基于Android端的场地风险评估系统设计

李 敏，孙 阳，曹 汐，周广柱

(山东科技大学化学与环境工程学院，山东 青岛 266590)

随着我国经济和社会的发展,我国土壤污染日益严重,全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较严重，耕地土壤环境质量问题堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出,土壤污染的防治与修复工作迫在眉睫[1-4]。《土壤污染防治行动计划》(简称“土十条”)出台以来,土壤污染风险评估与修复问题引起了大众的广泛关注[5-6]。我国2004年颁发了《关于切实做好企业搬迁过程中环境污染防治工作的通知》，2008年颁发了《关于加强土壤污染防治工作的意见》，2014年颁发了《污染场地风险评估技术导则》(HJ25.3-2014)[7]等一系列标准，这为污染场地的评估与修复工作提供了重要的科学依据，但实际的污染场地风险评估工作需要大量的走访和实地勘测，这为评估工作者带来极大的不便。

近年来，随着移动技术的发展，Android 操作系统的发布和中国网络覆盖工程的推进使得智能手机的应用范围越来越广泛，为污染场地风险评估的野外数据采集工作提供了一种有效途径。一方面随着硬件成本的不断降低，智能手机已非常普及，为污染场地的数据采集工作提供了硬件基础；另一方面，Android 作为一个完整、免费和开放的平台，具有以下特点：编程简单、可移植性强、扩展性好以及易于维护，为污染场地的数据采集工作提供了有利的软件环境[8]。为了使评估工作更加方便快捷，本文提出一种基于 Android 平台污染场地风险评估辅助办公软件，实现了污染场地现场勘测数据无线网络通信采集方案。

1 统设计

1.1 系统总体设计

基于Android平台的污染场地数据采集系统的总体架构中，工作者可以通过Android设备运行访问Android客户端，也可以通过 WEB 浏览器访问系统 WEB 客户端。Android 客户端主要为用户提供一个方便操作的采集与储存数据的平台，而WEB客户端主要为用户提供管理和维护数据的平台，通过WEB服务器提供不同数据访问接口与数据库服务器进行交互，以确保数据访问的一致性。

因为该评估系统涉及到Android设备和WEB浏览器这两个不同的平台，为了降低系统的维护难度，客户端和服务器之间的交互采用HTTP协议进行，数据格式标准采用轻量级数据交互格式JSON。

1.2 软件整体功能简介

用户登录成功后，对采样点进行精确的定位，系统自动储存采样点置信息。定位成功后，进入数据采集界面，在该界面将现场采集的数据输入并进行保存，并可在该界面进行数据的修改与整理，确认数据准确无误后，将数据上传至服务器端。PC端工作者利用无线网络技术从服务器下载所需数据利用PC端相关软件进行评估分析，最终得出评估报告以及污染场地修复方案并建立数据库进行保存。PC端将评估报告以及修复方案上传至服务器，Android端可从服务器下载原始数据以及评估报告和修复方案并阅读，为后续的评估工作提供重要参考。

1.3 功能模块设计及界面设计

Android平台客户端的功能设计包括：用户登录、野外调查数据的采集与整理、对各采样点准确定位、将数据传输到服务器、资料查阅、软件使用帮助。

1.3.1 用户登录模块

用户登录模块是用户在手机客户端通过输入正确的身份信息以及密码，连接远程服务器对操作用户的账号信息进行验证，验证通过即可登录Android端软件。

1.3.2 GPS定位模块

本功能要求用户在手机的“设置”中的“位置服务”中选择“GPS卫星”。用户在进入数据采集界面后，选择“开始定位”功能时调用手机此时刻的定位信息并在此界面中显示此位置信息 ，保存到本地数据库。利用GPS定位功能对正在进行现场勘测的采样点准确定位，根据定位信息填写现场测得的数据。

1.3.3 数据采集模块

病虫害是农业种植中必须注意的部分，也是玉米高产栽培技术推广过程中需要进行配套推广的内容，推广工作人员需要针对所选玉米品种进行病虫害防治内容的筛选，例如某山区多发玉米丝黑穗病和玉米螟，玉米种植过程中需要进行相应的药物处理和施用，用粉锈宁、萎锈灵、速保利、氧环宁缓释剂、多菌灵可湿性粉剂等对玉米的拌种都可以达到防治的好效果，玉米喇叭口期用苏云金杆菌300ml兑水50kg进行喷雾可以有效抑制玉米螟，因此玉米病虫害并不可怕，只要采取了合适的防治手段，就可以得到有效抑制，可以成为玉米高产栽培技术推广应用的有效辅助手段。

数据采集模块主要实现的功能有获取采样点的位置信息，数据的输入、分类整理以及储存和上传到服务器等功能，为野外现场调查的评估工作者提供一个存储、整理资料的平台。

完成对采样点的定位功能后，将输入到软件中的土壤调查信息可直接存储到本地数据库文件中。完成输入后，用户可对现场调查结果进行查询、添加、提交、删除和输出等操作。用户确认无误后，点击提交将数据上传到服务器端。风险评估模型参数见表1。

表1 风险评估模型参数说明

1.3.4 资料查阅模块

该功能可查询详细的历史土壤污染调查的相关资料，为现场调查方法和评估模型的建立提供重要参考。

1.3.5 软件使用帮助

手机客户端采用人性化的图文引导方式，帮助用户快速熟悉软件的操作方法。

1.4 软件主要界面设计

1.4.1 登录界面

1.4.2 GPS定位界面

在界面上使用地图显示采样点位置，并在底部位置设置一个文本框，文本框显示开始定位，当用户点击文本框时，界面显示详细的采样点位置的经纬度。

1.4.3 数据采集界面

采用问卷调查的方式，将现场测得的数据输入，见图1。

1.4.4 资料查阅界面

采用简单界面，用户直接在输入框中输入查询内容，在SQlite数据库中进行搜索，搜索成功后界面上显示用户查找的内容。

1.5 数据库设计

系统采用专门为嵌入式设备设计的轻量级的数据库SQLite数据库，其具有轻量级、独立性、隔离性和跨平台等特点。污染场地风险评估采集的数据主要包括日期、经纬度、数据类型及数据内容，可以设计通用的数据库表进行存储，以实现所有上报数据的存储，同时满足后期上报数据的扩展需求。

在SQLite数据库中，不仅提供了储存基本数据的功能，而且提供了对二进制数据存储的能力，这样可以确保把采集到的污染分布图像信息存放到数据库中，由数据库统一操作和管理。

图1 Android 端数据采集界面

2 结语

本文基于Android端和GPS定位系统完成了污染场地风险评估辅助办公软件的设计与开发。该软件较好的实现了野外调查的数据采集与整理、对各采样点的准确定位、将数据传输到服务器以及土壤污染资料查询四大功能，可辅助风险评估野外工作者对采样点进行精确的定位，便于实现数据的采集、整理分类以及储存，并将整理好的数据上传至服务器的功能，为野外评估工作者提供便利，提高工作效率。