王　柯，張繼榮，吳晶晶

（1.西安郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院，西安　710121；2.西安郵電大學(xué)電子工程學(xué)院，西安　710121）

基于GIS的土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

王柯1，張繼榮1，吳晶晶2

（1.西安郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院，西安710121；2.西安郵電大學(xué)電子工程學(xué)院，西安710121）

為了高效、直觀地查看土壤的墑情以對(duì)土壤進(jìn)行合理的灌溉，研究分析了目前農(nóng)業(yè)信息化的發(fā)展歷程，設(shè)計(jì)開發(fā)了土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；該系統(tǒng)基于Browser/Server（B/S）模式，用基于ARM9的水分采集器作為數(shù)據(jù)采集模塊，基于XAMPP（Apache+ MySQL+PHP+PERL）軟件集成包設(shè)計(jì)開發(fā)了監(jiān)測(cè)中心模塊，GSM網(wǎng)絡(luò)作為數(shù)據(jù)傳輸方式；采集到的水分?jǐn)?shù)據(jù)通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)奖O(jiān)測(cè)中心mysql數(shù)據(jù)庫(kù)中，監(jiān)測(cè)中心對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將處理后的數(shù)據(jù)直觀的顯示在Geographic Information System（GIS）上，監(jiān)測(cè)人員根據(jù)GIS地圖各個(gè)市、區(qū)縣顯示的顏色判斷干旱程度，并發(fā)布預(yù)警信息；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，該系統(tǒng)能夠穩(wěn)定采集土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)并傳輸?shù)綌?shù)據(jù)庫(kù)中再顯示在web頁(yè)面，相比Client/Server（C/S）模式簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的開發(fā)、維護(hù)和使用，降低了成本，解決了傳統(tǒng)的實(shí)地查看土壤墑情的費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

地圖；監(jiān)測(cè)；全球移動(dòng)通信系統(tǒng)；GPRS模塊

0　引言

近年來(lái)，隨著智慧農(nóng)業(yè)、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，智能感知芯片、遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用逐步拓寬［1］。在監(jiān)視農(nóng)作物灌溉情況、土壤空氣變化以及大面積的地表檢測(cè)，收集溫度、濕度、風(fēng)力、大氣、降雨量，有關(guān)土地的濕度、土壤氮磷鉀含量和p H值大小等方面的數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用［1］。本文基于百度地圖Geographic Information System（GIS）進(jìn)行二次開發(fā)，開發(fā)出一個(gè)將不同區(qū)域的土壤墑情顯示在WEB頁(yè)面上的B/S系統(tǒng)上，方便監(jiān)管人員對(duì)土壤情況的監(jiān)測(cè)。

1　系統(tǒng)框架模型

土壤墑情信息采集系統(tǒng)與遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是由數(shù)據(jù)采集模塊、傳輸模塊和遠(yuǎn)程監(jiān)控計(jì)算機(jī)組成。數(shù)據(jù)采集模塊包括TDR-3型土壤水分傳感器、基于51單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集器，基于SIM300的數(shù)據(jù)接收器［2］。安置在不同區(qū)域的水分傳感器將采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸給監(jiān)控計(jì)算機(jī)存入數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后顯示在GIS地圖上，直觀監(jiān)測(cè)不同區(qū)域的土壤墑情。圖1是系統(tǒng)框架圖。

2　模塊設(shè)計(jì)

2.1數(shù)據(jù)采集模塊

2.1.1功能描述

數(shù)據(jù)采集模塊包括TDR-3型土壤水分傳感器、基于51單片機(jī)的數(shù)據(jù)采集器，和基于ARM9的嵌入式數(shù)據(jù)傳輸模塊［2］。通過(guò)建立一套完整的的嵌入式數(shù)據(jù)采集和監(jiān)控設(shè)備，對(duì)土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行采集，然后通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)傳輸方式進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸。

