全文总字数：6593字
摘 要：远程监测技术及数据可视化分析系统可有效地解决传统林区健康环境监测主要依靠人工巡查探测浪费人力且情况反馈时长较长的问题。近年来国内外学者对面向林区远程监控的云端系统进行了深入地探讨并取得了丰硕的成果，本文运用文献资料、逻辑分析、对比分析等方法对有关面向林区远程监控的云端系统方面的文献进行分类总结，旨在全面了解国内外学者对于面向林区远程监控的云端系统的相关成果，并从以往研究中发现搭建面向林区远程监控的云端系统的具体途径和相关对策，同时也为后续完善面向林区远程监控的云端系统、创建关于林区健康状态数值的数据库及分析对比测量得到的林区健康状态数值提供帮助。
关键词：云端；远程监测；林区健康；数据可视化
引言
森林是人类林业经济发展的原材料，是全球气候维持稳定的重要调节器，是维持生物多样性的根本所在[1-3]。我国现有森林总计17491万公顷，但是森林资源质量不高，有效木材产量不足[4]，改善森林资源质量需要进行培育。森林监控与信息采集是森林培育的重要组成部分[2]，开发设计用于面向林区健康状态监测的云端系统，提高判断林区健康状态的速度，减少改善我国森林资源质量的时间，以此获得更多有效木材。
对于位于城市周边的林区而言，其中的植物可以通过吸收辐射蒸腾作用等降低环境温度，来缓解城市的热岛效应，改善城市小气候[5]。小气候是局部地区内，地表局部影响形成的气候形态。森林培育的理论基础之一是森林小气候[6]，它的观测方法如行观测、对比观测、流动观测和梯度观测等测量方法，大多需要人工实地采集，因而做不到实时快速采集[3]。实时、准确的采集到不同区域森林的数据从而掌握整个林区的信息是森林培育急需解决的一个关键问题。为了解决该问题，研究者提出了面向林区远程监控系统的设想，该系统是将传感器、通信技术、计算机软件编程等技术融合监测林区环境变化，可以实现24小时的实时监控和随时查询数据库[7]。本文主要对近年来的国内外林区远程监控系统的发展和研究现状做了整理、分析和综合。
2 研究现状
我国早期用森林罗盘、机械角规、卷尺等需人工实地操作测量的装备，既耗费大量人力和时间成本，实际效率也并不算高。随着科技的不断发展，逐渐有新的监测方式出现。
2.1基于ZigBee无线传感器网络的林区监测
传感器网络起源于美国，目前，传感器网络通信协议中有 IEEE802.15.4 和 IEEE802.11 两个通信标准。如 ZigBee、ISA100使用的就是 IEEE802.15.4通讯标准，而 Field Server 等使用的就是 IEEE802.11通讯协议标准。随着无线传感器网络技术的不断发展和完善，无线传感器的应用已经早已超越原有的设计[8]，在商业化用途、军事领域、医疗护理以及环境监测和保护等领域都有非常广泛的应用[9-15]，其中森林监控就是无线传感器网络一个较为重要的应用方向。
在森林防火监控领域中，为了减少森林火灾的损失，需要在森林着火后的 6 分钟内将火扑灭。美国的 Fire Weather 系统将林火检测模型抽象为一个K度覆盖问题，在该检测模型中，不需要相邻节点的部署目录，就可以使用飞机等工具在森林内进行散播部署，实现了森林火灾的监控[3]。在国内，无线传感器网络的研究也越来越多，特别是在森林无线传感器网络部署方面[16]，陈旿等对无线传感器网络的接口进行重新定义，解决了一部分无线传感器节点部署接入网络的难点[17]。文斌等针对在野外布设无线传感器网络所遇到的供电和通讯困难、线路复杂、布设样点过多等问题，提出基于“北斗一代”的 ZigBee 无线传输网络设计方案[18-19]。
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