數(shù)字鄉(xiāng)村大數(shù)據(jù)平臺(tái)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

孫想 吳華瑞 郭旺 李慶學(xué) 彭程

摘要：在實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、推動(dòng)數(shù)字農(nóng)業(yè)與數(shù)字鄉(xiāng)村發(fā)展的時(shí)代背景下，為了提高鄉(xiāng)村數(shù)字化建設(shè)效率，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、系統(tǒng)協(xié)同、人工智能等手段獲取村鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施、自然環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)技術(shù)、商貿(mào)物流、社會(huì)保障、基層治理等動(dòng)靜態(tài)數(shù)據(jù)，構(gòu)建數(shù)字鄉(xiāng)村大數(shù)據(jù)平臺(tái)。平臺(tái)基于“數(shù)據(jù)中臺(tái)-業(yè)務(wù)前臺(tái)”服務(wù)架構(gòu)，支持多用戶定制、數(shù)據(jù)多維分析和多業(yè)態(tài)服務(wù)擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)興旺、生態(tài)宜居、鄉(xiāng)風(fēng)文明、治理有效、生活富裕5個(gè)系統(tǒng)，通過(guò)鄉(xiāng)村大數(shù)據(jù)管理、挖掘和決策分析為村鎮(zhèn)管理部門(mén)、經(jīng)營(yíng)組織和農(nóng)民提供個(gè)性化服務(wù)。該平臺(tái)已成功應(yīng)用于多個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，為鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、農(nóng)民生活品質(zhì)提高和基層治理能力提升提供一種開(kāi)放、高效的信息化解決方案。

關(guān)鍵詞：數(shù)字鄉(xiāng)村;大數(shù)據(jù);平臺(tái);技術(shù)架構(gòu);實(shí)現(xiàn)路徑;感知體系;服務(wù)

中圖分類(lèi)號(hào)：S126?? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2021）18-0181-08

收稿日期：2021-06-19

基金項(xiàng)目：國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（編號(hào)：2019YFD1101105）。

作者簡(jiǎn)介：孫 想（1974—），女，天津?qū)幒尤?，博士，研究員，主要從事農(nóng)業(yè)智能系統(tǒng)研究。E-mail：sunx@nercita.org.cn。

通信作者：吳華瑞，博士，研究員，主要從事農(nóng)業(yè)智能系統(tǒng)研究。E-mail：wuhr@nercita.org.cn。

在國(guó)家鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實(shí)施和數(shù)字經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的時(shí)代背景下，黨中央、國(guó)務(wù)院高度做出實(shí)施大數(shù)據(jù)和數(shù)字鄉(xiāng)村戰(zhàn)略、大力推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農(nóng)業(yè)等一系列重大部署，以縮小我國(guó)城鄉(xiāng)“數(shù)字鴻溝”。隨著物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展，鄉(xiāng)村管理與服務(wù)數(shù)據(jù)呈海量增長(zhǎng)趨勢(shì)，這些數(shù)據(jù)具有領(lǐng)域涉及廣、涵蓋鏈條長(zhǎng)、時(shí)空關(guān)聯(lián)特點(diǎn)顯著、尺度與粒度多樣等特點(diǎn)[1]。如何利用這些數(shù)據(jù)，為鄉(xiāng)村振興提供服務(wù)是擺在我們面前的重要課題。利用大數(shù)據(jù)貫穿鄉(xiāng)村“產(chǎn)業(yè)興旺、生態(tài)宜居、鄉(xiāng)風(fēng)文明、治理有效、生活富?！备鱾€(gè)環(huán)節(jié)，關(guān)聯(lián)“基礎(chǔ)設(shè)施、自然環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)技術(shù)、商貿(mào)物流、社會(huì)保障、基層治理”全要素，通過(guò)生產(chǎn)、生活、服務(wù)、管理等數(shù)據(jù)一體化管理與協(xié)同服務(wù)，為管理人員提供鄉(xiāng)村跨域服務(wù)與治理全息數(shù)據(jù)決策，為鄉(xiāng)村用戶提供精準(zhǔn)畫(huà)像與個(gè)性化服務(wù)，是未來(lái)支撐鄉(xiāng)村智慧化、現(xiàn)代化發(fā)展的有效途徑。

