这是更为一般的情况,此时田块边长d= 2kR+2a,可分两步部署。首先从田块从左下角顶点出发,分别在田块底边和左边截取长为2kR的线段,并以这2个线段为边在田块内划分出一个正方形区域,如图6所示,显然图中c= 2a。将划分出的正方形区域看作喷头射程为kR的方形喷洒域,可直接利用前述结论对该正方形区域进行部署。下面的问题就是如何在剩下的2个矩形区域(图6黑线框所示)内部署节点。
这2个矩形区域中较短边边长c= 2a< 2R,易证明当采用半径为R的圆内接正方形完全覆盖这2个矩形时所用的正方形数要多于用短边长为c的圆内接矩形完全覆盖该区域需要的矩形数,因此完全覆盖这2个矩形区域所需要的短边长为c的圆内接矩形数即为传感器节点数。
要注意的是在上述2个矩形区域交界的地方会出现2个传感器传感区域的大量重叠,
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如图6右上角所示,在工程应用中完全可少部署1个节点,而在恰当的位置部署1个节点,此时即使有少量区域未被覆盖在工程应用中也是允许的,因此整个田块需要的节点数为:
式中int ———向下取整运算函数。
第7章 收益分析
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7.1 市场机会分析
我国引进“信息化”的概念是在20 世纪80年代。早期农业信息化建设表现在20 世纪70年代末80 年代初计算机应用于农业生产, 80年代末90 年代初相继建立了一批农林数据库。到1996 年, 第一次全国农村经济信息工作会议明确了农业信息化建设方向。经过二十多年的发展, 农业信息化已经成为农业经济发展、提高农业竞争力的重要支撑手段和推进我国农业战略性转变的一个重要枢纽。这些年农业信息化取得的成绩和当前三农 工作和网络技术发展形势, 都意味着我国农业信息化建设已经进入了一个全面快速发展的新时期。
目前,对精确灌溉技术还没有统一的定义,但一般认为:精确灌溉是以大田耕作为基础,按照作物生长过程的要求,通过现代化监测手段,对作物的每一个生长发育状态过程以及环境要素的现状实现数字化、网络化智能化监控,同时运用技术及计算机等先进技术实现对农作物、土壤墒情气候等从宏观到微观的监测预测,根据监控结果,采用最精确的灌溉设施对农作物进行严格有效的施肥灌水 ,以确保作物在生长过程中的需要,而实现高产 优质高效和节水灌溉技术农 业精确灌溉技术是借助于技术遥感(RS)地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)这一完整的体系,对农业生产的资源 生产状况气候和生物性灾害土壤墒情等进行有效的监测预报,指导人们根据各种变异情况适时适地采取相应的灌溉方法及操作手段 变过去凭经验进行农事操作为实现智能化的科学管理,以提高农业生产的稳定性和可控程度 7.2 项目收益分析 7.2.1 社会效益回报
精确农业是现代农业发展的必然结果。近年来,作为精确农业的重要组成部分,精确灌溉技术已成为超前的灌溉新技术,是农业水管理信息化技术的重要内容,它以其合理农业水土资源提高农作物产量、降低生产成本、改善生态环境等优点,成为对国际学术界最富有吸引力的前沿性研究领域之一目前全世界不到2% 的水浇地开始使用这项技术,我国对精准灌溉技术的开发研制工作起步较晚,目前只有少数科研院所进行这方面的研究开发工作,研究还处于起步阶段,实际应用效果也不理想,因此,加速开发自己的、符合我国国情的精确灌溉系统及相关措施势在必行 结合我国国情,研究发展适用的精确灌溉技术系统对促进我国农业可持续发展具有重要意义 7.2.2 经济效益回报
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目前可以实现精确农业灌溉的设施主要按灌水出流方式的不同划分,一般分为 种形式:滴灌渗灌微喷灌脉冲灌溉其主要特点都是在植物的株行距之间放置安装了灌水器的聚乙烯(PE)软管以及相应的管道系统组成的网络,通过灌水器以缓慢而精确的流量,向植物的根部直接供水及养料的灌溉方法 其应用范围涉及蔬菜水果瓜类谷物花卉棉花甘蔗葡萄园和许多其他作物新的农业精确灌溉技术应在此基础上,按照技术集成和机化程度,增加涉及土壤墒情 肥力病虫害作物苗情等的检测 测量和监控,利用地理信息系统进行查询和辅助决策,用精确的灌溉设施及技术实现全自动化控制 实践证明,一个设计完善安装正确和管理科学的精确灌溉系统,将会带来可观的经济效益。
第8章 管理平台的运作方式
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