物联网实现步骤有哪几步?

物联网实现步骤有哪几步?,第1张

物联网实现步骤主要有三步:
1.对物体属性进行标识,属性包括静态属性和动态动态属性需要先由传感器实时探测;
2.需要识别设备和对物体属性的读取,并将信息转换为适合网络传输的数据格式;
3.将物体的信息通过网络传输到信息处理中心(处理中心可能是分布式的,如家中的电脑或者手机;也可能是集中式的,如中国移动的IDC,由处理中心完成物体通信的相关计算。
物联网的实现是通过物联网应用开发模式的一系列产业链来完成的,由应用解决方案、传感器感知、传输通信和 *** 作处理四个关键环节组成,物联网以应用解决方案为核心,整合应用解决方案、传感器感知、传输通信和 *** 作处理等关键环节,形成创新价值链。

扩展资料:


物联网的功能:
1.获取信息功能
信息感知、识别、信息感知是指对事物的状态属性和变化方式的知觉和敏感;信息识别是指对事物状态的某种感觉的表达方式。
2.传递信息的功能
传输信息是指信息的传输、传输、接收等环节的过程。最后,它将获取的状态信息及其变化方式从一个时间点(或空间点)转移到另一个时间点(或空间点),这通常被称为通信过程。
3.处理信息的能力
信息处理是指信息处理的过程,用现有信息或感知信息生成新信息实际上制定决策的过程。
参考资料来源:百度百科-物联网

植被的变化也反映了气候的变迁情况,哪怕气候微小的变化,如果造成温度和降水增加,植物生长茂盛,会固定二氧化碳。如果气候急剧变化,会导致植物死亡和土地沙漠化。

植被与气候之间的相互作用主要表现在2个方面,植被对于气候的适应性与植被对于气候的反馈作用。植物生态学的观点认为:主要的植被类型表现着植物界对于主要气候类型的适应,每个气候类型或分区都有一套相应的植被类型。为此,气候—植被分类研究一直得到植物学、生态学、气候学、地理学等方面的高度重视。另一方面,不同的植被类型通过影响植被与大气之间的物质(如水、二氧化碳等)和能量(如太阳辐射、动量和热量等)交换来影响气候,改变的气候又通过大气与植被之间的物质和能量的交换作用对植被的生长产生影响,始终可能导致植被类型的变化,预测未来气候变化的大气环流模式。不同的植被类型对于大气环流和降水的影响非常明显,只有将动态的植被类型引入大气环流模式,才能提高大气环流模式对于该区域气候预测的准确性,从而更准确地评估气候变化对该区域陆地生态系统的影响。用于模拟植被与近地面层大气之间这种相互作用的模型是大气环流模式中的陆地表面模型。该模型模拟了土壤、植被、大气系统的能量、水分和动量通量。但是,现有的陆地表面模型是以研究区域给定的植被类型和土壤特征为基础,忽略了对气候系统有重要影响的植被类型的潜在变化,即只考虑了现实植被类型对气候系统的影响,没有反映气候的改变对植被类型的影响以及植被类型的改变对于气候产生的反馈作用,而且现有的大气环流模式都是基于全球植被类型分布图,对中国植被类型的描述非常粗糙,难以准确地预测中国的气候。

我国位于欧亚大陆东南部季风气候区,幅员辽阔,地形结构特别复杂,具有从寒温带到热带,从湿润到极端干旱的不同气候带(区)。以生物地理学为基础的植被气候区划图,基于植物的生态生理限制和资源限制来预测不同气候下的植物生活型植被类型,较好地模拟了中国植被现状。

该植被气候区划图是气候—植被分类模型模拟结果。此模型以多年月均温和月降水数据为基础,通过有关生态气候参数的转换,尽可能地考虑到热量与水分的季节性、有效性、累积性与临界值,以及一些特殊性(如高山条件)对植被类型与分布的决定性作用,使模拟的植被类型分布不仅适用于中国实际的植被分布情况,并可能全面地适应于计算模拟全球陆地的生物群区。

