蘆天罡，何繼源，張輝鑫，郭 嘉，張曉玲

(北京市數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村促進中心，北京 100101)

0 引言

近年來，北京市大力發(fā)展都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，有力地促進了設施農(nóng)業(yè)的發(fā)展，設施農(nóng)業(yè)已成為北京市周邊區(qū)域農(nóng)民增收的重要途徑，是解決京郊人口密集的菜籃子問題與土地資源緊缺矛盾的重要手段，在保障首都“菜籃子”有效供給、拉動農(nóng)業(yè)產(chǎn)值增加、促進農(nóng)民增收、推進農(nóng)業(yè)結構調(diào)整等方面發(fā)揮了關鍵作用。

隨著北京市設施農(nóng)業(yè)規(guī)模的擴大，也出現(xiàn)了部分農(nóng)業(yè)設施閑置，個別農(nóng)業(yè)設施違規(guī)建設、非農(nóng)利用等問題，政府部門缺乏有效措施對設施農(nóng)業(yè)建設情況進行及時、準確地監(jiān)控跟蹤，無法實時、全面地掌握、監(jiān)控全市設施農(nóng)業(yè)資源數(shù)量、質(zhì)量和分布情況，制約了設施農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展。如果僅依靠傳統(tǒng)的方式和手段，已經(jīng)難以適應日趨復雜的形勢和需求，依靠計算機、網(wǎng)絡、GIS等信息化技術加強對設施農(nóng)業(yè)建設、結構調(diào)整等情況的監(jiān)控管理，是實現(xiàn)全市設施農(nóng)業(yè)科學監(jiān)管的必然選擇[1-2]。

按照北京市政府專題會(2018年第122號會議紀要)的部署，基于信息化技術實現(xiàn)北京市日光溫室、塑料大棚、連棟溫室等設施農(nóng)業(yè)的入賬管理，通過建設北京市設施農(nóng)業(yè)臺賬信息綜合管理系統(tǒng)，完善設施農(nóng)業(yè)管理臺賬，按照編碼規(guī)則對入賬設施農(nóng)業(yè)進行編碼，實現(xiàn)設施農(nóng)業(yè)臺賬數(shù)字化和動態(tài)管理，最終實現(xiàn)一村一冊、一棚一碼，做到農(nóng)業(yè)設施在賬在冊，編碼上棚，提高北京設施農(nóng)業(yè)管理的信息化、數(shù)字化、精細化水平，保障北京設施農(nóng)業(yè)健康發(fā)展。

北京市設施農(nóng)業(yè)臺賬信息綜合管理系統(tǒng)，加強設施農(nóng)業(yè)相關數(shù)據(jù)的整合和共享，尤其是與北京市規(guī)劃和自然資源委員會設施數(shù)據(jù)和土地利用規(guī)劃等數(shù)據(jù)的共享應用，實現(xiàn)設施農(nóng)業(yè)資源的空間展示、屬性展示，實現(xiàn)對設施農(nóng)業(yè)資源數(shù)量、質(zhì)量和分布監(jiān)測的常態(tài)化、數(shù)字化和規(guī)范化管理，為設施農(nóng)業(yè)管理、設施農(nóng)業(yè)巡查等提供業(yè)務基礎與技術支撐。同時結合設施農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，細化資源管理，開展與設施農(nóng)業(yè)相關系統(tǒng)的數(shù)據(jù)對接，將農(nóng)業(yè)管理單元下沉到設施大棚一級，提高設施農(nóng)業(yè)應用的智能化水平，為政府部門實現(xiàn)農(nóng)業(yè)宏觀調(diào)控提供數(shù)據(jù)支撐。

1 系統(tǒng)總體方案設計

1.1 系統(tǒng)建設必要性

(1)設施農(nóng)業(yè)臺賬工作關乎北京都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的底數(shù)和空間，是貫徹落實相關產(chǎn)業(yè)支持政策的重要依托，是提升設施農(nóng)業(yè)管理水平的重要手段。

