農村網絡信息共享服務平臺建設研究

福建省科技管理干部學校 陳 娟

農村網絡信息共享服務平臺建設研究

福建省科技管理干部學校 陳 娟

本文就農村信息化過程中涉農信息資源整合和共享問題展開研究，綜合集成計算機技術、網絡技術、現代通訊技術以及GIS技術，研究搭建一個綜合化、集成化的農村網絡信息共享服務平臺，探索一條適合我國農村信息化發展的涉農信息資源整合和共享的新路。

農村信息化；服務平臺；網站聯動；電子商務

農業和農村信息化工作是我國當前做好“三農”工作的一項有效措施，也是我國實現農業現代化和全面建設社會主義新農村的一項重要內容。近幾年，我國農村信息化建設逐步加快，農村信息網絡基礎設施和工作體系建設已初具規模，農村信息服務模式不斷創新。但從當前我國農村實際發展狀況來看，農村信息化工作仍然存在政府宏觀調控能力不足、基礎設施薄弱、服務模式不完善、信息資源分散、多頭建設分散管理和信息人才隊伍建設盲目等問題，尤其是農村信息化資源沒有得到合理的共享和有效的應用，造成很大的浪費。區域內涉農網站如同“信息孤島”，沒有形成合力共同面向網民。當前，區域內涉農網站急需互連互通、資源共享、同舟共濟、共同發展。

本文正是基于目前農村信息化工作中存在的這一難題，以福建省寧德市及所轄區域為研究對象，著重研究我國區域農村信息化過程中跨部門、跨學科、多層次的農村網絡信息服務共享平臺建設，實現區域農村信息資源的合理共享和有效應用，促進區域農村信息化工作健康有效發展。

1.平臺概述

1.1 平臺概述

農村網絡信息服務平臺(Rural Information Services Platform Based on Web)就是一種支持農村信息資源服務的網絡化平臺，是實現農村信息資源共享與服務的基礎設施，是農村信息集成化和網絡化服務的載體，是計算機技術、網絡技術、通訊技術和3S技術等的軟硬件的集成，是農村信息化的基礎和核心部分。

1.2 研究區域概況

寧德市地處中亞熱帶，屬亞熱帶海洋季風氣候區，氣候溫暖、濕潤、積溫高、日照長，年平均氣溫14.7°C到19.3°C之間，雨量充沛，四季常青，具有區域性小氣候優勢，適宜多種動植物生長，農作物以水稻、蔬菜、果樹、食用菌、茶葉為主。寧德市海域遼闊，海岸線長達878公里，約占全福建省的三分之一，深水碼頭岸線居福建省首位，有三都澳、沙埕、三沙、賽岐、下白石等天然良港。位于全國海岸線中心點的三都澳，水深港闊，不凍不淤，拋錨、避風條件具備，可建5-50萬噸級泊位多處，深水域面積和深水岸線長度均居世界之首，是“世界不多、中國僅有”的天然良港。寧德水產資源極為豐富，帶魚、石斑魚、對蝦、牡蠣、泥蚶、文蛤、海蟶以及海帶、紫菜、裙菜等主要水產品均在全省占有重要地位。淺海面積126.7萬畝，灘涂面積65.4萬畝，占福建省的22%，適宜貝類、藻類和海產品養殖。

寧德市郵電通訊已實現電話交換程控化，傳輸數字化，所有鄉鎮和大部分農村均能直拔國際國內長途電話，移動電話覆蓋全區。數據通信網也具一定規模，可以為社會提供各類聲訊服務、電子信箱、會議電視、傳真存儲轉發、虛擬交換網、高速數據傳輸、數據庫檢索等現代通信手段。郵政通信網遍布城鄉，可以辦理國際國內特快專遞、商業信函、有聲信函、商業包裹和代客報關等業務。

1.3 平臺總體架構

根據區域實際和需求，平臺以橫向形成互連互通的市級涉農部門網站群，縱向建立“市縣鄉村”四級網站群，實現信息整合共享，消除“信息孤島”，服務“市、縣、鄉、村”四級用戶為建設目標，總體架構分為基礎層（網控中心）、數據層（數據中心）、應用層（多個應用系統）和展示層（綜合信息服務平臺），重點實現農村綜合信息服務、農村電子政務、農業電子商務以及區域農村信息資源整合和共享等方面的功能。具體的建設內容為：網控中心、數據中心、應用系統和綜合信息發布平臺等四個主要部分。平臺總體架構如圖1所示。

