j2me技術(shù)在施肥中的運(yùn)用

1、j2me技術(shù)在施肥中的運(yùn)用1 j2me相關(guān)技術(shù)介紹j2me是sun微系統(tǒng)公司推出的一種以廣泛的消費(fèi)性產(chǎn) 品為目標(biāo)的高度優(yōu)化的java運(yùn)行時(shí)環(huán)境,包括尋呼機(jī)、移動(dòng) 電話、可視電話、數(shù)字機(jī)頂盒和汽車導(dǎo)航系統(tǒng)等設(shè)備。從技 術(shù)的角度講,j2me在應(yīng)用層提供了全功能的java開發(fā)環(huán)境, 適合在無(wú)線通訊設(shè)備上開發(fā)交互性較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。由于 j2me提供了對(duì)http和tcp等高級(jí)internet協(xié)議的支持，突 破了 wap必須通過(guò)wap網(wǎng)關(guān)才能訪問(wèn)internet以及僅能訪 問(wèn)基于wml構(gòu)建的網(wǎng)站的限制，使得移動(dòng)通訊設(shè)備可以用 client/server方式訪問(wèn)internet上的所有信息。由于有限 連接設(shè)

2、備的硬件和網(wǎng)絡(luò)的限制,有限連接設(shè)備配置與移動(dòng)信 息設(shè)備簡(jiǎn)表是目前支持j2me手機(jī)平臺(tái)中使用最多的2個(gè)規(guī) 范。cldc提供了一個(gè)適合小型的、資源受限的、連接受限的 設(shè)備上使用的標(biāo)準(zhǔn)java平臺(tái)。而midp是建立在cldc基礎(chǔ) 上的一些公共的、開發(fā)移動(dòng)設(shè)備的api的集合。目前midp 規(guī)范是，由于該系統(tǒng)需要提取用戶的坐標(biāo)位置，因此需要使 用j2me的位置api,即jsr-179包。jsr-179包是一個(gè)用于 基于cdc的設(shè)備和基于cldc的設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)可選包。它允許 j2me應(yīng)用程序通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的api訪問(wèn)任何設(shè)備的位置信息，不 管設(shè)備底層的技術(shù)如何,也不考慮服務(wù)提供商是誰(shuí)。表1列 出了在包中定義的所有

3、j2me位置api,該表是根據(jù)該包最終 發(fā)布版制作的。2氮素平衡模型介紹該研究的氮素平衡推薦模型主要借鑒了德國(guó)氮素專家 系統(tǒng)和德國(guó)kns系統(tǒng)對(duì)氮肥限制性施用的模型理論，參考近 幾年的相關(guān)研究,結(jié)合壽光市實(shí)際提出了適合該市的氮素平 衡推薦系統(tǒng)。德國(guó)氮素專家系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)是考慮蔬菜-土 壤體系中氮素平衡過(guò)程的各組分和主要過(guò)程,如土壤氮素礦 化、作物殘?bào)w氮素礦化、氮素?fù)p失、蔬菜氮素吸收規(guī)律等, 通過(guò)平衡方法計(jì)算出氮肥的施用量，并可根據(jù)蔬菜氮素吸收 的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果及時(shí)做出反饋調(diào)整。為了使開發(fā)的系統(tǒng)方便 應(yīng)用，易于推廣，必須簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在氮素平衡的計(jì)算中, 對(duì)于影響蔬菜氮素吸收程度小的組分可以不予考慮

4、,而對(duì)于 影響較大的組分進(jìn)行了有目的的選擇,其核心是要求施肥滿 足作物生長(zhǎng)所需的氮素目標(biāo)值,并且采用簡(jiǎn)單的平衡模型計(jì) 算推薦氮素施用量公式:推薦量二組分1+組分2+組分3-組分 4-組分5-組分60系統(tǒng)中各組分受不同的因素制約和影響, 其研究方法也有所區(qū)別。對(duì)于作物氮素吸收、氮素?fù)p失、土 壤有機(jī)氮礦化，有機(jī)肥氮素礦化來(lái)說(shuō)，影響它們的過(guò)程復(fù)雜, 參數(shù)很多，其計(jì)算精度必須滿足對(duì)于氮肥施用推薦的要求。 因此，系統(tǒng)選用模型來(lái)對(duì)這些過(guò)程進(jìn)行預(yù)測(cè)。必需土壤nmin 緩沖值需要通過(guò)田間試驗(yàn)或?qū)＜医ㄗh獲得，而播前土壤氮素 存留的氮素量則可以在實(shí)驗(yàn)室分析后得到。對(duì)于作物氮素吸 收、氮素?fù)p失、土壤有機(jī)氮礦化、有機(jī)

