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一、森林火灾的危害
森林火灾是森林最危险的敌人,也是林业最可怕的灾害,它会给森林带来最有害,最具有毁灭性的后果。森林火灾不只是烧毁成片的森林,伤害林内的动物,而且还降低森林的更新能力,引起土壤的贫瘠和破坏森林涵养水源的作用,甚而导致生态环境失去平衡。尽管当今世界的科学在日新月异地向前发展,但是,人类在制服森林火灾上,却依然尚未取得长足的进展;于是森林火灾预防和发现比扑灭更具现实意义。
1.森林火灾不仅会烧死许多树,降低林分密度,破坏森林结构;同时还引起树种演替,由低价值的树种、灌丛、杂草更替,降低森林的利用价值。
2.由于森林烧毁,造成林地,失去森林涵养水源和保持水土的作用,将引起水涝、干旱、泥石流、滑坡、风沙等其他自然灾害发生。
3.被火烧伤的林木,生长衰退,为森林病虫害的大量衍生提供了有利环境,加速了林木的死亡。森林火灾后,促使森林环境发生急剧变化,使天气、水域和土壤等森林生态受到干扰,失去平衡,往往需要几十年甚至上百年才能得到恢复。
4.森林火灾能烧毁林区各种生产设施和建筑物,威胁森林附近的村镇,危及林区人民生命财产的安全,同时森林火灾能烧死并驱走珍贵的禽兽。森林火灾发生时还会产生大量烟雾,污染空气环境。此外,扑救森林火灾要消耗大量的人力、物力和财力,影响工农业生产。有时还造成人身伤亡,影响社会的安定。
二、国际森林防火技术
1.德国:FIRE-WATCH森林火灾自动预警系统。德国投入使用的FIRE-WATCH森林火灾自动预警系统,正常监测半径10公里,安装该系统每套需7.5万欧元,而在勃兰登堡州安装需要120-130套,约1000万欧元。
2.美国:护林飞机和红外遥感火灾预警飞机巡逻。美国利用“大地”卫星在离地面大约705公里的轨道上绕地球运转,探测地面上的高温地区、浓烟地带以及火灾遗址。美国使用无人驾驶林火预警飞机进行24小时监测,虽获得了成功,但耗费了巨额资金。
3.加拿大:加拿大采用卫星巡回监测系统。加拿大采用从卫星上发射电磁射线检测林区温度,当检测出某一林区局部温度上升到150℃~200℃,红外线波长达3.7微米时,便是火灾前兆,立即测定具体温度,采取措施及时防火.同时,加拿大林区采用多架配备先进的直升飞机轮流监测森林火灾,飞行费每小时需5000~6000加元。
国外的技术有的虽然可靠,但需要借助高空卫星,且施工太复杂;有的技术方案基础实施投资太大,多达几十万美元,投入成本过高,这些难以满足我国森林资源监测的实际需要。
三、国内采用的监测方法
1.地面巡护。地面巡护,主要任务是宣传群众,控制人为火源,深入瞭望台观测的死角进行巡逻。对来往人员及车辆,野外生产和生活用火进行检查和监督。存在的不足是巡护面积小、视野狭窄、确定着火位置时,常因地形地势崎岖、森林茂密而出现较大误差;在交通不便、人烟稀少的偏远山区,无法进行地面巡护,需用各种交通工具费用及人员工资费用,只能用视频监测方法来弥补。
2.瞭望台监测。瞭望台监测,是通过瞭望台来观测林火的发生,确定火灾发生的地点,报告火情,它的优点是覆盖面较大、效果较好。存在的不足:是无生活条件的偏远林区不能设瞭望台;它的观察效果受地形地势的限制,覆盖面小,有死角和空白,观察不到,对烟雾浓重的较大面积的火场、余火及地下火无法观察;雷电天气无法上塔观察;瞭望是一种依靠瞭望员的经验来观测的方法,准确率低,误差大。另外瞭望员人身安全受雷电、野生动物、森林脑炎等的威胁。
