【導讀】[摘要]玉米是我國重要的糧飼作物及工副業(yè)原料，近年來，玉米病蟲草害發(fā)生有明顯上升趨勢，仍是限制玉米產量增加的重要因素。玉米生產與植保專家時空分布不對稱，農業(yè)生產第一線缺少。隨著農村信息化進程的深入推進，智能通訊設備迅速普及，利用智能手機為載體，我們通過對玉米病蟲草害的發(fā)生及其防治現(xiàn)狀的研究，運用Java語言和SQLite數(shù)據(jù)庫。實時診斷，以提高玉米產量及質量。本篇論文以該系統(tǒng)的分析、設計和開發(fā)的全過程為主線，給

　　

【正文】 integer ImageName 圖像名稱 nvarchar(200) 石河子大學學士畢業(yè)設計論文 第五章 數(shù)據(jù)庫分析與設計 15 ImageDescription 圖像描述 nvarchar(500) ImageAddress 圖像地址 nvarchar(500) ThumbnailAddress 縮略圖地址 nvarchar(500) ArticleID 圖像對應的文章編號 integer 關鍵字表詳細字段如下： 表 54 關鍵字表 字段名 說明 類型 id 關鍵字編號 integer KeywordName 關鍵字名稱 nvarchar(20) 推理規(guī)則表詳細字段如下： 表 55 推理規(guī)則表 字段名 說明 類型 id 規(guī)則編號 integer CategoryID 診斷類型編號 integer FatherID 父值 integer LNum 左 值 integer RNum 右值 integer RelatedID 結論 integer ThumbnailAddress Description 索略圖地址 規(guī)則描述 nvarchar(500) nvarchar(500) 病蟲草害檢索表詳細字段如下： 表 56 病蟲草害檢索表 字段名 說明 類型 id 病蟲草害編號 integer ArticleName 病蟲草害名稱 nvarchar(500) Keyword 關鍵字（發(fā)生部位及時期） nvarchar(500) CategoryID 診斷類型 integer 病蟲草害防治表詳細字段如下： 表 57 病蟲草害防治表 字段名 說明 類型 id 編號 integer FieldeName 防治技術 nvarchar(200) FieldContent 防治技術具體內容 ntext ArticleID 病蟲草害編號 integer 石河子大學學士畢業(yè)設計論文 第六章 系統(tǒng)設計 16 第六章 系統(tǒng)設計 本章主要介紹系統(tǒng)的模塊劃分、總體設計及詳細設計。 此系統(tǒng)主要包括“病害推理式診斷”、“病害指認式診斷”、“蟲害指認式診斷”、“草害指認式診斷”、“ GPS 定位”五個功能。在診斷上分 為兩種方式：指認式診斷和推理式診斷。診斷的用戶接口主要以田間事實圖片為主。 模塊分析 根據(jù)前面的需求分析，可以將系統(tǒng)功能模塊圖描述如下： 圖 61 系統(tǒng)功能模塊圖 下面逐個對各個功能模塊進行分析。 病害推理式診斷模塊分析 此模塊主要負責 玉米病害按規(guī)則進行推理診斷。推理過程是通過對典型規(guī)則圖片和病害規(guī)則描述的選取共同實現(xiàn)的。用戶可以根據(jù)規(guī)則描述和典型圖片的識別一步一步進行推理直到得出結果。每次系統(tǒng)會根據(jù)用戶的選擇分別顯示兩條相反的規(guī)則，用戶可以選擇相應的規(guī)則或取消選擇規(guī)則。系統(tǒng)會根據(jù)用戶選擇的規(guī)則顯示下一組規(guī)則圖片供用戶進一步選擇。在推理結束后，會得石河子大學學士畢業(yè)設計論文 第六章 系統(tǒng)設計 17 到推理結果，顯示推理結果所表示的病害詳細信息和典型圖片。此模塊具有兩個子模塊：預測結果和推理過程。預測結果子模塊會根據(jù)目前所進行的推理顯示當前推理下可能的結果。用戶可以根據(jù)預測的結果直接選擇相應 的病害，顯示病害信息。推理過程子模塊會顯示用戶目前所完成的推理步驟，用戶可以選擇相應的步驟返回推理的先前階段，重新進行推理診斷。總之，該模塊是推理機的實現(xiàn)，主要實現(xiàn)病害的推理診斷，并且包含預測結果和推理過程兩個子模塊，分別進行顯示目前推理所可能的結果和推理的步驟。 病害指認式診斷模塊分析 此模塊主要負責玉米病害的指認式識別診斷。在進入指認式診斷界面后，系統(tǒng)會查詢數(shù)據(jù)庫顯示所有的病害典型圖片和名稱。用戶可以點擊相應的圖片顯示該病害的詳細信息。用戶還可以根據(jù)病害的發(fā)病時期或發(fā)病部位進行分類查詢，系統(tǒng) 會根據(jù)用戶的選擇將病害的搜索范圍縮小，有條件的顯示病害。 