大數(shù)據(jù)通過(guò)收集種類(lèi)繁多、范圍廣泛的信息資源，挖掘獲得隱藏的有價(jià)值的信息，為鄉(xiāng)村治理和決策行為提供全息數(shù)據(jù)支撐，推動(dòng)鄉(xiāng)村治理的決策模式由經(jīng)驗(yàn)決策向數(shù)據(jù)決策轉(zhuǎn)變，提升鄉(xiāng)村的應(yīng)急管理能力。國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)的研究重點(diǎn)主要集中在數(shù)據(jù)感知采集、存儲(chǔ)管理、監(jiān)測(cè)與預(yù)警、數(shù)據(jù)挖掘與智能決策、平臺(tái)構(gòu)建與應(yīng)用綜述等方面[2-3]。采用物聯(lián)網(wǎng)、社交網(wǎng)絡(luò)交互、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、遙感衛(wèi)星、無(wú)人機(jī)等途徑，實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村大數(shù)據(jù)采集和高效匯聚管理，采用數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)挖掘和預(yù)測(cè)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，分析結(jié)果通過(guò)時(shí)間符號(hào)、地圖對(duì)比、時(shí)間統(tǒng)計(jì)圖、時(shí)間線、動(dòng)畫(huà)等方式進(jìn)行可視化展示[4-6]。數(shù)字鄉(xiāng)村實(shí)踐主要在鄉(xiāng)村網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、信息進(jìn)村入戶工程推進(jìn)、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用、農(nóng)村電商發(fā)展、農(nóng)業(yè)農(nóng)村大數(shù)據(jù)建設(shè)等方面取得進(jìn)展[7]。當(dāng)前，全國(guó)農(nóng)村“放管服”電子審批初見(jiàn)成效，“互聯(lián)網(wǎng)+基層黨建”、平安鄉(xiāng)村數(shù)字化平臺(tái)、“網(wǎng)格化+云平臺(tái)”“騰訊為村”“數(shù)字龍江”等智慧鄉(xiāng)村治理模式應(yīng)用形成試點(diǎn)，加快推進(jìn)了鄉(xiāng)村治理體系現(xiàn)代化建設(shè)。但數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)過(guò)程中，涵蓋村鎮(zhèn)各環(huán)節(jié)業(yè)務(wù)的數(shù)字化平臺(tái)建設(shè)缺少相關(guān)技術(shù)體系、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系、共性支撐體系借鑒，基層政府?dāng)?shù)字化建設(shè)缺少方案支撐。該研究圍繞鄉(xiāng)村振興的實(shí)施目標(biāo)，提出了國(guó)家、?。ㄊ?、區(qū)）、地市、縣（市、區(qū)）、鄉(xiāng)鎮(zhèn)全覆蓋的鄉(xiāng)村振興大數(shù)據(jù)管理體系，建立了數(shù)字鄉(xiāng)村大數(shù)據(jù)平臺(tái)設(shè)計(jì)方案，闡述了平臺(tái)實(shí)現(xiàn)相關(guān)的核心關(guān)鍵技術(shù)，為我國(guó)數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)提供支撐。

1 平臺(tái)體系框架設(shè)計(jì)

1.1 總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

平臺(tái)通過(guò)對(duì)鄉(xiāng)村基礎(chǔ)設(shè)施、自然環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)技術(shù)、商貿(mào)物流、社會(huì)保障、基層治理等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、全面的感知傳輸與智能處理分析，使得產(chǎn)業(yè)發(fā)展、治理決策、居民服務(wù)、設(shè)施配置、資源摸底更加科學(xué)精準(zhǔn)。從圖1可以看出，大數(shù)據(jù)貫穿鄉(xiāng)村振興“產(chǎn)業(yè)興旺、生態(tài)宜居、鄉(xiāng)風(fēng)文明、治理有效、生活富?！?個(gè)方面，平臺(tái)包括基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)、數(shù)據(jù)資源體系、應(yīng)用支撐體系、應(yīng)用服務(wù)體系、保障體系和大數(shù)據(jù)試點(diǎn)等內(nèi)容。