3.航空巡护。航空巡护,是利用巡护飞机进行林火的探测。它的优点是巡护视野宽、机动性大、速度快同时对火场周围及火势发展能做到全面观察,可及时采取有效措施。但也存在着不足:夜间、大风天气、阴天能见度较低时难以起飞,同时巡视受航线、时间的限制,而且观察范围小,只能一天一次对某一林区进行观察,如错过观察时机,当日的森林火灾也观察不到,容易酿成大灾,固定飞行费用2000元/小时,成本高,租用飞机费用昂贵,飞行费用严重不足,这就需要用定点视频监测来弥补其不足。
4.卫星遥感。卫星遥感,利用极轨气象卫星、陆地资源卫星、地球静止卫星、低轨卫星探测林火。能够发现热点,监测火场蔓延的情况、及时提供火场信息,用遥感手段制作森林火险预报,用卫星数字资料估算过火面积。它探测范围广、搜集数据快、能得到连续性资料,反映火的动态变化,而且收集资料不受地形条件的影响,影像真切。
存在的不足:NOAA-AVHRR准确率低,需要地面花费大量的人力、物力、财力进行核实,尤其是交通不便的地方,火情核实十分重要。当热点达到3个像素时,火已基本成灾。
四、国内主流的防火监控技术不足及发展
森林火灾危害大,扑灭困难,于是在火灾还在萌芽状态立即扑灭它就显得尤为重要。
森林火灾因为常常处在深山老林中,不易发现,故而发现火灾对于早扑灭火灾具有重要意义。
1.兴建瞭望塔。国内目前存在较多的技术落后方式。瞭望台监测,是通过瞭望台来观测林火的发生,确定火灾发生的地点,报告火情,它的优点是覆盖面较大、效果较好。存在的不足:是无生活条件的偏远林区不能设瞭望台;它的观察效果受地形地势的限制,覆盖面小,有死角和空白,观察不到,对烟雾浓重的较大面积的火场、余火及地下火无法观察;雷电天气无法上塔观察;瞭望是一种依靠瞭望员的经验来观测的方法,准确率低,误差大。另外瞭望员人身安全受雷电、野生动物、森林脑炎等的威胁。
2.建立视频监控系统。目前国内主流的监控方式。这是传统城市监控的简单延伸,将采集视频图像通过微波汇总,由人工完成集中监视;人工监视易造成肉眼疲劳,视频中的火情不易被查觉,造成漏报;监控中心的视频线路较多,人工监视也无法一一监看,易造成漏报。所以,传统视频监控的最大缺点是漏报率非常高。传统视频监控是非数字化系统,许多智能应用无法实现。
3.建立智能预警系统。这是森林防火的发展方向,实现森林防火的智能化,信息化。利用无缝融合智能图像识别技术、面向对象的3D GIS技术、大型网络监控技术等高新技术,利用多项专利技术,结合林业管理的专业知识和林业防火的经验,建立林业防火智能监测预警及应急指挥系统,从而实现林区视频的自动监控、烟火准确识别、火点精确定位、火情蔓延趋势推演、扑救指挥的辅助决策、灾后评估等多方面功能,建立森林防火的完整业务链,并针对性地解决用户的各种个性化需求。
去年9月,我县林业局组织专业技术人员进行松突圆蚧系统监测和专项调查核实,发现松突圆蚧已经自然传播入侵我县。疫情发生区主要分布在九连山(林场、保护区)、杨村镇、武当镇(含棋棠山林场小河背)三个乡镇。有虫面积为36000亩,均为轻度发生。
由于松突圆蚧的自然传播入侵速率主要与寄主、天敌和气候条件等有关。目前我县53万多亩广阔的松林,已构成自然传播的基础条件;松突圆蚧的天敌种群少且数量短期内还不能达到峰值,难以抑制松突圆蚧种群数量的发展。从气候条件分析,与广东相近的环境条件已具备松突圆蚧自然传播条件。从松突圆蚧实际自然传播情况分析,年传播扩展速率可达10—20公里。综合上述有关因素预警,若不采取有效防范措施,预计三年内自然传播的松突圆蚧发生面积将达到30万亩以上,预计导致10万亩松林重度成灾。从松突圆蚧入侵危害的后果来看,松树连续二、三年受害后,可造成成片林木死亡。因此,松突圆蚧一旦扩散蔓延,必将导致全县松林生态系统严重破坏,给林业生产带来巨大损失,并严重影响我县经济发展和生态环境建设进程。实施松突圆蚧预防除治工作对于巩固造林绿化成果,保护森林资源,保障我县经济发展和促进生态环境建设具有十分重大的意义。
