无线传感的绿化树木种植管理浅析

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摘要:以农业园林绿化种植过程为研究对象，对农业园林绿化树木管理过程进行分析，设计一种基于无线传感技术的农业园林绿化管理系统，以实现绿化树木种植的自动化信息管理。通过对无线传感技术在农业绿化过程中的应用特点及关键技术进行分析，对农业园林绿化区域内的相关信息和树木分布特征进行分析，形成管理系统基础数据，结合管理系统的基本功能建立农业园林绿化种植数据库，形成完整的农业园林绿化管理系统基础模块、分析模块以及区域评价模块，实现了农业园林绿化管理系统的信息查询、数据分析及绿化种植过程科学管理。

关键词:树木种植管理;园林绿化;无线传感技术;动态更新

0引言

生态绿化种植直接影响农业经济的基本建设，可推动和促进农业生态系统的平衡［1］。农业是社会经济的基础，农业生产中的园林绿化能够确保林木资源的有效利用，同时解决农业生产造成的生态问题［2－3］。农业园林绿化管理系统能够有效优化绿化种植管理过程，降低绿化难度，提高绿化种植管理的工作效率，从而实现农业园林绿化过程的科学管理［4］。农业园林绿化管理系统可为相关作业过程提供基础信息数据，确保过程数据的准确性，从而实现管理过程数字化［5］。本文利用无线传感技术，进行农业园林绿化区域内的数据采集，建立了农业园林绿化种植管理系统基础数据库，并进行农业园林绿化种植管理系统的开发，实现了绿化过程数据的有效管理。

1绿化种植管理系统需求分析

农业园林绿化树木种植管理系统要求能够进行管理区域内的地理信息查询，包括地图数据的打开及查看;能够根据无线传感数据实时进行区域内绿化过程数据和作业状态数据的查看，形成地理数据、作业数据及状态数据的一体化管理，以提高农业园林绿化种植过程的管理效率;能够根据无线传感数据，自动规划设计后期绿化需求和当前绿化状态管理;能够在数据库基础上根据无线传感采集数据进行绿化管理体系的生成，并反馈至绿化管理数据库［6－8］。

2无线传感采集技术

在绿化种植管理系统当中，所涉及到的无线传感技术主要指遥感图像。工作时，对绿化区域内的植被进行图像采集，获取绿化信息数据，并与实地测量的绿化数据进行对比，形成农业绿化种植管理系统的基础数据［9］。绿化植被具有季节特性，各个时节绿化特点不同，因此遥感图像要求能够对植被信息图斑进行特殊识别，并能对绿化区域内的建筑与河流等信息进行提取，提高植被识别分类精度。农业园林绿化管理系统数据功能不同，且无线传感数据采集成像时间也具有一定的差异性。夏季植被叶绿素含量较高，图像光谱的特征显著，冬季植被图像光谱提取精度较差，但仍能满足绿化管理系统的数据需求［10－11］。农业园林绿化管理系统对无线传感图像数据的提取通过监督分类的方式进行，从而获取绿化植被的覆盖数据。通过对绿化植被物的特征进行训练，形成数据训练器，对绿化区域内的图像数据进行自动分类，形成目标类别像素单元［12］。在同一个绿化种植区域内，植被图像所反映的光谱特性具有差异性，可采用最大似然分类的方式清除影响因素，获取正确的分类方法，确保图像信息的准确性［13］。最大似然分类将无线传感图像数据的光谱特性假设为正态分布，将每一类图像信息参数进行估算，从而形成各类的统计概率。最大似然分类的判别函数可表示为Mi(n)=p(in)p(n)=p(ni)p(i)其中，p(in)为第i个类别当中特征向量n的图像单元概率;p(i)为第i个类别的先验性概率。判别准则可表示为绿化植被遥感图像分类过程如图1所示。农业园林绿化管理系统基础模块要求能够进行多个视图界面的打开，灵活进行数据的显示，并在使用过程中能够进行相关用户界面操作;分析模块要求系统具有测量功能，能够对绿化种植区域内的相关参数进行测量，同时读取区域内植被参数，为区域内的绿化植被覆盖面积统计提供基础数据;农业园林绿化管理系统评价模块要求能够根据基础数据参数进行。

