【文章內(nèi)容簡介】 軟件開發(fā)平臺已成熟可行。硬件方面，科技飛速發(fā)展的今天，硬件更新的速度越來越快，容量越來越大，可靠性越來越高，價格越來越低，其硬件平臺完全能滿足此系統(tǒng)的需要。 綜上所述，本系統(tǒng)所使用的技術(shù)完全可以滿足該系統(tǒng)的開發(fā)。 本課題開發(fā)所涉及的操作平臺、開發(fā)工具基本都是開源軟件，都是免費使用的，而且如今的市場情況是：其他都在漲價，就電子類產(chǎn)品在降價。而且我們可以免費參閱圖書館的書籍、期刊，免費下載相關(guān)文獻資料，所以在經(jīng)濟上不存在很大的負擔(dān)。 由于本系統(tǒng)是以田間事實圖像作為人機交互載體的，在整個系統(tǒng)的使用過程中，從來不需要用戶輸入任何信息，只需要根據(jù)相應(yīng)提示進行選擇即可，操作簡單，人機交互界面友好，系統(tǒng)具有較強的親和性和易用性，用戶只需要閱讀用戶手冊，或者觀看別人演示，即可熟練掌握本系統(tǒng)的使用。因此從操作可行性方面來說，本系統(tǒng)也是完全可行的。 石河子大學(xué)學(xué)士畢業(yè)設(shè)計論文 第三章 開發(fā)運行環(huán)境 3 第三章 開發(fā)運行環(huán)境 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 操作系統(tǒng)： Windows XP 數(shù)據(jù)庫： SQLite3 集成開發(fā)環(huán)境： Eclipse、 Android SDK、 設(shè)計工具： ArgoUML、 PowerDesigner、 Droiddraw 輔助工具： SQLite 數(shù)據(jù)庫客戶端（ SQLite Expert Professional）、手機部署工具（ 91 手機助手） 系統(tǒng)運行環(huán)境 軟件要求： 手機操作系統(tǒng)： 硬件要求： 支持 的智能手機 本系統(tǒng)使用 Java 語言開 發(fā)，使用的開發(fā)工具基本都是開源工具。 系統(tǒng)使用的開發(fā)工具有： 、 Android SDK、 Eclipse、 SQLite ArgoUML、 PowerDesigner、 Droiddraw 等 JDK(Java Development Kit)是 Sun Microsystems 針對 Java 開發(fā)的產(chǎn)品。自從 Java 推出以來，JDK已經(jīng)成為使用最廣泛的 Java SDK。 JDK 是整個 Java 的核心，包括了 Java 運行環(huán)境， Java 工具和 Java 基礎(chǔ)的類庫。從 SUN 的 開始 ,提供了泛型等非常實用的功能，其版本也不斷更新，運行效率得到了非常大的提高。 是 Java SDK 的最新版本。在本系統(tǒng)開發(fā)中主要是為了運行 Eclipse 集成開發(fā)環(huán)境，作為 Java 開發(fā)的基礎(chǔ)。 Eclipse Eclipse是一個開放源代碼的、基于 Java 的可擴展開發(fā)平臺。 Eclipse是一個開放的可擴展 IDE，石河子大學(xué)學(xué)士畢業(yè)設(shè)計論文 第三章 開發(fā)運行環(huán)境 4 提供了一個通用的開發(fā)平臺。它提供建造塊和構(gòu)造并運行集成 軟件開發(fā)工具 的基礎(chǔ)。 Eclipse 允許工具建造者獨立開發(fā)與他人工具無縫集成的工具。 Eclipse 是著名的跨平臺的自由 集成開發(fā)環(huán)境（ IDE） ，主要用于 Java 開發(fā)。 Eclipse 的本身只是一個框架平臺，但是眾多插件的支持使得 Eclipse擁有其他功能相對固定的 IDE 軟件很難具有的靈活性。許多軟件開發(fā)商以 Eclipse 為框架開發(fā)自己的 IDE，例如 IBM 的 WebSphere Studio Application Developer。通過相應(yīng)的插件， Eclipse 可以作為 Android 應(yīng)用開發(fā)的理想集成開發(fā)環(huán)境。 SQLite3 SQLite 是一款輕型的數(shù)據(jù)庫，是遵守 ACID 的關(guān)系型 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) ，它 的設(shè)計目標(biāo)是嵌入式的，而且目前已經(jīng)在很多嵌入式產(chǎn)品中使用了它，它占用資源非常的低，在嵌入式設(shè)備中，可能只需要幾百 K 的內(nèi)存就夠了。