【摘要】 本論文對(duì)農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)相關(guān)業(yè)務(wù)進(jìn)行了解，重點(diǎn)針對(duì)農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)農(nóng)作物對(duì)地調(diào)查部分進(jìn)行綜合系統(tǒng)的分析和研究，結(jié)合移動(dòng)GIS的關(guān)鍵技術(shù)，基于Android平臺(tái)開(kāi)發(fā)了一套適用于農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)農(nóng)作物對(duì)地調(diào)查的野外采集軟件系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括項(xiàng)目管理、野外數(shù)據(jù)采集、野外數(shù)據(jù)上傳三大塊內(nèi)容。并且農(nóng)作物對(duì)地調(diào)查中報(bào)表制度研發(fā)了一套基于報(bào)表制作的系統(tǒng)即表格制定軟件，該軟件解決了農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)調(diào)查中報(bào)表制度難以實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題，也為農(nóng)作物對(duì)地調(diào)查數(shù)據(jù)準(zhǔn)備的一部分。表格制定軟件在自主研發(fā)的桌面GIS底層上面進(jìn)行拓展，用勾畫矢量地塊的思想來(lái)制定表格，使表格矢量化。在移動(dòng)端將表式數(shù)據(jù)像解析矢量地圖一樣解析并且展現(xiàn)在屏幕上，這樣就實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)中報(bào)表制度的流程。農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)農(nóng)作物對(duì)地調(diào)查野外數(shù)據(jù)采集包括空間數(shù)據(jù)采集和屬性數(shù)據(jù)采集兩大部分。在野外數(shù)據(jù)采集中空間數(shù)據(jù)的采集主要是對(duì)調(diào)查地塊進(jìn)行勾畫，即對(duì)所要調(diào)查的田地矢量化，勾畫出的地塊會(huì)自動(dòng)計(jì)算地塊的面積，作為屬性數(shù)據(jù)填入屬性表。屬性數(shù)據(jù)采集又分為常規(guī)屬性數(shù)據(jù)采集和多媒體屬性信息的采集。在農(nóng)作物對(duì)地調(diào)查野外采集中，根據(jù)統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)流程要分調(diào)查期進(jìn)行調(diào)查。本系統(tǒng)中的調(diào)查期與空間數(shù)據(jù)綁定，通過(guò)選擇不同的底圖圖層來(lái)區(qū)分調(diào)查期。數(shù)據(jù)上傳是為了將調(diào)查信息實(shí)時(shí)的傳回指揮中心的服務(wù)器，一方面為了方便指揮中心對(duì)調(diào)查進(jìn)度進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)度，解決了移動(dòng)設(shè)備存儲(chǔ)空間有限的問(wèn)題。另一方面是能夠?qū)?shù)據(jù)及時(shí)的傳回縮短了調(diào)查后數(shù)據(jù)處理的時(shí)間，提高了農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)野外調(diào)查的效率。論文最后提出程序設(shè)計(jì)的一些結(jié)論和展望。
 
【關(guān)鍵詞】 Android； 農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)； 野外數(shù)據(jù)； GIS； 表式數(shù)據(jù)；