圖1 平臺總體架構

圖2 市級農業主網站一級欄目規劃示意圖

圖3 農村四級網站聯動綜合信息服務平臺系統結構圖

圖4 “市、縣、鄉、村”四級網站信息聯動共享示意圖

2.平臺建設

2.1 基礎網絡系統建設

本著“政府搭臺、部門合唱、互連互通、資源共享”的建設方針，將寧德市所轄區縣涉農部門的網絡系統通過數字專線聯接起來，鄉鎮通過vpdn撥號的形式連接到市農業信息中心網絡中，將區域農業信息系統納入統一規劃、統一管理的集中式模式中。網控中心采用TCP/IP協議和分布式星型拓撲結構組建局域網系統，以千兆主干技術和10/100M交換桌面技術建立區域農村信息化網絡系統和良好的服務器系統，實現系統的集成，形成區域農村信息化網絡服務硬件共享平臺，并根據實際情況建立一個從防護—檢測—響應包括物理安全、系統安全、數據安全、安全管理的安全防護體系，保證整個網絡安全運行。

2.2 農村四級網站聯動系統建設

2.2.1 系統建設內容

系統建設目標是運用統一的硬軟件平臺整合各類涉農信息資源，形成“市、縣、鄉、村”四級聯網互動和信息資源共享的格局，重點協助各級涉農職能部門處理好電子政務、網上審批、協同辦公等工作，避免重復投資造成浪費，同時為涉農企業和農民專業戶提供信息和信息技術支持并為廣大農民和涉農工作者提供科技、文化和生活等方面的綜合信息服務。

系統建設內容主要體現在四級網站的欄目設計上，整個系統包括農業、林業、水利、畜牧、科技等領域的涉農部門，內容按照不同行業分別劃分和共享，在總平臺上集成發布。因系統較為龐大，本文以農業信息網站群的信息聯動共享為例展開研究。

(1)市級農業主網站的信息資源規劃

市級主網站除設五個常規欄目外共設計16個一級欄目，如圖2所示。

五個常規欄目是：關于我們、站內搜索、請您留言、友情鏈接、聯系我們等。每個一級欄目下又分為相應的二級欄目，如農業動態又下設綜合快訊、熱點問題、科技動態、經濟動態、農業熱線5個二級欄目；農業科技欄目又分為9類信息：種植技術、養殖技術、貯藏加工、農業裝備、生物技術、設施農業、防災減災、新品種、新成果等，閩臺合作提供臺灣農業、工作動態、發展動態、投資服務、試驗區等信息。

(2)縣區級農業信息網站服務內容

縣區級農業信息網站服務內容除去常規欄目外，主要分為以下四類：

1)對外宣傳類，內容包括：縣區農業、農業科普、名優特產、企業展臺、名鄉強鎮等。

2)政務新聞類，內容包括：農業動態、政務公開、網上辦事等。

3)法規科技類，內容包括：政策法規、農業科技、農業產業化、農業信息化等。

圖5 農產品電子商務平臺系統總結構圖

圖6 基于WebGIS農村空間信息發布技術路線圖

4)市場交互類，內容包括：供求熱線、市場行情、網上交易等。

(3)鄉鎮綜合信息網站服務內容

鄉鎮綜合信息網站服務內容除去常規欄目外，主要包括以下七個欄目：鎮情簡報、組織機構、鄉鎮動態、供求信息、本地特產、村莊集萃等。

(4)村級網絡名片服務內容

村級網絡名片服務內容主要包括：村莊簡介、特色產業、村務公開、村規民約、兩委班子、致富能手等內容。

2.2.2 系統設計

2.2.2.1 系統邏輯結構設計

系統邏輯結構采用目前廣泛流行的網絡數據技術，即瀏覽器+服務器(WEB服務器+數據庫服務器)的B/S結構。WEB服務器應用平臺設計選用IBM X260服務器，使用LINUX操作系統，EB服務器軟件設計使用TOMCAT，數據庫服務器設計選用SUN公司的V系列型機作為硬件平臺，操作系統采用SOLARIS10，數據庫軟件采用ORACLE10g。系統邏輯結構設計如圖3所示。

2.2.2.2 系統數據四級網站聯動設計

在“市、縣、鄉、村”四級涉農網站的欄目中提取政策法規、農事指導、通知公告、農業科技和遠程教育等作為下行欄目；取本地動態、名優特產、網上求教、供求信息等為上行欄目；每級網站又有特色欄目作為網站自身特色，如發展環境、招商園地、特色旅游等。并為上行、下行和獨有三類欄目信息設計不同的數據共享模式，一是單信息資源共享模式，主要采用統一數據庫和兩級數據庫設計；二是各級網站獨享信息資源，主要采用獨立數據庫。“市、縣、鄉、村”四級網站信息聯動共享如圖4所示。