(2)能夠切實提升北京設施農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)采集的準確性和可信度，并可以同步提升數(shù)據(jù)管理的靈活性，進一步規(guī)范設施農(nóng)業(yè)基層數(shù)據(jù)統(tǒng)計工作，實現(xiàn)一村一冊、一棚一碼，做到農(nóng)業(yè)設施在賬在冊，編碼上棚。

(3)有利于進一步完善設施農(nóng)業(yè)建設服務體系，實現(xiàn)設施農(nóng)業(yè)資源監(jiān)測工作常態(tài)化，從而不斷推進農(nóng)村公共服務水平有效提升、推進電子政務應用不斷深化，實現(xiàn)北京設施農(nóng)業(yè)管理辦公信息化、云化，對提高北京設施農(nóng)業(yè)科學管理的水平和決策能力具有重要意義[3-4]。

1.2 系統(tǒng)總體架構設計

北京市設施農(nóng)業(yè)臺賬信息綜合管理系統(tǒng)架構自下而上分別是硬件層、數(shù)據(jù)層、邏輯層和應用層，如圖1所示。硬件層：浪潮云的網(wǎng)絡設備、數(shù)據(jù)服務器及應用服務器。數(shù)據(jù)層：項目自建數(shù)據(jù)資源和外部對接數(shù)據(jù)資源。邏輯層：臺賬采集、臺賬管理、臺賬巡查、臺賬展示、臺賬應用及系統(tǒng)管理。應用層：微信端3個子系統(tǒng)及PC端5個子系統(tǒng)。系統(tǒng)部署過程中增加系統(tǒng)安全體系建設、數(shù)據(jù)接口及數(shù)據(jù)標準的建設，以便于政務數(shù)據(jù)的規(guī)范、統(tǒng)一和安全。

圖1 系統(tǒng)功能架構Fig.1 System function architecture

2 系統(tǒng)體系結構

北京市設施農(nóng)業(yè)臺賬信息綜合管理系統(tǒng)包括設施農(nóng)業(yè)臺賬系統(tǒng)(微信端)、設施農(nóng)業(yè)臺賬信息管理系統(tǒng)、設施農(nóng)業(yè)臺賬展示系統(tǒng)、設施農(nóng)業(yè)巡查系統(tǒng)(微信端)、設施農(nóng)業(yè)巡查系統(tǒng)、基本菜田補貼管理系統(tǒng)、技術品種推廣系統(tǒng)(微信端)和新品種技術推廣應用系統(tǒng)。平臺功能結構如圖2所示。北京市設施農(nóng)業(yè)臺賬信息綜合管理系統(tǒng)WEB界面效果如圖3所示。

圖2 平臺功能結構Fig.2 Functional structure of platform

圖3 北京市設施農(nóng)業(yè)臺賬信息綜合管理系統(tǒng)WEB界面效果Fig.3 Effect of WEB interface of Beijing facility agriculture account information integrated management system

2.1 設施農(nóng)業(yè)臺賬系統(tǒng)(微信端)

設施農(nóng)業(yè)臺賬系統(tǒng)(微信端)主要實現(xiàn)與設施農(nóng)業(yè)相關的采集功能，包括棚體信息、建設主體信息、經(jīng)營主體信息、備案信息和合同等核心指標，實現(xiàn)信息的實時采集和流程化傳遞，并通過主體信息和數(shù)據(jù)上報功能的結合，綁定上報數(shù)據(jù)與錄入人員的對應關系，確保數(shù)據(jù)準確性。采集系統(tǒng)主要以移動設備微信程序端的采集方式為主，方便填報人員及時便捷地填報信息，為設施農(nóng)業(yè)信息上報工作提供了便捷入口。

該系統(tǒng)主要由掃碼設施信息關聯(lián)、掃碼臺賬信息管理、掃碼棚體信息填報、棚體信息填報、建設主體信息填報、經(jīng)營主體信息填報、設施臺賬信息管理、審核信息查看和用戶信息管理9大板塊組成，如圖4所示。其中，北京市設施農(nóng)業(yè)臺賬采集系統(tǒng)界面效果如圖5所示。