1. 緒論

1.1 研究背景
隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人口的增長(zhǎng)。全社會(huì)對(duì)生態(tài)資源的總量及分布越來(lái)越重視，生態(tài)資源調(diào)查工作越來(lái)越重要。特別是我國(guó)，一個(gè)擁有14億人口的農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)業(yè)在我國(guó)歷來(lái)被認(rèn)為是安天下，穩(wěn)民心的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)之一，并且我們創(chuàng)下了以不足世界9%的耕地養(yǎng)活世界近21%的人口的奇跡。因此農(nóng)業(yè)是關(guān)系國(guó)民生計(jì)的重要依據(jù)之一，因此農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)成為國(guó)家統(tǒng)計(jì)部門的重要工作之一。所以我國(guó)農(nóng)作物對(duì)地調(diào)查作為農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)重要一項(xiàng)有比較久的歷史， 積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。早在1962年經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)在全國(guó)建立一支集中統(tǒng)一的人數(shù)達(dá)一千人的調(diào)查隊(duì)。最初，科技不發(fā)達(dá)的階段農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)農(nóng)作物對(duì)地調(diào)查的方式比較傳統(tǒng)，都是由調(diào)查人員攜帶各種紙質(zhì)化的資料例如: 基礎(chǔ)地理圖、各種調(diào)查報(bào)表、導(dǎo)航設(shè)備等到實(shí)地進(jìn)行農(nóng)作物的對(duì)地調(diào)查。所采集的各種信息都在紙質(zhì)的報(bào)表上面，而且數(shù)據(jù)量較大，導(dǎo)致野外調(diào)查工作完成后數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計(jì)比較麻煩，要分省份的將數(shù)據(jù)電子化，然后再對(duì)數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)生產(chǎn)結(jié)果。最后才能得到統(tǒng)計(jì)結(jié)果。近年來(lái)，為滿足新形勢(shì)下對(duì)農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)提出的新要求，國(guó)家一直致力于新技術(shù)在農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)中的應(yīng)用，尤其是以遙感、地理信息系統(tǒng)、定位導(dǎo)航系統(tǒng)為代表的空間信息技術(shù)的應(yīng)用。“十一五”期間，國(guó)家深入研究空間信息技術(shù)在統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)，特別是主要糧食作物統(tǒng)計(jì)中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)，完成了業(yè)務(wù)化應(yīng)用的多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，積累了豐富的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。實(shí)現(xiàn)調(diào)查方法和調(diào)查手段上的革命性轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)調(diào)查體系的更新?lián)Q代，從而全面提升農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)調(diào)查產(chǎn)品的應(yīng)用和服務(wù)水平。因此，傳統(tǒng)的農(nóng)作物對(duì)地調(diào)查的方法就不能適應(yīng)新時(shí)期農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)的需求。
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1.2 研究現(xiàn)狀
現(xiàn)在社會(huì)的需求隨著現(xiàn)代信息技術(shù)和數(shù)字通信技術(shù)不斷的提升和變化著，基于 Android 平臺(tái)的移動(dòng)野外信息采集系統(tǒng)越來(lái)越多的被各行各業(yè)所采納。 特別是“3S”技術(shù)的廣泛應(yīng)用，基于 Android 平臺(tái)的移動(dòng)野外信息采集系不僅提高了野外信息采集的工作效率，同時(shí)在數(shù)據(jù)的及時(shí)上報(bào)和精確方面也取得了飛速的進(jìn)步，為農(nóng)業(yè)對(duì)地調(diào)查野外信息采集數(shù)據(jù)的共享提供了基礎(chǔ)保證。因此國(guó)內(nèi)外對(duì)Android 平臺(tái)下的移動(dòng) GIS 的研究都有了顯著的成效。自20世紀(jì)90年代中期以后，以為3S核心的移動(dòng)GIS逐步走上了歷史的舞臺(tái)。與WebGIS和桌面GIS一樣，移動(dòng)GIS實(shí)現(xiàn)了所有GIS領(lǐng)域的功能，也充分的滿足了人們對(duì)GIS的不同需求，讓GIS在各個(gè)行業(yè)都發(fā)揮了舉足輕重的作用。隨著移動(dòng)GIS的發(fā)展，使得移動(dòng)GIS涉及范圍更加廣泛，各種與移動(dòng)計(jì)算相關(guān)的行業(yè)都利用移動(dòng)GIS實(shí)現(xiàn)移動(dòng)辦公。隨著無(wú)線通訊技術(shù)、移動(dòng)計(jì)算機(jī)技術(shù)和GPS技術(shù)的發(fā)展，移動(dòng)GIS技術(shù)迅猛發(fā)展。目前國(guó)外領(lǐng)先的廠商，如ESRI公司一直處于移動(dòng)技術(shù)的前沿，都紛紛推出了自己的基于Android平臺(tái)的移動(dòng)GIS平臺(tái)或者二次開(kāi)發(fā)工具，提供導(dǎo)航定位、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析等空間數(shù)據(jù)處理方案。ESRI公司成立于1969年，同時(shí)它也是世界上最大的地理信息技術(shù)提供商。是地理信息技術(shù)的領(lǐng)軍企業(yè)。近些年隨Android平臺(tái)的發(fā)展，公司也推出了移動(dòng)數(shù)據(jù)采集平臺(tái)ArcGISAPI for Android 。可以讓開(kāi)發(fā)者使用這個(gè)API構(gòu)建多種應(yīng)用程序，這些應(yīng)用程序可以運(yùn)用Arc GISAPI for Android提供的強(qiáng)大制圖、地理編碼、地理處理和自定義功能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的業(yè)務(wù)功能應(yīng)將它部署到設(shè)備上。
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2. 農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)需求及軟件框架設(shè)計(jì)

