全國農業農村應對新冠肺炎疫情數據服務平臺建設實踐

董春巖

（農業農村部信息中心，北京100125）

0 引言

新冠肺炎疫情的發生對人民生命安全造成了極大的威脅，在黨中央的堅強領導下，全國各地打響了疫情防控阻擊戰。為創造性地貫徹落實習近平總書記關于統籌推進新冠肺炎疫情防控和經濟社會發展工作的重要講話和指示批示精神，充分發揮信息化助力農村地區疫情防控和春季農業生產的獨特優勢，農業農村部信息中心組建工作專班，運用互聯網技術和信息化手段，對現有信息系統和數據資源進行整合共享，旨在突破疫情防控、春耕備耕、主副食品保供等重點、難點和堵點，力求為有效應對當前新冠肺炎疫情、抓好春季農業生產、促進農業農村現代化加快發展提供數據支撐，快速搭建了全國農業農村應對新冠肺炎疫情數據服務平臺［1-2］。

文章以全國農業農村應對新冠肺炎疫情數據服務平臺建設為切入點，提出了平臺建設思路，結合平臺建設實際，闡述了平臺技術架構，梳理了數據需求，總結了平臺建設實施過程和下一步工作展望。平臺的建設是政務信息資源有效整合和利用的一個縮影，可為農業農村信息資源匯聚、開發、應用提供重要參考和經驗借鑒。

1 平臺建設思路及主要內容

平臺設計秉持互聯網理念，充分利用移動互聯、大數據、物聯網、遙感、數據挖掘、網絡抓取等現代信息技術，注重數據采集、分析、應用等數據鏈建設，做好輔助領導科學決策、幫助農民搞好產銷兩個服務，確保黨中央、國務院以及農業農村部等有關部門的決策部署和政策措施到戶到田，確保農業生產經營主體遇到的困難和問題能夠及時反映上來并得到推動解決，最大程度釋放數據價值［3-5］。平臺建設了國家政策、地方動態、春耕生產、市場運行、農村戰“疫”、輿情監測等6個重點專題，同時開設了數據服務、APP超市、我有話說等頻道或渠道。為適應公眾獲取信息渠道的變化，同步開發了平臺手機版。平臺首頁如圖1所示。

圖1 全國農業農村應對新冠肺炎疫情數據服務平臺Fig.1 National agricultural and rural data service platform response to the Covid-19 Epidemic

1.1 平臺專題

（1）國家政策專題。下設中央、農業農村部、其他部委政策3個子欄目，及時匯聚、宣傳黨中央、國務院的決策部署，以及有關部門的政策措施，讓農民群眾、基層干部和社會公眾一網知悉最權威、最新的政策信息。

（2）地方動態專題。利用網絡抓取技術，強化全國農業農村信息中心系統信息聯播機制，收集、匯聚、傳播各省（區、市）、地市、縣（區、市）出臺的配套政策、采取的行動措施、取得的進展成效，宣傳各地好做法、好經驗、好典型，為各級領導了解掌握地方實情提供一個全景界面，為各地統籌做好農村地區疫情防控和春季農業生產提供經驗借鑒。

（3）春耕生產專題。主要包括農資供應、春播春管、苗情長勢、防災減災、技術指導、專家問答、視頻資料等欄目。農資供應欄目，以圖表的方式直觀呈現種子、化肥、農藥等農業生產資料價格走勢，以文字信息傳播農資備耕、下擺到位等情況；春播春管欄目，重點登載各地整地、春播、田間管理、病蟲害防治等采取的措施和最新進展信息；苗情長勢欄目，利用物聯網、遙感對冬小麥、設施蔬菜等在田作物苗情長勢和玉米、大豆等春播作物出苗、長勢進行遠程監控；防災減災欄目，及時轉載中國氣象局發布的重要災害氣象預警信息，適時發布有關單位、企業利用遙感、大數據等技術監測的土壤墑情、干旱、倒春寒、干熱風、病蟲害等數據產品，以地圖方式展現發生區域和程度，指導農民適期播種、落實災害防范措施；技術指導欄目，匯聚農業技術推廣部門各種作物栽培、土肥水管理、病蟲害防治等技術指導意見；專家問答欄目，對接科教云平臺，為農民提供在線咨詢服務；視頻資料欄目，匯聚專家講座視頻、直播資料，為農民個性化在線學習培訓提供便利。

（4）市場運行專題。主要有市場價格、產銷信息、電子商務3個板塊。市場價格板塊，以圖表方式展示農產品批發價格200指數、瘦肉型白條豬肉出廠價格指數以及糧油、菜籃子產品批發價格日度情況和變動趨勢；產銷信息板塊，收集、匯聚、發布有關部門、協會、企業采集的農產品滯銷信息，優先發布湖北等重點疫區和疫情高風險區、貧困地區以及農民合作社、家庭農場的滯銷信息，為產銷對接提供信息服務；電子商務板塊，主要展示全國農產品和農資電子商務交易總體情況和各地方農產品網絡零售排行。