额济纳旗位于内蒙古西部、黑河流域下游,地理位置东经97°10'~103°7',北纬39°52'~42°47',土地总面积1146×104km2,南连甘肃省酒泉市,北与蒙古人民共和国接壤,有50714km的边境线,是西部边防重镇。额济纳盆地深居内陆腹地,根据额济纳旗1957~2001年降水统计资料,额济纳旗多年平均降水量为389mm,多年平均蒸发强度为3653mm,具有降水稀少、蒸发强烈、温差大、风大沙多、日照时间长等特点,是典型的大陆性干旱气候区。

黑河是额济纳盆地内唯一河流,发源于祁连山,全长821km,流经河西走廊,经甘肃省鼎新进入内蒙古自治区,始称额济纳河。在内蒙古自治区额济纳旗境内的狼心山西麓,又分为东、西两河,东河(达西敖包河)向北分8条支流呈扇形注入东居延海(索果淖尔);西河(穆林河)向北分5条支流注入西居延海(嘎顺淖尔)。平水期河水主要经东河入东居延海,额济纳天然绿洲即位于东河下游的三角洲地带(图214)。

图214 黑河流域及研究区地理位置图

荒漠中的绿洲,以天然径流为依托,对水源具有高度依赖性,其植被类型主要是农业种植植被、草甸植被、荒漠河岸林等隐域性植被,虽具有较高的生产力,但极度脆弱,对水土资源开发,尤其是对水源短缺十分敏感,易向荒漠化演变。

黑河干流出祁连山后进入走廊平原,受人为因素的强烈影响,至正义峡断面,径流年内分配明显发生变化。由于中游张掖地区耗水量的逐年增加,使得狼心山水文站的下泄水量自20世纪50年代以来呈现逐年下降的趋势(表21),严重影响了下游绿洲的发展。这种变化主要表现为河岸子系统面积减小,与之相邻的戈壁面积增大。据统计(孙文新等,1997;王根绪等,2000),1985~1995年,仅河岸带裸地(覆盖度小于10%)的面积就增加了240km2。额济纳盆地绿洲区面积减少了2236km2。

表21 20世纪不同年代狼心山水文站年径流量对照表

2331 方法及数据

为了表征研究区植被的空间分布规律,可以采用MODISNDVI植被指数产品。MODISNDVI遥感数据可以提供2000年至今的中等分辨率的植被指数定量产品,时间分辨率为16天,空间分辨率为250m,可以从美国地质调查局的MODIS陆地产品网站免费下载(>

为了与流量数据相对应,可以采用2000~2008年的MODISNDVI数据。由于西北地区干旱少雨,植被只在6~9月之间生长最好,因此对额济纳绿洲区每年6~9月的NDVI求平均值,以此代表研究区植被年内生长的平均状态。

2332 结果

(1)额济纳绿洲植被的多年变化特点

在干旱区内陆河流域下游平原,地下水对植被控制作用的表现尤为明显。黑河下游来水绝大部分补给地下水,且行水期与植物生长季节不协调,植物生长所需水分主要依靠地下水支撑。由于来水减少,断流时间增长,使得地下水位不断下降,土壤旱化和表层盐化过程加剧,植被失去水源,长势明显衰退,面积急剧减少,并导致原生植物群落内部种类组成发生变化,一些湿生、中生、轻度耐盐植物逐渐被旱生、盐生植物替代,天然植被退化严重,绿洲景观向荒漠化景观演变。

为了遏制黑河下游生态日益恶化的趋势,国务院自2000年开始对黑河干流水资源实施统一调度与管理,实现有限水资源的合理配置。调水进入东居延海,实现下游干流全线过水,河道过水长度的显著增加,使黑河下游河道两岸在宽度和长度上有更多的区域进水,浸润了下游沿河的胡杨林,浇灌了绿洲植被,使额济纳绿洲地下水得到及时有效的补充和恢复,显著改善下游沿河生态状况,逐渐扭转了下游地区生态环境持续恶化的趋势。

2000~2008年间,额济纳绿洲MODISNDVI的年平均值随时间的变化如图215所示。结果显示,额济纳绿洲的植被出现变好的趋势。植被指数的平均值在0187~0239之间变化。

图215 额济纳绿洲2000~2008年植被变化趋势(X代表年,Y代表NDVI)

