基于嵌入式组件技术精准农业农田信息采集系统设计与实现-孟志军

　基于嵌入式组件技术的精准农业农田信息采集系统的设计与实现 军 孟志军 1, 2,王 王

　秀 秀 1, 赵春江 1, 薛绪掌 1 (1. 国家农业信息化工程技术研究中心, 北京100089;

　2. 中国农业大学精细农业研究中心 心, 北京 100083) 该模块负责 GPS 通讯和数据处理任务。系统通过 RS-232 标准串口连接手持型 GPS、差分 GPS 或直接在 掌上电脑上插接 CF 卡式 GPS 与 GPS 设备进行通讯, 解析通讯端口传来的 NMEA-0183 协议格式数据,提取 经纬度位置信息、高程、卫星分布、信号、速度等方面信 息。

　2)基于嵌入式操作系统 W inCE 的 GIS 基本功能 模块 该模块的主要功能有:地图操作功能,包括地图显 示、放大、缩小、漫游、自由放缩、点选、全图等;地图管理 功能包括对地图的旋转角度、容限进行设置、图层控制 功能等;查询功能包括图形和属性双向互查功能、支持 SQL 查询;分析计算功能主要有距离、面积量算、最短/ 最佳路径分析等功能。

　3)农田信息采集功能模块 根据田间信息采集作业的不同,要求系统能进行田 间地物分布、杂草分布、病虫害发生情况等多种基于精 确空间位置的实时信息。系统要求支持基于 GPS 位置 的农田地物分布空间和属性信息的采集记录;支持基于 GPS 位置的作物长情长势、病虫草害分布空间及属性 信息的采集记录。

　嵌入式农田信息采集系统软件结构框图如图 1 所 示。

　图 1 系统功能模块结构框图 Fig. 1 Structure of system functionmodules 1.2 系统开发环境

　在基于掌上电脑的农田信息采集系统中,使用的硬 件系统主要有 GPS 设备和掌上电脑。根据所采集信息 对空间位置精度的要求不同,可选用非差分的便携式 GPS 设备或差分 GPS(DGPS)设备,目前常用的便携式 GPS 的水平定位精度可达到 10m 左右。如果信息采集 精度较高,则需要采用 DGPS 设备。系统在开发过程中 选用的 DGPS 设备是 TrimbleAgGPS132,其中一台为 基准站,一台作为田间工作的流动站,在差分状态工作 时水平定位精度为亚米级。便携式 GPS 采用 NAVMAN for Compaq iPAQ,这是一个专门为 Compaq iPAQ 系列掌上电脑设计的背夹式 GPS 接收 机,水平定位精度为 5m 左右。考虑到农田信息采集系 统的野外工作环境,选择了 Compaq iPAQ 3870 型 PocketPC,该型号掌上电脑电源工作时间长,显示屏抗 强光性能较好。

　掌上电脑的操作系统为中文 M icroso 2002,系统软件开发过程中,选择 M icrosoft eMbedded V isualC++ 3. 0 作为应用软件开发工具。为了实现基 于掌上电脑的 GIS 功能,选择 eSuperM ap 1. 0 作为系 统开发中间件。eSuperM ap 是北京超图公司开发的嵌 入式地理信息系统开发工具,以类库的方式进行分发。

　该开发工具针对嵌入式设备资源紧缺的特点,设计了紧 凑的数据结构,对资源的消耗较低,功能比较完善。嵌入 式农田信息采集系统的结构框架如图 2 所示。

　图 2 嵌入式农田信息采集系统结构图 Fig. 2 Structure of embedded field information collection system 2 嵌入农田信息采集系统软件开发 2.1 GPS 设备通讯与数据处理模块 GPS 和田间信息获取设备为系统提供信息源,其 中 GPS 设备提供空间位置信息。根据地物特征和信息 采集作业类型,系统可以将 GPS 设备采集的散点数据 形成为点、线或面状的矢量数据。田间信息获取设备负 责为这些矢量提供匹配的实时动态属性数据,系统通过 将动态实时的属性数据与矢量的匹配,从而达到田间信 息采集的目的。eSuperM ap 提供了 GPS 相关的类进行 GPS 通讯和数据处理,通过调用这些类的相应函数接 口很容易实现与 GPS 设备的通讯和位置数据的提取。

　如通过传入一个能够描述 GPS 硬件设备接口信息的结 构 GPSDEVICEINFO 的对象实例,调用 CSeGPS 类的 成员函数 Open()就能实现通过串口与 GPS 设备连接, 如果连接成功再调用该类的成员函数 GetData()可以 返回一个 GPSDATA 类型的结构体对象,该结构体中 包括有以经纬度表示的位置、高程、可见卫星数等信息。