同時(shí)也可以通過(guò)短信模塊將信息發(fā)送給移動(dòng)終端，在此程度上可以分散布設(shè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測(cè)。在各監(jiān)測(cè)點(diǎn)配備太陽(yáng)能供電，減少耗電量。傳感器的數(shù)量也可以根據(jù)用戶項(xiàng)目的不同需求進(jìn)行調(diào)整，靈活性高，適應(yīng)性強(qiáng)。

圖1　系統(tǒng)框架圖

2.1.2硬件設(shè)計(jì)

TDR-3型土壤水分傳感器：

主要特點(diǎn)：測(cè)量精度高，響應(yīng)速度快，土質(zhì)影響較小，應(yīng)用地區(qū)廣泛，密封性好，可長(zhǎng)期埋入土壤中使用，且不受腐蝕，價(jià)格廉價(jià)［3］。

性能指標(biāo)：精確測(cè)量土壤含水率，其單位為：%（m3/ m3），測(cè)量精度為：+2%（m3/m3）。

圖2　采集器結(jié)構(gòu)圖

土壤墑情采集器模塊1：主要由stc90c51單片機(jī)微控制器，SIM300GSM短信模塊，LCD液晶顯示屏、ds1302時(shí)鐘芯片、AD轉(zhuǎn)換模塊［4］、串口通信模塊、太陽(yáng)能電源電路等及部分組成。圖2為采集器硬件結(jié)構(gòu)圖。上位機(jī)ARM9核心處理器主要通過(guò)RS232通信將多個(gè)單片機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行集體整合［2］，然后通過(guò)SIM300與UDP協(xié)議發(fā)送至移動(dòng)終端和互聯(lián)網(wǎng)，并且可以拓展視頻監(jiān)控。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙備份，保證了數(shù)據(jù)的時(shí)效性和準(zhǔn)確性。

1）89c51單片機(jī)是一種適合高集成度、低成本，可以滿足多方面性能要求的微控制器。自身帶有一個(gè)RS232串口，能夠滿足儀表的要求，大幅減少外圍電路的設(shè)計(jì)［4］。成為采集器的核心部分。

2）GSM模塊選用SIM300模塊，該模塊集成了完整的射頻電路和GSM的基帶處理器。模塊的數(shù)據(jù)通信接口為標(biāo)準(zhǔn)的9線UART串口，波特率為300～115 200 b/s。采集儀主要利用GSM模塊的AT指令對(duì)土壤墑情信息以短消息的形式進(jìn)行發(fā)送和接收［4］。

3）時(shí)鐘芯片采用DS1302，它是CMOS實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷芯片，可以產(chǎn)生秒、分、時(shí)、星期、日、年等7個(gè)時(shí)標(biāo)，系統(tǒng)通過(guò)編程讀取和修改這些時(shí)標(biāo)，用于獲取土壤的水分時(shí)間信息并且以詳細(xì)的時(shí)間格式傳輸給用戶終端［4］，以便用戶終端識(shí)別和存儲(chǔ)。

4）采集器的顯示通過(guò)12864LCD液晶圖像顯示控制器完成，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的顯示，已經(jīng)功能菜單的操作。

2.2數(shù)據(jù)傳輸模塊

服務(wù)器端電話號(hào)碼固定，通過(guò)電話號(hào)碼來(lái)定位采集器的具體位置。

土壤墑情采集器利用單片機(jī)c語(yǔ)言開發(fā)。負(fù)責(zé)對(duì)土壤墑情的數(shù)據(jù)，時(shí)間信息的采集和保存以及無(wú)線通訊工作。

1）AT指令：

SIM300短信模塊提供標(biāo)準(zhǔn)的AT命令進(jìn)行短信消息收發(fā)及其控制。AT指令集通常由一個(gè)特定的“指令前綴”開始，以回車＜CR＞“指令結(jié)束標(biāo)志”結(jié)束［4］。常用的AT指令如：

（1）設(shè)置短信提示功能輸入指令：AT+CNMI=2，1再按ENTER鍵；指令功能：短信提示，狀態(tài)有OK回復(fù)。再輸入：AT+CMGF=1，按ENTER鍵；功能是：英文方式發(fā)送，狀態(tài)有OK回復(fù)。然后向SIM卡發(fā)送一條英文短信，收到+ CMTI：”SM”，1，表示有短信到達(dá)，存在SIM卡的第一個(gè)位置。