二、工作目标
开展松突圆蚧的预防和除治是保护松林生态的需要,各地要有力实施本方案,及时控制、压缩疫情。力争不出现重度以上的疫情。疫情发生区的阔叶树混交比例应达到30%以上;到“十一五”期末,疫情新增面积不超过20万亩,疫情得到控制。
三、工作内容
(一)监测预警
1、监测点布局。全县行政区域内松林分布区均列入监测范围。根据疫情发生区加密布设,预防区合理布设的原则,按照每个监测点数量(密度)应达到1—3万亩松林面积的要求,兼顾监测工作量,全县共建立50个监测预报点。
2、监测方法。九连山(林场、保护区)、杨村镇、武当镇在执行《国家级森林病虫害中心测报点松突圆蚧监测、预测预报办法(试行)》的基础上,每月开展疫情动态调查。
其他乡(镇、场、管委会)监测方法适用《国家级森林病虫害中心测报点松突圆蚧监测、预测预报办法(试行)》。
3、风险性评估。按《国家级森林病虫害中心测报点松突圆蚧监测、预测预报办法(试行)》实施调查后,由县林业局及时组织专家进行疫情风险性分析。提出疫情风险性评估报告和防控决策,及时向上级林业主管部门和县人民政府报告。
4、报告制度。由各乡(镇、场、管委会)组织人员,集中时间和力量,突击抓好松突圆蚧的专项调查工作,于5月中旬前形成调查报告并附松林分布图(含灾情分布图)报送县林业局。实行每月“零报告”制度。按规定格式和要求向县森防站报送疫情动态。
(二)检疫封锁
1、检疫封锁。由县森防站负责,履行检疫工作职能,规范松类加工单位行为,每月对有关松类加工单位进行现场检疫和进行检疫除害处理。
2、检疫检查。由县横岗木材检查站履行检疫检查职能,严禁带有“两蚧”的湿地松、火炬松、马尾松等松属植物的苗木、接穗、新生球果、针叶束和带疫情的原木、小径材、薪水炭材等传入或传出。
3、疫木监管。由县林业局负责,按规定严禁采伐松类商品材。因除治需要更新采伐松树,须按有关规定程序批准后,由县森防站和上级检疫机构实行全过程监管。采伐的松木,全部剥皮处理,采伐剩余物就地销毁。
(三)疫情除治
1、营林技术。对中度以上的松树、濒死木和衰弱木全面进行块状采伐。原木就地剥皮,剩余物销毁。对轻度以上发生的松树进行适度修枝,所有修剪的枝条和剩余物就地销毁。采伐后当年内补植乡土树种(禁止补植松类树种)。疫情发生区五年后阔叶树比例不少于30%,疫情重度发生区阔叶树比例达到50%,加速形成自然屏障。
2、无公害农药防治技术。根据生产和自然保护区需要,积极开展无公害农药的防治试验。筛选防效高,无公害的应急农药,提高科学防治水平。
3、生物防治技术。重点开展观测和繁育天敌。进一步观测本地寄生蜂、瓢虫科等天敌,确认具体天敌种类后,开展繁育试验和推广应用,加速提高松林的防御和自控功能。
4、联防联治。为加强防范松突圆蚧疫情扩散蔓延,建立健全松突圆蚧等重大外来有害生物联防联治组织。加强疫情动态信息、预防和除治经验等交流,确保疫情及时发现和科学防控。
四、保障机制
(一)组织机构
县松材线虫等重大外来生物灾害预防和除治工作指挥部应负责指挥全县松突圆蚧预防和除治工作。指挥部组成人员详见龙府办字[]60号《关于成立县松材线虫病等重大外来生物灾害预防和除治工作指挥部的通知》,组成成员单位职责详见龙府发号《县人民政府关于印发县松材线虫病等重大外来生物灾害预防和除治工作应急预案的通知》,组织指挥体系及职责详见龙府办字[2006]13号《关于印发县松突圆蚧预防和除治应急预案的通知》。各乡(镇、场、管委会)应成立相应的组织机构,切实加强辖区内松突圆蚧防控工作,并明确各职能部门职责,及时解决防控工作遇到的困难和问题,尤其是经费投入和劳力组织应给予保障。
(二)技术支撑
