我国工业化发展在推动经济快速增长的同时,也使生态环境遭受严重破坏,各种自然灾害频繁发生,部分地区水土流失日益严重,已成为制约我国经济社会可持续发展的重要因素。水土保持监测作为治理水土流失的一项重要内容,可为水土流失的分析、预报和综合治理提供数据保证。然而,目前我国水土保持监测技术发展缓慢,数据采集和管理效率低下,无法满足水土保持数据采集信息化的发展要求。鉴于此,本文采用4G通信技术和现代物联网技术,设计了一种基于云平台的水土保持数据监测系统,可将远程设备采集的水土保持数据稳定、可靠地上传到云平台的标准化数据库中,实现对监测数据的统一管理与分析。论文的主要研究内容和成果如下:(1)从系统用户的需求分析出发,对水土保持数据监测系统的功能性需求和非功能性需求进行详细分析。据此,设计了包含物理设备层、网络传输层、数据资源层、系统功能层的四层系统框架结构,实现系统监测数据采集和分析。(2)根据水土保持数据监测系统的应用需求,选择4G网络作为系统远程通信技术,并结合物联网通信云平台完成了系统远程通信组网。在此基础上,设计了基于TCP的数据传输机制和基于Json格式的通信协议,实现了远程采集设备与云服务器之间的可靠数据通信。(3)采用SSM框架结构,对监测软件进行了详细设计,并通过HBase分布式数据库,实现了系统数据的存储和查询功能。搭建了阿里云服务器的运行环境,将监测软件发布于Tomcat中,完成云平台上的软件部署工作。(4)设计了一种基于卡尔曼滤波的数据异常检测算法,可实现远程采集设备的异常判断与显示。同时,对土壤水分监测数据进行了滤波和最优估计,有效降低了数据的采集误差。系统测试和实际应用结果表明,本系统具有良好的稳定性和可靠性,能够实现远程水土保持数据的监测管理。