图216显示了不同类型NDVI植被的多年变化趋势。根据NDVI平均值进行分区,统计不同区间NDVI像素个数的变化,以此说明其面积的变化。根据像素值的统计结果,无植被区域(0<NDVI<008)占据额济纳地区近74%的面积;低植被指数区域(008<NDVI<02)占全区面积的18%;中等植被指数区域(02<NDVI<04)占全区面积的7%;而高植被指数的区域(NDVI>04)仅占全区面积的1%。

图216 额济纳绿洲不同类型NDVI的面积(像素值)的变化(X代表年,Y代表像素个数)

从图216中可以看出,在2000~2008年间,额济纳地区无植被区域呈现下降趋势,而有植被区域则呈明显上升趋势。每年有608个像素,即约(38±26)km2(608×250m×250m)的裸土区域转化为有植被区域,其中,低植被指数区域年增长率约为16km2,中等植被指数区域的年增长率约为13km2,高植被指数区域的年增长率约为6km2。从以上分析可以看出,在2000年新的配水方案实施以后,额济纳生态植被的环境已经逐步得到恢复。

(2)绿洲植被与黑河径流量关系

植被的生长依赖于其根系对包气带水分的吸收,包气带水分与地下水位埋深有关,地下水位埋深在黑河下游主要取决于黑河河水的渗漏补给及地下水开采,黑河的渗漏取决于流过狼心山的黑河径流量,流过狼心山的径流量受黑河中游用水量的影响。根据黑河下游的水文特征,额济纳绿洲来水量在冬季由中游的前期农田灌溉回归水补给,水量年际间变化稳定,而河流的丰枯变化主要体现在夏季汛期的来水量上。尤其是汛期洪水可以快速到达下游,使地下水得到及时有效的补充和恢复,沿河两岸地下水位升幅比较明显。而此时,绿洲植被的主要生长期已经结束,抬高的地下水位可以为下一年绿洲恢复创造有利条件。

利用SPSS专业统计软件,将2000~2008年每年6~9月的MODISNDVI平均值作为因变量(y),当年(x0)、前一年(x1)及前两年(x2)的径流量作为自变量,并进行逐步回归分析,结果只有前一年的径流量(x1)超过显著性水平进入到回归方程中,可以看出二者具有较好的线性相关关系(图217),相关系数为084,显著性水平α超过005的置信度检验,表明绿洲植被对黑河径流以及地下水之间的依赖关系。而且黑河径流对额济纳绿洲的影响存在一年的滞后期,而地下水则通过这种滞后作用将二者联系起来。

地下水科学专论

式中:y是2000~2008年MODISNDVI的年平均值;x1为对应的前一年的河流流量。

图217 2000~2008年额济纳绿洲NDVI的平均值与前一年狼心山径流量的相关关系

(3)额济纳地区的最小需水量估算

2002年以前,由于黑河中游下泄水量的逐年减少,致使河水蒸发消耗在往下游的途中而无法到达东居延海。在黑河流域施行新的配水方案后,中游下泄的河水在2002年开始进入东居延海。2003年后东居延海常年有水。根据水利部的水资源公报,每年中游分两次向下游放水。在2002年,第一次放水是在7月17~29日,第二次放水是在9月22~10月20日。根据2002年7~9月的MODIS卫星影像,可以发现东居延海的水在第一次放水后约在9月16日蒸干。因此,东居延海湖水蒸发的时间长度约是45天(从7月30日至9月16日)。而2002年第一次进入东居延海的水量是023×108m3。由此推断出,东居延海的月蒸发量约为015×108m3,且大部分蒸发发生在8月份。根据1986~2004年额济纳气象站的蒸发实测数据统计,8月份的平均蒸发量占全年蒸发量的14%左右。因此,东居延海的年蒸发量约为11×108m3(015×108/14%),换言之,维持东居延海长期有水、生态环境不发生退化的最小需水量为11×108m3。

自2003年开始,东居延海常年有水,2003年额济纳绿洲的年均MODISNDVI为0208,这个数值代表了维持额济纳地区植被正常生长的最小值。根据式(25),可以计算出对应的河流流量约为34×108m3。因此,额济纳地区维持生态环境不发生退化的最小需水量应该为植被需水量与东居延海维持常年有水的需水量之和,即为45×108m3。


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