它能夠支持 Windows、 Linux、 Unix 等主流的 操作系統(tǒng) ，同時能夠跟很多程序語言相結(jié)合，比如 C、 PHP、 Java 等。 SQLite 第一個 版本 誕生于 2021 年 5 月 . 至今已經(jīng)有 10 個年頭，已經(jīng)比較成熟了。 SQLite3 是 SQLite 的最新版本，并且提供了一些新特性。 SQLite 的特性如下： 1. ACID 事務(wù) 2. 零配置，無需安裝和管理配置 3. 儲存在單一磁盤文件中的一個完整的數(shù)據(jù)庫 4. 數(shù)據(jù)庫文件 可以在不同字節(jié)順序的機器間自由的共享 5. 支持數(shù)據(jù)庫大小至 2TB 6. 足夠小， 大致 3 萬行 C 代碼 7. 比一些流行的數(shù)據(jù)庫在大部分普通數(shù)據(jù)庫操作要快 8. 簡單，輕松的 API 9. 包含 TCL綁定，同時通過 Wrapper 支持其他語言的綁定 10. 良好注釋的源代碼，并且有著 90%以上的測試覆蓋率 11. 獨立：沒有額外依賴 12. 源代碼完全的開放 ,你可以用于任何用途，包括出售它 13. 支持多種開發(fā)語言，如： C、 PHP、 Java、 等 SQLite 有著功能強大、速度快、占用資源少等優(yōu)點，因此適合像手機這樣的嵌入式開發(fā)，并且 SQLite 支持多種開發(fā)語言、跨平臺等性質(zhì)具有很好的重用性。 ArgoUML ArgoUML 是一款開源的 UML 建模工具 ， 支持所有 的標(biāo)準(zhǔn)圖形 。 它可以運行在任何 Java 平臺上 ， 并且支持 10 種 地區(qū) 語言 。 ArgoUML 目前的最新版本是 , 支持 Linux、 BSD、Mac、 Windows 等多種操作系統(tǒng) 。 圖形的顯示方式有多種可選 (默認有 、 Java 和 C++三種 )。 可生成代碼 和 XML 文件 ， 還具備對齊 ， 等間距 ， 調(diào)整層次和保存圖片等功能 。 ArgoUML功能不算豐富 ， 界面也有待加強 ， 但作圖操作卻是相當(dāng)?shù)姆奖?。 ArgoUML 類似于 Visio，相比較石河子大學(xué)學(xué)士畢業(yè)設(shè)計論文 第三章 開發(fā)運行環(huán)境 5 與 Visio 功能不是很豐富，但作為中小型系統(tǒng)的設(shè)計工具再好不過了。 PowerDesigner PowerDesigner 是 Sybase 公司的 CASE 工具集，使用它可以方便地對 管理信息系統(tǒng) 進行分析設(shè)計，它幾乎包括了 數(shù)據(jù)庫模型 設(shè)計的全過程。利用 PowerDesigner 可以制作數(shù)據(jù)流程圖、概念數(shù)據(jù)模型 、物理數(shù)據(jù)模型，可以生成多種 客戶端 開發(fā)工具的 應(yīng)用程序 ，還可為數(shù)據(jù)倉庫制作結(jié)構(gòu)模型，也能對團隊設(shè)備模型進行控制。使用 DataArchitect 可利用實體 關(guān)系圖為一個 信息系統(tǒng) 創(chuàng)建 “ 概念數(shù)據(jù)模型 ” —— CDM（ Conceptual Data Model） 。并且可根據(jù) CDM 產(chǎn)生基于某一 特定（例如： Sybase System 11）的 “ 物理數(shù)據(jù)模型 ” —— PDM(Physical Data Model)。還可優(yōu)化 PDM，產(chǎn)生為特定 DBMS 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫的 SQL 語句并可以文件形式存儲以便在其他時刻運行這些 SQL 語句創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫。另外， DataArchitect 還可根據(jù)已存在的數(shù)據(jù)庫反向生成 PDM、 CDM 和 SQL 腳本 。 PowerDesigner 不僅加速了開發(fā)的過程，也向 最終用戶提供了管理和訪問項目的信息的一個有效的結(jié)構(gòu)。它允許設(shè)計人員不僅創(chuàng)建和管理數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，而且開發(fā)和利用數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)針對領(lǐng)先的開發(fā)工具環(huán)境快速地生成應(yīng)用對象和數(shù)據(jù)敏感的組件。