（5）農村戰“疫”專題。以地圖方式展示全國新冠肺炎疫情發生的最新狀況，及時轉載農村地區疫情防控措施、防疫知識和專家觀點，同時與中國聯通智慧足跡大數據公司合作，利用數據挖掘和大數據技術，選取有代表性的3個勞務輸出大市，對農民工返城務工進行跟蹤監測。

（6）輿情監測專題。運用大數據技術對涉農輿情進行監測分析，聚焦疫情防控和春季農業生產等主題，以詞云圖方式呈現輿論關注的熱門話題和詞匯，以圖表方式展示新聞、微博、微信等六大來源的日度輿情關注度變動情況，以地圖方式展示各省份最近7日輿情熱度，同時及時發布重要網情、網情快訊、輿情預警、專家觀點等信息。

1.2 其他頻道

此外，還開設了3個頻道：（1）數據服務頻道，可在線查詢農村經濟、農業生產、農產品進出口貿易、農產品市場價格等統計、監測數據。（2）APP超市頻道，匯聚了有關農產品和農資電子商務、農業生產在線服務等APP、微信或小程序，為農民和城市居民實現無接觸服務提供便利。（3）我有話說頻道，把農民的電腦和手機作為“傳感器”，農民可在線方便反映農村疫情防控、春耕生產、農產品和農業生產資料運銷、外出和就近務工遇到的困難和問題，以此開辟一條掌握農村實際情況、回應農民關切的網絡通道。

2 平臺技術架構

全國農業農村應對新冠肺炎疫情數據服務平臺采用面向服務的技術架構，分為基礎設施層、數據資源層、資源管理層、應用支撐層和服務應用層5個邏輯層，以及運維服務體系和安全保障體系［6］。平臺技術架構如圖2所示。

圖2 平臺技術架構Fig.2 Platform technology architecture

（1）基礎設施層。基礎設施層是數據資源層、數據管理層、應用支撐層和服務應用層實現的基石，通過虛擬化技術（Docker）、云計算管理平臺（OpenStack）以及存儲管理（Ceph）等技術，實現基礎設施資源的充分共享與節約利用，支撐海量數據采集、處理、存儲和應用。

（2）基數據資源層。包括數據源、數據采集和數據存儲3個部分，主要對農業農村業務數據、互聯網數據、遙感數據、物聯網數據、手機信令數據等多源數據的匯聚。可分為結構化數據、半結構化數據和非結構化數據，針對不同類型的數據源，采用不同的方式對接和存儲，包括數據集成服務、結構化數據集成工具（sqoop）、非結構化數據集成工具（Flume）以及物聯網數據接入工具；數據存儲方式主要包括分布式文件系統（HDFS）、分布式列數據庫（Hbase）、關系型數據庫（Postgresql）以及緩存數據庫（Redis）等。

（3）基資源管理層。資源管理層介于數據資源層和應用支撐層之間，為上層應用提供統一的資源管理和調度（Yarn、kubernetes），用于大數據存儲和計算資源的調度管理。

（4）基應用支撐層。應用支撐層包括數據計算、GIS平臺，在數據治理過程中，針對不同的數據類型、數據特征和業務場景，采用包括離線計算（Hive）、流式計算（Flink）、內存計算（spark）、交互式計算（Impala）等不同的計算方式，對數據進行計算加工。利用國家農業農村時空數據服務平臺對治理后的數據進行空間化，并提供業務所需的地圖服務，包括底圖服務、柵格瓦片服務、矢量瓦片服務等，所發布的服務符合OGC標準。

（5）基服務應用層。服務應用層是為用戶提供業務層的應用，包括Web應用和移動端應用，平臺采用前后端分離的技術架構，前端采用ReactJS、Html/CSS/Javascript、WebGL、Echarts、MapboxGL等技術；后端采用Node.js作為主要開發語言，同時采用Express作為開發框架；移動端采用Html5技術向公眾提供服務。

在腳手架施工工程管理中很多施工單位還采用傳統的管理模式進行安全管理，采用的管理方法是傳統的線性順序法，這種方法不僅會延長施工工期，而且對施工安全管理沒有太大的作用，管理人員只是根據硬性制度進行工作，沒有形成安全管理的意識，對安全管理的重要性認識不到位。

（6）基安全保障體系與運維服務體系。支撐平臺安全穩定運行的還包括安全保障體系和運維服務體系，安全保障體系包含網絡安全、主機安全和應用安全等安全保障措施；運維服務體系包含服務器運維、網絡運維、應用程序運維等部分。

3 平臺數據體系

以統籌農村地區新冠肺炎疫情防控和春季農業生產為導向，匯聚農業農村業務數據、疫情相關的互聯網數據、衛星遙感數據、農產品產銷數據、農民工返城務工等多源數據組成大數據資源池，通過數據治理、融合、分析，構建多維度數據立方，根據業務需求，抽取聚合形成“春耕生產”、“市場運行”、“農村戰疫”、“輿情監測”等數據主題，搭建了平臺的數據體系，為社會公眾、管理部門提供實時動態的數據服務［7-8］。平臺數據體系如圖3所示。