1.1.1 基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng) 構(gòu)建涵蓋全面物聯(lián)網(wǎng)感知、基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算存儲(chǔ)資源數(shù)據(jù)計(jì)算云的集約化數(shù)字村鎮(zhèn)基礎(chǔ)設(shè)施支撐體系，為新型數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)統(tǒng)一提供計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)感知等資源服務(wù)。

1.1.2 數(shù)據(jù)資源體系 建設(shè)數(shù)字鄉(xiāng)村數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，包括數(shù)字鄉(xiāng)村數(shù)據(jù)資源體系、數(shù)據(jù)共享開(kāi)放服務(wù)和共性支撐功能服務(wù)，匯聚村鎮(zhèn)部門(mén)數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、專(zhuān)題數(shù)據(jù)，涵蓋數(shù)據(jù)接入、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)匯聚、大數(shù)據(jù)指標(biāo)、數(shù)據(jù)定制服務(wù)等，打造數(shù)字鄉(xiāng)村大數(shù)據(jù)服務(wù)的大腦和中樞，構(gòu)建信息開(kāi)放集成環(huán)境，支撐應(yīng)用系統(tǒng)集成和跨部門(mén)跨領(lǐng)域信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)調(diào)。

1.1.3 應(yīng)用支撐體系 通過(guò)大數(shù)據(jù)分析模型、平臺(tái)用戶主體畫(huà)像、智能推薦、視頻圖像AI、知識(shí)圖譜、智能問(wèn)答、智能檢索、大數(shù)據(jù)產(chǎn)品等為數(shù)字鄉(xiāng)村賦能;建立基層治理體系、公共服務(wù)體系、監(jiān)測(cè)預(yù)警模型和決策分析指標(biāo)體系，形成業(yè)務(wù)模型庫(kù);時(shí)空數(shù)據(jù)一張圖，融合多來(lái)源村鎮(zhèn)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)圖屬一體化查詢、統(tǒng)一的地圖服務(wù)和空間拓?fù)浞治?統(tǒng)一認(rèn)證體系，屏蔽各系統(tǒng)域，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一認(rèn)證、統(tǒng)一授權(quán)、統(tǒng)一審計(jì)，實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)登錄;并支持與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)的接口接入，提供數(shù)據(jù)和系統(tǒng)接入服務(wù)。

1.1.4 應(yīng)用服務(wù)體系 圍繞數(shù)字鄉(xiāng)村試點(diǎn)業(yè)務(wù)管理部門(mén)、新型經(jīng)營(yíng)主體、村委會(huì)等用戶開(kāi)展業(yè)務(wù)需求分析，確定業(yè)務(wù)管理和服務(wù)流程，進(jìn)行本地化定制開(kāi)發(fā)，不斷完善和豐富平臺(tái)業(yè)務(wù)內(nèi)容。

（1）產(chǎn)業(yè)興旺。包括農(nóng)技推廣、無(wú)人化生產(chǎn)作業(yè)、云直播產(chǎn)業(yè)服務(wù)、生態(tài)旅游展示推薦、一鎮(zhèn)一業(yè)、一村一品、農(nóng)業(yè)社會(huì)化服務(wù)。

（2）生態(tài)宜居。包括環(huán)境空氣、飲用水源監(jiān)測(cè)、生態(tài)能源監(jiān)測(cè)、綠地智能管控、廢棄物回收管理、生態(tài)環(huán)境全景VR。

（3）鄉(xiāng)風(fēng)文明。包括規(guī)劃建設(shè)、移風(fēng)易俗、村落全景、田園綜合體、特色小鎮(zhèn)、鄉(xiāng)土文化保護(hù)。

（4）治理有效。包括人居環(huán)境治理、黨建引領(lǐng)、村民自治、“三務(wù)”公開(kāi)、福利保障、平安鄉(xiāng)村、資源底牌。

（5）生活富裕。包括就業(yè)醫(yī)療衛(wèi)生、便民服務(wù)、農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)城、生活品下鄉(xiāng)、村經(jīng)濟(jì)管理、教育培訓(xùn)。