開發(fā)人員可以使用同樣的物理 數(shù)據(jù)模型查看數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)和整理文檔，以及生成應(yīng)用對象和在開發(fā)過程中使用的組件。應(yīng)用對象生成有助于在整個開發(fā)生命周期提供更多的控制和更高的生產(chǎn)率。 Droiddraw Droiddraw 是一個基于 Java Swing 的 Android 可視化界面設(shè)計器，我們可以通過它來生成復(fù)雜的 Android Layout XML 文件 。利用 Droiddraw 的自動生成 Android 應(yīng)用的界面 XML文件特性可以很好的加快 Android 應(yīng)用的界面設(shè)計，免去了繁雜的 XML 文件編寫，利用 Droiddraw 的 所見 即所得 特性可以設(shè)計出美觀的應(yīng)用界面。 Android SDK SDK（ software development kit） 軟件 開發(fā)工具包 ， 被 軟件開發(fā)工程師 用于為特定的 軟件包 、軟件框架、硬件平臺、操作系統(tǒng)等建立 應(yīng)用軟件 的開發(fā)工具的集合。 Android SDK 指的 即 是Android 專屬的軟件開發(fā)工具包 ，是 Google 公 司提供的面向 Android 應(yīng)用開發(fā)的工具包 。 Android SDK 類似于 Java SDK，但并不是 JDK 的子集或超集，它保留了 JDK 的核心類包并添加了專門用于 Android 應(yīng)用新的類包。特別是界面開發(fā)， Android SDK 完全摒棄了 JDK 的 AWT 和 Swing，加入了自己的界面設(shè)計類包 ,如： view 包、 widget 包。 Android SDK 是本系統(tǒng)開發(fā)的核心環(huán) 境。 石河子大學(xué)學(xué)士畢業(yè)設(shè)計論文 第四章 需求分析 6 第四章 需求分析 為了規(guī)范 、有 條理的進行本系統(tǒng)的設(shè)計以及合理的滿足使用者的需求，為 使 后續(xù)的開發(fā)維護工作變得可靠而輕松，編寫本系統(tǒng)需求分析說明書 ， 旨在開發(fā)過程中進行參考，使系統(tǒng)在需求的范圍 之內(nèi) 進行開發(fā) ，避免重復(fù)勞動，加快開發(fā)進度以及提高開發(fā)效率 ， 同時也是為以后系統(tǒng)維護服務(wù)提供指南。 編寫目的 本軟件需求說明旨在分析、確定本系統(tǒng)的任務(wù)，以及 明確系統(tǒng) 在功能、性能、操作使用 上 、運行環(huán)境、與外界的數(shù)據(jù)接口、輸入 /輸出等各相關(guān)方面的要求，用來給本系統(tǒng)的開發(fā)人員和用戶閱讀，同時也作為開發(fā)過程 中的開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)雙方確認之后，以供開發(fā)參考。 預(yù)期讀者是 系統(tǒng)設(shè)計人員、數(shù)據(jù)庫設(shè)計人員 。 研究背景 病蟲草害防治系統(tǒng)是針對作物不同時期和不同環(huán)境條件下出現(xiàn)的各種癥狀，診斷可能出現(xiàn)的病蟲草災(zāi)害，提出有效的防治方法。病蟲草害診斷系統(tǒng)是農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的重要應(yīng)用領(lǐng)域，國際上農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的研究最早始于 20世紀(jì) 70年代末期的美國。世界上第一個農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)就是由美國伊利諾斯大學(xué)的植物病理學(xué)家和計算機專家共同開發(fā)的大豆病害診斷專家系統(tǒng) [8]。我國農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的研究始于 20 世紀(jì) 80 年代，屬于國際上開展此領(lǐng)域與應(yīng)用研究較 早的國家，其主要借助專家系統(tǒng)工具或通用程序設(shè)計軟件進行開發(fā)。