圖4 設施農(nóng)業(yè)臺賬系統(tǒng)(微信端)功能結構Fig.4 Functional structure of facility agricultural account system(wechat end)

圖5 北京市設施農(nóng)業(yè)臺賬采集系統(tǒng)界面效果Fig.5 Interface effect of Beijing facility agriculture account collection system

2.2 設施農(nóng)業(yè)臺賬信息管理系統(tǒng)

設施農(nóng)業(yè)臺賬信息管理系統(tǒng)主要是實現(xiàn)臺賬信息統(tǒng)一管理與數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析的功能，對所有設施農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)的系統(tǒng)化管理與設施農(nóng)業(yè)備案和合同信息的補錄和維護，建立全市設施農(nóng)業(yè)臺賬管理體系，實現(xiàn)一村一冊、一棚一碼，做到農(nóng)業(yè)設施在賬在冊，編碼上棚。該系統(tǒng)主要由臺賬信息管理、二維碼管理、臺賬匯總統(tǒng)計、臺賬對比統(tǒng)計、系統(tǒng)配置管理和用戶認證6大板塊組成，如圖6所示。子系統(tǒng)分為棚體信息管理、棚體審核管理、臺賬明細查詢、建設主體信息管理、經(jīng)營主體信息管理、二維碼關聯(lián)查詢、二維碼標牌下載、設施農(nóng)業(yè)數(shù)量匯總統(tǒng)計、設施農(nóng)業(yè)主體同級、設施閑置等情況統(tǒng)計、區(qū)域設施情況排名統(tǒng)計、其他匯總統(tǒng)計、設施數(shù)量對比、經(jīng)營主體數(shù)量對比、建設主體數(shù)量對比、設施閑置數(shù)量對比、系統(tǒng)用戶管理、角色配置管理、行政區(qū)劃管理、工作通知、用戶登錄和權限認證[5-6]。

圖6 設施農(nóng)業(yè)臺賬信息管理系統(tǒng)功能結構Fig.6 Functional structure of facility agriculture account information management system

2.3 設施農(nóng)業(yè)臺賬展示系統(tǒng)

設施農(nóng)業(yè)臺賬展示系統(tǒng)利用大數(shù)據(jù)分析技術與GIS技術，用可視化的方式展示設施空間位置數(shù)據(jù)、設施年度變化展示與設施指標分析展示等，分析結果可由折線圖、柱狀圖、餅狀圖、詳細統(tǒng)計列表等方式呈現(xiàn)，同時生成分析報告，既能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的規(guī)范化管理，又能挖掘出數(shù)據(jù)的潛在價值，為政府部門決策和指導業(yè)務發(fā)展方向提供客觀真實的數(shù)值依據(jù)。該系統(tǒng)的輸出是一個疊加了遙感影像和GIS信息的數(shù)字地圖頁面，頁面兩側還包含臺賬設施指標的展示區(qū)域，如圖7所示。

圖7 北京市設施農(nóng)業(yè)臺賬展示系統(tǒng)界面效果Fig.7 Interface effect of Beijing facility agriculture account display system

為實現(xiàn)系統(tǒng)的具體業(yè)務功能，展示板塊分為行政區(qū)劃導航、基礎操作、圖層控制、空間查詢、屬性查詢、時間軸、設施總體概況、經(jīng)營主體情況，設施巡查動態(tài)、土地利用分布情況、基本農(nóng)田內(nèi)外分布情況、設施生產(chǎn)和閑置情況、設施蔬菜銷售動態(tài)和設施農(nóng)業(yè)綠控補貼情況等子功能模塊，如圖8所示。

圖8 設施農(nóng)業(yè)臺賬展示系統(tǒng)功能結構Fig.8 Functional structure of facility agriculture account display system

