以及三七的株高生长数据,然后把采集的数据作为训练集和测试集构建三七株高生长预测模型。通过多种算法以及优化算法效果对比实验结果表明,该算法构建的三七株高生长预测模型具有较高的预测精度。（4）土壤气象因子可视化设计。首先通过检测系统对三七田间的土壤气象因子数据进行采集,并对采集的数据进行清洗以及分析,然后利用克里金插值法对土壤湿度数据进行插值填充,并对插值后的土壤湿度场进行可视化设计,使得影响三七生长的关键土壤参数因子以多维图像的方式呈现,为后期的管理与决策提供有效技术支持。