　实际应用系统开发中,仅使用 eSuperM ap1. 0 提供 的类库进行 GPS 数据分析处理往往不够,因为其处理 解析的 NMEA 语句有限,提供的信息有时不能满足一 92 农业工程学报 2005 年

　经纬坐标和转换为平面坐标,进而形成相应的数据 文件。

　2. 2. 3 地图数据的显示操作 地图显示操作子模块能够将以 PMF 格式表示的 地理空间数据打开显示并进行放缩、平移、漫游等操作。

　eSuperM ap 中对 PMF 文件的管理是通过类 CSePMF 实现的,该类提供 Open 方法用以打开指定路径和名称 的 PMF 文件,GetM aps 方法用以获取 PMF 文件中的 地图,GetDataSource 方法可以获取指定名称的数据 源,Close()方法用于关闭 PMF 文件。PMF 文件的显示 由 CSeM apWnd 类实现,CSeM apWnd 类是 eSuperM ap 负责地图显示和操作的核心类之一,它是 eSuperM ap 类库的外在体现,大多数与地图显示相关的操作基本上 都要通过它来实现。

　地理空间数据在地图窗口中显示出来以后,就可以 进行放缩、平移和全图等地图操作动作。这些地图操作 的实现是通过调用 CseM apWnd 类的成员函数 SetAction()实现,不同的操作动作可以通过设置该函 数的参数加以区别。CSeM apWnd 类提供了添加图层函 数 AddLayer(),可以添加由指定数据源中的某一数据 集或者一个定义好的图层对象,它提供的 RemoveLayerA t()函数和 ReMoveLayer()函数分别可 以用来删除当前地图集中指定索引顺序的图层和指定 名称的图层。同时,通过调用相应方法可将指定索引顺 序位置的图层在当前地图集中进行上下移动和以移至 图层集最上端和最下端。此外,嵌入式农田信息采集系 统根据应用需要,还实现了地图旋转功能。该功能的实 现是通过 CSeDrawParameters 绘图参数类,该类用以 保存绘图过程所需要的参数。图 4 所示为嵌入式农田信 息采集系统对 PMF 格式地图数据的管理,地图数据为 “国家精准农业示范基地”(北京昌平小汤山)农田基础 地理信息数据。

　图 4 PMF 格式地图数据 Fig. 4 Display of PMF formatmap file 2.3 农田信息采集功能模块 2. 3. 1 基于 ADOCE 的数据库应用的实现 在基于掌上电脑的农田信息采集过程中,对各种不 同类型的农田信息进行有效的管理是嵌入式农田信息 采集系统需要解决的关键问题,而数据库恰恰是对各种 数据进行高效管理和访问的有效工具。W indowsCE 设

　备(包括 Pocket PC、Pocket PC 2002 及 Handheld PC 等)提供了 PocketAccess 数据库,使得 PDA 具有基本 的数据库处理功能,但这些功能需要用户自己编程自应 用软件中实现[5]。M icrosoft 公司 W indowsCE 开发工 具 eMbedded V isual Tools 中提供了一组数据库对象 (ADOCE, M icrosoft ActiveX Data Objects for W indows CE)可以用来操作数据库。ADOCE 中包括 Connection 对象、Recordset 对象、Field 对象及 Error 对象,通过使用这些对象可以实现对数据库的操作。图 5 所示为 W indows CE 环境下使用 ADOCE 对数据库 访问的结构。

　图 5 ADOCE 结构图 Fig. 5 Structure of theADOCE 在 C++环境下,建立数据连接需要首先初始化 COM 对象,然后调用 CoCreateInstance()函数建立连 接,再调用_ Connection 对象的 Open()函数指定数据 源。在这里需要说明的是,在调用 Open()函数时有两种 情况,当应用程序需要访问某一现成的 CDB 文件时, Open()函数的第一个参数需要指明该 cdb 文件的路 径;当应用程序不需要访问现有的 cdb 文件时,该参数 指定为空即可。具体代码如下: „. CoInitializeEx ( NULL, COINIT_ MULTITHREADED); //初始化 COM_Connection* m_Conn; //声明_Connection 对象 hr= CoCreateInstance(g_ClsID, NULL, CLSCTX_ INPROC_SERVER, IID_ _Connection, (LPVOID* )&m_Conn); //建立连接 //打开指定路径的数据库文件 hr= m_Conn->Open (TEXT ( " \My Documents\ soilsample. cdb"), TEXT ( ""), TEXT ( ""), adOpenUnspecified); „ 建立 Recordset 对象的过程与普通 COM 对象创建 过程类似,这里不再赘述。基于 ADOCE 的数据连接及 与该数据连接相关联的纪录集对象建立完成之后,就可 以根据需要在应用程序中使用 SQL 语句对数据库中的 数据进行相应的操作。这里仅以几个典型的 SQL 语句 说明基于 ADOCE 实现对 PocketAccess 数据库的操 作。

