市域農(nóng)業(yè)信息化系統(tǒng)頂層設(shè)計的實踐與探索

陳海兵，徐 斌，童玉玲，葉軒楠，王 波，張鑫

（衢州市數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)中心，浙江 衢州 324000）

0 引言

市域內(nèi)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)立足每個縣的資源稟賦、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、發(fā)展?jié)摿?，形成“一村一品”“一縣一策”模式，可推動特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)集聚集約集群發(fā)展[1-3]。在市域內(nèi)開發(fā)農(nóng)業(yè)信息化系統(tǒng)，可充分利用現(xiàn)有資源，采取“市+試點縣”的開發(fā)模式。市級頂層設(shè)計，打通數(shù)據(jù)、統(tǒng)一界面、融合界面，縣級充分利用一線優(yōu)勢，開發(fā)具體的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)界面。在開發(fā)過程中，系統(tǒng)會涉及多個縣、建設(shè)單位、開發(fā)單位，為保證系統(tǒng)的一致性，開發(fā)安全、可靠、體驗良好的軟件產(chǎn)品，有必要統(tǒng)一特色應(yīng)用開發(fā)標準和數(shù)據(jù)格式，提升衢州信息化建設(shè)的辨識度。通過實踐，為統(tǒng)籌整合各縣農(nóng)業(yè)的數(shù)字資源，從用戶體系、數(shù)據(jù)體系、駕駛艙體系、數(shù)字資源中臺4個方面建立規(guī)范。通過頂層設(shè)計，依靠系統(tǒng)的觀念、系統(tǒng)的方法，為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域市縣聯(lián)合、多家開發(fā)單位協(xié)同開發(fā)系統(tǒng)做了有益探索與實踐。

1 市域農(nóng)業(yè)信息化系統(tǒng)頂層設(shè)計的背景

1.1 農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)分布不均衡

以衢州市為例，作為浙江省地級市，下轄柯城區(qū)、衢江區(qū)、江山市、龍游縣、常山縣和開化縣，各縣產(chǎn)業(yè)資源稟賦、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的差異導(dǎo)致農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)分布不均衡[4]。以2021 年糧食、柑橘、生豬、蜂蜜產(chǎn)量為例[5]，糧食產(chǎn)量主要分布在江山、衢江、龍游；柑橘產(chǎn)量主要分布在柯城、衢江、常山；生豬產(chǎn)量主要分布在龍游、衢江、江山；蜂蜜產(chǎn)量主要分布在江山，如圖1 所示。

圖1 2021 年衢州市農(nóng)業(yè)特色產(chǎn)業(yè)區(qū)縣分布圖

1.2 農(nóng)業(yè)數(shù)字化改革有需求

不同縣域、優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)、龍頭主體的農(nóng)業(yè)信息化系統(tǒng)和設(shè)備，標準不一、互不聯(lián)通、“信息孤島”和重復(fù)建設(shè)的現(xiàn)象較為普遍[6]。比如衢州市柑橘產(chǎn)業(yè)主要分布在柯城、衢江、常山，這3個區(qū)（縣）都有信息化平臺，有重復(fù)模塊，也有側(cè)重點，但尚未將農(nóng)業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)、加工、儲運、銷售、品牌、體驗、消費、服務(wù)等各環(huán)節(jié)與主體鏈接成緊密關(guān)聯(lián)、有效銜接、耦合配套、協(xié)同發(fā)展的有機整體，形成全產(chǎn)業(yè)鏈全過程的數(shù)字化體系。同時數(shù)字化應(yīng)用層級不高[7]，比如柑橘主體大多以視頻監(jiān)控、大棚卷膜機等基礎(chǔ)性應(yīng)用為主，諸如柑橘市場指數(shù)、農(nóng)情智能監(jiān)測等云計算應(yīng)用，因成本高、技術(shù)復(fù)雜，應(yīng)用范圍不廣。信息化系統(tǒng)建設(shè)需要通過頂層設(shè)計，依靠系統(tǒng)的觀念、系統(tǒng)的方法，促使數(shù)據(jù)共享，統(tǒng)籌規(guī)劃大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)[8]，以此推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，加快民生服務(wù)普惠化。

2 衢州市農(nóng)業(yè)信息化市域頂層設(shè)計經(jīng)驗做法

2.1 建設(shè)統(tǒng)一用戶體系

市級統(tǒng)籌、縣級開發(fā)的農(nóng)業(yè)應(yīng)用場景，應(yīng)用對象要面向全市用戶，用戶體系應(yīng)覆蓋市域農(nóng)業(yè)農(nóng)村系統(tǒng)管理人員、農(nóng)業(yè)主體及個人。面向政府內(nèi)部工作類應(yīng)用場景和面向公眾的辦事服務(wù)類應(yīng)用場景應(yīng)通過用戶權(quán)限加以區(qū)別。同時工作門戶應(yīng)能夠根據(jù)不同用戶類型展示不同的界面，并實現(xiàn)根據(jù)用戶所在地區(qū)展示相應(yīng)的地區(qū)界面。