由国家、省、市林业部门提供监测、除治等技术指导。县林业局应组织开展松突圆蚧多学科疫情防控技术攻关。聘请高等院校、生产单位等有关专家,承担相关科技攻关课题或项目,增加防控技术储备量。
(三)防治专业队伍
以县森林防火专业队为基础,组建县林业有害生物防治专业队,由县林业局负责,落实职能、强化技术培训,加强实战演练,保障防控工作的正常运行。
(四)物资和经费筹措
由县林业局负责,根据应急预案等有关规定,筹措救灾经费和物资。并根据疫情发生特点,储备适量的药剂、药械及其它物资。同时,组织专业技术人员制定松突圆蚧工程防治方案,争取国家项目和资金的支持。
(五)防治能力体系
建立县、乡两级监测预警体系、检疫御灾体系和防治减灾体系。加强县林业局森林病虫害防治检疫站建设,落实人员和职责,完善基础设施,提高防治能力。
题目:基于无线传感器网络的水资源监测系统的设计上位机
1.毕业设计(论文)综述(题目背景、国内外相关研究情况及研究意义)
1.1 题目背景
水资源监测是水资源管理与保护的重要手段,我国水资源紧缺、水污染严重,如何高效、实时地获取水环境参数、研究开发水环境监测新方法,已成为水环境管理与保护的一项重要任务。无线传感器网络 WSN(Wireless Sensor Network)是将有感知能力、计算能力和通信能力的微小传感器节点采用规则或随机方式部署在监控区域,通过无线自组织和多跳的方式构成的分布式网络。它集传感器技术、嵌入式技术、现代网络技术、无线通信技术和分布式信息处理技术于一体,以数据处理为中心,协作地感知、采集、处理和传输目标区域的监测信息并报告给用户。它具有可快速部署、无人值守、功耗低和成本低等优点。
1.2 国内外相关研究情况
在世界上我国属于水资源贫乏国家, 对水资源的优化使用对我国实施可持续发展战略具有十分重要的意义。强化对水资源环境的监控是一个长期的任务。常规水资源环境监测方法主要分为以下两种:(1)利用便携式水质监测仪人工采样、实验室分析的方式。该方式仅限于对河流、湖泊的几个断面采样,采样频率从每月数次到每日数次。(2)采用由一个中央控制室和若干个监测子站组成的水环境自动监测系统对水环境参数进行自动连续监测, 数据远程自动传输, 可以实时查询所设站点的水环境参数[1]。前者由于无法对水环境参数进行远程实时监测, 存在水质监测周期长、劳动强度大、数据采集速度慢等问题, 不能很好地反映水环境的连续动态变化, 不易及早发现污染源并预警。后者能很好地解决水质监测周期长、劳动强度大、数据采集和传输速度慢等问题, 但由于有铺设电缆和建立监测子站的施工要求, 因而存在对监测地点原有的生态环境影响大、系统投资成本高、监测水域范围有限的缺点, 同时无法进行大面积布设监测子站、对每个小水域实施多点远程实时监测。基于无线传感器网络的水资源实时监测系统, 比较典型的国外代表有美国Heliosware公司的EMNET系统和澳大利亚CSIRO 的Fleck系统[2、3]。上述两种系统可采集参数种类较少、不提供对水资源的视频监测功能且通信速率低、产品体积较大、功耗较高, 目前仅适合用作研究, 尚不能作为实用系统在现场使用。国内已对基于无线传感器网络的水资源实时监测系统的一些关键技术进行了研究[4]。与传统的监测法相比, 无线传感器网络具有对生态环境影响小、系统成本低等优点。
近些年来,无线传感器网络是国际上非常关注的、涉及到多个学科高度交叉、知识高度集中的热点研究领域。目前,无线传感器网络的研究经过了两个阶段。第一阶段主要是采用MEMS技术设计微型节点,代表性的研究成果是智能埃及SmartDus无线集成网络传感器WINS。第二阶段是研究网络问题。国外设计了很多套演示系统取得了一系列重大的理论研究成果。在国外,Intel公司于2002年了基于无线传感器网络的新型计算机发展战略,主要研究无线传感器网络在医学、森林防火、环境监测等方面的应用。在国内,很多科研机构和大学队无线传感器网络都进行了相关方面的研究。有业内专家指出,中国掌握了物联网(WSN的实际应用)的世界话语权,不仅表明我国在该领域上的技术领先,同时也在于中国式世界上少数能将WSN实现产业化的国家之一。