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　殊的需要,为此,开发了自己的 GPS 通讯和数据处 理功能模块。在嵌入式农田信息采集系统中,GPS 设备 主要以标准的 RS-232 硬件接口和串行通讯协议与

　PocketPC 进行通讯。根据串行通讯和掌上机的特点,在 系统串口通讯模块的开发实现过程中,将串口对象抽象 为一个类 CSerialPort。该类封装了串口监视函数、初始 化串口函数 InitPort()及串口读写函数等。其中串口监 视函数完成串口通讯操作,用来监视和管理串口通信的 输入、输出及通讯错误处理;在程序中可以调用 CSerialPort 类的其它成员函数完成串口通讯资源的打 开、参数配置以及关闭等工作。通过接收掌上机串口传 来的数据,可以实时形成根据 NMEA-0183 格式的 GPS 通讯数据,这些数据信息包括多条以逗号分割的 ASCII 码文本语句,每一条语句包含特定的信息。每条 语句由语句头标识、字段、校验和结尾标识符组成。语句 头用来标识该条语句的类型,输出信息分布在各个字段 中,句尾的校验和用来检查该条 NMEA 语句的有效 性。为了得到用户需要的信息,首先需要确定提供该信 息的语句,然后找到该类型信息在语句中的字段位置, 通过分解字符串可以得到该位置的 GPS 信息。

　2.2 嵌入式 GIS 基本功能模块 该模块的主要功能有:地图操作功能,包括地图显 示、放大、缩小、漫游、自由放缩、点选、全图等;地图管理 功能包括对地图的旋转角度、容限进行设置、图层控制 功能等;查询功能包括图形和属性双向互查功能、支持 SQL 查询;分析计算功能主要有距离、面积量算、最短/ 最佳路径分析等功能。

　2. 2. 1 数据源的准备 嵌入式农田信息采集系统操作的矢量数据除了在 田间作业实时采集的数据之外,主要包括田间信息采集 作业区的基础地理信息数据。作业区的基础地理信息首 先必须制作成 PMF(PortableM ap File)文件才能为系 统读取并进行操作。PMF 文件是 eSuperM ap 存储和管 理空间数据的文件格式,每个 PMF 文件种包含了数据 源、地图和资源三部分内容。这种数据文件是根据嵌入 式设备的特点而设计的。

　PMF 文件的制作方法一般有两种,根据生成 PMF 文件的数据源不同,可以选择不同的方式。方法之一就 是利用 eSuperM ap 提供的工具 Toolkit 转换,这个工具 可以将超图格式的空间数据文件(SDB 文件)转换为 PMF 文件。该工具提供了数据导入(导入 SDB 文件)和 资源导入接口,根据导入的数据和资源可以生成相应的 PMF 文件。同时还可在生成之后进行数据的追加、删除 和紧缩操作。但这种方法的前提是用户自己的数据源必 须是 SDB 格式,否则需要使用超图桌面软件将其他格 式的数据源转换为 SDB 格式,再使用 ToolKit 进行转 换。另外一种方法是用户自己通过编写程序将自己拥有

　的数据源读出,再直接使用 eSuperM ap 类库,将读出的 数据写为 PMF 文件, eSuperM ap 提供的类库中提供了 PMF 文件的读写接口。嵌入式农田信息采集系统使用 的数据源是使用了第一种方法生成的,即首先将 SHP 格式的数据源在 SuperM ap 桌面平台上转换为 SDB 格 式的文件,再生成 PMF 文件的。