5、肥氮素礦化均可以采 用相近似的數(shù)學(xué)模型模擬。3系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)客戶端設(shè)計(jì) 和系統(tǒng)服務(wù)端設(shè)計(jì)。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)該系統(tǒng)的服務(wù)端需要使用數(shù)據(jù)庫(kù)，這 里選擇mssqlserver2005。數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)了該系統(tǒng)需要計(jì)算 的相關(guān)數(shù)據(jù)信息,包括圖形數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)。圖形數(shù)據(jù)用于 描述經(jīng)過(guò)地統(tǒng)計(jì)插值后的土壤氮素分布情況,其表達(dá)手段是 坐標(biāo)值。屬性數(shù)據(jù)是對(duì)圖形數(shù)據(jù)的必要補(bǔ)充，是為各個(gè)空間 對(duì)象合理地賦予屬性信息，其表達(dá)手段是字符串或統(tǒng)計(jì)數(shù) 值。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)用戶需要使用帶gps定位設(shè)備的手 機(jī)或pda,以便系統(tǒng)自動(dòng)提取用戶所在地的gps坐標(biāo),然后用 戶填寫關(guān)于氮肥推薦的信息，將該

6、信息伴隨坐標(biāo)通過(guò)無(wú)線網(wǎng) 絡(luò)發(fā)送到gis服務(wù)器，服務(wù)器通過(guò)坐標(biāo)處理用戶請(qǐng)求,處理完 畢將氮肥推薦的信息返回到用戶手機(jī)上。具體的手機(jī)端和服 務(wù)端功能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下：該系統(tǒng)客戶端主要包括6個(gè)窗 體 :mainform、coordinateform、veg-form、vegform2、 fumureform和chemiformo系統(tǒng)服務(wù)端設(shè)計(jì)包括使用arcsde 將圖形數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在sqlserver中，使用arcgisserver發(fā)布后 臺(tái)地圖服務(wù)等。4關(guān)鍵技術(shù)分析使用j2me的位置api獲取gps經(jīng)緯坐標(biāo)通常，移動(dòng)設(shè) 備中內(nèi)置的定位提供方法并不是必須的。比如，設(shè)備運(yùn)行一 個(gè)定位api,需要一個(gè)附件來(lái)運(yùn)行

7、定位方法。這樣一個(gè)附件可 以是帶藍(lán)牙的gps接收設(shè)備或者是一個(gè)在有效范圍內(nèi)的gps 接收設(shè)備。位置的精確度由定位的方法所決定。有很多設(shè)備 運(yùn)行api定位程序從手機(jī)的基站獲得位置信息，局部小范圍 的定位基站也可以用來(lái)獲取位置信息。除此之外，很多設(shè)備 支持混合方法叫做a-gps,這種方法同時(shí)使用了 gps和網(wǎng)絡(luò)獲 取位置信息。一般地，使用衛(wèi)星接收到的位置信息更加精確。 但由于衛(wèi)星的周期性，在商業(yè)區(qū)衛(wèi)星的gps可能出現(xiàn)“峽谷 效應(yīng)”，造成api定位中斷。使用的費(fèi)用根據(jù)不同的定位方 法決定。api中可以定義定位所使用的方法。選擇服務(wù)供應(yīng)商。位置api使用的第一個(gè)類是 lo-cationprovider

8、類，其顯示了定位信息提供的模式。通過(guò) 使用默認(rèn)的可以創(chuàng)建locationprovider的一個(gè)實(shí)例。標(biāo)準(zhǔn) 參數(shù)用于判斷使用了什么定位方式。api運(yùn)行的時(shí)候會(huì)選擇 符合參數(shù)的定位提供方式。下面是其代碼實(shí)現(xiàn)框 架 :criteriacritl=newcriteria;locationproviderprovid er=; if 創(chuàng)建接收端。當(dāng)locationprovider成功創(chuàng)建以后，就 可以被用來(lái)注冊(cè)midlet監(jiān)聽位置信息的更新以及坐標(biāo)的變 動(dòng)，當(dāng)前位置更新和定位方法狀態(tài)的改變的事件可以用 locationlistener的借口來(lái)監(jiān)聽，通過(guò)這樣一個(gè)接 口, jsr179就可以對(duì)一個(gè)設(shè)備進(jìn)行跟

