基于Android的源水水质监测手机终端软件开发(2)

5.水质预测

根据水质预测的流程，系统主要针对指定监测点以历史水质数据为参考，通

过水质预测模型进行水质预测，并将结果进行可视化显示和初步分析。因此水质预测功能主要包括监测点选择，预测参数选择，预测模型选择，预测结果显示和分析几个步骤。

6.预警模块

“预警系统”是水质数据及时分析反馈的深层次应用系统。通过研究建立水污染预测模型和污染预警预报模型，对监测数据及现场检测数据进行即时分析，对相关检测数据进行处理，并通过消息系统发布预警或者报警，辅助决策。同时监测技术和预警预报技术想结合可以帮助管理人员在水质进一步恶化前，及早发现水质安全隐患，分析影响水质变化的因素，预测水质恶化趋势，评估预防措施的有效性。

3.1.3 软件开发GIS结构设计

根据上面所分析的系统业务流程和功能需求可知，水质预测系统主要包括用GIS地图管理、生物水质监测、水质数据监测、历史水质数据管理、水质预测和预警模块六个部分。

其中GIS地图管理在绘制电子地图的前提下，通过GIS相关软件将存储在GIS数据库中的空间数据以电子地图的形式发布到服务器，给用户在浏览器中提供可视化空间信息和操作；在历史水质数据管理部分，用户通过点击地图中的监测点连接存储在数据库管理系统中的历史水质数据，然后对历史水质数据进行增加，删除，修改，查找等操作；在水质预测模型管理中，所查询到的历史水质数据作为水质预测模型的输入，经过存储在水质模型数据库中的水质模型计算分析，输出水质预测结果；最后，将输出结果显示在浏览器中，供用户查看，其中的显示页面由服务器进行统一管理。

“查看历史数据”用来查看历史数据采集结果以报表的形式反映出较长一段时间内水质参数的变化情况，并可将历史数据打印。“查看实时曲线” 用来查看实时数据采集曲线为现场操作人员提供了在一定时间段内水质参数变化的对比结果有利于操作人员从比较宏观的角度了解水质参数的变化趋势。通过添加项目中的各项可以实现一条或者多条曲线的显示。

水质监测GIS体系结构图

3.2 技术路线

3.2.1 基于Android终端的数据采集流程

当监控中心、监控平台、手机终端三者之间的通信关系建立起来之后，监控平台会定时向监控中心发送数据，监控中心将数据转发给手机终端，这样就完成了数据的被动采集。所采集到的数据是按照预定的格式组织的，如果直接对数据进行显示没有任何意义，因此需要对数据进行解析，根据格式提取有用的信息,利用Android平台本身拥有的SQLite数据库对提取的信息进行组织和存储，SQLite数据库文件保存在SD卡中以便后期分析时使用。

3.2．2 基于socket实现Android终端远程访问服务器数据库

本文中手机终端和监控中心之间的通信是基于Socket通信，Socket通常也称作“套接字”，用于描述IP地址和端口，是一个通信链接的句柄。利用Socket进行通信时，服务器端的程序可以打开多个线程与多个客户进行通信，还可以通过服务器使各个客户之间进行通信。如果协议设计的比较好，Socket性能毫无疑问是最高，同时灵活性和复杂度也最高，效率也高。Socket依赖于TCP/IP协议提供的可靠性链接进行数据传送。Socket通信的一般流程图如图

监控中心

手机终端 Socket通信流程图

建立Socket连接至少需要一对套接字，其中一个运行于客户端，称为Client Socket，另一个运行于服务器端，称为Server Socket 。套接字之间的连接过程分为三个步骤：服务器监听，客户端请求，连接确认。服务器监听：服务器端套接字并不定位具体的客户端套接字，而是处于等待连接的状态，实时监控网络状态，等待客户端的连接请求。客户端请求：指客户端的套接字提出连接请求，要连接的目标是服务器端的套接字。为此，客户端的套接字必须首先描述它要连接的服务器的套接字，指出服务器端套接字的地址和端口号，然后就向服务器端套接字提出连接请求。

3.2.3 利用JSON 实现Android 客户端与Web 服务器间的数据交互

由于移动设备的性能及内存等无法与台式机及笔记本电脑相比，访问数据库也不可能像桌面安装各种数据库的客户端，而且目前绝大多数数据库也没有直接运行在移动设备的客户端。为了能够让移动设备访问后台数据库，本文借用Web服务接口以及轻量级的JSON数据格式作为Android设备访问远程数据库的中间桥梁，再通过web应用服务器访问数据库，实现了Android跨平台、快速、安全

地访问远程服务器端数据。

其中，现在服务器和手机之间传输的数据格式比较流行的有XML和JSON。很多服务器都提供以上两种格式，但由于Android系统已经对JSON的数据格式进行了封装，所有处理JSON格式的数据要比XML效率高。本文也就采用了JSON数据格式，来把服务器端的数据传输到手机中，手机接收到信息后解析JSON数据。

Android客户端访问远程数据库的具体实现方式：（1）Android客户端提交请求；（2）服务器根据提交的请求，生成相应的SQL语句访问数据库服务器，把读取的数据信息封装成JSON格式，以JSON格式返回到Android客户端；（3）Android客户端得到响应后，对JSON数据解析，并展示到相应的UI上。

JSON数据交互流程图

3.3 Android系统概述 本方案提出的水质监测系统终端应用程序的开发是基于Android开发的。Android一词的本义指“机器人”，同时也是Google于2007年11月5日宣布的基于Linux平台的开源手机操作系统的名称，该平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件组成。Android的系统架构和其操作系统一样，采用了分层的架构。从架构图看，Android结构分为四个层，从高层到低层分别是应用程序层、应用程序框架层、系统运行库层和Linux内核层。其中各个模块的功能如下：

(1)应用程序:Android本身提供很多核心应用程序包括主屏幕(Home)

、联系人

(Contact)、电话(Phone)、測览器(Browers)，同时Android会同一系列核心应用程序包一起发布，该应用程序包包括客户端，SMS短消息程序，日历，地图，浏览器，联系人管理程序等。由于应用层主要是实现系统和用户交互的功能，所以我们也可以使用Android应用框架提供的接口自己编写一些实用的应用程序。这也是Android巨大潜力的体现。

(2)应用程序框架: 开发人员也可以完全访问核心应用程序所使用的API框架。该应用程序的架构设计简化了组件的重用; 任何一个应用程序都可以发布它的功能块并且任何其它的应用程序都可以使用其所发布的功能块(不过得遵循框架的安全性)。同样，该应用程序重用机制也使用户可以方便的替换程序组件。并且隐藏在每个应用程序后面的是一系列的服务和系统，其中包括: 丰富而又可扩展的视图(Views)，可以用来构建应用程序， 它包括列表(Lists)，网格(Grids)，文本框(Text boxes)，按钮(Buttons)， 甚至可嵌入的web浏览器。内容提供器(Content Providers)使得应用程序可以访问另一个应用程序的数据(如联系人数据库)， 或者共享它们自己的数据 资源管理器(Resource Manager)提供 非代码资源的访问，如本地字符串，图形，和布局文件(Layout files )。通知管理器 (Notification Manager) 使得应用程序可以在状态栏中显示自定义的提示信息。活动管理器( Activity Manager) 用来管理应用程序生命周期并提供常用的导航回退功能。

(3)系统运行库: Android 包含一些C/C++库，这些库能被Android系统中不同的组件使用。它们通过 Android 应用程序框架为开 …… 此处隐藏：3184字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……