基于Android平台的江西省烟草气象服务系统的设计及实现

袁正国， 岳 旭， 雷桂莲， 田 白

(江西省气象服务中心，江西南昌 330046)



基于Android平台的江西省烟草气象服务系统的设计及实现

袁正国， 岳 旭， 雷桂莲， 田 白

(江西省气象服务中心，江西南昌 330046)

摘要为了进一步促进江西烟草业的发展，结合现代气象综合业务和烟草气象服务的需求，建立了一套基于Android系统的烟草气象信息综合服务平台。运用该平台提供的手机客户端软件，能够获取与烟草种植、加工与管理相关的气象信息和烟草公司发布的技术与管理信息；同时，该系统还能向相关人员主动发送有关的气象预警或其他灾害信息等。基于Android系统的烟草气象服务系统的应用将大大加快现代烟草农业建设的发展步伐。

关键词现代气象服务；烟草气象信息；集成平台；Android系统

烟草产业一直是国民经济的重要组成部分，在满足社会消费需求和增加国家及地方财政收入方面具有非常重要的地位。为促进烟草产业转变发展方式，优化产业结构，提高质量和效益，江西省出台了确保全省烟草产业快速健康发展的相关政策，近年来江西省烟草产业发展呈现上升态势，但是仍然存在许多制约其发展的因素。近年来，由于全球气候变暖及特有的山区地形等因素的作用，极端天气气候事件和频繁发生的寒潮、低温、冻害、冰雹、雷雨大风等气象灾害对烤烟生产的影响日趋严重，整个烟草行业大幅减产。只有了解各烟区的气候特征及与天气的灾害特点，才能针对性地进行预警提醒、季节指导[1]；同时制定栽培技术措施和管理决策，科学有效地预防和减少气象灾害对烟叶生产造成的危害[2]，从而提高烟农的种烟积极性，提升整个烟草行业的经济效益。在当前形势下，笔者基于广泛应用于移动终端的Android系统，研制并开发了一套拥有自主知识产权、提供烟草气象服务的综合平台，既可以进行全省烟区长、中、短期天气预报及灾害性烟草天气预警预报信息预测、预警及发布，又可以为烟农和技术专家开创一个有现代特色的专业交流平台，具有重大的现实意义。

1农业气象服务发展现状

21世纪，我国农业和农村经济进入了一个新的发展阶段，农业生产的对象、条件、环境、技术等均发生了重大变化，对农业气象工作也提出诸多新的需求。在国外，利用高新技术开展农业气象服务方面，美国部分州的中尺度气象监测网络(Mesonet)以自动站观测资料为基本信息，采用先进的计算机网络技术，实现了实时采集、加工、传输农业气象信息，并通过因特网向公众提供多种服务。在我国，利用高新技术开展农业气象服务也取得积极进展，已初步建成了国家级和省(市)级农业气象情报服务系统和农业气象作物产量预报服务系统[3]。然而，此类系统主要特点是[4]：信息管理以原始信息多，产品数据库少，联网共享少；信息服务产品以情报信息多，预报信息少；系统开发多为单机系统，有着功能强大的优点，但同时也存在着互动性不足的缺点。因此，尤其需要结合现代气象综合业务和烟草气象服务的需求，建立一套专业的、有着互动式特点的为农服务综合系统平台。烟草行业相关人员将可以通过调阅该平台提供的手机客户端软件，获取到与烟草种植、加工与管理相关的气象信息和烟草公司发布的技术与管理信息；同时，平台还能向相关人员主动发送有关的气象预警或其他信息，实现主动与被动相结合的信息发布形式。最终，逐步建成一个功能齐全、针对性强、操作性好，对烟草生产决策具有科学指导意义的气象服务体系。

2烟草气象服务系统的设计与功能实现

2.1系统框架烟草气象服务系统的总体模块结构见图1。

图1　烟草气象服务系统的框架设计Fig.1　Framework design of tobacco meteorological service system

由图1可知，整个烟草气象服务系统包括：后台平台管理，比如烟农、烟技员、专家等不同的用户管理和权限管理，不同地域的服务信息管理；移动终端管理软件设计实现及更新；对烟区长、中、短期天气预报及灾害性天气预警预报信息预测、预警及发布；针对烟区的短期气象预报、中长期预报、病虫害预报等；支持不同用户之间的信息传递、技术交流。

整个系统建设分为4大部分：Android版操作系统的手机客户端、数据库系统、后台管理系统、气象数据获取与产品处理系统。系统建设后的信息交互流程见图2。

图2　烟草气象服务系统信息交互流程Fig.2　Information interaction flow of tobacco meteorological service system