1.3 研究意义
水资源是生命生存不可替代的自然资源,是生命支持系统之一,也是重要的环境要素。楼兰古城的兴起是由于丰富的罗布泊湖水的滋润,富庶的楼兰11万平方米,人口达万人,是楼兰国的首邑,是我国古代一重镇,也是丝绸之路南线必经之地。后来由于种种原因导致水资源衰竭,繁华的古城衰落,直至湮没在茫茫的荒漠之下。
水资源危机究竟始于何时,目前学术界尚无公论。但是水资源危机引起了世界各国的关注与不安。我国是一个人口众多,水资源绝对数量较高而相对数量较低的缺水国家。1988年7月1日《中华人民共和国水法》正式实施后,确立了每年水法宣传周(简称为水周),其目的就是通过这一活动,向公众集中灌输有关水资源开发利用与保护方面的知识和政策法规,以增强公众节约水资源的意识。
我国的水资源价值理论受水资源是取之不尽,用之不竭的传统价值观念影响,造成了水资源长期被无偿地开发利用,不仅造成了巨大的宝贵水资源浪费和对水资源非持续开发利用,同时对人类的生存及国民经济的健康发展产生了严重的威胁。尽管近几年来对此有所认识,采取了相应的行政或法律手段扭转这种被动局面,但是,由于对水资源价值理论的研究不够深入,致使所采取的措施缺乏广泛的经济社会基础,最终结果是政府干预行为过于集中和强硬,市场行为和经济杠杆的作用又过于薄弱,导致期望与现实相差甚远。因此,水资源价值研究在持续利用水资源过程中具有重要的地位,是实现持续发展战略一个组成部分,开展此方面的研究是十分必要的。
2.本课题研究的主要内容和拟采用的研究方案、研究方法或措施
2.1 研究的主要内容
根据无线传感器网络的基本理论和水资源监测的实际需求,设计基于无线传感器网络的水资源实时自动监测系统,能够在线实时测量温度、PH 值、电导率、浊度等参数的水资源监测系统,此系统在监测区域内采集相关数据,利用监测区域协调器节点和远程监测中心(PC 机)之间的通信,把经过处理的测量结果动态地显示出来。本课题完成系统上位机的软件设计,由串口接收协调器节点送来的水资源监测数据,进行数据解析,提取出各个传感器采集的数据并通过界面动态的显示出来。
2.2 研究方案
关于本次研究的课题,基于无线传感网络的水资源监测系统的设计,主要可分为三个部分,由于本次课题的研究只涉及上位机部分,即图一中的虚线部分,主要设计上位机的软件界面的设计部分,其中包括有串口接收数据,解包数据,以及显示部分,其中的解包部分包括,将PH值,浊度,在线实时温度,电导率和它们各自对应的数值一一对应起来,这部分主要涉及用Visual C++语言将其用软件编程,并实现功能,其流程图为图2:
实现过程为:先初始化软件,再设置软件编辑界面,设置好界面后,开始接收由协调器经串口发送过来的数据,进而解包数据,接着处理数据,将PH值、实时测量温度、浊度以及电导率的各组数据按照一定的要求计算好,显示各组数据,最后结束程序。
在这个过程中,实现了串口接收数据,解包数据,处理数据以及最后将数据动态的显示出来,完成了本次研究的要求。
3.本课题研究的重点及难点,前期已开展工作
