农业水环境污染聚类预警分析系统设计

刘兴科　王惠　申玮　彭佳红

摘要：为保护农业生态环境，减少农业水环境污染，系统基于B/S设计模式，使用Strutsl.x、Hibernate、HTML、JavaScript、CSS等相JavaWeb技术与ArcGIS技术，以Myeclipse10.1作为集成开发环境、Tomtat6.0作为服务器、Mysq15.0作为数据库，设计农业水环境污染聚类预警分析系统。该系统具有用户管理、水环境数据录人与管理、聚类分析预警、ArcGIS地图信息输出等基本功能。系统界面友好，能够辅助农业水环境污染预警，具有一定的应用价值。

關键词：农业水环境；预警；JavaWeb；ArcGIS

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）08-0073-02

随着国内经济的快速发展与现代化工业设备的高度普及，我国常规性、突发性水源污染事故频繁发生，严重影响地区水环境生态安全。水环境污染预警系统能够未雨绸缪，在水质恶化的早期阶段提醒管理者，从而及时制定并实施水资源保护计划；并对于制定水资源的保护政策、优良水质的保持起着重要的作用，能有力有效地支持水资源的可持续利用。对应水环境问题，迫切需要建立水环境污染预警系统，以便及时相关预警工作。农业水环境污染聚类预警分析系统基于此展开。

1系统设计

农业水环境污染聚类预警分析系统基于B/S模式，以My-eclipse10.1作为集成开发环境、Tomtat6.0作为服务器、Mysq15.0作为数据库；使用ArcGIS技术；使用Struts1.x、Hibernate、HT-ML、JavaScript、CSS等相JavaWeb技术；设计农业水环境污染聚类预警分析系统。该系统具有用户管理、水环境数据录入与管理、农业水环境污染聚类分析预警、ArcGIS地图信息输出等基本功能。其中农业水环境污染预警运用机器学习中的聚类分析算法。

1.1系统总体功能结构设计

系统总体功能结构设计如图1所示。

1）用户管理模块

用户管理模块是用户提供登录注册接口，主要包括用户注册、用户登录、权限管理等功能。

2）水环境录入与处理模块

水环境录入与处理模块又分为两部分内容，水环境数据录入与水环境数据管理，水环境数据管理包括数据信息增删查改，以及MySQL数据同步与备份。

3）聚类分析模块

聚类分析模块主要作用是对数据进行快速的聚类分析，其中包括基于网格聚类预警分析和基于约束聚类预警分析。

4）基于ArcGIS地图信息显示模块

基于ArcGIS地图信息显示模块包括结果输出和评价输出，首先对聚类分析的数据进行类别图划分并显示，其后再对分析结果提供相应评价建议。

1.2系统数据库设计

本系统数据库表包括评价元素表、用户与评价关系表、用户表、建议表，具体见表1至表4。

2结论

结合我国农业水环境污染情况，农业水环境污染聚类预警分析系统具有整合数据、业务清晰和系统功能丰富等特点。基于聚类分析预警以及基于ArcGIS的地图信息结果显示是本系统设计的两大特点，分析数据结果快速准确，从而提高了工作效率；同时，区别于传统的显示方式，让使用者能够直观全面的了解水环境污染情况。系统集前台分析预警应用和后台数据库于一体，同时系统具有可维护性和可扩展性，使用户有良好体验与质量保证。