3绿化种植管理系统总体设计

农业园林绿化管理系统要能够实现管理区域内相关绿化植被的生长状态管理、区域内种植过程作业管理及区域内基础数据的统计管理，其总体功能结构如图2所示。当前绿化区域的评价，评价目标数据来自于无线传感采集到的房屋、道路、河流、耕地及植被信息，对比数据来自于基础数据库及测量数据。

4系统数据库

农业园林绿化管理系统数据库实现整个系统的数据存储和数据处理，要求能够对系统数据进行有效的管理，在进行绿化树木种植数据访问时能够有效进行数据查询和数据传输。农业园林绿化管理系统通过对种植区域内的基础地形数据、无线传感图像数据、绿化植被状态数据以及其他相关数据进行存储，在数据引擎搜索查询过程中采用分布式技术进行海量数据获取。农业园林绿化管理系统数据库要求具有较高的稳定性，能够在运行过程中高效进行数据的管理与处理。根据农业园林绿化管理系统区域内的实际绿化情况及绿化目标，农业园林绿化基础数据主要包含林地、草坪、绿地、湿地以及道路绿化等，要求数据库能够对基础数据进行查询与显示。农业园林绿化专业数据包含区域内的建筑、河流、路面以及其他配套基本设施，主要作为系统管理区域内的参考数据，用于对绿化区域内的绿色植被管理进行参考属性设置。农业园林绿化管理系统数据库相关参数属性如表1所示。农业园林绿化管理系统在进行绿化区域内绿化率计算时，需要的基础数据包含树木冠幅、直径及高度等基础数据。另外，在获取绿化树木的分布图时，要求能够有效提取出树木的种植区域，因此要求树木各项基础参数属性能够包含农业园林绿化管理系统计算分析时所需要的各项基本参数。农业园林绿化管理系统中，绿化区域内的基础设施也是农业绿化的基本属性，其数据库中基础设施相关参数属性如表2所示。

5系统功能模块实现

农业园林绿化管理系统采用用户名、密码以及验证码校验的登录方式，在登录窗口输入后，才可安全登录。农业园林绿化管理系统要求能够对用户操作习惯进行充分考虑，使用过程要求简便，且各项功能能够高度集中。系统登录完成后，在主系统界面内可查看系统的状态、系统图层以及地图显示等数据。在农业园林绿化管理系统中，各功能的操作界面内都可进行相关绿化树木参数的新增、修改、删除以及更新等过程的实施。当进行绿化树木基础数据参数新增时，点击系统内“新增”功能按钮，即可弹出新增绿化树木相关数据的窗口，在窗口内输入相关树木属性，并点击“确定”功能按钮，即可对树木参数属性进行保存;与新增功能类似，在进行参数修改与删除时，点击“修改”按钮即可进行相关功能操作。农业园林绿化管理系统所包含的测量功能用于对管理区域内树木所处位置相关参数进行测量，并根据测量结果进行相关面积计算。测量过程包含树木位置坐标测量、距离测量及面积测量，同时可根据坐标测量结果进行距离计算及面积计算。通过对区域内不同位置的4棵树木相关位置坐标进行测量，分别计算得出两棵树木之间的距离，并根据任意四边形面积计算方法计算4棵树木所属区域内的面积。通过直接测量的方式获取任意两棵树木之间的距离，并与计算结果进行对比，同理可进行面积数据对比。农业园林绿化管理系统内利用测量功能所获取的相关数据及计算数据对比结果如表3所示。由表3可以看出:利用农业园林绿化管理系统直接测量所得距离参数与间接计算距离参数具有高度符合性，且面积测量参数与计算参数相互符合，表明系统具有较高的稳定性和可靠性。

6结论

利用无线传感采集系统获取农业园林绿化区域内相关参数，并根据实际管理需求建立系统数据库，可较好地应用于农业园林绿化树木种植管理系统当中，其基本功能和数据测量分析方法对于管理系统的推广具有一定的促进作用。

作者:张健 单位:松原职业技术学院