要完成这次课题,即基于无线传感器网络的水资源监测系统的设计上位机,需要完成的内容有:系统上位机的软件设计、接收由串口协调器节点发送过来的水资源监测数据、进行接收数据的解析、提取出各个传感器采集的数据并且通过界面动态的显示出来。其中重点以及难点有:系统上位机的软件设计,由于对上位机不是很了解,以前也没有接触过上位机,对它的功能,使用不了解,也没有接触过Visual C++语言,属于初学者,会有一定的难度,既是重点也是难点;把接收到的数据进行数据分析,要进行合理的、有效的数据分析,是一个关乎本次课题成败的重点;将提取出的数据通过界面动态的显示出来,要通过一定的平台来显示,即要通过一定的硬件设施显示,这就需要能够正确的,有效的连接到所用的平台,是研究的最后一道门槛,也是重点。
目前为止,已经开展的工作有,通过查询相关资料以及通过互联网了解到上位机的功能,以及它所需要的编辑工具-----Visual C++,对我来说这是一种新的语言,现在已经开始看有关C++方面的书,开始学习使用它一些简单的使用方法。
4.完成本课题的工作方案及进度计划(按周次填写)
第1-3周:查找借阅相关书籍资料,确定系统的总体方案,完成开题报告;
第4-9周:进行上位机软件编程学习,软件界面设计
第10-11周:进行软件设计、进行数据解析;
第12-15周:系统调试,验证系统功能;
第16-17周:完成毕业论文,准备答辩
注:
1、正文:宋体小四号字,行距22磅。
2、开题报告装订入毕业设计(论文)附件册。
参考文献
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软件技术毕业生论文开题报告范文 工资管理系统的目的和意义
在中原大化仪表公司是一家省属大型企业分支单位,随着社会主义市场经济的快速发展,该公司下在发生着日益的变化,职工流动速度在加快,工资增减幅度在加大,员工,职称,绩效评定等信息也随之越来越多 ,作为工资管理和发放单靠传统的手工处理已显得力不从心,手工发放需要反复进行抄写,计算,不仅浪费时间,还常因抄写不慎出现张冠李戴,或者由于计算疏忽,出现工资发放错误的现象.同时工资的发放具有较强的时间限制,必须严格按照公司规定的时间完成任务.正是这种重复性,规律性,时间性,使得工资管理的计算机化成为可能.
使用计算机进行工资发放,不仅能够保障工资核算无误,快速输出,而且还可以利用工资数据库对有关的各种信息进行统计,服务于上级财务部门的核算与账务处理.从而提高工资管理发放的效率,实现企业员工工资管理的系统化,规范化和自动化.
计所达到的要求,技术指标,预计的技术关键,技术方案和主要实验研究情况
预计达到的要求:
技术指标
(1)开发环境:visual foxpro6.0
(2)运行环境:windows9x/windowsXX
技术关键:
采用foxpro编程思想,利用其强大而完整的功能开发这样一套职工工资管理软件,其主要技术有:foxpro数据库技术,新类的设计与应用,系统容错性的处理,组合查询技术的实现等.
技术方案和主要实验研究情况:
(1)开发职工工资管理系统
(2)职工工资管理系统的数据库结构设计与实现
(3)职工工资管理系统的具体实现
课题研究进展计划:
月28号:毕业设计选题
月10号:开题报告撰写
月19号:对开题报告进行改进
月29号:对系统整体设计
月15号:中期报告
月21号:论文撰写
月28号:系统检查
月4号: 论文答辩
现有在条件,人员(姓名,职称)及主要设备情况
已有软件:microsoft visual foxpro 6.0,winXX平台
设计人员:樊利清
主要设备:计算机(intel pentium 4)一台,激光打印机 一台
参考文献
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(2)数据库系统概论 高等教育出版社
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