基于Android的农业地图服务系统设计与展望

越1刘升平1张杰1渊1中国农业科学院农业信息研究所北京100081曰

2中国石油大学地球物理与信息工程学院北京102249冤

摘要院针对目前中国农业部门在农业生产和管理过程中所存在的问题袁为实现农业科技更加方便地服务农户袁

提出一套基于Android平台的农业经济电子地图服务系统的方法遥详细介绍了该系统的开发环境尧总体框架与主要功能袁并重点阐述了地图展示与操作尧统计分析和农业专题地图的技术实现遥最后袁对系统的体系结构尧数据设计尧功能设计及系统中使用的关键技术和发展前景进行了展望遥

关键词院Android曰农业经济电子地图服务系统曰移动平台曰农业专题地图

DesignandProspectofAgriculturalMapServiceSystem

BasedonAndroid

LiuWenchao1,ZhangJianbing2,ZhuYeping1,EYue1,LiuShengping1,ZhangJie12GeophysicsandInformationEngineeringofChinaUniversityofPetroleum,Beijing102249冤

Aimingattheproblemsexistingintheprocessofagriculturalproductionandmanagementin渊1AgriculturalInformationInstituteofCAAS,Beijing100081;

China'sagriculturalsector,inordertorealizeagriculturaltechnologymoreconvenienttoservefarmers,amethodofagriculturaleconomicelectronicmapservicesystembasedonAndroidplatformwasproposed.Thedevelopmentofthesystemwasintroducedindetail,includingthedevelopmentenvironment,theoverallframeworkandmainfunctions,andthepaperfocusedonthetechnicalrealizationofmapdisplayandoperation,statisticalanalysisandagriculturalthematicmap.Thesystemarchitecture,datadesign,functionaldesignandkeytechnologiesanddevelopmentprospectsusedinthesystemwereprospected.Android;agriculturaleconomicelectronicmapservicesystem;mobileplatform;agriculturalthematicmap0引言

农业信息化是现代农业发展的新的方向遥信息服

提供了重要的数据支撑遥农业经济基础数据包括农村基本情况尧农业生产情况以及畜牧尧水产等近200项指标袁如何系统地收集尧整理和管理这些信息袁为各级农业决策部门尧科研单位尧农业生产部门以及农村社会经济的发展提供更好的信息服务袁是目前研究的热点问题[1-3]遥传统的农业信息服务平台多基于Windows操作系统袁在开源性尧免费性尧人机交互性等方面较差遥近年来袁随着移动互联网技术的飞速发展和智能

务是促进现代农业发展的关键技术袁且农业信息化的实现离不开农业数据信息的支撑遥农业农村部自20世纪80年代初就开始借助计算机手段袁建立农业经济基础资料数据库袁历时30多年袁已经积累了十分丰富和宝贵的信息资源袁为农业管理决策尧科教活动

收稿日期院2018-05-27

基金项目院国家863计划课题渊2013AA102305冤

作者简介院刘文超渊1992要冤袁男袁湖南永州人袁硕士袁主要从事Android尧地理信息系统相关技术研究袁E-mail院25468631@qq.com

AO农业展望732018年第9期

农业科技展望手机的普及袁并且由于Android系统对4G网络的良好支持袁使得智能手机广泛应用于现代农业发展袁已成为农业信息的最优传播平台袁并且袁随着Android系统平台的日益普及袁其开源特性尧优化界面和快速升级服务受到了各行业移动GIS应用软件开发者的青睐遥本研究以河北省县域为例袁基于Android平台开发了移动端的农业经济电子地图服务系统袁集农业经济信息查询尧统计图尧专题图尧移动地图等功能应用于一体袁为农业工作人员和农业决策部门提供更好的信息服务和决策支持[4-10]遥1.1系统开发环境

本研究农业经济信息地图服务系统的开发环境为Windows7+Androidstudio2.3+Android23.0.1袁移动GIS功能API采用GeoBeans移动API渊Android冤V3.2袁数据库采用Android中的SQLite数据库渊表1冤遥

在系统开发环境搭建后袁需要对系统具体的功能展开设计遥系统的最终目的是实现用户在智能移动设备上更加直观地查询和掌握各地农业资源的分布情况袁了解各地区农业生产活动的动态发展趋势袁在制定农业生产管理方案时能够更加科学尧合理和规范遥因此袁用户在登录进入地图展示界面之后袁可以看到系统客户端的四大功能模块院数据查询功能尧统计分析功能尧专题图定制功能尧用户管理功能遥点击用户按钮后袁可以得到详细信息介绍尧帮助界面尧进行数据管理尧修改个人信息等遥下面分别就用户管理尧数据查询尧统计排名尧专题图定制展开讨论袁展现农业经济信息服务系统的设计与实现的具体工作遥1.2系统架构设计