1.1.5 試點(diǎn)建設(shè) 支撐全國(guó)“互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)”數(shù)字鄉(xiāng)村試點(diǎn)的建設(shè)，提供資源精細(xì)化管理、產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)增收、生態(tài)宜居、人居環(huán)境治理等典型解決方案。

（1）受益對(duì)象?？h（市、區(qū)）管理部門(mén)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街道）管理人員、村（社區(qū)）基層人員、村民、經(jīng)營(yíng)主體等。

（2）服務(wù)通道。通過(guò)管理后臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)臺(tái)賬的管理，通過(guò)網(wǎng)站進(jìn)行信息的發(fā)布，另外就是手機(jī)小程序、問(wèn)答機(jī)器人、村鎮(zhèn)服務(wù)e站、移動(dòng)采集APP等。

1.1.6 平臺(tái)保障體系。強(qiáng)化四大保障，保障平臺(tái)長(zhǎng)效運(yùn)維

（1）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。建立滿足新型村鎮(zhèn)信息化建設(shè)需求的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)、技術(shù)、安全規(guī)范體系支撐。

（2）運(yùn)營(yíng)推廣體系。實(shí)現(xiàn)團(tuán)隊(duì)、章程、資源、方案的規(guī)范管理，部門(mén)遵循集約建設(shè)、共建共享、互聯(lián)互通原則，按照統(tǒng)一規(guī)劃、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)推廣。

（3）政策制度體系。以縣（市、區(qū)）、鄉(xiāng)鎮(zhèn)鄉(xiāng)村建設(shè)法規(guī)、政策、制度為依托，形成數(shù)字化管理支撐制度體系。

（4）組織保障體系。為平臺(tái)運(yùn)行提供人才、機(jī)構(gòu)、資金支撐。

1.2 數(shù)據(jù)中臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)

鄉(xiāng)村大數(shù)據(jù)是指在鄉(xiāng)村生產(chǎn)生活管理和服務(wù)過(guò)程中產(chǎn)生的具有潛在價(jià)值的、動(dòng)態(tài)海量、多類(lèi)型的數(shù)據(jù)，其來(lái)源廣、內(nèi)容豐富、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及基礎(chǔ)設(shè)施、自然環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)技術(shù)、商貿(mào)物流、社會(huì)保障、基層治理各個(gè)方面，數(shù)據(jù)來(lái)源以鄉(xiāng)鎮(zhèn)部門(mén)和村委會(huì)數(shù)據(jù)為主，以歷年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為底，另外還涵蓋物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以及業(yè)務(wù)系統(tǒng)集成、互聯(lián)網(wǎng)挖掘、第三方共享等。

在數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)過(guò)程中，通過(guò)建設(shè)數(shù)據(jù)中臺(tái)（圖2），打造鄉(xiāng)村大數(shù)據(jù)生態(tài)環(huán)境，推動(dòng)大數(shù)據(jù)在數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)中的應(yīng)用。通過(guò)數(shù)據(jù)中臺(tái)提供的大數(shù)據(jù)技術(shù)工程能力，快速將鄉(xiāng)村各個(gè)領(lǐng)域的分散數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚整合，通過(guò)數(shù)據(jù)中臺(tái)提供的全域數(shù)據(jù)管理能力，集成應(yīng)用終端為鄉(xiāng)村振興提供精準(zhǔn)治理、惠及全民個(gè)性化智慧服務(wù)。

2 平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)與實(shí)現(xiàn)路徑

2.1 數(shù)據(jù)的感知

數(shù)字鄉(xiāng)村的治理與服務(wù)離不開(kāi)對(duì)態(tài)勢(shì)數(shù)據(jù)的感知利用。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境、村莊安全、全產(chǎn)業(yè)鏈追溯、人居環(huán)境治理等場(chǎng)景感知和互聯(lián)，通過(guò)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)感知分析提升決策效率及精度。