2.2 建設(shè)統(tǒng)一數(shù)字資源中臺

如今的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)正在數(shù)字化和數(shù)智化升級的產(chǎn)業(yè)浪潮中踏浪前行[9]。隨之而來的，在對內(nèi)、對外2個企業(yè)場景，圍繞“人”“物”“信息”的各類數(shù)字化平臺系統(tǒng)，逐漸得到了越來越廣泛的應(yīng)用。然而，這些不同場景的數(shù)字平臺在發(fā)揮“降本增效”巨大價值的同時，其背后產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)也迎來了“管理難、使用難”的困境。海量、多源、碎片化、混合部署的背后，大數(shù)據(jù)被分散在不同的數(shù)據(jù)倉庫或數(shù)據(jù)湖里，形成了一個個割裂的“數(shù)據(jù)孤島”。在存儲層，則表現(xiàn)為部署方式不同、支持的數(shù)據(jù)類型不同、架構(gòu)不同的各種數(shù)據(jù)倉庫軟件或大數(shù)據(jù)平臺系統(tǒng)，而他們之間基本互不兼容、難以互通。

在市域內(nèi)建立數(shù)據(jù)資源中臺，集合區(qū)縣所有資源（數(shù)據(jù)、組件、云）申請/ 注冊、申請進度查詢、工單處理、資源最新動態(tài)等入口以及問題反饋。實現(xiàn)資源（數(shù)據(jù)、組件、云）的申請、申請進度查詢、以及申請的資源數(shù)、使用數(shù)以及資源產(chǎn)生的數(shù)據(jù)展示等；應(yīng)用的注冊、注冊進度查詢、應(yīng)用狀態(tài)以及通過應(yīng)用編目對本單位的應(yīng)用信息進行填報完善功能，在資源層級保障數(shù)據(jù)資源的互通。

市級統(tǒng)籌、縣級開發(fā)的農(nóng)業(yè)應(yīng)用場景，通過數(shù)據(jù)資源中臺將縣域內(nèi)開發(fā)的離散的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)資源、組件資源、云資源、應(yīng)用資源，整合成為一個整體，實現(xiàn)對外統(tǒng)一服務(wù)各類門戶，對內(nèi)統(tǒng)一調(diào)度各類資源，如圖2 所示。

圖2 衢州市農(nóng)業(yè)應(yīng)用資源中臺

對參與建設(shè)的各區(qū)縣，可以通過數(shù)據(jù)中臺，Excel 導(dǎo)入或者手動錄入的方式新增數(shù)據(jù)需求，需要填寫應(yīng)用場景、聯(lián)系人、聯(lián)系方式、數(shù)據(jù)名稱、數(shù)據(jù)項等信息，如圖3 所示。

圖3 區(qū)縣農(nóng)業(yè)應(yīng)用資源錄入界面

已經(jīng)提交的數(shù)據(jù)需求，經(jīng)過審批會自動推送到對應(yīng)的數(shù)源單位賬號下，由數(shù)源單位進行數(shù)據(jù)編目、歸集工作，同時實現(xiàn)對數(shù)據(jù)目錄的管理、更新等功能。

2.3 建設(shè)統(tǒng)一數(shù)據(jù)體系

數(shù)據(jù)體系建設(shè)內(nèi)容涵蓋數(shù)據(jù)采集歸集、行業(yè)數(shù)據(jù)庫建設(shè)、數(shù)據(jù)共享等內(nèi)容。

2.3.1 數(shù)據(jù)采集歸集系統(tǒng)

應(yīng)用場景的數(shù)據(jù)采集歸集系統(tǒng)，要推動全量歸集。強化感知采集，構(gòu)建“以數(shù)據(jù)自動沉淀為主、人工采集為輔”全時空多維度信息采錄感知網(wǎng)，提升數(shù)據(jù)歸集覆蓋面和實效性。同時要強化多維集成，通過構(gòu)建通用化的知識庫、數(shù)據(jù)倉、模型庫、算法庫以及規(guī)則和法律庫，加快數(shù)據(jù)集成、知識集成、工具集成、模塊集成、生態(tài)集成、案例集成，進而產(chǎn)生自主能力，形成決策輔助系統(tǒng)。