2.1 農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)調(diào)查業(yè)務(wù)
目前，國(guó)家農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)調(diào)查業(yè)務(wù)分為農(nóng)產(chǎn)量、畜牧業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格、主要農(nóng)產(chǎn)品中間消耗及縣域統(tǒng)計(jì) 5 個(gè)專業(yè)，業(yè)務(wù)流程各異，但也存在共性。伴隨統(tǒng)計(jì)理論的發(fā)展演進(jìn)，業(yè)務(wù)體系也不斷的深入和優(yōu)化，并導(dǎo)致業(yè)務(wù)系統(tǒng)不斷的升級(jí)改版，無(wú)法滿足業(yè)務(wù)快速發(fā)展的需要。因此，需要科學(xué)的方式將復(fù)雜業(yè)務(wù)分解成可靈活組裝、方便擴(kuò)展并易于部署的模塊，以滿足行靈活構(gòu)建業(yè)務(wù)的需要。由此，借鑒軟件工程中面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)思想，將各業(yè)務(wù)模塊拆分重組，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)工作的“高內(nèi)聚”和各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)之間的“松耦合”。拆分過(guò)后的農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)體系如圖 2-1 所示: 國(guó)家統(tǒng)計(jì)局農(nóng)村司主要負(fù)責(zé)建立、維護(hù)各專業(yè)抽樣框，抽選、維護(hù)調(diào)查樣本；收集、審核原始調(diào)查數(shù)據(jù)，對(duì)調(diào)查總隊(duì)推算及匯總結(jié)果進(jìn)行評(píng)估，匯總出全國(guó)數(shù)據(jù)，并反饋分省數(shù)據(jù)，制作并發(fā)布綜合數(shù)據(jù)；各省調(diào)查隊(duì)基于樣本框或國(guó)家規(guī)定的統(tǒng)計(jì)區(qū)域調(diào)查樣本網(wǎng)點(diǎn)，抽選樣本村、樣本戶，農(nóng)作物調(diào)查工作相對(duì)復(fù)雜，在大縣調(diào)查中，還需要在縣域內(nèi)編制面積框，抽選面積調(diào)查的樣本；匯總市、縣調(diào)查隊(duì)上報(bào)的數(shù)據(jù)，上報(bào)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局�？h調(diào)查隊(duì)抽選單產(chǎn)調(diào)查最終樣本，實(shí)施單產(chǎn)樣本調(diào)查，上報(bào)調(diào)查結(jié)果；定期調(diào)查面積、單產(chǎn)樣本、樣本散養(yǎng)戶、規(guī)模戶、生產(chǎn)單位的養(yǎng)殖情況，上報(bào)調(diào)查結(jié)果。省統(tǒng)計(jì)局收集農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)單位的數(shù)據(jù)，綜合填報(bào)；審核下級(jí)上報(bào)的綜合結(jié)果。市、縣統(tǒng)計(jì)局收集鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村及部門的統(tǒng)計(jì)資料，部分非重點(diǎn)品種的農(nóng)作物、畜牧業(yè)綜合填報(bào)，綜合填報(bào)。審核下級(jí)上報(bào)的綜合結(jié)果。全國(guó)農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)工作需要各級(jí)地方政府的配合，考慮到在調(diào)查過(guò)程中會(huì)有很多的信息數(shù)據(jù)交互，所以在業(yè)務(wù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)結(jié)合各個(gè)專業(yè)的具體業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)提供合理的數(shù)據(jù)交換接口。
………….