2.4 設施農(nóng)業(yè)巡查系統(tǒng)(微信端)

設施農(nóng)業(yè)巡查系統(tǒng)(微信端)主要是通過微信平臺對已采集到的農(nóng)業(yè)設施臺賬信息進行定期巡查核對，巡查的內(nèi)容包括設施各項基本信息，以及每個設施目前的生產(chǎn)現(xiàn)狀信息。該系統(tǒng)主要由巡查內(nèi)容填報、巡查問題處理、未巡查設施查看、用戶認證4大板塊組成，如圖9所示。子系統(tǒng)分為掃碼巡查、定位巡查、巡查問題查看、巡查請示問題查看、未巡查設施一覽、用戶登錄和權限認證。

圖9 設施農(nóng)業(yè)巡查系統(tǒng)(微信端)功能結構Fig.9 Functional structure of facility agricultural inspection system(wechat end)

2.5 設施農(nóng)業(yè)巡查系統(tǒng)

設施農(nóng)業(yè)巡查系統(tǒng)主要實現(xiàn)巡查數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理功能，滿足和實現(xiàn)市區(qū)鎮(zhèn)村四巡查工作機制和措施的實施，實現(xiàn)設施農(nóng)業(yè)所屬地塊性質(zhì)的查詢和管理。該系統(tǒng)主要由設施巡查管理、設施巡查統(tǒng)計、巡查工作通知、系統(tǒng)配置管理和用戶認證5大板塊組成，如圖10所示。子系統(tǒng)分為巡查記錄管理、巡查問題管理、巡查問題請示審批、巡查工作統(tǒng)計、巡查問題統(tǒng)計、種植品種統(tǒng)計、系統(tǒng)用戶管理、角色配置管理、種植品種管理、用戶登錄和權限認證。

圖10 設施農(nóng)業(yè)巡查系統(tǒng)功能結構Fig.10 Functional structure of facility agricultural inspection system

2.6 基本菜田補貼管理系統(tǒng)

基本菜田補貼管理系統(tǒng)主要實現(xiàn)各級用戶補貼信息的申報及管理功能，并對補貼數(shù)據(jù)進行匯總統(tǒng)計，服務于蔬菜產(chǎn)業(yè)長效發(fā)展，能夠支撐和融合相關業(yè)務應用，為優(yōu)化綠色生產(chǎn)、節(jié)本增效等提供支撐。該系統(tǒng)主要由補貼信息管理、補貼數(shù)據(jù)匯總、補貼通知、系統(tǒng)配置管理和用戶認證5大板塊組成，如圖11所示。子系統(tǒng)分為補貼申報信息管理、補貼數(shù)據(jù)查詢、補貼標準管理、系統(tǒng)用戶管理、角色配置管理、用戶登錄和權限認證。

圖11 基本菜田補貼管理系統(tǒng)功能結構Fig.11 Functional structure of basic vegetable subsidy management system

2.7 技術品種推廣系統(tǒng)(微信端)

技術品種推廣系統(tǒng)(微信端)主要通過微信端平臺實現(xiàn)農(nóng)作物新品種和農(nóng)業(yè)技術推廣信息的上報和管理，并按照不同品種、技術進行統(tǒng)計分析，滿足用戶設施推廣需求。該系統(tǒng)主要由推廣信息管理和掃碼查看信息2大模塊組成，如圖12所示。

圖12 技術品種推廣系統(tǒng)(微信端)功能結構Fig.12 Functional structure of technical variety promotion system(wechat end)

2.8 新品種技術推廣應用系統(tǒng)

新品種技術推廣應用系統(tǒng)主要實現(xiàn)經(jīng)營主體設施推廣信息的上報和管理，并按照不同品種、技術進行統(tǒng)計分析，滿足用戶設施推廣需求。該系統(tǒng)主要由推廣信息管理、品種信息管理、技術信息管理、統(tǒng)計匯總和用戶認證5大模塊組成，如圖13所示。子系統(tǒng)分為按經(jīng)營主體推廣、按設施推廣、品種推廣統(tǒng)計、技術推廣統(tǒng)計、用戶登錄和權限認證。

