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实施精确农业首先需要准确可靠的农田信息。农田空间差异性信息(如,水、有机质、氮、磷、钾等土壤属性信息及籽粒产量、小穗数等相关属性)的采集是实施精准农业的首要任务,这些信息数据是农田GIS(GeographicalInformationSystem)和农业专家系统分析、决策并制定农田变量作业处方的主要数据源和参数。传统的信息采集方法费钱、费时、费力,随着精准农业科研和应用示范不断增加的需求,开发方便快捷的农田信息采集系统的需求也更加迫切。近年来,嵌入式技术、传感器技术的迅速发展使田间实时快速数据采集成为可能。而数据采集过程还有存储数据、定制及修改采样计划等的需要。
本文提出一种基于ARM处理器的嵌入式农田信息采集终端的解决方案。该终端是一种基于ARM芯片的嵌入式小型GIS系统。它使用Linux操作系统,前端采用MiniGUI显示,并结合Sqlite数据库开发,并具有网络传输功能,从而形成了一个完整的农田信息数据采集终端的设计方案。由于使用ARM处理器,平台功耗较低,满足移动计算的要求;通过解析地图文件,支持了MapInfo这种主流格式地图;采用Sqlite数据库,方便了田间信息数据管理和查询;信息采集完成后可通过TCP/IP向服务器端上传采集数据库文件及下载新的采集区域的地图。该方案由于采用开源的Linux操作系统,并未使用商用的GIS组件库,完全从底层开发,使整个平台软件部分开发成本较低,考虑到农田信息采集不需要完整、强大的GIS的支持,仅需要基本的GIS操作,所以该平台仍然满足了农田信息采集要求。