2.2 對(duì)統(tǒng)計(jì)制度的理解
報(bào)表制度中規(guī)定了調(diào)查工作的各個(gè)相關(guān)單位，界定了統(tǒng)計(jì)調(diào)查的對(duì)象，明確了填報(bào)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)，提供了統(tǒng)計(jì)調(diào)查中設(shè)計(jì)的公式、方法及業(yè)務(wù)流程，并以表式的形式將上述各要素以其內(nèi)在聯(lián)系綜合呈現(xiàn)出來(lái)，提供給各個(gè)調(diào)查單位填報(bào)。制度中統(tǒng)計(jì)對(duì)象與統(tǒng)計(jì)單位、指標(biāo)、時(shí)間、是針對(duì)統(tǒng)計(jì)調(diào)查工作中具體環(huán)節(jié)的調(diào)查細(xì)節(jié)規(guī)范。統(tǒng)計(jì)調(diào)查方法、分組、分類目錄、公式為各統(tǒng)計(jì)機(jī)構(gòu)提供了業(yè)務(wù)流程與方法。以上這些可以歸屬為統(tǒng)計(jì)，基礎(chǔ)要素。基礎(chǔ)表與綜合表是上述各要素的綜合。以統(tǒng)計(jì)目標(biāo)、業(yè)務(wù)流程為框架，整理出各環(huán)節(jié)的調(diào)查主題，以此為綱將上述基礎(chǔ)要素分別組織到不同的表式中，更有邏輯性的體現(xiàn)出了統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)與各個(gè)調(diào)查指標(biāo)間得關(guān)系。如圖 2-3 所示，為統(tǒng)計(jì)制度之間的關(guān)系。表式將農(nóng)業(yè)調(diào)查中各種基礎(chǔ)要素有機(jī)的組合起來(lái)，為承載各項(xiàng)指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的具體統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)信息，給各個(gè)專業(yè)提供了一套即統(tǒng)一有又具個(gè)性的調(diào)查統(tǒng)計(jì)機(jī)制。根據(jù)表式作用目的、調(diào)查對(duì)象、填報(bào)方式的區(qū)別可以分為兩大類——“基層表”與“綜合表”。在野外調(diào)查中主要針對(duì)基層表進(jìn)行調(diào)查統(tǒng)計(jì)，野外調(diào)查的基層表進(jìn)行匯總到綜合表后再上報(bào)。

………..

3. Android 體系架構(gòu) ...... 23 
3.1  系統(tǒng)架構(gòu) ...... 23 
3.2  Android 平臺(tái)下 GPS 定位服務(wù) ...... 26 
3.3  Android 平臺(tái)下地圖加載原理 ........ 28 
3.4  Android 平臺(tái)下地圖符號(hào)化機(jī)制 ......... 29 

3.5  Android 平臺(tái)下數(shù)據(jù)通信機(jī)制 ........ 30
3.6  開(kāi)發(fā)環(huán)境基本介紹 ........ 31 
3.7  本章小結(jié) ...... 32 
4. 采集軟件主要功能模塊開(kāi)發(fā) ....... 33 
4.1  項(xiàng)目管理模塊 .... 34 
4.2  基礎(chǔ) GIS 操作模塊 ........ 34 
4.3  導(dǎo)航定位模塊 .... 36 
4.4  空間采集模塊 .... 38
4.5  屬性數(shù)據(jù)采集模塊 ........ 41 
4.6  統(tǒng)計(jì)表單模塊 .... 47 
4.7  數(shù)據(jù)上傳模塊 .... 48 
4.8  本章小結(jié) ...... 49 
5. 農(nóng)作物對(duì)地調(diào)查工程應(yīng)用 ..... 50 
5.1  調(diào)查報(bào)表數(shù)據(jù)準(zhǔn)備 ........ 50 
5.2  項(xiàng)目管理 ...... 52 
5.3  農(nóng)作物對(duì)地調(diào)查——播種面積調(diào)查 ..... 52 
5.4  本章小結(jié) ...... 58