该系统采用C/S架构袁由Android客户端尧服务器端尧数据库服务器等主要部分组成渊图1冤[11]遥客户机渊手机冤用于前台界面显示农业经济信息尧生成统计图和专题地图等袁服务器负责接收和存储数据袁以及响应客户端的请求遥1.3系统功能设计

针对当前在移动端对农业经济信息获取和处理的需求袁设计开发基于An鄄

表1系统开发环境

Table1Systemdevelopmentenvironment环境名称 操作系统 GIS数据处理软件 开发工具 数据库 GIS功能ARI 文件输出格式 环境内容 Windows 7 ArcGIS 10.2 Android studio SQLite Geobeans Excel、JPG droid 智能终端的农业经济电子地图服务系统袁采用中国农业科学院农业信息研究所智能农业技术室中国农业经济电子地图作为电子底图袁在手机端实现对河北省1996要2014年县域农业经济基础数据的查询尧统计尧地图浏览尧并生成相应的统计图和专题图袁实现农业数据的位置信息尧属性信息及图像信息的实时动态管理渊图2尧图3冤遥

1系统架构与功能

2系统的实现

2.1数据库的设计

本系统所研究的基本对象是河北省145个县的农业经济信息袁其中农业经济信息数据来源于中国农业

图1系统总体架构Fig.1SystemarchitectureAO农业展望742018年第9期

农业科技展望农村部农村经济基础数据库袁地理空间信息数据来源于1颐400万的河北省县域行政区划图遥为此袁本系统设计了所需的农业经济信息数据库和地理空间数据库遥

地理空间数据库的基本对象为河北省147个县的县域地理数据袁经过处理后以json数据形式存放遥主要包括县域行政边界及对应的编号尧县域名称尧所属省份尧行政代码尧形状尧记录者编号等渊图4冤遥

农业经济信息数据库的基本对象为1996要2014年河北省各县的农业指标数值遥原始数据为二维表形式按年份存储数据袁存在着大量冗余袁为此袁重新设计数据表结构袁最终存储在Android自带数据库SQLite之中遥本系统将农业指标分为县域指标和乡镇指标袁其中县域指标包括粮食面积尧

耕地面积尧人口等23项指标曰乡镇指标包括小麦尧玉米尧蔬菜产量等14项指标遥以上37项指标数据信息存放于3张表格之中袁河北县域要乡镇信息表渊行政代码尧名称尧地区类型等冤尧农业经济指标信息表渊指标编码尧名称尧年份尧指标类型尧指标单位等冤尧数值表渊ID尧年份尧行政代码尧指标编码等冤遥其中袁县域名称和行政代码与河北省县域行政区划中地区名称和行政代码相一致袁农业经济基础数据库建立步骤如图5所示遥2.2

数据查询模块

用户通过此模块可实现农业经济信息查询的功能袁可在区位渊空间冤尧年份渊时间冤尧指标体系渊农业指标冤3个维度查询河北省县域农业经济数据袁查询结果以表格形式显示在手机界面下方渊图6冤遥2.3

统计分析模块

用户通过此模块可实现统计排名尧统计图等功能遥根据所选中的条件的不同袁用户可以得到县域某一指标数值随年份而变化的柱状统计图尧折线统计图分布袁也可以得到多个县在某一年份某一指标的饼状图袁表征各地农业产品的所占比例渊图7冤遥2.4

专题地图定制模块

根据用户对区位尧年份尧指标体系的选择袁农业经济信息地图服务系统可以动态生成专题地图袁在地

图3系统Web服务端功能Fig.3SystemWebserverfunction图2系统移动客户端功能Fig.2Systemmobileclientfunction图上展示各地区的农业经济信息以及展现农业经济数据的空间分布特征袁从而为农业部门决策提供科学依据遥

由于手机界面的屏幕较小袁在显示海量地图数据时可能存在较长延时尧卡顿等情况袁从而需要设计更为优良的算法来判断触摸点所处的区域袁这里通过求解通过该点的水平线与多边形各边的交点袁观察这个点的单边射线与多边形的所有边的交点数目为奇数袁则成立遥生成的专题地图分段显示袁分段数量为6袁颜色越深的地区表示该地指标数值越大袁反之越小袁