　2. 2. 2 坐标转换 嵌入式农田信息采集系统中的基础地理信息都是 以地理坐标系表示的,包括普通平面直角坐标系、球面 经纬度坐标系和投影坐标系等。如同普通 W indows 应 用一样,系统的地图显示窗口还存在一个客户区坐标 系,进行地图操作的窗口事件产生点的坐标都是依赖于 它的。如图 3 所示,XsOsYs 表示的为 W indows 客户区 坐标系(Os 为屏幕原点),XgOgYg 表示地理坐标系。在 实际的应用中,无论使用那种地理坐标系,都需要和客 户区坐标系之间进行换算, eSuperM ap 提供了的支持 这种换算的接口方法。对窗口中的任意一点,从客户区 坐标系到地理坐标系的转换使用如下方法: BOOL SeDrawParameters: ClientToM ap (CPoint * pPoints, int nCount); 从地理坐标系到客户区坐标系的转换使用 BOOL SeDrawParameters:: M apToClient ( CPoint * pPoints, int nCount)方法。同时这两种方法还支持对 CRect 和 CSize 类型数据转换的功能重载。

　图 3 坐标转换 Fig. 3 Coordinate conversion 嵌入式农田信息采集系统实时接收 GPS 设备获取 的位置坐标是 WGS-84 经纬度坐标,通过高斯-克吕 格投影,可以转换为平面坐标。大地坐标转换为平面直 角坐标的高斯投影正算公式[4]为: x=X+12N t cos2B l2+124N t(5-t2+ 9Z2+ 4Z4)cos4B l4+1720N t(61 - 58t2+t4+ 270Z2 - 330Z2t2)cos6B l6 y=N cosB l+16N(1 -t2+Z2)cos3B l3+ 1 120N(5 - 18t2+t4+ 14Z2- 58Z2t2)cos5B l5 式中 N——椭球的卯酉圈曲率半径,N=aW W= (1-e2sin2B)1/2,e2=a2-b2a2,e 为椭球的第一偏心率。f =a-ba,f 为椭球扁率,a 为椭球长半径,b 为椭球短半 径。B 为投影点的大地纬度。l=L-L0,L 为投影点的 大地经度,L0 为轴子午线的大地经度。t= tgB,Z= e′cosB,e′2=a2-b2b2,e′是椭球的第二偏心率。

　根据上述坐标转换公式,可以将 GPS 设备获取的 93 第 4 期孟志军等:基于嵌入式组件技术的精准农业农田信息采集系统的设计与实现

　摘 要:基于精确地理位置的农田信息采集是实施精准农业的基础工作。介绍了一种基于掌上电脑和 DGPS /背夹式 GPS 设备的农田信息采集系统的开发过程。该系统在 M icrosoft eMbedded V isualC++ 3. 0 集成开发环境下,采用嵌入式 G IS 开发组件,实现了掌上电脑环境下 GPS、G IS 功能的集成。系统由 GPS 实时通讯和数据处理模块、基于 W inCE 的基本 G IS 功能模块和农田信息采集功能模块等组成模块,能够实现与 DGPS 设备或背夹式 GPS 设备的实时通讯和定位数据的解 析,实现了矢量农田地理信息的显示、操作、查询等基本 G IS 功能,同时,系统能够采集农田地物分布和多种影响作物生长 的环境差异性信息。该文还介绍了使用 M icrosoft 数据库访问组件对象 ADOCE 对PocketAccess 数据库的操作方法,实现 了对嵌入式农田信息采集系统中农田信息的有效管理。

　关键词:精准农业;田间信息采集系统;嵌入式组件;全球定位系统(GPS);地理信息系统(G IS);掌上电脑 中 图 分 类 号 :TP274. 12;TP368. 33

　文 献 标 识 码 :A

　文 章 编号:1002-6819(2005)04-0091-06 孟志军,王 秀,赵春江,等.基于嵌入式组件技术的精准农业农田信息采集系统的设计与实现[J].农业工程学报, 2005, 21 (4): 91-96. M eng Zhijun, W ang Xiu, Zhao Chunjiang, et al. Development of field information collection system based on embedded COM -G IS and pocketPC for precision agriculture[J]. Transactions of the CSAE, 2005, 21(4): 91-96. (in Chinese w ith English abstract) 收稿日期: 2004-01-14 修订日期: 2005-01-10 基金项目:国家 863 计划“数字农业机电一体化田间作业系统研究” (2005AA245010);国家 863 计划“城郊型集约化数字农业技术应用 研究与开发”(2003AA209080) 作者简介:孟志军(1975-),男,博士生,助理研究员,主要从事 GPS 与 G IS 集成应用、嵌入式系统及农机变量控制技术研究与开发。北 京市海淀区板井 2449 信箱 26 分箱 国家农业信息化工程技术研究 中心, 100089。Email:mengzj@ nercita. org. cn 0 引 言 精准农业是一种基于信息和知识管理的现代农业 生产系统。近年来,国内越来越多的研究人员开始精准 农业相关的科研试验和实践工作。农田空间差异性信息 的采集是实施精准农业的首要任务,这些信息数据是农 田 GIS 和农业专家系统分析、决策并制定农田变量作 业处方的主要数据源和参数[1, 2]。随着精准农业科研和 应用示范不断增加的应用需求,开发方便快捷的农田信 息采集软硬件系统的需求也更加迫切。开发能运行于掌 上电脑等移动计算环境下的嵌入式农田信息采集软件 是基于 GPS 的农田信息采集作业系统真正实用化的重

