PM2.5是一类直径只有2.5 μm的可吸入颗粒物,此类污染物不但是造成城市“雾霾”天气的罪魁祸首,还可通过人体的上呼吸道侵入肺泡,损害大众健康。近几年来,越来越多的人开始关注所在城市的PM2.5污染物浓度情况。然而,由于专业的PM2.5测量仪器成本比较昂贵,且现有的官方PM2.5浓度监测站点又分布稀疏,数量不足,无法在各个位置提供充足的监控数据供广大群众查询和使用。因此,本课题提出,设计并实现一个基于“众包”的PM2.5浓度监测系统来解决这一问题。基于“众包”的PM2.5浓度监测系统将原本需要通过专业、昂贵测量仪器才能完成的PM2.5浓度测算功能转交给广大的移动客户端用户共同完成。用户只需要通过系统的移动客户端在其经常出没的位置拍摄一张照片上传到系统服务器,运行在服务器之中的PM2.5污染物浓度估测算法便可以根据照片估测出该位置的PM2.5污染物浓度值。已知手机用户数量庞大且设备小巧便携。因此,通过设计与实现系统的移动客户端软件来帮助群众实现对不同位置PM2.5污染物浓度的监测,很有意义。论文作者分析了 PM2.5浓度监测系统移动客户端的需求,完成了移动客户端的总体和概要设计,将移动客户端的功能划分成为:空气质量模块,污力感知模块,任务激励模块和用户信息模块四个部分。其中空气质量模块用于向用户展示当前位置的PM2.5站点信息及天气质量情况。污力感知模块用于为当前位置建立新站点或为已有站点上传新照片,同时向用户开放和共享当前位置及周边PM2.5监测站点的历史数据。任务激励模块罗列出服务器发布的在指定位置建站或拍照的系统任务,供用户浏览、领取和执行。用户信息模块则包含用户和本软件的基本信息展示和系统设置等功能。根据服务器端PM2.5污染物浓度估测算法的计算结果可知,用户在为站点拍摄新照片时,新照片与站点模板照片(即:站点的第一张图片)的相似程度越高,PM2.5浓度计算结果越准确。为此,论文中设计了一种“手机姿态定位算法”来帮助用户校准拍照时的手机姿态。此外,在“污力感知模块”的附近站点展示功能中,为避免站点因密度过大而造成标注物相互重叠和覆盖的问题,移动客户端还实现了一种基于距离和方格的“地图点聚类算法”,对密度较大的站点群进行聚合与分离处理。最后论文作者在安卓系统上实现了移动客户端的上述软件功能模块,并对整个移动客户端功能进行了黑、白盒测试,与PM2.5浓度监测系统进行了联调,验证了该客户端的可用性。论文最后总结了研究过程中存在的收获与不足,对后续的工作进行展望。