（1）數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)中物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通常包括天線基站、路燈照明控制、視頻監(jiān)控管理、廣告屏播控、社區(qū)、農(nóng)田、景區(qū)環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、入戶小喇叭廣播、一鍵緊急呼叫、水質(zhì)、水位監(jiān)測(cè)、井蓋監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)設(shè)施監(jiān)控、冷鏈倉(cāng)儲(chǔ)物流監(jiān)控等，通過(guò)物聯(lián)感知手段提升公共安全、鄉(xiāng)村管理、道路交通、生態(tài)環(huán)境、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作業(yè)等智能感知水平（圖3）。

（2）建立數(shù)字鄉(xiāng)村時(shí)空基礎(chǔ)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)以鄉(xiāng)村為單元的遙感遙測(cè)、移動(dòng)定位、激光雷達(dá)等各類(lèi)地理空間數(shù)據(jù)和時(shí)空大數(shù)據(jù)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一匯聚和統(tǒng)一服務(wù)，構(gòu)建鄉(xiāng)村空間形態(tài)典型模式提取及應(yīng)用服務(wù)[8-9]。

（3）建立開(kāi)放式數(shù)字鄉(xiāng)村感知處理系統(tǒng)，通過(guò)系統(tǒng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、設(shè)備接入標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)共享規(guī)范、服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)、業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)感知設(shè)備的規(guī)范化接入和數(shù)據(jù)匯聚，支持新型智能終端接入應(yīng)用，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，支撐數(shù)字鄉(xiāng)村全量信息視圖的構(gòu)建（圖4）。

2.2 數(shù)據(jù)的集成

數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)涉及的數(shù)據(jù)類(lèi)型包括實(shí)時(shí)消息類(lèi)數(shù)據(jù)、結(jié)構(gòu)化報(bào)表和屬性類(lèi)數(shù)據(jù)、非結(jié)構(gòu)化文本圖片、視頻語(yǔ)音流式數(shù)據(jù)等， 采用Spring Batch的系統(tǒng)構(gòu)架+彈性可擴(kuò)展分布式內(nèi)存數(shù)據(jù)管理平臺(tái)VMware vFabric Gemfire+開(kāi)源的Services框架Apache CXF進(jìn)行多源異構(gòu)數(shù)據(jù)集成整合[10]，主要包括3個(gè)階段。

2.2.1 數(shù)據(jù)批量讀取 批量高速讀取鄉(xiāng)村業(yè)務(wù)流程上的所有數(shù)據(jù)，包括人口、經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)、企業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，一站式居民服務(wù)、基層治理業(yè)務(wù)管理事務(wù)數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)交易流式數(shù)據(jù)，存入中間高速緩存中。

2.2.2 數(shù)據(jù)整合與映射 利用映射處理器將文件數(shù)據(jù)映射成對(duì)象數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)類(lèi)型適配不同的數(shù)據(jù)處理器，將高速緩存中的服務(wù)信息、治理流程、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、農(nóng)產(chǎn)品交易等不同類(lèi)型數(shù)據(jù)一一映射到不同數(shù)據(jù)處理器，調(diào)用對(duì)應(yīng)的服務(wù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并存入相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)表，與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)建立關(guān)聯(lián)關(guān)系。

2.2.3 數(shù)據(jù)計(jì)算與存儲(chǔ) 根據(jù)“產(chǎn)業(yè)興旺、生態(tài)宜居、鄉(xiāng)風(fēng)文明、治理有效、生活富?！鄙蠈訕I(yè)務(wù)應(yīng)用需要，建立DAO服務(wù)接口，支持Gemfire、jdbc、hibernate、jms的訪問(wèn)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)過(guò)程數(shù)據(jù)的服務(wù)發(fā)布。

2.3 數(shù)據(jù)的分析

圍繞數(shù)字鄉(xiāng)村大數(shù)據(jù)分析需求，利用統(tǒng)計(jì)分析、決策樹(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊數(shù)學(xué)、圖像識(shí)別、知識(shí)學(xué)習(xí)、時(shí)空關(guān)聯(lián)分析等數(shù)據(jù)挖掘、預(yù)測(cè)模型、可視化分析方法，面向鄉(xiāng)村管理部門(mén)、經(jīng)營(yíng)組織等用戶，提供統(tǒng)一調(diào)度、高度集成的發(fā)展監(jiān)測(cè)、預(yù)警處置、決策分析大數(shù)據(jù)分析服務(wù)，為鄉(xiāng)村現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)提供持續(xù)的跟蹤、監(jiān)測(cè)、評(píng)估和分析輔助決策支撐，村集體資產(chǎn)監(jiān)測(cè)分析實(shí)例見(jiàn)圖5。