2.3.2 市級行業(yè)數(shù)據(jù)庫

建立“衢州市農(nóng)業(yè)特色產(chǎn)業(yè)行業(yè)數(shù)據(jù)庫”，包括衢州市水稻、生豬、柑橘、蜂蜜等農(nóng)業(yè)特色產(chǎn)業(yè)。數(shù)據(jù)來源途徑廣泛，應(yīng)包括已有業(yè)務(wù)系統(tǒng)、新建生產(chǎn)臺賬系統(tǒng)、智能設(shè)備采集及第三方審核的數(shù)據(jù)。利用統(tǒng)一數(shù)字資源中臺，對市域內(nèi)的農(nóng)業(yè)應(yīng)用場景進行注冊登記、編制數(shù)據(jù)目錄。在編目中要明確數(shù)據(jù)的更新頻次、數(shù)據(jù)范圍、數(shù)據(jù)責(zé)任單位、共享開放屬性等信息。各縣通過建立數(shù)據(jù)歸集機制，對外提供標準數(shù)據(jù)接口，將縣級的場景數(shù)據(jù)歸集到市級數(shù)據(jù)庫中，數(shù)據(jù)需經(jīng)過校核并按行業(yè)分類后入庫。

2.3.3 行業(yè)數(shù)據(jù)共享機制

行業(yè)數(shù)據(jù)按各場景分類歸口管理，利用統(tǒng)一數(shù)字資源中臺，歸集到統(tǒng)一的云資源中，匯總到市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局賬號。然后相應(yīng)場景申請數(shù)據(jù)回流，進行應(yīng)用開發(fā)。各部門其他應(yīng)用場景開發(fā)過程中，需要使用衢州市農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)的，可按場景建設(shè)需要提出申請，經(jīng)市縣業(yè)務(wù)部門審核、評估后，進行數(shù)據(jù)共享。

2.4 建設(shè)統(tǒng)一駕駛艙體系

在天氣、氣候不佳時，飛行員的直覺往往是錯誤的。因此，在飛行中，要相信儀表板。管理駕駛艙是為管理層提供的一站式?jīng)Q策支持的管理信息中心系統(tǒng)。高層在駕駛艙里可以看到所有做決策時需要的重要數(shù)據(jù)，就像飛機的儀表板，它以駕駛艙的形式，通過各種常見的圖表形象標示行業(yè)運行的關(guān)鍵指標（KPI），直觀的監(jiān)測行業(yè)運營情況，并可以對異常關(guān)鍵指標進行預(yù)警和分析。

市縣統(tǒng)籌、多家單位開發(fā)的農(nóng)業(yè)場景，不同行業(yè)、不同角色、不同場景，駕駛艙的形式差異大，為保證系統(tǒng)的一致性，需要加強統(tǒng)籌。在開發(fā)時，求同存異，從布局、顏色、圖標3 方面對系統(tǒng)做約定，提升全市農(nóng)業(yè)信息化系統(tǒng)的辨識度。

2.4.1 駕駛艙頁面布局

PC 端界面按1 920 px×1 080 px 分辨率進行設(shè)計，瀏覽器極速模式全屏和非全屏下自適應(yīng)。界面基本內(nèi)容布局按照九宮格或四宮格（推薦九宮格）布局。按左中右的結(jié)構(gòu)進行劃分，左右側(cè)為統(tǒng)計數(shù)據(jù)，中間為衢州市地圖和核心指標數(shù)據(jù)。

手機端界面IOS 版本頁面整體寬度750 px，Android 版本寬100%等比適配。以模塊化的方式設(shè)計內(nèi)容，模塊間距統(tǒng)一為24 px，模塊內(nèi)容距邊為34 px，標題欄高度96 px，標題文字為36 px。頭部應(yīng)顯示應(yīng)用名稱。

2.4.2 駕駛艙界面配色

色彩的運用原則首先考慮準確性，先保證達到信息傳遞、操作指引、交互反饋，或是強化、凸顯某一個信息的目的，其次再考慮識別性。從主色調(diào)、輔色調(diào)、預(yù)警顏色、圖表圖例、中性色5 方面做了約定。如農(nóng)業(yè)網(wǎng)頁駕駛艙設(shè)計主色調(diào)為藍色，因為藍色可以給人帶來平靜，大多數(shù)閱讀和學(xué)習(xí)類型材料的主色調(diào)是藍色。為增加畫面的層次，減少主色和配色之間的過渡對比，使整體顏色和諧相融，推薦用橙色、紅色、粉色作為配色；預(yù)警顏色采用紅、黃、綠標識指標信息，如同交通燈起到警示作用。