5. 農(nóng)作物對(duì)地調(diào)查工程應(yīng)用

針對(duì)系統(tǒng)的功能模塊，進(jìn)行合理的組合建立起一個(gè)基于農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)農(nóng)作物對(duì)地調(diào)查的野外采集系統(tǒng)，野外調(diào)查系統(tǒng)主要針對(duì)上級(jí)下達(dá)的野外采集任務(wù)，進(jìn)行實(shí)地勘測(cè)，獲取測(cè)區(qū)的空間及屬性信息。其強(qiáng)大空間數(shù)據(jù)采集，實(shí)現(xiàn)矢量基礎(chǔ)編輯及高級(jí)編輯功能，靈活的紙質(zhì)表式填報(bào)方式，支持各種屬性信息的填報(bào)，提升了數(shù)據(jù)的可視化角度。農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)調(diào)查中農(nóng)作物產(chǎn)量調(diào)查中的一項(xiàng)重要的任務(wù)就是對(duì)地塊信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，調(diào)查抽樣統(tǒng)計(jì)的地塊信息，首先對(duì)地塊進(jìn)行勾畫確定地塊的面積以及種植的作物信息，其次對(duì)該地塊的位置信息，地塊類型、耕種人員信息進(jìn)行調(diào)查。確保在后續(xù)的農(nóng)作為產(chǎn)量調(diào)查中能夠準(zhǔn)確的找到指定的地塊。根據(jù)地塊調(diào)查的需求將上一章節(jié)中的各個(gè)模塊進(jìn)行組合成為一個(gè)正的地塊調(diào)查系統(tǒng)，主要包括項(xiàng)目管理、目標(biāo)導(dǎo)航、空間采集、屬性采集、地塊上傳五大模塊。將集成的野外采集系統(tǒng)應(yīng)用于實(shí)際的調(diào)查中，以河北省廊坊市為例，對(duì)該市的農(nóng)作物進(jìn)行對(duì)地調(diào)查。數(shù)據(jù)采用 0.5 米級(jí)的無(wú)人機(jī)拍攝的高分變率影像數(shù)據(jù)。并且根據(jù)調(diào)查制度制作調(diào)查中用到的報(bào)表數(shù)據(jù)。然后分調(diào)查期進(jìn)行實(shí)地調(diào)查。
………….

結(jié)論

針對(duì)農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)農(nóng)作物對(duì)地調(diào)查野外數(shù)據(jù)采集的需求，調(diào)用已建立的功能模塊設(shè)計(jì)軟件。在農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)農(nóng)作物對(duì)地調(diào)查中空間矢量數(shù)據(jù)的野外采集以采集點(diǎn)為基礎(chǔ)，由各個(gè)采集的點(diǎn)位連接成線，在通過(guò)閉合的線連接成多邊形。野外采集過(guò)程中點(diǎn)位通過(guò)接收定位信息來(lái)獲取，所以系統(tǒng)提供了定位獲取點(diǎn)位信息，并將其顯示在地圖上的功能。但某些地點(diǎn)野外工作人員無(wú)法到達(dá)但又必須采集，針對(duì)該情況，本軟件提供了“屏幕取點(diǎn)”功能，即野外采集人員通過(guò)在屏幕上畫點(diǎn)的方式，得到需要采集的點(diǎn)位的空間坐標(biāo)信息�；谝巴獠杉瘯r(shí)硬件的沖擊、電池突然斷電、采集人員忘記保存等等突發(fā)事件造成的數(shù)據(jù)丟失情況，本系統(tǒng)采用自動(dòng)保存已經(jīng)采集的點(diǎn)位信息的模式。為了減輕野外采集人員的工作強(qiáng)度，降低其工作量，本系統(tǒng)采用采集點(diǎn)后自動(dòng)連線的方式獲得線數(shù)據(jù)，線數(shù)據(jù)也同樣采用即得即存的模式。采用選取已有閉合的線組合的方式構(gòu)建多邊形，該模式不但很好的減輕了建立矢量數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系的工作量，也減小了野外采集人員的工作量。針對(duì)野外采集時(shí)會(huì)出現(xiàn)的各種誤操作，建立了編輯工具模塊，提供點(diǎn)、線、多邊形的修改操作，并以矢量數(shù)據(jù)的拓?fù)潢P(guān)系為基礎(chǔ)在修改過(guò)程中提供點(diǎn)線多邊形的聯(lián)動(dòng)。野外采集除了需要記錄空間信息，還需要記錄相應(yīng)點(diǎn)位區(qū)域的屬性信息，為了減輕野外工作者的工作量，空間數(shù)據(jù)的屬性信息也提供一部分的聯(lián)動(dòng)，如: 點(diǎn)位和自然地塊的省份編碼和省份名稱會(huì)自動(dòng)添加到數(shù)據(jù)的相應(yīng)字段下，如果在某個(gè)點(diǎn)位或區(qū)域照了相片或錄音記錄了描述信息，該信息也會(huì)自動(dòng)添加到相應(yīng)的屬性字段下予以記錄保存。
…………
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