（2）讀取短信輸入AT+CMGR=5再按ENTER鍵，其功能是：讀取指定“5”里的內(nèi)容，回復(fù)短信報(bào)文。

短信格式有文本（TEXT）格式和協(xié)議數(shù)據(jù)單元（PDU）格式兩種，0為PDU格式，1為TEXT模式［4］。英文短信的發(fā)送：向13632389015發(fā)送英文短信：abc。先輸入AT+ CMGF=1再按ENTER，功能：英文方式發(fā)送，回復(fù)OK。再輸入AT+CMGS=”13632389015”按ENTER鍵后點(diǎn)“手動(dòng)發(fā)送”，功能：向輸入的號(hào)碼發(fā)送短信，回復(fù)＞，收到＞后才可輸入內(nèi)容abc，最后的關(guān)鍵步驟是短信內(nèi)容的結(jié)束：實(shí)現(xiàn)短信息的發(fā)送，在指令區(qū)域輸入1A，點(diǎn)十六進(jìn)制發(fā)送［5］。

2）數(shù)據(jù)通信協(xié)議：

為了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中來(lái)自不同采集節(jié)點(diǎn)的各類參數(shù)信息、控制信息的有效傳輸和識(shí)別，需要定義整個(gè)系統(tǒng)統(tǒng)一遵循的［6］通信規(guī)則，建立應(yīng)用層通信協(xié)議。

本文定義的通信協(xié)議格式為2015-02-05空格 （space）22：07：30空格（space）+025.4C空格（space）56%RH，表示2015年2月5日22時(shí)07分30秒溫度和濕度各多少，每個(gè)時(shí)間點(diǎn)采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)一條短信發(fā)送到數(shù)據(jù)庫(kù)中。

3）串口通信：

首先是采集器與GSM模塊通過(guò)串口連接，所以該程序要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送、接收、存儲(chǔ)等功能以及和GSM服務(wù)相關(guān)的指令，應(yīng)答、數(shù)據(jù)傳輸?shù)榷家ㄟ^(guò)串口實(shí)現(xiàn)。其數(shù)據(jù)接受和發(fā)送，采集器通過(guò)AT指令來(lái)實(shí)現(xiàn)，接收器也通過(guò)串口將數(shù)據(jù)傳輸給后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，然后保存在MYSQL數(shù)據(jù)庫(kù)，提供監(jiān)控中心進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析。

2.3遠(yuǎn)程監(jiān)控中心模塊

2.3.1功能描述

土壤墑情遠(yuǎn)程監(jiān)控中心主要通過(guò)接收機(jī)也就是SIM300短信模塊，將單片機(jī)采集到的土壤墑情以短信的模式接受并且通過(guò)PHP、SQL后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼然后實(shí)時(shí)顯示到GIS地圖上，并且還可以將控制指令傳輸給土壤墑情采集器，實(shí)現(xiàn)信息的交流，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控的功能。

2.3.2登錄模塊

系統(tǒng)需要用戶登錄才能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的操作，并且可以根據(jù)用戶權(quán)限的不同，實(shí)現(xiàn)的功能不同。普通的用戶只能進(jìn)行錄入、查詢以及對(duì)自己個(gè)人信息的更改等操作。管理員區(qū)分不同等級(jí)，某個(gè)部門的管理員只能管理本部門的人員信息，以及本部門信息的整體查詢。整體管理員可以審核普通用戶的以及部門管理員提交的信息，并對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行權(quán)限的分配。

實(shí)現(xiàn)過(guò)程：用戶輸入用戶名及密碼會(huì)提交到后臺(tái)，后臺(tái)會(huì)與數(shù)據(jù)庫(kù)中的用戶信息進(jìn)行匹配，匹配成功登錄成功，跳轉(zhuǎn)到系統(tǒng)首頁(yè)，并且會(huì)根據(jù)用戶的權(quán)限不同顯示出不同的頁(yè)面，匹配不成功則不能登錄成功，將會(huì)停留在登錄頁(yè)面，直到用戶及密碼與數(shù)據(jù)庫(kù)中的用戶信息相匹配。