2.4 數(shù)據(jù)的服務(wù)

2.4.1 農(nóng)民服務(wù)數(shù)據(jù)圖譜

分析鄉(xiāng)村振興大數(shù)據(jù)用戶服務(wù)需求，前面提到平臺(tái)受益用戶包括縣（市、區(qū)）管理部門(mén)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)（街道）管理人員、村（社區(qū)）基層人員、村民、經(jīng)營(yíng)主體等，在數(shù)據(jù)感知、管理、分析基礎(chǔ)之上，需要根據(jù)用戶的需求提供個(gè)性化精準(zhǔn)信息服務(wù)。從數(shù)據(jù)全生命周期服務(wù)用戶角度出發(fā)，本研究構(gòu)建了基于知識(shí)圖譜的不同用戶的數(shù)據(jù)服務(wù)模型（圖6）。

選擇具有典型代表性的居民生活、生產(chǎn)、保障、安全等服務(wù)相關(guān)概念及其特征詞建立本體邏輯描述模型，抽取資源中的類(lèi)/實(shí)體、屬性-值、關(guān)系、實(shí)例，形成圖譜庫(kù)。本研究針對(duì)不同的知識(shí)源類(lèi)型采用不同的抽取方法。對(duì)于無(wú)結(jié)構(gòu)的純文本知識(shí)，采用弱監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)的增量迭代抽取方式。網(wǎng)頁(yè)中表格等半結(jié)構(gòu)化知識(shí)，使用基于封裝器（wrapper）的抽取方法。數(shù)據(jù)庫(kù)屬于結(jié)構(gòu)化知識(shí)，通過(guò)D2R（relational database to RDF）映射方法轉(zhuǎn)化為圖譜中的鏈接數(shù)據(jù)。

本研究建立了村民用戶從出生到終老可獲得的數(shù)據(jù)服務(wù)圖譜，并給出了參與土地流轉(zhuǎn)管理的圖譜片段。在土地流轉(zhuǎn)過(guò)程中，首先涉及農(nóng)民個(gè)人基本信息，尤其是戶籍信息影響土地的確權(quán)分配;其次戶主進(jìn)行承包地確權(quán)登記，并獲得確權(quán)證，包括土地編碼、面積、地理位置等確權(quán)信息[11];如果土地流轉(zhuǎn)了，還涉及到流轉(zhuǎn)類(lèi)型、對(duì)象、合同內(nèi)容和收益等?；谵r(nóng)民服務(wù)數(shù)據(jù)圖譜，可以為農(nóng)民提供各個(gè)階段的精準(zhǔn)信息服務(wù)。

2.4.2 鎮(zhèn)村基層治理網(wǎng)格數(shù)據(jù)圖譜

借鑒農(nóng)村社區(qū)網(wǎng)格化管理模式，整合村鎮(zhèn)黨建、民政、衛(wèi)生、計(jì)生、農(nóng)經(jīng)、綜治、司法、教育、土地等各個(gè)部門(mén)事務(wù)大數(shù)據(jù)，以鄉(xiāng)村社區(qū)或村民小組為網(wǎng)格管理單元，以網(wǎng)格內(nèi)各種要素對(duì)象為管理內(nèi)容，以網(wǎng)格員（保潔員、農(nóng)技員、管水員、護(hù)林員、統(tǒng)計(jì)員、治安巡防隊(duì)員等）為感知觸角，采集具有時(shí)空屬性的公共事務(wù)治理數(shù)據(jù)，進(jìn)行快速分析和反饋處理（圖7），服務(wù)器采用GIS空間化處理，實(shí)時(shí)對(duì)縣域、鎮(zhèn)域網(wǎng)格內(nèi)人口、經(jīng)濟(jì)收入、環(huán)境氣象、突發(fā)事件、自然災(zāi)害等具有時(shí)空尺度和多維屬性特征信息的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)提取;另外，對(duì)行政區(qū)域信息、公共服務(wù)設(shè)施、地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)、宅基地、產(chǎn)業(yè)分布、安全監(jiān)控點(diǎn)等基礎(chǔ)地理信息和屬性數(shù)據(jù)按照空間數(shù)據(jù)模型進(jìn)行高效的索引處理、空間關(guān)系和屬性關(guān)系關(guān)聯(lián)計(jì)算，實(shí)現(xiàn)可視化化管理、科學(xué)配置決策和應(yīng)急處置。