通过Android版的手机客户端软件，利用移动互联网与数据库系统交互[5]，主要进行两方面的信息传递。一是与后台管理系统进行信息传递。作为支持的后台管理系统可以与气象管理用户和烟草管理用户(包括江西省烟草专卖局烟草管理人员、市烟草专卖局烟草管理人员、县烟草专卖局烟草管理人员、烟农)提供各项服务并相互交互，气象数据则定期调用江西省气象公共服务，由江西省烟草种植区域3大带19个县市(分别是：信丰、安远、会昌带，赣县、宁都、兴国、石城、瑞金、泰和、万安、宜黄、广昌带，峡江、永丰、安福、黎川、崇仁、乐安、资溪带)的气象服务提供信息。二是与气象数据获取与产品处理系统进行信息传递。既可以提供在线技术交流问题的功能，也能通过移动互联网向江西气象各业务系统提供烟叶生产信息的反馈功能。重要的数据库系统由主数据库和容灾数据库构成，服务器均采用Windows Server 2008 的64位操作系统，数据库软件采用MySQL5.5及以上版本。2.2系统客户端设计及功能实现该系统客户端软件界面采用了C++编程技术，在智能手机的Android操作系统平台上，基于Qt Quick(Qt User Interface Kit)来编写应用。同时，采用基于Java语言开发并搭建符合理念和框架的客户端气象服务平台。客户端的具体功能包括以下几个方面。

(1)提供江西省烟草种植区域气象信息。

(2)在烤烟生长关键环节(育苗期、移栽期、旺长期、成熟期)提供预报服务。

(3)在病虫害易发季节，烟技员及烟叶管理人员通过该客户端为烟农提供病虫害预测、烟草防虫技术措施。

(4)灾害性天气预报预警。当种植烟叶的19个县市有冰雹、大风、短时强降水、暴雨、洪涝、低温冰冻、干旱等灾害性天气出现时，系统主动推送文本及图像作为预报预警及减灾措施等信息给有关人员，提供灾害预警和生产指导服务。

(5)客户端提供烟农的信息资料管理，烟草技术人员可以通过手机自己修改信息。

(6)提供一个技术交流的平台，比如烟草技术人员及烟叶管理人员提供烟叶生产技术或烤烟设备维修信息等给烟农。对于烟叶生产中碰到问题，烟农可以通过语音、图片、文字等方式与烟草技术人员、烟叶管理人员等专家进行“一对一”的咨询、交流和在线问答。

以第一项系统服务为例，主要指从中国气象网获取实时数据，包括与烟草种植、加工与管理相关的气象信息，然后对旬预报、月度预报、季度预报、年度预报进行管理。由于江西省所处地理位置和特有地形地貌的影响，常年气候具有特定的区域特点和显著的气候特征[6]。主要产烟县的平均气温呈明显季节变化，表现为冬春低、夏秋高，早春的极端低温和夏季的极端高温都对烟草生产不利。该气象服务系统可以定期调用江西省气象公共服务，提供江西省烟草种植区域3大带19个县市的气象服务信息在移动终端显示。

基于Android平台的烟草气象服务系统预报服务界面见图3。

图3预报服务界面中，提供5 d天气预报是指提供19个县市、未来5 d天气预报，在烤烟生长关键环节(育苗期、移栽期、旺长期、成熟期)结合烟叶生产建议进行重点预报。后3种为中长期预报，其中，旬预报是指每月1、11、21日发布19个县市及产区的旬预报；月度预报是每月逢1日发布3大带19个县市烟草产区当月的月度预报；季度预报则是11月底和2月底发布3大带19个县市烟草产区季度预报。另外，年度预报是当年12月发布次年3大带19个县市烟草产区的烤烟生产指导年度预报，重点为当年12月至次年6月，在后期进行不定期修正。信息发送对象包括烟农、烟技员及烟叶管理人员。

以第六项服务功能为例，通过手机客户端软件在线技术交流典型问题并浏览文本及图片的功能如图4所示。

图4显示，基于Android平台的烟草气象服务系统手机客户端界面美观、清晰，图文并茂，能播放语音和视频文件，在功能和人机交互界面上贴近用户日常操作习惯，用户操作简便易用。

2.3系统服务器端的设计及实现服务器系统包括应用服务器和Web服务器[7]，操作系统均为Windows Server 2008 64 位操作系统，前者采用了JDK 1.6+Tomcat 7.0的配置，后者采用了最流行的HTTP服务器软件Apache 2.2。为了便于数据管理，系统数据的交换和存储均以数据库为主，其他格式为辅。江西省烟草气象服务系统的后台界面设计见图5。

图3　基于Android平台的烟草气象服务系统预报服务界面Fig.3　Forecast service interface of tobacco meteorological service system based on Android platform

图4　基于Android平台的烟草气象服务系统语音对讲在线交流Fig.4　Voice intercom online communication of tobacco meteorological service system based on Android platform