2.4.3 駕駛艙常用組件約定

組件是可以在不同的應(yīng)用程序中使用的對象集合，一般來說1個組件包括多個對象。組件功能是獨立的，組件可以重復(fù)使用、無縫升級，減少代碼量，使得代碼更容易維護。在駕駛艙設(shè)計中把組件分為模塊、圖表、地圖組件、業(yè)務(wù)統(tǒng)計數(shù)字4 部分，為使農(nóng)業(yè)體系系統(tǒng)盡量統(tǒng)一，做了如下約定。

1）模塊。PC 端以模塊化的方式設(shè)計內(nèi)容，模塊間距、模塊內(nèi)容邊距統(tǒng)一為16 px，標題文字為20 px。

2）圖表。推薦采用開源插件ECharts、AntV G2、G6 默認樣式。

3）地圖組件（非GIS）。推薦采用統(tǒng)一的GeoJson數(shù)據(jù)完成地圖渲染。統(tǒng)一居中放置，平鋪展現(xiàn)（禁止拉伸擠壓），不被任何塊狀元素遮蓋。地圖導(dǎo)航采用面包屑導(dǎo)航。統(tǒng)一放置于地圖組件左上方，用于表示當(dāng)前地圖層級，以及下鉆后返回上級地區(qū)。

4）業(yè)務(wù)統(tǒng)計數(shù)字。整數(shù)位如超出6 位，為便于閱讀，每4 位用逗號分隔，保留2 位小數(shù)。

3 衢州市農(nóng)業(yè)信息化市域頂層設(shè)計實踐成果

衢州農(nóng)業(yè)碳中和賬戶系統(tǒng)以傳統(tǒng)種植養(yǎng)殖、畜牧業(yè)循環(huán)利用、肥料使用等作為減排關(guān)鍵點，確定農(nóng)作物秸稈綜合利用、土壤固碳機制、畜禽糞污資源化利用3 條碳中和路徑，折算成碳中和值形成農(nóng)業(yè)碳中和賬戶。由衢州市統(tǒng)籌算法和總體界面，江山市、常山縣、開化縣、龍游縣分別設(shè)計低碳牧場、低碳果園、低碳有機肥、低碳水稻場景。為進一步推動衢州市農(nóng)業(yè)碳賬戶系統(tǒng)建設(shè)，統(tǒng)籌整合試點縣農(nóng)業(yè)碳賬戶的數(shù)字應(yīng)用、公共數(shù)據(jù)、智能組件等數(shù)字資源，統(tǒng)一特色應(yīng)用開發(fā)標準和數(shù)據(jù)格式，不斷夯實衢州市農(nóng)業(yè)碳賬戶建設(shè)的“數(shù)據(jù)底座”，打造市縣一體化智能化農(nóng)業(yè)碳賬戶平臺，從上述用戶體系、數(shù)據(jù)體系、駕駛艙體系，數(shù)字資源中臺4個方面加強頂層設(shè)計[10]。

項目實施1 年以來，形成涵蓋全市復(fù)種面積100畝（1 畝=0.067 hm2）以上種糧企業(yè)、年出欄1 000頭以上生豬養(yǎng)殖企業(yè)和所有有機肥生產(chǎn)企業(yè)，共計891 家主體為碳賬戶數(shù)據(jù)庫。

根據(jù)駕駛艙建設(shè)要求，采用9 宮格的形式形成了衢州市碳賬戶的總體界面，如圖4 所示。在總駕駛艙匯總了主體信息、貼標信息、產(chǎn)業(yè)碳結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵指標，通過中間的水稻、生豬、柑橘、有機肥可以點擊下層到相應(yīng)應(yīng)用場景，如圖5所示。各應(yīng)用場景風(fēng)格與總駕駛艙保持一致，展示關(guān)鍵指標和主要做法。

圖4 衢州市碳賬戶的總體界面

圖5 水稻行業(yè)展示界面

4 結(jié)語

從用戶體系、數(shù)據(jù)體系、駕駛艙體系和數(shù)字資源中臺4個方面入手，探索市級數(shù)字化建設(shè)統(tǒng)籌辦法，通過衢州市農(nóng)業(yè)碳賬戶實踐，證明該方法行之有效，可供全市農(nóng)業(yè)信息化其他領(lǐng)域借鑒。該方案加快了數(shù)據(jù)共建共享、互聯(lián)互通，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)應(yīng)用橫向協(xié)同、縱向貫穿，推進了為農(nóng)服務(wù)上下聯(lián)動、實時高效，助力提升全市農(nóng)業(yè)數(shù)字化管理與服務(wù)能力。