2.4.3 鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)圖譜

智慧生產(chǎn)、精準(zhǔn)營(yíng)銷(xiāo)是農(nóng)民增收的有效手段，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、農(nóng)村合作經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)是區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展宏觀決策的基礎(chǔ)，通過(guò)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展大數(shù)據(jù)建模分析發(fā)現(xiàn)潛在的數(shù)據(jù)規(guī)律，提供統(tǒng)一調(diào)度、高度集成的大數(shù)據(jù)模擬預(yù)測(cè)服務(wù)，指導(dǎo)鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)興旺發(fā)展。從生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者角度，建立模型模擬農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)劃、質(zhì)量安全、氣象條件、長(zhǎng)勢(shì)、上市期及產(chǎn)量等影響因素之間的潛在關(guān)系，指導(dǎo)科學(xué)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)高效增產(chǎn)。從區(qū)域管理角度，集成農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、市場(chǎng)銷(xiāo)售、消費(fèi)需求與產(chǎn)量、進(jìn)出口貿(mào)易等數(shù)據(jù)進(jìn)行建模分析，發(fā)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)規(guī)律，可感知市場(chǎng)異常波動(dòng)、及時(shí)預(yù)警突發(fā)事件、提前防范農(nóng)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)等。

農(nóng)村產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)圖譜主要涵蓋農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、農(nóng)村合作經(jīng)濟(jì)4個(gè)子圖譜。其中農(nóng)業(yè)生產(chǎn)圖譜依托農(nóng)業(yè)學(xué)科和專(zhuān)業(yè)詞匯庫(kù)，融入氣象、環(huán)境、土壤等物聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，將品種、栽培、植保、水肥、采收等環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，形成標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)技術(shù)指導(dǎo)方案。如作物病害知識(shí)圖譜，并將病害實(shí)體與相關(guān)的圖像、視頻數(shù)據(jù)智能關(guān)聯(lián)，讓農(nóng)民了解病害的發(fā)生原因及規(guī)律、不同時(shí)期不同發(fā)生部位的病狀特征、標(biāo)準(zhǔn)化防控方法、所需藥物和對(duì)應(yīng)劑量等知識(shí)內(nèi)容。

農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)圖譜關(guān)聯(lián)農(nóng)產(chǎn)品品牌、規(guī)模、價(jià)格、進(jìn)出口、生產(chǎn)資料、成本等數(shù)據(jù)，為區(qū)域農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)預(yù)警、行情和成本分析等提供支撐（表1）。

3 鄉(xiāng)村振興大數(shù)據(jù)平臺(tái)定制應(yīng)用

基于“平臺(tái)上移、服務(wù)下延”的思想，基于支持低成本、易擴(kuò)展、可復(fù)制的支撐平臺(tái)總體框架、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系和云平臺(tái)部署運(yùn)行框架，以移動(dòng)智能應(yīng)用為主，以用戶交互優(yōu)化和實(shí)用性為前提，基于微服務(wù)理念的“大中臺(tái)、小前臺(tái)”平臺(tái)架構(gòu)的鄉(xiāng)村振興大數(shù)據(jù)平臺(tái)，通過(guò)可視化數(shù)據(jù)定制、功能定制工具，承載多個(gè)示范點(diǎn)鄉(xiāng)村振興個(gè)性化大數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)。