　要步骤。国外开展精准农业研究较早,一些大学等研究 机构和公司陆续开发了农田信息采集终端和相应的软 件,如美国 StarPal 公司生产的 HGIS (Handheld Geographic Information SystemsTM )系统,该系统运 行在基于 W inCE 操作系统的 PocketPC 设备,能进行 GPS 位置、田间地物分布和土壤采样等矢量和属性信 息的采集记录。美国 ESRI 公司也推出了野外信息采集 软件 ArcPad, Trimble 公司也开发了可用于农田作业 信息采集的 AgGPS160、EZ-map 等便携式软硬件设 备。国内从事这方面的研究刚刚起步,方彗等(2004)[7] 研究开发了一种基于掌上电脑的农田信息快速采集与 处理系统,该系统采用从底层开发专用小型 GIS 系统 的方式实现农田信息采集管理系统。文献未就嵌入式环 境下农田属性数据库管理和 GPS 定位坐标转换等精准 农业农田信息采集系统关键技术进行阐述。此外,不依 赖于任何 GIS 工具软件,从底层实现嵌入式环境下 GIS 软件功能不但费时费力,功能和稳定性也不一定能达到 专业 GIS 组件的效果。

　本文介绍了一种利用嵌入式 COM-GIS 组件技术 和 M icrosoftADOCE3. 0 嵌入式数据访问组件技术开 发的,面向精准农业应用的便携式农田信息采集系统。

　系统研究与开发的目的就是以 PocketPC 为硬件平台, 通过集成 DGPS /便携式 GPS 设备,开发能进行田间地 物分布信息采集、作物生长环境时空变化信息监测等精 准农业信息采集作业功能相对完善的嵌入式农田信息 采集软件系统。文中给出了基于嵌入式组件 GIS 技术 实现农田地理矢量信息采集管理的方法,同时介绍了基 于 ADOCE 实现农田属性数据采集存储的具体技术方 案和实现过程。

　1 系统设计 1.1 系统功能需求及模块划分 基于掌上电脑的农田信息采集系统以农田基础地 理要素和影响作物生长和产量的主要动态要素(作物长 情长势、杂草及病虫害分布等)为探测和采集对象,通过 系统软件实现与 GPS 硬件实时通讯并记录上述农田信 息采集对象的空间分布位置信息和相关的属性信息,满 足多源信息的采集、存储和管理功能。根据系统功能需 求,可以划分如下功能模块: 1) DGPS /GPS 实时通讯和通讯数据处理功能模 ●在数据库中创建一个新表 使用 SQL 语句在数据库中创建一个名为 Position 的数据表,用于实时存储 GPS 采集的位置信息,该表包 含四个字段:点标识号 ID,纬度值 Longitude,经度值 Latitude 和备注字段 Note。实现代码如下:

　„ VARIANT varTable; VariantInit(&varTable); varTable. vt=VT_BSTR; CString str=CString(_T("CREATE TABLE

　Position (ID INTEGER,Longitude

　DECIMAL(9, 6),Latitude

　DECIMAL(9, 6),Note

　VARCHAR(40))")); varTable. bstrVal=SysA llocString(str); hr = m_pRs-> Open ( varTable, vt, adOpenDynam ic, adLockOptim istic, adCmdUnknown); ●在数据表中插入记录: CString str=CString(_T("INSERT INTO

　Position (ID,Longitude,Latitude,Note)

　VALUES(3, 116. 3987, 40. 2465,起点)")); varTable. bstrVal= SysA llocString(str); hr = m_pRs-> Open ( varTable, vt, adOpenDynam ic, adLockOptim istic, adCmdUnknown); 2. 3. 2 农田信息采集功能的实现 调查农田基础地理信息,建立农田基础信息数据 库,可以为农田生产管理人员及科研试验人员进行农田 资源状况分析、生产目标确定、制定生产规划和年度计 划提供科学依据。另外,影响作物生长的农田空间差异 性信息具有明显的空间位置属性,及时准确地采集这些 数据可以满足对农田信息进行时间序列分析的需要,为 农田变量作业决策方案的制定提供充分的数据支持。