蟲害指認式診斷模塊分析 此模塊主要負責玉米蟲害的指認式識別診斷。在進入指認式診斷界面后，系統(tǒng)會查詢數(shù)據(jù)庫顯示所有的蟲害典型圖片和名稱。用戶可以點擊相應的圖片顯示該蟲害的詳細信息。用戶還可以根據(jù)蟲害的發(fā)病部位進行分類查詢，系統(tǒng)會根據(jù)用戶的選擇將蟲害的搜索范圍縮小，有條件的顯示蟲害。 草害指認式診斷模塊分析 此模塊主要負責玉米草害的用戶指認式識別診斷。在進入指認式診斷界面后，系統(tǒng)會查詢數(shù)據(jù)庫顯示所有的草害典型圖片和名稱。用戶可以點擊相 應的圖片顯示該草害的詳細信息。用戶還可以根據(jù)草害的所屬科別進行分類查詢，系統(tǒng)會根據(jù)用戶的選擇將草害的搜索范圍縮小，有條件的顯示草害。 GPS 定位功能模塊分析 此功能模塊比較簡單，進入該功能模塊后，用戶選擇顯示 GPS 坐標，系統(tǒng)先檢查手機 GPS服務是否正常啟動，如果已經(jīng)開啟了 GPS 服務系統(tǒng)進而訪問 GPS 服務，返回用戶所在位置的經(jīng)緯度信息。該模塊有一個子模塊，即數(shù)字地圖模塊。該子模塊會獲取父模塊的經(jīng)緯度信息顯示相應的數(shù)字地圖并標記該經(jīng)緯度所表示的地點。數(shù)字地圖子模塊具有放大、縮小和移動等基本常用功能。 該地圖要求具有兩種顯示模式：街景模式和衛(wèi)星模式。 石河子大學學士畢業(yè)設計論文 第六章 系統(tǒng)設計 18 此系統(tǒng)采用 MVC 模式進行開發(fā)，在此模式下，主要進行系統(tǒng)分層架構、五項功能模塊設計。 根據(jù)我國農村信息化發(fā)展水平和現(xiàn)狀，系統(tǒng)采用圖形圖像化人機交互診斷界面，利用構建的基于圖像規(guī)則的二叉樹推理模型，通過用戶點選田間事實圖像與專家系統(tǒng)進行一問一答的交流，使病害診斷按照正確的流程一步步推進，最終診斷出所發(fā)生的病蟲害，系統(tǒng)構造強化實用性。系統(tǒng)的具體開發(fā)采用 MVC 模式，運用 Java 語言和 SQLite 數(shù)據(jù)庫開發(fā)一個基于 android 的玉米病蟲草害診斷系 統(tǒng)。 石河子大學學士畢業(yè)設計論文 第六章 系統(tǒng)設計 19 系統(tǒng)總體技術路線 圖 62 玉米病蟲草害研究的總體技術路線 根 據(jù) 反 饋 意 見 完 善 設 計 石河子大學學士畢業(yè)設計論文 第六章 系統(tǒng)設計 20 MVC 模式簡介 本系統(tǒng)使用 MVC 模式作為其開發(fā)的準則。 圖 63 MVC 模式的結構圖 MVC 英文即 ModelViewController，即把一個應用的輸入、處理、輸出流程按照 Model、 View、Controller 的方式進行分離，這樣一個應用被分成三個層 —— 模型層、視圖層、控制層。 視圖 (View)代表用戶交互界面。隨著應用的復雜性和規(guī)模性，界面的處理也變得具有挑戰(zhàn)性。一個應用可能有很多不同的視 圖， MVC 設計模式對于視圖的處理僅限于視圖上數(shù)據(jù)的采集和處理，以及用戶的請求，而不包括在視圖上的業(yè)務流程的處理。業(yè)務流程的處理交予模型 (Model)處理。比如一個訂單的視圖只接受來自模型的數(shù)據(jù)并顯示給用戶，以及將用戶界面的輸入數(shù)據(jù)和請求傳遞給控制和模型。 模型 (Model)就是業(yè)務流程 /狀態(tài)的處理以及業(yè)務規(guī)則的制定。業(yè)務流程的處理過程對其它層來說是黑箱操作，模型接受視圖請求的數(shù)據(jù)，并返回最終的處理結果。業(yè)務模型的設計可以說是MVC 最主要的核心。按這種模型設計就可以利用某些技術組件，從而減少了技術上的困難。對一個開發(fā)者來說，就可以專注于業(yè)務模型的設計。 MVC 設計模式告訴我們，把應用的模型按一定的規(guī)則抽取出來，抽取的層次很重要，這也是判斷開發(fā)人員是否優(yōu)秀的設計依據(jù)。抽象與具體不能隔得太遠，也不能太近。 MVC 并沒有提供模型的設計方法，而只告訴你應該組織管理這些模型，以便于模型的重構和提高重用性。業(yè)務模型還有一個很重要的模型那就是數(shù)據(jù)模型。數(shù)據(jù)模型主要指實體對象的數(shù)據(jù)保存（持續(xù)化）。比如將一張訂單保存到數(shù)據(jù)庫，從數(shù)據(jù)庫獲取訂單。我們可以將這個模型單獨列出，所有有關數(shù)據(jù)庫的操作只限制在該模型中。 控制 (Controller)可以理解為從用戶接收請求，將模型與視圖匹配在一起，共同完成用戶的請求。