3.1 平臺(tái)應(yīng)用實(shí)例分析

3.1.1 數(shù)據(jù)指標(biāo)建立

首先圍繞平谷大華山鎮(zhèn)鄉(xiāng)村振興大數(shù)據(jù)服務(wù)核心需求，建立了涵蓋基礎(chǔ)設(shè)施、農(nóng)村資源、人口經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、教育醫(yī)療、社會(huì)保障、公共服務(wù)等一級(jí)指標(biāo)的大華山鎮(zhèn)鄉(xiāng)村振興數(shù)據(jù)指標(biāo)體系，為數(shù)據(jù)采集管理及分析提供基礎(chǔ)支撐。

依據(jù)數(shù)據(jù)分析支撐要求，按照數(shù)據(jù)的采集方式與影響程度，可將其分為動(dòng)態(tài)指標(biāo)、靜態(tài)指標(biāo)和關(guān)聯(lián)指標(biāo)3類(lèi)。

（1）動(dòng)態(tài)指標(biāo)。在鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析中指標(biāo)值隨時(shí)間變化而發(fā)生變化，如人口、勞動(dòng)力、農(nóng)資供應(yīng)、農(nóng)機(jī)動(dòng)力，大桃種植面積、品種、樹(shù)齡、株數(shù)、產(chǎn)量、銷(xiāo)售價(jià)格等，這些指標(biāo)數(shù)據(jù)的變化可以直接指示生產(chǎn)效益的變化。

（2）靜態(tài)指標(biāo)。在鄉(xiāng)村公共服務(wù)設(shè)施配置分析中指標(biāo)本身不會(huì)輕易隨時(shí)間變化而發(fā)生變化，如醫(yī)院學(xué)校配置、健身廣場(chǎng)、機(jī)井配置、大桃交易市場(chǎng)等，這些指標(biāo)值涵蓋了鄉(xiāng)村公共服務(wù)狀態(tài)的主要影響因素。

（3）關(guān)聯(lián)指標(biāo)。需要進(jìn)行二次解譯或計(jì)算，轉(zhuǎn)換成能夠直接用于分析的數(shù)據(jù)，如生產(chǎn)環(huán)境、氣象條件、土壤墑情、病蟲(chóng)害發(fā)生、化肥使用、疏花疏果等對(duì)產(chǎn)量的影響。

3.1.2 數(shù)據(jù)采集分析

采用在線交互式的鄉(xiāng)村社區(qū)網(wǎng)格單元?jiǎng)澐峙c扁平式村、組、戶編碼方法，實(shí)現(xiàn)以網(wǎng)格為單元的突發(fā)事件、環(huán)境問(wèn)題、生產(chǎn)需求、市場(chǎng)銷(xiāo)售等多源信息的采集、展示和快速分析，通過(guò)網(wǎng)格管理服務(wù)流程設(shè)置與流程優(yōu)化，使得村鎮(zhèn)社區(qū)公共服務(wù)更加高效便捷。以桃產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)采集為例，網(wǎng)格員采集小程序和桃產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)（圖8），通過(guò)桃產(chǎn)業(yè)地圖可獲得上市期品種分布、產(chǎn)量預(yù)測(cè)，為桃產(chǎn)品鎮(zhèn)村統(tǒng)一銷(xiāo)售提供數(shù)據(jù)支撐。

4 結(jié)論

本研究分析了數(shù)字鄉(xiāng)村建設(shè)現(xiàn)狀，結(jié)合我國(guó)鄉(xiāng)村振興數(shù)字化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和當(dāng)前的任務(wù)要求，分析鄉(xiāng)村振興大數(shù)據(jù)平臺(tái)的業(yè)務(wù)架構(gòu)，并給出了大數(shù)據(jù)感知、處理和分析的技術(shù)框架，同時(shí)結(jié)合未來(lái)業(yè)務(wù)場(chǎng)景分析了核心業(yè)務(wù)技術(shù)實(shí)現(xiàn)路徑，支持多用戶定制、數(shù)據(jù)多維分析和多業(yè)態(tài)服務(wù)擴(kuò)展，該平臺(tái)已成功應(yīng)用于多個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，為鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、農(nóng)民生活品質(zhì)和基層治理能力提升提供一種開(kāi)放、高效的信息化解決方案，為依托新技術(shù)賦能鄉(xiāng)村振興大數(shù)據(jù)平臺(tái)試點(diǎn)應(yīng)用和個(gè)性化定制服務(wù)提供支撐。

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