為了防止批量注冊(cè)、登錄，采用了驗(yàn)證碼技術(shù)，所謂驗(yàn)證碼，就是將一串隨機(jī)產(chǎn)生的數(shù)字或符號(hào)，生成一幅圖片，圖片里加上一些干擾像素（防止OCR）［7］，由用戶肉眼識(shí)別其中的驗(yàn)證碼信息，輸入表單提交網(wǎng)站驗(yàn)證，驗(yàn)證成功后才能登錄成功。

2.3.3數(shù)據(jù)的GIS展示

土壤墑情管理系統(tǒng)中的GIS顯示是一個(gè)極具特色的模塊，通過(guò)地圖我們可以一目了然的看到各個(gè)地區(qū)的土壤墑情情況。系統(tǒng)地圖以GIS和百度地圖為基礎(chǔ)進(jìn)行二次開發(fā)，開發(fā)符合系統(tǒng)需求的功能。

百度地圖是百度提供的一項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)地圖搜索服務(wù)，覆蓋了國(guó)內(nèi)近400個(gè)城市，數(shù)千個(gè)區(qū)縣，本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)針對(duì)陜西個(gè)市縣區(qū)土壤進(jìn)行墑情監(jiān)測(cè)［8］。數(shù)據(jù)采集模塊定時(shí)采集各個(gè)地區(qū)的水分?jǐn)?shù)據(jù)，通過(guò)GSM通信系統(tǒng)將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到系統(tǒng)的MYSQL數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行存儲(chǔ)，運(yùn)用服務(wù)器端語(yǔ)言PHP編寫程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行處理后顯示在二次開發(fā)的GIS地圖上。監(jiān)管人員只要打開系統(tǒng)登錄后即可直觀查看陜西省內(nèi)所有區(qū)域的土壤墑情。

1）比例尺：

這是地圖最基本的功能，通過(guò)添加比例尺控件，我們可以實(shí)現(xiàn)地圖的上下左右平移，同時(shí)可以通過(guò)調(diào)節(jié)“+”、“-”實(shí)現(xiàn)地圖的縮放。

//添加控件和比例尺

function add_control（）｛

map.addControl（top_left_control）；

map.addControl（top_left_navigation）；

map.addControl（top_right_navigation）；｝

2）地圖級(jí)別和中心點(diǎn)：

通過(guò)經(jīng)緯度坐標(biāo)來(lái)設(shè)置地圖的中心點(diǎn)，在調(diào)試經(jīng)緯度坐標(biāo)和地圖級(jí)別的過(guò)程中務(wù)必使整個(gè)陜西省境內(nèi)的地圖完全呈現(xiàn)在視野中心，從而真正達(dá)到一目了然的效果。如下圖所示，由于陜西省的地圖有些扁長(zhǎng)，我們把地圖的中心點(diǎn)經(jīng)緯度坐標(biāo)設(shè)置為（109.150，35.659），級(jí)別是7，這樣整個(gè)陜西省完全顯示出來(lái)了。

3）個(gè)性化地圖：

本系統(tǒng)中地圖不需要太花哨的背景，高速公路、鐵路、景點(diǎn)等都不需要高亮顯示在地圖上，所以摒棄了原先地圖的復(fù)雜模式，轉(zhuǎn)而應(yīng)用簡(jiǎn)約模式，自制了自己的個(gè)性化地圖，地圖上只留下了淡淡的省級(jí)行政區(qū)劃以及城市名。

4）覆蓋物：

覆蓋物內(nèi)容很多，包括行政區(qū)劃，增加標(biāo)注，添加顏色級(jí)別等。

首先，行政區(qū)劃問(wèn)題，需要陜西省各個(gè)市的邊界線，點(diǎn)擊市級(jí)行政區(qū)后出現(xiàn)各個(gè)縣區(qū)的邊界線；

