大數據戰略背景下智慧鄉村發展的策略和路徑

文／劉志宏 蘇州大學建筑學院 碩士生導師 副教授 博 士

中國歷史文化名城蘇州研究院 研究員

引言

以黨的十九大“推進綠色發展，建設美麗中國的重大歷史任務”“國家信息化發展戰略綱要”“十三五”全國農業農村信息化發展規劃（2016—2020）、“鄉村振興戰略規劃（2018—2022）”等文件精神為契機，強調信息化將在未來鄉村建設中發揮的重要作用。在中國特色社會主義建設的新時代，必須全面建設和應用“互聯網+”、大數據繼續深化信息化。黨的十九大報告提出實施鄉村振興戰略，在鄉村可持續發展上應建立新的發展模式[1]，以綠色發展為導向，樹立綠色發展理念，采取振興模式創新[2]，建立了智慧鄉村智能化文化、產業價值體系[3]。然而在鄉村振興發展上，國外的特色鄉村發展案例也為我國鄉村振興戰略的實施提供了參考借鑒[4]。特別韓國和日本的鄉村發展經驗對我國的鄉村振興戰略規劃具有很大的啟發，強調構建鄉村振興投入長效機制，堅持走鄉村智能化建設之路，才能為鄉村振興戰略真正落地夯實基礎[5]。韓國學者樸汝賢等通過智能城市的數據平臺技術，提出了韓國農村再生的智能化發展模式的構建方法[6]；韓國學者崔俊英等提出了居民參與相關的智慧安全城市的空間大數據戰略規劃實施方案[7]。以上這些研究對智慧鄉村發展策略的方法研究具有重要的理論基礎與科學性參考價值。

1 研究的必要性

1.1 研究現狀

在我國關于智慧鄉村方面的研究中，基于互聯網+、大數據戰略背景下鄉村發展模式的建立，需構建現代化的鄉村綠色產業體系，完善鄉村綠色發展體系[8]。劉朋虎等提出了新時代發展鄉村智慧生態農業的技術對策與新的模式[9]。魏歐元提出了“互聯網+鄉村旅游”和“互聯網+鄉村文化產業”新模式[10]。有學者提出建設江蘇智慧農業示范基地，推進智慧農業發展[11]。還有學者提出以鄉村大數據平臺的建設效能實現鄉村規劃與農業發展智能化、網絡化和精準的戰略性轉變[12]，提出了基于內生理論的我國鄉村發展新模式[13]。因此，應用智慧鄉村的評價指標體系對智慧鄉村發展做定量化評價與分析，在鄉村振興背景下分析智慧鄉村發展過程，并對推動和實現我國鄉村發展具有重要意義[14]。

文章主要以蘇州大運河沿線的特色村落為研究對象。思考在疫情背景下鄉村治理模式的轉型，探討健康安全、生態宜居和鄉村可持續的人居環境的實現路徑[15]。為了更好地體現蘇州鄉村的優秀傳統文化價值，智慧轉型升級是必然趨勢。此外，通過蘇州鄉村復興相關政策地位的問題和局限性，提出了智慧鄉村發展的政策方向，將成為鄉村振興戰略規劃中一項重要指標內容。

1.2 研究意義

在當期疫情防控嚴峻的形式下，為了應對自然災害帶來的影響以及邊遠鄉村的緊急服務需求，構建智慧鄉村新模式已成為極為有效的應對方式。智慧鄉村匯集了社會、政府和鄉村等多方面的大數據，實現了信息與數據融合、資源共享，有利于鄉村信息化、數據化等的管理；有利于加快鄉村發展步伐；有利于撮合鄉村資源整合[16]。重點發展鄉村健康安全與數字信息化技術來推動鄉村環境治理和疫情防控模式的更新，進而促進了鄉村振興的實施。

智慧鄉村的構建，是解決當前鄉村人居環境可持續發展等科學問題的重要方案之一。文章提出了疫情下智慧環境和智慧規劃構建的創新研究思路和應對策略。因此，大數據戰略背景下推動蘇州智慧鄉村發展的策略和路徑研究就尤為重要，可以為我國鄉村智慧發展提供示范和借鑒，具有獨特的研究意義。

1.3 研究目標

探索蘇州鄉村文化與綠色技術融合的評價方法與理論，了解到蘇州智慧鄉村研究相對滯后，極度缺乏鄉村綠色科技方面的理論指導和借鑒，為給形成合理可行的智慧鄉村技術理論打下基礎，以便建立蘇州智慧鄉村發展策略與路徑的方法。本文還提出了如何有效發揮大數據優勢來振興蘇州鄉村的特色文化產業，發揮蘇州鄉村的地域特征，建立智慧鄉村評價方法，推動智慧鄉村評價體系廣泛應用于江蘇鄉村發展和建筑規劃設計中。

2 智慧鄉村發展的理論研究

2.1 智慧鄉村的概念

智慧鄉村是“智慧”理念在鄉村發展中的具體應用與實踐，體現了智慧鄉村發展的理念內涵[14]。在歐洲，“智慧鄉村”是一個鄉村社區，被定義為通過建立網絡基礎并利用ICT 相關知識來改善地區鄉村發展，推廣出了各種智慧鄉村發展項目[17]。李德仁等從信息化技術的視角強調了數字化技術在智慧城市建設與管理中的理論應用與實踐[18]。