2.3 應用系統建設

應用系統的建設直接關系到農業和農村信息化的效果，因其范圍廣泛，涉及農村經濟、政治、社會和文化等方面，根據現階段農業和農村信息化發展現狀及區域特點，本文主要研究農村電子商務系統和農業資源涉農空間信息發布系統。

2.3.1 農村電子商務系統建設

2.3.1.1 系統體系結構

平臺設計采用b/s三層構架，具體結構為：瀏覽器/Web服務器/數據庫服務器，在瀏覽器上實現表示層功能，在Web服務器上實現功能層的業務邏輯處理。采用Tomcat作J2EE服務器，Oracle作為數據庫平臺，該架構模式將以前管理信息系統的功能覆蓋范圍擴大到供應商和客戶，使電子商務、客戶關系管理(CMS)的實現真正成為可能。平臺總的體系結構如圖5所示。

2.3.1.2 系統功能設計

根據當前農產品銷售需求及電子商務現狀，系統功能主要設計五個方面的內容：

(1)電子商務平臺管理系統

主要實現會員的注冊、審核管理；市場管理員的認定；銀牌會員的訂單管理、銷售情況統計；產品廣告位管理；企業廣告位管理；系統管理員權限的分配設置管理及統計信息、刪除無效信息、決策支持信息、訪問量統計等。

(2)農產品網上展示交易系統

作為農產品電子商務平臺建設的關鍵部分，涉及到電子商務的主要功能和產品數據類別的劃分，在農產品網上展示交易系統功能設計上，采用模塊化設計，共設計產品展示定購、產品管理、訂單處理、信息統計等四個功能模塊。用戶可足不出戶實現網上購物，通過銀行、郵局等方式實現異地付款或者直接在線支付；注冊為高級會員的用戶可建立自己的網上銷售體系，一類會員為半自主管理(銀牌會員)，會員僅管理自己的產品，訂單、銷售情況等由系統設定的管理員管理；另一類會員為全自主管理(金牌會員)，會員管理自己的產品、訂單、客戶群、統計等信息，建立物流體系。

(3)農產品市場和價格信息管理系統

該系統建立農產品市場信息庫；建立實時采集發布體系，并實現價格信息的實時滾動顯示；建立農產品及涉農產品價格趨勢分析預測系統。主要設計市場報價、即時報價和信息管理三個功能模塊。市場報價功能模塊又分為：市場價格查詢、品種價格查詢、市場情況介紹、價格在線更新等四項功能；信息管理功能模塊又分為：品種管理、市場管理、即時報價管理、市場報價管理等四項功能。

(4)農產品及涉農產品網上拍賣系統

本系統只有會員才能登陸，而且只有銀牌、金牌會員才可以拍賣產品，普通會員只能拍買產品。本部分主要功能是將要拍賣的商品發布到網上，主要包括錄入、修改、刪除等。

(5)農產品供求信息發布管理系統

農產品供求信息管理系統是農業電子商務最為重要的一項功能，用戶注冊為普通會員后，可發布供求信息、查看留言、管理供求信息，并實現信息的內容檢索等。

農村電子商務系統設計過程中采用數據庫鏈接池技術、單點登陸技術等關鍵技術，使系統功能得以高效、安全地實現。

2.3.2 基于WebGIS的農村空間信息發布系統建設

2.3.2.1 系統建設目標

隨著計算機軟硬件技術和網絡技術的飛速發展，WebGIS已廣泛地應用于社會各個領域，為人們提供了一種在全球范圍內發布和展示區域空間特征以及獲得各種信息的新手段。本系統旨在利用Web技術、JSP技術、WebGIS和Oracle數據庫技術構建區域農村空間信息共享和發布平臺，為區域政府和涉農企事業單位提供一個農村基礎空間信息查詢、分析和研究平臺。

2.3.2.2 技術路線

基于WebGIS農村空間信息發布平臺是一個涉及多部門、多學科的系統工程，是現代通訊技術、計算機技術、網絡技術和3S技術的充分集成，從技術在系統中應用流程考慮，把整個系統技術路線分為五個方面，即數據獲取、信息管理、信息加工、結果輸出和信息發布等。技術路線如圖6所示。

2.3.2.3 系統設計

2.3.2.3.1 系統體系結構設計

整個系統采用基于業界標準的三層體系結構，采用這種體系結構無論從平臺開發的角度還是考慮到業務需求，均是一個結構靈活、且便于調整的空間信息系統。其底層數據庫管理系統通過數據庫接口軟件實現與平臺中其它應用系統的共享，空間與屬性數據的處理采用Oracle10g+ESRIArcSDE；系統管理、數據維護和信息服務等功能集合采用B/S的方式；系統開發采用ESRIArcInfo+MapObjectErdas；信息發布與服務采用ESRIArcIMS+Tomcat。