9、蹤。下面是其代碼實(shí)現(xiàn) 框架:publicvoidlocationupdated publicvoidproviderstatechanged 注冊(cè)接收終端。使用setlocationprovider方法可以 使locationlistener注冊(cè)一種定位方法，這樣就可以確定下 面的參數(shù):interval,該參數(shù)用來(lái)接收事件;tmieout,代表與 定義的更新間隔相比較，最大的升級(jí)間隔時(shí)間。maxage定義 了位置信息更新的值。下面是其代碼實(shí)現(xiàn)框 架：publicvoidsetlocationlistener/訪問(wèn)位置坐標(biāo)。使用qualifiedcoordinates類的 getter方法可以獲

10、得以1西格瑪為誤差描述坐標(biāo)數(shù)據(jù)的精度, 包括經(jīng)度、緯度和高程。坐標(biāo)轉(zhuǎn)換問(wèn)題該系統(tǒng)客戶端獲取的用戶位置是wgs84 坐標(biāo)，而gis服務(wù)器數(shù)據(jù)處理時(shí)用的是西安80坐標(biāo)，因此需 要進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換思路：先將wgs84大地坐標(biāo)轉(zhuǎn)換到 wgs84空間坐標(biāo)，再將wgs84空間坐標(biāo)經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換轉(zhuǎn)換為西 安80空間坐標(biāo)，然后將西安80空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)為西安80大地坐 標(biāo)，再將西安80大地坐標(biāo)經(jīng)過(guò)投影轉(zhuǎn)換為西安80平面坐標(biāo)， 最后利用西安原點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)平差。使用servlet與j2me進(jìn)行通訊由于j2me支持http和 tcp等高級(jí)internet協(xié)議,所以該系統(tǒng)可以使用ht-tp協(xié)議 與servlet進(jìn)行交互?？蛻?/p>

11、端http編程。j2me手機(jī)http編程包括4部分:建立http連接，設(shè)置http請(qǐng)求頭，回復(fù)處理和關(guān)閉http連 接。下面是其代碼實(shí)現(xiàn)框架:httpconnectionconn=nul; 1/ 定義連接對(duì)象 st ring ta薩"true" st r ingurl二"訪問(wèn) servlet 地址“；/servlet的urlurl=url+，?tag=，+tag; conn=; ; if=_ok) /處理返回信 息；服務(wù)端servlet編程。servlet是與jsp 一樣在服務(wù)端 運(yùn)行的一種java應(yīng)用程序,servlet可以接受來(lái)自瀏覽器或 j2me程序的htt

12、p請(qǐng)求，并作出響應(yīng)。在servlet中通常使用 抽象類 httpservlet 類。httpservlet 類是 genericservlet 類的擴(kuò)充，提供了一個(gè)處理http協(xié)議的框架。httpservlet 類包含初始程序方法init、銷毀程序方法destroy以及功能 服務(wù)service等方法。其中init與destroy方法必須被繼 承oservice是servlet的核心，提供了處理業(yè)務(wù)邏輯的方法, 比如提供了 doget和dopost方法來(lái)支持標(biāo)準(zhǔn)的http請(qǐng)求方 法如get和post等。由于j2me自身函數(shù)的限制不支持科學(xué) 計(jì)算,所以將科學(xué)計(jì)算放在servlet中處理，此外,se

13、rvlet還 包括與gis服務(wù)器進(jìn)行交互以及處理j2me發(fā)出的事務(wù)請(qǐng)求 操作。使用arcgisserver建立后臺(tái)地圖服務(wù)arcgisserv-er 是功能強(qiáng)大的基于服務(wù)器的gis產(chǎn)品，用于構(gòu)建集中管理的, 支持多用戶的，具備高級(jí)gis功能的企業(yè)級(jí)gis應(yīng)用與服務(wù), 如空間數(shù)據(jù)管理、二維三維地圖可視化、數(shù)據(jù)編輯、空間分 析等即拿即用的應(yīng)用和類型豐富的服務(wù)。arcgisserver提供 廣泛的基于web的gis服務(wù)，以支持在分布式環(huán)境下實(shí)現(xiàn)地 理數(shù)據(jù)管理、制圖、地理處理、空間分析、編輯和其他的gis 功能。該系統(tǒng)使用arcgisserver創(chuàng)建后臺(tái)地圖服務(wù)以處理 servlet發(fā)送的計(jì)算參數(shù)請(qǐng)求操作。5應(yīng)用實(shí)例該系統(tǒng)的研究實(shí)現(xiàn)了 j2me技術(shù)在農(nóng)業(yè)氮肥平衡推薦中 的應(yīng)用，拓寬了智能手機(jī)的應(yīng)用范圍，使得智能手機(jī)能夠?yàn)?農(nóng)業(yè)這塊很具備數(shù)據(jù)和應(yīng)用雙重挖掘潛力的領(lǐng)域服務(wù)。圖4 是在nokia6220c手機(jī)上的截圖。6