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1.内容提要 数字流域作为水利信息化的一大发展前沿，已经受到了国内外学术界的广泛关注。数字流域建设需要解决的首要问题是流域信息获取技术。 本书基于物联网的时空连续多元信息获取途径的基础上，综合使用空中、陆地、水下等不同来源信息，实现固定式与移动式相结合的信息获取技术，充分使用卫星遥感技术或新增最小量的地面监测站网，建立基于物联网的时空多元信息获取的一体化布局，试图最大化地获取满足精度要求的流域动态信息。在现有公众通讯网络条件下，充分使用物联网动态组网技术，构建基于物联网的时空多元信息传输体系，最大化地提高数字流域时空多元信息传输效率。 本书可为从事数字流域、水利信息化、水文水资源、防洪抗旱减灾、水利工程建设管理等方面的管理或技术人员参考使用。 2.目录 第1章绪论1 1.1研究背景与意义1 1.2物联网技术研究3 1.2.1国内外物联网研究进展3 1.2.2水文站网的布局和优化的方法研究5 1.2.3物联网技术在水资源方面的应用研究8 第2章基于物联网的时空连续多元信息获取布局技术研究进展10 2.1基于物联网的时空连续多元信息获取途径研究进展10 2.2基于物联网的时空连续多元信息获取一体化布局研究进展11 2.3基于物联网的时空连续多元信息传输体系研究进展12 2.4基于物联网的时空连续多元信息获取布局技术研究框架与技术路线14 第3章基于物联网的时空连续多元信息获取途径分析16 3.1基于物联网的时空连续多元信息获取技术体系框架16 3.2基于物联网的时空连续多元信息“空中”获取技术18 3.2.1卫星遥感技术18 3.2.2无人机航空摄影技术18 3.3基于物联网的时空连续多元信息“地面”获取技术21 3.3.1物联网传感器原位观测技术21 3.3.2车载移动信息获取系统25 3.4基于物联网的时空连续多元信息“水下”获取技术30 3.5清江流域梯级水库温室气体立体监测研究34 3.5.1研究区域与研究方法34 3.5.2二氧化碳温室气体原位监测37 3.5.3甲烷温室气体原位监测46 3.5.4水布垭水库消落带土地利用与温室气体源汇变化的遥感分析55 第4章基于物联网的时空连续多元信息获取一体化布局研究62 4.1基于物联网的时空多元信息获取一体化布局技术体系框架和技术步骤62 4.1.1工作框图62 4.1.2技术步骤63 4.2基于物联网的时空多元信息获取一体化布局的陆地（水上）优化方法67 4.2.1区域覆盖理论67 4.2.2布尔模型69 4.2.3模拟退火法69 4.3基于物联网的时空多元信息获取一体化布局的水下优化方法72 4.3.1基于遗传算法的河流局域监测无线传感器节点分布优化方法72 4.3.2基于遗传算法多目标优化的流域监测传感器覆盖网优化方法77 4.4雅砻江流域监测站网优化布局初步方案82 4.4.1雅砻江流域概况及监测站网分析82 4.4.2基于容许最稀疏站网密度的雅砻江流域水文监测站网布局设计88 4.4.3雅砻江流域监测站网布局初步结果100 4.4.4综合运用遥感降雨数据和地面实测数据的雅砻江流域雨量监测站网优化布局设计107 第5章基于物联网的时空连续多元信息传输体系研究117 5.1基于物联网的时空多元信息传输体系框架117 5.1.1ZigBee无线采集网络118 5.1.2GPRS传输网络118 5.1.3远程监控平台119 5.1.4系统模块交互119 5.2水质多参数传感器监测传输系统研制119 5.2.1需求分析119 5.2.2系统设计120 5.2.3系统实现的关键技术152 5.2.4原型系统开发166 第6章研究总结与展望171 6.1主要研究成果171 6.2进一步研究方向172 参考文献174 |
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