城市森林土壤墒情远程监测系统的设计和实验研究，实现了城市森林土壤墒情的远程集中监测以及智能化的土壤墒情显示、分析、预测和预报。

　　1 监测系统的结构设计

　　整个监测系统结构（如图1所示）主要由3个相同的现场数据采集单元和土壤信息监测中心构成。

　　图1 城市森林土壤墒情远程监测系统的结构框图采集单元主要由土壤墒情传感器模块、单片机、CDMA 1X发送模块和电源管理模块组成。采集单元定时将土壤温湿度测量值传到存储器中；单元内部CPU将数据取走并处理，通过串口送到CDMA 1X送模块；模块将信号调制并发送到中国联通的CDMA1X网络，联通网络与监测中心采用固定IP连接，通过Internet网络将数据送至土壤信息监测中心。

　　信息监测中心由网络服务器和土壤墒情处理计算机构成，主要对数据进行处理，并进行实时数据遥测和召测。

　　2 监测中心管理系统设计

　　2. 1 监测系统的架构从分布式远程监测的目标出发，系统采用J2EE构架，结构如图2所示。监测系统构架包括信息层、WEB层和客户层。信息层由Microsoft SQL Server2000组成；WEB层由JSP及组件JavaBean组成。JSP是Sun微软公司倡导、多家公司参与建立的一种动态网页技术标准，是Java开发中最具代表性的解决方案，具有书写一次、任意运行的特性。JavaBean组件实现了表现层和商务逻辑层的分离，可以实现代码的重复利用，具有易编写、易维护和易使用的优点，可在任何安装了Java运行环境的平台上使用，不需重新编译。系统需要采用Tomcat作为JSP的运行环境，Tomcat是Sun公司推荐的Servlet和JSP容器， Servlet和JSP的最新规范都可以在Tomcat的新版本中实现。系统的工作是用户通过浏览器发出请求，然后被JSP页面接收，编译出一个Servlet,并从一个JavaBean中请求信息， JavaBean获取信息后以HTML形式在用户浏览器中显示。

　　2. 2 系统功能和数据库设计根据需求关系，土壤墒情监测中心应能方便地查看现场实时数据，可查询历史数据，并对数据进行召测和超标值报警，系统功能结构如图3所示。2. 2 系统功能和数据库设计根据需求关系，土壤墒情监测中心应能方便地查看现场实时数据，可查询历史数据，并对数据进行召测和超标值报警，系统功能结构如图3所示。

　　2. 3 系统实现

　　2.3.1 登陆验证模块使用的数据库表为manager,使用字段level来控制管理员的权限。level值为0,表示为普通管理员，只能进行查询实时数据和报警监测工作； level的值为1,表示为高级管理员，可进行包括查看历史数据和远程召测在内的所有操作。

　　2. 3. 2 实时数据显示模块使用的数据库表为data.由于所有检测数据设计统一，存储在表data中，在该表中某一类别按时间降序排列的第1条数据可认为是最新实时数据。使用的SQL语句形式为select top 1* from datawhere sensor-Number=/（指定的传感器编号）0and type like-（指定数据类别的值）。order by dateTime desc.

　　2. 3. 3 历史数据显示模块该功能分按指定类别查询所有数据和按类别及指定时间段查询数据，使用的数据库表为data.按指定类别查询所有数据使用的SQL语句形式为select*from data where sensorNumber=/（指定的传感器编号）0and type like-（指定数据类别的值）。order bydateTime desc.按类别及指定时间段查询数据的语句形式为select* from data where sensorNumber=/（指定的传感器编号）0and type like.（指定数据类别的值）。and dataTime>=/（指定时间的下限值）0anddateTime<=/（指定时间的上限值）0order by date-Time desc.

　　2. 3. 4 远程召测模块使用数据库表measure和measureData.measure表用来存储召测的相关参数，使用的SQL语句形式为insert intomeasure（sensorNumber） values（指定的传感器编号）。measureData用来存储召测返回的检测数据，查看该数据的SQL语句格式为select* from mea-sureData order by dateTime desc.

　　2. 3. 5 超限报警模块使用的数据库表为alarmValue,在数据返回时将返回的数据跟该表中存储的极值进行比较，若超限则弹出对话框进行报警。

　　3 结束语

　　本系统利用CDMA 1X网络和Internet为载体，将采集数据发送至远程监测中心，实现了城市森林土壤参数的远程监测。实验表明，土壤墒情网络监测管理系统能实现所要求的实时数据显示、历史数据查询、远程召测和超限报警等功能。用户可根据实际需要对系统中的相关模块进行裁减和组合，也可以用于其它领域的环境监测。