一種適用于野外遙感實(shí)驗(yàn)的無(wú)線數(shù)據(jù)終端系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著無(wú)線傳感器網(wǎng)路技術(shù)的飛速發(fā)展，依靠無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息采集和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的技術(shù)在小區(qū)安保、智能家具、危險(xiǎn)區(qū)域信號(hào)采集、智能交通等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用并創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。
　　中國(guó)科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所環(huán)境健康遙感研究室、國(guó)家林業(yè)局“濕地生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)試點(diǎn)示范應(yīng)用”項(xiàng)目組聯(lián)合組織野外遙感實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)，在完成四川若爾蓋、呼倫貝爾、扎陵湖等地區(qū)的遙感系列科學(xué)實(shí)驗(yàn)中遇到諸如溫度、濕度、高海拔氣壓、風(fēng)速等自然環(huán)境的復(fù)雜變化導(dǎo)致部

2、分科研人員身體不適，導(dǎo)致部署 GPS控制點(diǎn)的一些同學(xué)迷路，飽受饑寒交迫之苦。嚴(yán)重影響了科研人員的身體健康，使科研實(shí)驗(yàn)工作受阻。急需一種簡(jiǎn)便易攜帶的集大氣參數(shù)實(shí)時(shí)采集分析、天氣預(yù)報(bào)、健康參數(shù)信息實(shí)時(shí)采集監(jiān)測(cè)分析及運(yùn)動(dòng)軌跡信息實(shí)時(shí)采集監(jiān)測(cè)分析于一體的適用于野外遙感實(shí)驗(yàn)的無(wú)線數(shù)據(jù)終端系統(tǒng)。
　　本課題是在上述背景下提出的，目的在于搭建基于 Zigbee的適用于野外遙感的無(wú)線數(shù)據(jù)終端系統(tǒng)，改進(jìn)傳統(tǒng)的地理空間路徑距離算法，為提高科研人員的野

3、外工作效率，改進(jìn)科研方法，保證安全，提高科研效果提供了完整的解決方案。
　　本文的貢獻(xiàn)之一是設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一種適用于野外遙感實(shí)驗(yàn)的無(wú)線數(shù)據(jù)終端系統(tǒng)。首先通過(guò)分析科研人員野外工作實(shí)驗(yàn)的環(huán)境復(fù)雜且變化緩慢、時(shí)間周期長(zhǎng)、科研人員身體狀況易受影響等客觀條件，并根據(jù) Zigbee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)特點(diǎn)，完成對(duì)大氣參數(shù)采集傳感器、健康參數(shù)采集傳感器、地理位置信息采集傳感器、Zigbee無(wú)線收發(fā)模塊的采購(gòu)和信號(hào)的整合；然后根據(jù)WPF、Bing m

4、aps等軟件技術(shù)，依托改進(jìn)的地理空間路徑距離計(jì)算算法完成系統(tǒng)軟件各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，并考慮天氣的原因調(diào)用中央氣象臺(tái)的Web Service服務(wù)完成天氣預(yù)報(bào)功能；最后完成硬件模塊和軟件模塊的總體設(shè)計(jì)和系統(tǒng)的集成。
　　本文的貢獻(xiàn)之二是利用小區(qū)域范圍內(nèi)經(jīng)線和緯線是垂直的的屬性推導(dǎo)出了一種地理空間路徑距離計(jì)算算法，暫且叫做 NewRemoteGeo算法。在對(duì)傳統(tǒng)的基于立體幾何球面模型的地理空間路徑距離計(jì)算算法和Apache lucen

5、e的spatial4j工具包中的Haversine算法研究分析的基礎(chǔ)上，針對(duì)它們存在的計(jì)算精度差、計(jì)算性能不好、算法復(fù)雜等問(wèn)題，結(jié)合適用于野外遙感實(shí)驗(yàn)的無(wú)線數(shù)據(jù)終端系統(tǒng)對(duì)地理空間路徑距離的計(jì)算點(diǎn)對(duì)數(shù)目多、精度高、頻度大的具體應(yīng)用要求，利用小區(qū)域范圍內(nèi)經(jīng)線和緯線是垂直的的屬性推導(dǎo)出了一種地理空間路徑距離計(jì)算算法—NewRemoteGeo算法，該算法在不失精度的情況下，優(yōu)化和提高了計(jì)算性能。
　　本文設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的適用于野外遙感實(shí)驗(yàn)的無(wú)