其中比較典型的農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng) —— 植保專家系統(tǒng)的研究已經(jīng)有二十多年的歷史，主要用于病蟲害的診治及預(yù)測，一些在植保領(lǐng)域上應(yīng)用的成功例子 , 取得了顯著的經(jīng)濟、社會和生態(tài)效益。如李志紅等研制的蔬菜害蟲輔助鑒定多媒體專家系統(tǒng)，毛麗菊等研制的南通地區(qū)棉花害蟲綜合管理專家系統(tǒng)，丁克堅等研制的水稻主要病害診斷、預(yù)測、防治專家系統(tǒng)等。農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的發(fā)展按時代和技術(shù)特點可劃分成四個階段： （一） DOS 時代的植物保護專家系統(tǒng)（ 20 世紀(jì) 70 年代至 90 年代中期） 開發(fā)工具以 Foxbase、 Basic、 Fortran 和 C 語言為主，界面基本是字符界面。開發(fā)的應(yīng)用系統(tǒng)解決了早期農(nóng)業(yè)信息技術(shù)應(yīng)用中的決策問題，主要使用對象是高端科研工作者，由于當(dāng)時的技術(shù)與經(jīng)濟發(fā)展水平所限，未能在終端農(nóng)戶中推廣開來。 （二）視窗系統(tǒng)下的多媒體植物保護專家系統(tǒng)（ 20 世紀(jì) 90 年代初至 1997 年） 隨著 Windows 系列操作系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，圖像、聲音、視頻應(yīng)用的成本大大降低，這一階段開發(fā)了大量的多媒體植保專家系統(tǒng)。多媒體系統(tǒng)的直觀、生動成為了這階段的最大亮點。但是這一階段的系統(tǒng)都是單機模式的，不利于信息更新和發(fā) 布，這成了這些系統(tǒng)的最大瓶頸。 石河子大學(xué)學(xué)士畢業(yè)設(shè)計論文 第四章 需求分析 7 （三）基于網(wǎng)絡(luò)的植物保護專家系統(tǒng)（ 19972021 年） 網(wǎng)絡(luò)開始融入專家系統(tǒng)的研究，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)來解決農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的嘗試越來越多， C/S、 B/S模型成為通用和廣泛被關(guān)注的設(shè)計構(gòu)思，為分布式計算提供了良好的基礎(chǔ)。這一階段的系統(tǒng)傾向于計算與利用人工智能模擬領(lǐng)域?qū)＜襾韺崿F(xiàn)決策和推理。 （四）全面信息化時代的植物保護專家系統(tǒng)（ 2021 年至今） 隨著操作系統(tǒng)從 32位到 64位的過渡、互聯(lián)網(wǎng)的大規(guī)模普及、各種框架的日趨成熟、面向?qū)ο笏枷氲倪M一步發(fā)展，這一階段的專家系統(tǒng)開始了由單一、單機模式向 互聯(lián)網(wǎng)支持模式的全面轉(zhuǎn)變。并且由于網(wǎng)絡(luò)的程序開發(fā)，這些系統(tǒng)向組件式的模塊化方向發(fā)展。不僅僅是自組織的自身模塊之間的互相匹配，而是基于整個互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)大環(huán)境的多標(biāo)準(zhǔn)時代，使之能夠適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的大環(huán)境。這一階段的植保專家系統(tǒng)開發(fā)的主要工作將是服務(wù)外延的開發(fā)和專家系統(tǒng)引擎的開發(fā)，開發(fā)內(nèi)容采取標(biāo)準(zhǔn)定制。不過這一階段的系統(tǒng)多為計算機新技術(shù)和新理論在植保領(lǐng)域的嘗試。在國內(nèi)還沒有成熟的產(chǎn)品應(yīng)用于實際生產(chǎn) [9]。 雖然，到目前為止已經(jīng)開發(fā)出了很多相應(yīng)的系統(tǒng)，取得了可喜的成果，但是或多或少都存在一定的局限性。主要問題表現(xiàn)在，一是部分 專家系統(tǒng)要求使用者具有一定的計算機水平，很難在基層普及；有些與領(lǐng)域知識結(jié)合不夠，