AO农业展望752018年第9期

农业科技展望野互联网+农业冶大形势下袁运用

Android移动开发技术尧GIS技术尧Android中的SQLite技术袁将农业信息服务研究深入到移动端而开展的一次启发式的应用研究[13-14]遥系统研究对象虽然仅限于河北省县域袁但是将为全国其他农业生产管理决策提供一个行之有效的方案遥

渊1冤丰富数据来源袁改进数地区的农业经济信息服务尧改进

据获取方式遥数据是整个系统运行的基础和用户决策参考的基本

出发点遥一方面袁本次研究的河北省县域农业经济基础数据均缺

图4地理空间数据库Fig.4Geospatialdatabase乏各个季度尧月度数据的统计袁并且部分县域存在数据不足和缺失遥而事实上袁更准确地为农业生产活动野把脉冶袁需要动态地分析农业经济信息的影响袁从而需要更多的农业数据收集渠道和更为频繁的收集力度遥后续研究是将系统从河北省拓展到其他省市的县域以及向更为基层的乡镇一级推进袁整个过程需要更为广泛的数据来源以及更为准确的数据获取方式[15]遥另一方面袁受条件所限袁各地开展具体农业经济数据统计的时间不一袁导致各地区的农业统计数据在汇总时出现信息不连续或者缺失的现象袁影响农业经济的分析预测遥拟解决的方法主要是改进数据获取方式尧增加数据来源袁分3个方面

加以开展院一是先从静态的农业经济数据入手袁从分析年末的农业经济数据开始袁逐步过渡到动态获取各个季度尧月度农业经济信息数据曰二是在的允许范围之内袁增设农业数据获取渠道袁增加农业数据收集的网点曰三是针对部分数据缺失的县域袁应展开实地调研袁补齐所需的数据遥

渊2冤优化用户界面袁增强用户友好性遥系统的主

图5农业经济基础数据库Fig.5Agriculturaleconomicbasicdatabase在省域图中存在的白色区域表示此地暂无数据遥同时袁为了方便用户了解兴趣地域的农业经济信息袁点击地图上河北省县域地区袁可以在右下方显示表格形式的农业指标数据渊年份尧县名尧指标名尧指标值尧单位等冤渊图8冤遥

3前景与展望

基于Android的农业经济信息地图服务系统是在

要功能均已实现袁但是由于时间和个人技术能力有

AO农业展望762018年第9期

农业科技展望图6数据查询Fig.6Dataquery图8专题地图定制Fig.8Thematicmapcustomization测使用的AndroidSDK自带的统计分析功能袁后续研究过程中袁可以农业经济信息数据为核心袁兼顾其他影响要素袁建立更为完善的分析模型遥

总之袁在后续的研究工作中袁数据方面袁需要不断提高农业经济信息数据获取的能力袁丰富农业经济基础数据库曰功能方面袁结合用户的需求袁继续增加新的服务功能和范围袁为用户提供更度农业信息服务决策支持遥

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限袁系统界面和用户功能设计方面仍有很大的提升空间遥在后续的研究和使用过程中袁应该借鉴其他农业服务App界面设计和系统用户的合理反馈袁根据客户的需求袁进一步改善用户体验遥

渊3冤系统功能的移植和拓展袁从当前研究的河北

省县域向其他省市或向比县域更低一级的乡镇级别推

进遥系统在设计的过程中袁考虑了平台的可拓展和移植性的后续需求袁只需要完善各地的农业经济数据袁即可将平台的功能平移到其他省市遥

渊4冤分析预测功能的改进遥本研究过程中分析预

AO农业展望772018年第9期

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渊责任编辑任育锋冤

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三是第三产业方面袁依托高速公路等区域性交通

设施建设和地区旅游发展袁将休闲农业和观光旅游结合袁三产联动发展袁打造农业与生态旅游融合发展的新态势遥同时袁建设职工培训和职工教育为主的劳动力培育体系袁加强农民资格认证机制袁为发展保驾护航[10]遥此外袁设立一线城市品牌体验实体店尧进驻商超的同时袁积极开拓出口业务[11]曰发展农村电子商务尧农商直供尧产业直销等新型商贸服务业态[7]袁依托工业园区建设交易中心尧配送中心尧冷链仓库尧质检中心尧绿色有机认证机构办事处等袁推进现代物流产业体系建设[12]遥

渊责任编辑张智广冤

AO农业展望782018年第9期