圖13 新品種技術推廣應用系統(tǒng)功能結構Fig.13 Functional structure of new variety technology promotion and application system

3 系統(tǒng)亮點和展望

3.1 系統(tǒng)亮點

(1)系統(tǒng)完成北京市近20萬個農(nóng)業(yè)設施的數(shù)據(jù)采集定位、動態(tài)管理和“一張圖”展示，建設了能夠支撐市區(qū)鎮(zhèn)村的設施農(nóng)業(yè)巡查系統(tǒng)，使其在滿足當前業(yè)務需求的基礎上，充分發(fā)揮了臺賬數(shù)據(jù)資源在其他業(yè)務領域的支撐作用，為未來更廣闊的業(yè)務場景應用提供可靠的數(shù)據(jù)基礎和成熟的實踐經(jīng)驗[7-8]。

(2)系統(tǒng)采用了”MVC+GIS”的業(yè)務開發(fā)框架，引入了“H5+echart”的交互技術，實現(xiàn)了基于“Enterprise Library”的底層封裝，并搭配云端“Nginx+IIS Web”的服務發(fā)布環(huán)境，確保了系統(tǒng)平臺的穩(wěn)定性、先進性及擴展性。

(3)通過對業(yè)務應用場景的深入分析，以“微服務模式”為核心設計思想，充分發(fā)揮移動終端GPS定位、攝像頭掃碼和微信公眾號的基礎功能，打造兼顧便捷性、高效性、統(tǒng)一性的人性化交互界面[9]。

3.2 展望

(1)建設的設施農(nóng)業(yè)臺賬管理系統(tǒng)，遵循數(shù)據(jù)信息易于采集和獲取，且能衡量和反映設施農(nóng)業(yè)的屬性特征，在充分論證的基礎上，研究建立包括建設主體信息指標、經(jīng)營主體信息指標和棚體屬性信息等主要指標的設施農(nóng)業(yè)臺賬指標體系。精準掌握全市設施農(nóng)業(yè)數(shù)量的動態(tài)變化，采用衛(wèi)星遙感的方式實現(xiàn)設施農(nóng)業(yè)數(shù)量和位置的動態(tài)計量和提取，與設施農(nóng)業(yè)臺賬信息管理系統(tǒng)采集的設施農(nóng)業(yè)數(shù)量和位置進行自動比對，核驗確定全市設施農(nóng)業(yè)準確數(shù)量[10]。

(2)建設的設施農(nóng)業(yè)長效監(jiān)管系統(tǒng)，高效實現(xiàn)市區(qū)鎮(zhèn)村四級設施農(nóng)業(yè)巡查工作，便于現(xiàn)場巡查、現(xiàn)場記錄，開發(fā)基于移動終端的設施農(nóng)業(yè)巡查模塊和后臺管理模塊，為設施農(nóng)業(yè)巡查提供信息化工具支撐。

(3)建設的設施農(nóng)業(yè)臺賬應用系統(tǒng)，是設施農(nóng)業(yè)臺賬支撐產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要體現(xiàn)，將蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的單元下沉到設施大棚一級是北京市對設施農(nóng)業(yè)資源利用的探索和創(chuàng)新。開展與綠色防控、“七統(tǒng)一”標準化基地系統(tǒng)等業(yè)務應用的數(shù)據(jù)對接和聯(lián)網(wǎng)，為監(jiān)測和評估每個大棚上述業(yè)務效果提供支撐；基于設施農(nóng)業(yè)臺賬開展菜田補貼，開發(fā)菜田補貼管理模塊，實現(xiàn)補貼資金發(fā)放工作的公開、高效、線上；開展蔬菜技術、品種推廣與應用的過程管理，開發(fā)技術推廣應用管理模塊，實現(xiàn)推廣應用數(shù)據(jù)與每個設施大棚的關聯(lián)分析。