　基于掌上电脑的农田信息采集系统采集的农田信 息包括农田地物分布信息(如地块分布、农田基础设施 分布等)和影响作物生长的小区环境信息(如作物病虫 草害发生和分布信息)等。在不同的调查区域内,地物的 种类是多种多样的。但从 GIS 组织空间矢量数据的观 点来看,这些地物可归属三类,即点状地物、线状地物和 面状地物。如田间 GPS 控制点、单株树木、电杆等属于 典型的点状地物,水渠、田间道路等属于线状地物,田间 作物分布区、池塘等属于典型的面状地物。对于这三种 类型的地物,均要记录其空间位置信息和相关的属性信 息。在基于 GPS 的信息采集过程中,只能采集到散点数 据。因此,对于线状和面状地物而言,采集过程中需要用 户交互地操作,界定形成线状和面状地物地点集,从而 构成线状和面状地理特征。田间作物病虫草害信息监测 模块的主要目的是实时监测田间作物生长过程中发生

　病害、虫害和草害的详细信息,包括病虫草害的发生的 地理范围、类型、发生程度及其它一些相关信息。一般而 言,农田病虫草害发生的范围均呈现面状地理特征,因 此,嵌入式农田信息采集系统在进行病虫草害信息采集 时,对每一个病虫草害区域均处理为一个多边形,除了 属性信息的采集稍有不同外,整个采集的流程如同田间 地物分布信息采集中的面状地物信息采集。

　eSuperM ap 中空间矢量数据对象是用几何实体类 来描述的,它描述了空间实体的位置信息,在类库体系 中体现为一组派生于 CSeGeometry 基类的几何实体 类,如点类 CSeGeoPoint、线类 CSeGeoLine、面类 CSeGeoRegion、文字类 CSeGeoText 等。田间地物分布 信息采集过程中,空间向量信息源只有 GPS 实时测定 散点数据。根据所采集地物的特征,可以将 GPS 散点数 据组合为线或面特征数据,在组合过程中需要调用 CSeGeoLine 或 CSeGeoRegion 类的相应成员函数,这 两个类均提供了相应的带点数组参数的重载构造函数 用以生成线或面对象,也可以调用成员函数 M ake()来 生成相应的对象,该函数也使用点数组作为参数的。使 用这些方法可以将 GPS 采集的散点数据实时形成点、 线或面状地物特征,从而完成地物分布矢量信息的采 集。在完成地物的矢量信息采集后,还需为其匹配相应 属性信息。对不同的地物而言,需要采集的属性信息也 不尽相同,因此能否用统一的信息采集或记录模式对待 不同的地物就成为一个问题。系统通过对数据库的操作 实现了用户自定义属性数据表结构的接口。这样,用户 可以根据田间信息采集的需要,自定义采集的数据项。

　图 6 所示为在国家精准农业示范基地试验农场进行农 田喷灌管道出水口分布信息采集时属性数据字段的设 置。图 7 显示了进行喷灌管道出水口分布信息采集的过 程界面。

　图 6 定义属性数据表结构 Fig. 6 User interface for defining table structure 图 7 采集点状农田地物 Fig. 7 User interface for collecting point land features 3 结 论 1)本研究选择 Compaq iPaq 掌上电脑和与之相配 的背夹式 GPS 设备,采用 eSuperM ap 开发组件,实现 了基于掌上电脑的基本 GIS 功能和 GPS 通讯及数据解 析功能,达到了在移动计算环境下 GPS 和 GIS 功能集

　95 第 4 期孟志军等:基于嵌入式组件技术的精准农业农田信息采集系统的设计与实现 成的目的。

　2)采用 M ircrosoft 基于 W inCE 的数据库访问组 件对象 ADOCE,实现了对 PocketAccess 数据库的操 作。利用该方法,在嵌入式农田信息采集系统中成功地 实现了对基于 GPS 的空间位置数据和属性数据的采集 管理。

　3)针对基于空间位置的农田地物分布信息和影响 作物生长的小区环境信息的特征,按照 GIS 组织空间 数据的方法,形成了一个完整的农田空间数据采集流 程。开发了基于掌上电脑的农田信息采集系统,该系统 已经成功地用于国家精准农业示范基地农场农田地物 分布信息采集和农作物病虫草分布信息采集过程中。

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