2.3.2.3.2 系統功能設計

系統分為應用服務和管理維護兩大類功能，系統管理維護功能包括用戶權限管理功能、系統信息采集功能、數據處理和編輯功能及系統維護功能等；應用服務功能包括地圖瀏覽功能、地圖查詢定位功能、地圖輸出功能、地圖量測功能、緩沖區功能、輔助功能以及決策支持功能等。

2.3.2.3.3 系統的數據庫架構設計

遵循GIS數據建庫的基本原則和方法，采用分層的方式來管理各種空間數據。實現圖形數據和屬性數據的一體化管理，將圖形與屬性在邏輯上和物理上統一起來，便于進行空間數據的查詢與統計分析，為系統應用功能的擴展提供便利的空間數據接口。

(1)空間數據庫架構設計

系統空間數據庫選取寧德市1:10000的地形數據為背景數據，在該數據的基礎上添加其他的數據圖層，其他系統所需要的專題數據，都以點或面的形式作為地形數據庫的一個個圖層，在地形數據庫里進行添加，每一類專題數據就是一個圖層。農村空間數據庫主要內容有基礎空間數據、農業資源空間數據、農村環境空間數據和農村經濟空間數據等四個方面組成，其中，基礎空間數據包括：數字高程模型(DEM)、數字正射影像圖(DOM)、數字線劃圖(DLG)、數字柵格地圖(DRG)以及地名數據等；農業資源空間數據包括：森林資源覆蓋圖、土地利用現狀圖、區域水資源分布圖、區域內特種生物資源分布圖等；農村環境空間數據包括：區域歷年農業氣象災害專題圖、農村河流污染狀況分布圖、農村面源污染情況示意圖等；農村經濟空間數據包括：區域農村人口分布圖、區域縣鄉經濟發展狀況圖、現代農業發展規劃圖等。

(2)屬性數據庫架構設計

屬性數據庫架構設計以市、縣、鄉、村四級為單位的基礎地理、農業資源、農村環境、農村經濟和農村文化等空間數據，與空間數據庫一起嚴格按照國家標準和規范來制定元數據庫、數據字典和數據系列表結構，同時，制訂配套的屬性數據采集標準與規范，便于整合和共享農業和農村空間信息，并以此為基礎設計屬性數據庫。

2.3.2.3.4 區域農林水資源檢測的差分GPS控制網設計

目前，GPS在農林業及水利中的應用越來越廣，已成為現代農林業測量中重要的工具之一。由于農林業空間信息的復雜性，GPS在農林業和水利中的應用仍然存在很多問題有待研究，如手持式GPS單機實時定位精度達到了±15m，但還不能達到農林水資源監測要求定位精度。隨著IKONOS、QiuckBird和SPOT5等高空間分辨率遙感圖像在農林水資源檢測等領域中的應用，傳統的基于地形圖的選點方法已無法滿足其幾何精校正的精度要求，如何快速、準確地在范圍較大的復雜地區測定高精度地面控制點，已是當前一個亟待解決的問題。為此，需特設計建立一個高精度、高覆蓋率的區域性GPS控制網。考慮到區域面積較大，新建費用高，可在地方氣象局觀測站和區域城市堪察測繪基準站的基礎上進行選點設計，選擇六—七個基準站作為區域農林水資源檢測的差分GPS的基準站點，為便于日后測量作業，可設于氣象站管理樓房天臺。基準站點選用Trimble GPS接收機，每個點位應選擇在交通便利、遠離干擾源和障礙物的地方。為了滿足農林水行業應用的定位和高空間分辨遙感數據幾何精校正的需要，每個點位精度應滿足≤0.5m的要求，需要選擇2個已知點參與觀測和解算，并且最好是國家測設的GPS點，應用靜態相對定位的方法建立差分基準站。

基于WebGIS的農村空間信息發布系統實現后，可以對區域內大量的農業資源、農村環境、農村經濟和農村文化等方面的數據進行有效的管理，并能及時、準確地發布區域農村多元的空間信息，讓區域內分散在政府和各企事業單位的涉農空間信息資源能夠實現共享、并及時對外發布，為區域內涉農相關部門、農業經濟組織和廣大農民提供及時、準確、形象的農村空間信息服務，提高區域農業和農村信息資源的利用率，為科學合理地利用農業資源、改善農村環境、提高農民素質、繁榮農村經濟等各方面提供重要平臺。

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