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古树对于自然和历史的研究工作有着非常深远的意义,同时也有着重要的医学和人文价值。随着年龄的增长,越来越多的古树面临着老龄化问题,对环境变化的适应能力也逐渐减弱,因此急需一种能够有效监测古树生长环境信息的手段。过去是通过人为的现场测量、文档记录来实现对古树的监控工作,这种方式不但效率低,而且耗时耗力,存在着许多的不足。因此有必要研发出一套自动监测系统,该系统可以持续测量与古树相关的环境数据,并能将这些数据实时的反馈给监管者。本文设计并实现了一套可以用于自动监测古树实时状况的系统,系统的主要功能是接收硬件设备定期采集的与古树相关的信息(包括空气和土壤的温湿度、土壤的酸碱度、古树图片)。用户通过浏览器访问该系统,可以实时查看每棵古树当前的生长状况,并且能对每棵古树的信息进行管理。系统的主要模块有:设备管理,用于管理系统的所有硬件设备;用户管理,可以管理用户和权限信息以及用户的登陆认证和授权;通知管理,用于管理系统产生的超标通知;古树管理,通过区域划分来管理古树信息和采集点信息;统计分析,用于查看采集的古树信息;移动端服务,向移动端提供消息推送和视频上传服务;地理信息系统,主要为古树管理提供地图定位功能。古树监测与保护系统是在JavaEE平台的基础上研发的Web软件系统。主要应用的技术有Spring、Spring Security安全访问控制技术、Hibernate数据持久化技术、Redis数据缓存技术。基于Spring MVC的三层架构思想实现整个Web系统的开发,对移动端则采用百度云推送和流媒体技术实现消息推送和视频上传服务。系统通过TCP协议接收采集设备发送的古树生长信息,并通过MySql对这些信息进行分类存储、统计后以统计图的形式呈现给用户。通过使用缓存数据库Redis和对Hibernate的缓存优化来提升数据的存取效率。最终完成了整个系统的开发,并通过测试发现系统能够同时满足项目的功能和性能需求。本文基于计算机视觉技术对树干倾斜度的自动测量方法进行了研究。提出了一种可以通过分析处理古树图片,从而计算出树干的倾斜角度的方法。该方法先对系统采集的古树图片进行基于阈值的图像分割,将粗分割后的图像进行平滑处理后,运用数学形态学和Zhang and C.Y.Suen提出的骨架提取算法完成树干图像的细线化处理。然后提取出骨架线的特征点,并将这些压缩后的特征点拟合成曲线,进而完成树干倾斜角度的计算。通过比较实验发现该算法可以识别出树干的倾斜度,并能在一定范围内根据树干照片判断出这棵树是否发生倾斜。