由图5可知，整个烟草气象服务系统的用户权限级别设计合理，不同地域用户只接收本地的气象信息。烟草人员根据级别不同，接收的气象信息及烟草信息均不同。例如：各级管理人员可以查询其所管理的下级人员的相关信息，如相关人员个人信息、种烟年限、烟田位置等。

该系统还能够提供有效的安全保障，具备完善的身份认证、访问控制、数据加密等安全保密机制，保证网络系统、主机系统和应用系统的安全，为客户提供完整的安全保密。它采用了移动化信息系统技术、可平滑扩展的系统硬件体系结构、开放式的系统软件平台、模块化的应用软件结构，确保系统在处理能力和业务功能方面可灵活扩充，并可与其他系统进行无缝集成。

图5　基于Android平台的江西省烟草气象服务系统的后台界面Fig.5　Background interface of tobacco meteorological service system based on Android platform in Jiangxi Province

3结语

江西省温润湿热的气候条件温暖湿润，能满足烟草生产所需，但是烟草生长阶段前期出现的低温寡照和后期出现的高温烈日天气，均对烟草生长和成熟有不利影响，成熟期的降雨量整体偏多，往往会降低烟叶品质甚至产生严重的洪涝灾情。鉴于气候条件对烟叶品质有着极大影响，只有明确各烟区的气候特征及与天气的灾害特点，才能针对性地进行预警提醒、季节指导及制定栽培技术措施和管理决策。而推进烟草农业结构调整、增加烟农收入、加速烟草农业产业化与现代化进程，则要依靠烟草农业科技的进步与创新。

江西气象部门开展烤烟气象服务工作时间已久，但因多种因素影响，气象信息服务烟叶生产的针对性不强，不能满足防灾、抗灾和指导烟时生产的需求。为尽量避免和减轻不利气候条件对烟草生产和品质的制约，防范异常灾害的情况，建立对烟草生产决策具有科学指导意义的服务体系，江西省气象服务中心技术人员设计并实现了一个基于Android平台的烟草气象服务系统。它既健全了全省烟区长、中、短期天气预报及灾害性烟草天气预警预报信息预测、预警及发布制度，又创建了一个有现代特色的烟农和技术专家的专业交流平台。整个系统设计规范、合理，具有安全性、先进性、易操作性、可靠扩充性等特点。从实际应用方面来说，该系统功能齐全、针对性强、操作便捷，为提高江西烟草生产决策水平和烟草产业经济效益提供了有力的技术支持。

参考文献

[1] 童以长,吴荣娟.龙岩烟草气象防灾体系的现状及对策[J].闽西职业技术学院学报,2006(4):7-8.

[2] 赵斌,杨斌.蔚县烟草生育期气候分析及气象灾害防御[J].安徽农业科学,2015(11):188-189,191.

[3] 罗保华,童以长,张深寿,等.地市级气象灾害短信预警系统[J].气象科技,2007,35(5):755-758.

[4] 耿德祥.宿州市气象为农服务互动平台的研究与实现[D].南京：南京信息工程大学,2011.

[5] 张延龙,庄玲玲,郇庆亮,等.3G气象服务平台研究[J].现代电子技术,2010,33(24):43-44.

[6] 徐庆凯,张正扬,王能如,等.江西省烟区气候特征分析比较[J].中国农学通报,2013(34):44-49.

[7] 刘世学,黎颖智,刘松,等.分布式专业气象服务产品制作平台的研究与应用[J].气象研究与应用,2010,31(3):102-103.

基金项目江西省气象局2015年重点科研项目“江西省烟草气象服务智能终端系统研究”。

作者简介袁正国(1973- )，男，江西丰域人，高级工程师，从事计算机应用技术研究。

收稿日期2016-04-08

中图分类号S 126

文献标识码A

文章编号0517-6611(2016)13-283-04

Design and Implementation of Tobacco Meteorological Service System in Jiangxi Province Based on Android Platform

YUAN Zheng-guo,YUE Xu,LEI Gui-lian et al

(Jiangxi Meteorological Service Center,Nanchang,Jiangxi 330046)

AbstractIn order to further promote development of tobacco industry in Jiangxi,combining the modern meteorological service with the demand of tobacco industry,an integrated platform to provide meteorological services for tobacco industry based on Android platform was built.Through application on mobile phone,all meteorological information related to cultivating,processing and managing of tobacco,and technology and management information released by tobacco companies can be obtained.It can initiatively send weather warning or other disaster information to relevant staff in tobacco industry at the same time.The application of tobacco meteorological service system based on Android system will greatly promote the development of modern tobacco agriculture.

Key wordsModern meteorological service; Tobacco meteorological information; Integrated platform; Android system