劃分控制層的作用也很明顯，它清楚地告訴你，它就是一個分發(fā)器，選擇什么樣的模型，選擇什么樣的視圖，可以完成什么樣的用戶請求?？刂茖硬⒉蛔鋈魏蔚臄?shù)據(jù)處理。例如，用戶點擊一個連接，控制層接受請求后 , 并不處理業(yè)務信息，它只把用戶的信息傳遞給模型，告訴模型做什么，選擇符合要求的視圖返回給用戶。因此，一個模型可能對應多個視圖，一個視圖可能對應多個模型。 石河子大學學士畢業(yè)設計論文 第六章 系統(tǒng)設計 21 模型、視圖與控制器的分離，使得一個模型可以具有多個顯示視圖。如果用戶通過某個視圖的控制器 改變了模型的數(shù)據(jù)，所有其它依賴于這些數(shù)據(jù)的視圖都應反映到這些變化。因此，無論何時發(fā)生了何種數(shù)據(jù)變化，控制器都會將變化通知所有的視圖，導致顯示的更 新。這實際上是一種模型的變化 傳播機制。模型、視圖、控制器三者之間的關系和各自的主要功能。 系統(tǒng)分層架構模型 下圖是系統(tǒng)的分層架構圖： 圖 64 系統(tǒng)的分層架構圖 UI 是用戶界面層，在 MVC 中屬于視圖（ View）。 Domain 是應用邏輯和領域對象層，該層包含 MVC 中的控制（ Controller）和模型（ Model）。 Technical Services 是技術服務層，為具體的應用提供持久性服務和圖像引擎服務，它獨立于具體的應用系統(tǒng)，具有很好的復用性。 UI 層包含AndroidView 包，它是 Android 手機下的用戶界面包，在 UI 層你還可以建立其他應用的界面包，即 UI 層的用戶操作界面是可以擴展的。 AndroidView 包包含 DIGList、 Doctorassistant、DIGCommon、 GPS 包和 MPDWP 主界面類。 DIGList 是指認式診斷相關的界面包， Doctorassistant是推理式診斷相關的界面包， DIGCommon 是通用病蟲草害詳細信 息界面包， GPS 是 GPS 定位界面包， MPDWP 是系統(tǒng)主界面類。由 DIGList、 Doctorassistant 和 DIGCommon 組成了診斷系統(tǒng)的基本功能界面。 GPS 包相對較獨立，是對系統(tǒng)的拓展。 AndroidView 包內部這樣的分配界面邏輯，具有高耦合和低內聚的優(yōu)點，可以很好的對 AndroidView 包進行拓展。 Domain 包包含 DIGList、Doctorassistant、 GPSLocation 和 Module 四個包。 Domain 包是該系統(tǒng)的核心包，它處理系統(tǒng)的應石河子大學學士畢業(yè)設計論文 第六章 系統(tǒng)設計 22 用業(yè)務邏輯，同時包含 MVC 的控制和模型。 DIGList 處理指認式診斷應用邏輯，能夠處理病害、蟲害和草害三種指認式診斷的應用邏輯。 Doctorassistant 處理病害的推理式診斷邏輯，相對于指認式診斷邏輯，這部分應用邏輯比較復雜。 GPSLocation 處理 GPS 定位功能邏輯。由 DIGList、Doctorassistant、 GPSLocation 組成 MVC 模式中的控制。 Module 是數(shù)據(jù)對象包類似于 Web 開發(fā)中的 JavaBean，它包含所有應用所需的數(shù)據(jù)，是連接數(shù)據(jù)庫和應用系統(tǒng)的橋梁。 Module 是 MVC 的模型。 Domain 包這樣設計具有很好的業(yè) 務拓展性，能夠根據(jù)需求的變更做相應的修改以適應系統(tǒng)功能要求。 Technical Services 包包含 Persistent 和 ImageEngine 兩個包。 Persistent 是系統(tǒng)的持久層，它封裝了數(shù)據(jù)庫訪問、文件讀寫等邏輯。 ImageEngine 是圖像引擎，是根據(jù)系統(tǒng)需要大量訪問圖片專門設立的服務包，包含將圖片路徑轉換成圖片對象的功能類。 Technical Services 包設計成與具體系統(tǒng)相獨立，主要是為了功能模塊的復用和基礎服務的可拓展，比如我們可以向該包中加入日志服務包為系統(tǒng)提供日志服務。該系統(tǒng)的架 構充分考慮到系統(tǒng)的可拓展性和復用性，完全可以在不改變或少量修改 Domain 層和 Technical Services 層的情況下將系統(tǒng)移植到 Web 上。 系統(tǒng)詳細設計 此系統(tǒng)采用 MVC 模式開發(fā)，在此模式下，主要進行下面五項業(yè)務模塊設計，下面將詳細介紹每個模塊設計時用到的類及相關技術。 病害推理式診斷 下圖是