基于风云系列卫星的果树霜冻监测系统的设计与实现

作     者：牛新赞 

作者单位：电子科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：许文波

授予年度：2013年

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0835[工学-软件工程] 081002[工学-信号与信息处理] 

主      题：风云2号 风云3号 地理坐标定位 霜冻监测系统 

摘      要：霜冻是宁夏自治区第二大自然灾害，每年造成经济损失数以亿计，因此建立一个实时可靠的霜冻灾害监测系统迫在眉睫。本文的目的在于构建一套基于风云系列卫星（主要包括风云2号和风云3号）的霜冻监测系统，实现霜冻灾害的遥感监测，为宁夏自治区提供及时、可靠、有效的灾情信息。 本文首先从遥感霜冻监测方法、霜冻监测低温指标和分级标准以及现存的霜冻监测系统方面概述了霜冻系统监测研究现状，结合目前霜冻监测紧迫性提出组建利用遥感监测霜冻系统的必要性。然后详细阐述了霜冻监测系统的设计方案。首先对系统的构建进行需求分析（包括功能性需求分析和非功能性需求分析），接着对系统进行了设计，提出了系统的总体设计目标和设计思路，对系统进行结构设计、系统界面设计、系统数据库设计、系统的安全性设计，并提出了系统的开发平台和运行环境。根据本文提出的设计思路和方案，利用C#、IDL、数据库语言和Visio studio2010平台编程实现了系统的各个功能模块。通过各个模块之间的相互协作，系统具备了对风云卫星数据访问功能、地理坐标定位和辐射定标的功能、地表温度反演和霜冻监测的功能。利用地表温度数据结合果树霜冻指标进行霜冻分布图的制作。利用高程数据建立三维模型并立体显示霜冻监测信息。通过***组件技术访问数据库实现对风云卫星数据、用户信息、监测区域信息、灾害信息、温度信息等数据的管理。通过设置用户权限区分不同的用户保证系统运行安全。最后本文对该系统进行了测试和维护，测试部分主要包括系统功能测试、系统安全测试、系统稳定性测试等;系统维护主要包括程序、数据文件、代码和机器设备的维护等。证明了系统的真实性、系统设计的规范性、系统运行的安全性、系统的稳定性和可靠性。 自2013年3月开始，本系统应用于宁夏自治区中宁市银川市的两个万亩果园的霜冻监测中，利用风云3号A星和B星（分辨率均为1km）成功监测出2013年5、6、8号有霜冻，4月7号无霜冻，初步证明了本系统的实用性。