3.1 采集層

通過采集多源海量數據，形成數據采集模式和通道，為數據存儲管理、時空治理和業務主題聚合提供基礎數據。數據采集的內容如下。

（1）農業農村業務數據。通過數據接口、網絡抓取等技術匯聚整合國家政策、地方動態、農資供應信息、農產品價格指數、農產品交易量等信息，為各級農業農村部門提供及時的農業政策信息和市場信息，輔助春播備耕的順利開展。

（2）疫情防控數據匯集。為滿足疫情期間做好農村防疫抗疫和農業生產工作的需要，利用抓取技術獲取衛健委等部門的疫情防控數據，展示各地的疫情發展狀態。

（3）遙感數據接入。利用地理信息技術，疊加遙感數據成果，展示全國范圍內的溫度、降水、土壤墑情、作物長勢等情況，對重點地區可能發生的氣象災害（如干旱）進行分析預警，及時發布分析報告，為農民適期播種、防災減災提供數據分析支撐。通過接入各地物聯網視頻監控數據，實現了對農業主產區春耕生產作物生長狀態的實時監測。

圖3 平臺數據體系Fig.3 Platform data system

（5）農民工返城數據接入。以聯通智慧足跡手機信令數據為依托，重點分析農民工畫像，選取有代表性的3個勞務輸出大市，對農民工返城務工進行跟蹤監測，為分析疫情對農民工返城務工的影響提供數據支撐。

3.2 資源層

（1）構建大數據資源池。在匯聚多源數據的基礎上，融合構建大數據資源池，存儲業務數據、互聯網數據、地理信息數據、遙感數據、物聯網數據等，其中業務數據主要為結構化數據，大部分互聯網數據、物聯網數據和遙感數據主要是半結構化數據，部分互聯網數據和物聯網數據為非結構化數據，平臺大數據資源池采用分布式存儲技術，支持結構化、半結構化與非結構化數據的存儲和查詢，滿足各類接口的調用需求。

（2）數據治理。資源池中的各類數據需要進行數據治理以支撐業務主題分析，數據治理工作主要通過數據時空化治理，形成數據指標項，包括時間、空間、業務實體、數值、單位、數據來源等維度，重新構建數據指標體系，形成數據立方。

3.3 主題層

在數據治理形成數據立方的基礎上，主題層根據不同的業務和工作需要，對數據立方進行數據抽取、聚合統計、數據分析、數據挖掘處理，形成國家政策、地方動態、春耕生產、市場運行、農村抗疫、輿情監測等業務主題數據集并形成數據接口統一對外提供服務。

3.4 大數據監管層

通過日志審計等手段實現平臺大數據監管，對日志記錄、用戶訪問情況、頁面點擊量、瀏覽量、平臺欄目、訪問來源等進行實時監控，及時掌握平臺用戶訪問性能，確保數據安全。

4 平臺實施過程

（1）制定平臺建設方案。按照國家政策、地方動態、春耕生產、市場運行、農村戰“疫”、輿情監測等6個重點專題和數據服務、APP超市、我有話說等3個頻道開展需求調研，分析每個專題建設內容和數據來源，形成需求方案和建設方案。同時利用已建設的國家農業農村時空數據服務平臺框架為依托，利用國家農業數據中心現有軟硬件資源，開展平臺建設。

（2）組建工作專班。信息中心組建工作專班，在建設方案的基礎上，理清數據資源清單，對接包括物聯網數據、遙感數據和業務數據，開發各類數據接口19個，在開發建設過程中注重高內聚、低耦合，利用微服務架構確保平臺的可移植性和擴展性，在開發過程中注重實時數據的獲取、可視化展示和查詢，為方便用戶使用，同步開發了移動版，更好的服務于各級農業農村部門和社會公眾。

（3）測試與維護并重。平臺上線前，對平臺功能、性能進行了大量測試，確保平臺上線可靠運行，在部署架構上，采用負載均衡，消除單點故障，同時對用戶訪問行為、用戶數量、重點關注內容等進行實時動態監控，以利于平臺的后續優化完善。平臺上線后對平臺的功能進行定期維護和巡檢，注重數據的及時更新，確保平臺的安全穩定運行。

5 結論與展望

全國農業農村應對新冠肺炎疫情數據服務平臺的建設是以國家農業農村時空數據服務平臺為基礎，利用物聯網、云計算、移動互聯等現代信息技術手段應對疫情的探索和實踐，也是政務信息資源整合和有效利用的一個縮影。平臺聚焦疫情防控、春耕備耕、主副食品保供等重點、難點和堵點，為有效應對新冠肺炎疫情、抓好春季農業生產提供了數據支撐、平臺保障，也將為農業農村信息資源匯聚、開發、應用提供重要參考和經驗借鑒。下一步，將繼續堅持以問題為導向，以用戶體驗為根本，持續強化信息資源的匯聚、治理和利用，不斷優化完善平臺可視化、數據分析、報告解讀等功能，陸續推出管用好用的新版本。