系統(tǒng)中應(yīng)用到的標(biāo)注問(wèn)題，標(biāo)注（Marker）是用來(lái)表示一個(gè)點(diǎn)位置的可見元素，每個(gè)標(biāo)注自身都包含地理信息。比如你在大雁塔廣場(chǎng)位置添加了一個(gè)標(biāo)注，一個(gè)標(biāo)注不論地圖移動(dòng)、縮放，標(biāo)注都會(huì)跟隨一起移動(dòng)，保證標(biāo)注始終指向正確的地理位置［9］。需要在每個(gè)市的標(biāo)注點(diǎn)擊之后，還要出現(xiàn)對(duì)應(yīng)市的每個(gè)縣區(qū)的標(biāo)注以及每個(gè)站點(diǎn)的標(biāo)注，且點(diǎn)擊標(biāo)注之后要出現(xiàn)其信息窗口，是大家能夠直接讀出其對(duì)應(yīng)土壤墑情。

再有就是顏色級(jí)別問(wèn)題，數(shù)據(jù)庫(kù)里會(huì)存儲(chǔ)傳感器采集到的土壤墑情信息，將參數(shù)的各個(gè)平均值劃分成不同的級(jí)別，根據(jù)級(jí)別高低使其在地圖上顯示成紅、黃、藍(lán)、綠4種顏色。這個(gè)是MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)與PHP、JavaScript腳本語(yǔ)言緊密配合的典型示例，數(shù)據(jù)庫(kù)里創(chuàng)建了各個(gè)行政區(qū)域的經(jīng)緯度，各個(gè)土壤墑情參數(shù)的值，以及各行政區(qū)域土壤墑情參數(shù)的平均值；根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的設(shè)定，比如，水分在0～30之間是干旱，設(shè)置為紅色；水分在30～40之間是偏旱，設(shè)置為黃色；水分在40～80之間墑情良好，設(shè)置為綠色；大于80為洪澇，設(shè)置為藍(lán)色。這樣，整個(gè)陜西省的土壤墑情都完全呈現(xiàn)在地圖上（此處文字說(shuō)明：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，榆林市、寶雞市、安康市顯示為黃色，延安市、銅川市、商洛市顯示為綠色，西安市、渭南市顯示為紅色，咸陽(yáng)市、漢中市顯示為藍(lán)色。）以供發(fā)布合理的預(yù)警信息等。

另外，覆蓋物的透明度、線條的粗細(xì)、線條的顏色等都可以根據(jù)喜好自己設(shè)定，一切以美觀大方為主。

5）信息窗口：

每個(gè)級(jí)別的標(biāo)注都有其對(duì)應(yīng)的信息，各個(gè)參數(shù)（包括水分、溫度、p H值和電導(dǎo)率）都要體現(xiàn)出來(lái)，信息窗口的樣式可以自己設(shè)定，但是信息窗口的內(nèi)容都要從數(shù)據(jù)庫(kù)里獲取。

6）監(jiān)聽事件：

在地圖中，經(jīng)常用add Event Listener的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)監(jiān)聽對(duì)象事件，在特定環(huán)境下這些事件會(huì)被觸發(fā)，同時(shí)監(jiān)聽函數(shù)會(huì)得到相應(yīng)的事件參數(shù)e，比如當(dāng)用戶點(diǎn)擊地圖時(shí)，e參數(shù)會(huì)包含鼠標(biāo)所對(duì)應(yīng)的地理位置point。addEvent Listener方法有兩個(gè)參數(shù)：監(jiān)聽的事件名稱和事件觸發(fā)時(shí)調(diào)用的函數(shù)。由于地圖要觸發(fā)的事件比較多，因此監(jiān)聽函數(shù)也要使用多次。在使用過(guò)程中，還要與添加覆蓋物等功能聯(lián)合使用，形成嵌套循環(huán)，才能得到特定的功能。

3　最終效果

進(jìn)入首頁(yè)，將看到陜西省各地區(qū)墑情不同的效果圖（顏色的不同表示墑情的級(jí)別）。點(diǎn)擊任意一個(gè)市區(qū)，比如寶雞，觸發(fā)監(jiān)聽事件，會(huì)看到寶雞市進(jìn)入視野中央，同時(shí)出現(xiàn)寶雞市各個(gè)縣區(qū)的邊界線以及標(biāo)注。如果點(diǎn)擊任意縣區(qū)標(biāo)注，比如太白縣，會(huì)出現(xiàn)信息窗口，信息內(nèi)容有太白縣的土壤溫度、水分、p H值、電導(dǎo)率以及本縣水分平均值；點(diǎn)擊寶雞市區(qū)域部分，回到陜西省地圖。

作為土壤墑情管理系統(tǒng)中最具特點(diǎn)的一部分，地圖模塊具有更直接，更鮮明，更快速，更便捷的特點(diǎn)，希望它的功能能給大家?guī)?lái)方便與驚喜。

4　結(jié)論

將濕度傳感器采集到的不同深度不同時(shí)間的數(shù)據(jù)通過(guò)GSM短信模塊傳輸?shù)奖O(jiān)控中心的mysql數(shù)據(jù)庫(kù)中作為初始數(shù)據(jù)，再通過(guò)編程對(duì)初始數(shù)據(jù)進(jìn)行查看甚至計(jì)算得到需要的數(shù)據(jù)顯示在對(duì)百度地圖進(jìn)行二次開發(fā)后的GIS地圖上，用戶直觀高效的查詢不同區(qū)域不同時(shí)間的土壤墑情，進(jìn)而決定是否對(duì)土壤進(jìn)行灌溉，系統(tǒng)還提供了額外的擴(kuò)展能力，可根據(jù)監(jiān)測(cè)需求增加土壤的其他參數(shù)，比如溫度、PH值等。經(jīng)過(guò)測(cè)試，系統(tǒng)運(yùn)行良好，能夠直觀高效對(duì)土壤墑情進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

［1］溫學(xué)萍，俞鳳娟，張翔，等.農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在寧夏設(shè)施農(nóng)業(yè)中推廣應(yīng)用初探［J］.寧夏農(nóng)林科技，2014，05：13-14.

［2］盧啟福，吳慕春，胡月明，等.基于TDR-3的土壤水分傳感器標(biāo)定模型研究［J］.傳感技術(shù)學(xué)報(bào)，2009 （7）：1066-1070

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［6］郭志偉，張?jiān)苽?，李霜，?基于GSM的農(nóng)田氣象信息遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)［J］.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)，2009（3）：161-166.

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A Soil Moisture Monitoring System Based on GIS

Wang Ke1，Zhang Jirong1，Wu JingJing2
（1.School of Communication and Information Engineering，Xi'an University of Posts and Telecommunications，Xi'an710121，China；

2.School of Electronic Engineering，Xi'an University of Posts and Telecommunications，Xi'an710121，China；）

In order to efficiently and intuitively view soil moisture，the research analyzed the development of current agricultural information，designed and developed a soil moisture monitoring system.Based on Browser/Server（B/S）mode，using water-based ARM9 collector as a data acquisition module.Based on XAMPP（Apache+MySQL+PHP+PERL）software package，the system designed and developed an integrated monitoring center module，GSM network as data transimission.The collected water data was transmitted to the monitoring center Mysql database through GSM network.Then，the monitoring center processed the data and make the processed data display in Geographic Information System（GIS）.According to the color displayed in the map of each city，monitoring officer determined the extent of the drought，so as to send warning messages.The experimental data showed that the system can collect soil moisture data stably，transimit it to database and display it on the web page.Compared to Client/Server（C/S）mode，it simplified the development，maintance and use of system，reduced the cost，solved the problem of time and effort consuming in tranditonal field view of soil moisture.

GIS；monitor；GSM；SIM30

1671-4598（2016）05-0028-04

10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2016.05.009

TP319

A

2015-11-14；

2015-12-07。

王柯（1991-），男，陜西咸陽(yáng)人，碩士研究生，主要從事物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的方向的研究。

張繼榮（1963-），女，陜西西安人，博士，教授，碩士研究生導(dǎo)師，主要從事現(xiàn)代通信網(wǎng)方向的研究。