2.2 智慧鄉村產業化類型分析

在這項研究中，智慧鄉村產業化的主要目標是通過擴大鄉村產業規模來創造利潤，并通過應用尖端大數據等技術來實現鄉村發展以及建立一種智能型鄉村農業模型，該模型利用商業利潤模型來實現智慧鄉村產業化和ICT 的先進技術，進而實現智慧鄉村的有效管理（表1）。

表1 智慧鄉村產業化類型的主要組成部分（表格來源：作者根據參考文獻[20]繪制）

從表1可以看出：建立智慧鄉村產業化體系，最重要的是要確定好“主要組成部分是什么？主體是誰？”利用鄉村有機農產品生產，進行有市場性的加工食品，為了將其連接到銷售上，必須建立有競爭力的組織體制。

因此，智慧鄉村產業化在小規模農戶中很難運營，需要組合相關的生產農家、產業公司等經營企業來進行智能化管理。基于ICT 基礎尖端技術的智能型農業模式，可以應用于鄉村產業化中高初期設施投入等適用模式范圍。比如：蘇州地區鄉村種植農家高產、穩定的生長環境建設，可以用于生產高品質的農產品，使其流通體系簡化，目標是為村民增加收益。因此，為了ICT 技術基礎的智慧鄉村產業化，應將生產基礎設施的設施化及設施自動化等作為重要因素。

2.3 智慧鄉村發展理論

文章主要從蘇州鄉村的健康安全、智慧生態、智慧生產、智慧生活等方面加以研究，探索鄉村發展中傳統資源與現代科技的撮合服務路徑，把鄉村優秀的傳統技藝和當代先進的綠色科技創新結合起來。針對現有研究成果存在資源低效利用、地域化局限與政策對接等不夠充分的問題，對疫情下人與自然和諧共存、健康人居環境的反思與應對策略加以梳理，并從其智慧環境和智慧規劃協同創新的新模式、鄉村環境治理體系建設、鄉村的防疫應急體系構建等進行了分析研究。以綠色發展觀作為指導思想，其構建科學的鄉村健康人居環境體系相應地起著指導并轉化為國家發展相關政策和鄉村振興戰略的作用。

3 智慧鄉村技術分類體系構建

3.1 智慧鄉村與智慧城市的差異

文章定義了智慧鄉村，將智慧鄉村和智慧城市的差異進行了比較分析（表2），并通過分析來掌握智慧鄉村技術的特性。另外，推進智慧鄉村建設的技術分類，從建設技術角度提出了智慧鄉村技術分類方案。

表2 智慧鄉村與智慧城市的區別分析（表格來源：作者根據參考文獻[19]繪制）

3.2 智慧鄉村技術分類體系構建

智慧鄉村將形成巨大規模的ICT 融合建設市場。在國家層面大力推進智慧鄉村的進展，希望通過智慧鄉村為當地村民創造工作崗位，搞活地區經濟。江南地區的蘇州由于水域環境的特點，為了推進智慧鄉村的建設，以這種良好的環境為基礎，并基于現代建設的科技技術和項目提案的有效性，為蘇州地區鄉村的發展做進一步的技術支撐。為了推進這一點，需要考慮基于傳統建設技術的ICT 技術融合，進行技術分類體系構建[19]。文章分為四種技術分類體系，具體技術內容如表3 所示。

表3 智慧鄉村的技術分類體系（表格來源：作者自繪）

4 智慧鄉村發展的策略與路徑

4.1 建立智慧鄉村的智能化共享平臺

基于智慧鄉村技術分類體系的構建，進行智慧鄉村發展的空間大數據預測。在此基礎上，建立智慧鄉村信息化管理系統，將鄉村的智能化技術模型預測到的數據結果通過信息化管理系統進行大數據分析與共享。在大數據背景下建立智能化共享平臺，設立數據系統權限，依據用戶的各自需求，來設定用戶權限，由系統管理員共享不同的數據信息。同理，智能化共享平臺還可以為智慧鄉村發展提供大量的空間數據資料，滿足鄉村可持續發展的需要。

根據中高考試題分析發現，科學探究不僅是中學生物教學的重要內容，也是中考和高考的重點考查內容。初中階段培養學生實驗探究能力，熟悉科學探究一般過程，能夠為學生進入高中后熟悉實驗工具，設計實施可行的探究方案等較高級別的科學探究能力打下基礎。經典的科學史材料（如薩克斯實驗）能讓學生重溫科學家的科學探究過程，養成科學嚴謹的探究態度。教師要充分利用教材中的探究實驗，如探究種子萌發的外部條件，訓練學生熟悉科學探究的一般過程和分析實驗結果，表達交流的能力。

以往對鄉村發展的研究多以定性研究為主，很少采用定量評價方法。在大數據環境背景下，諸多有關人與自然的核心數據，為鄉村發展轉型與發展奠定了基礎，同時也促進了大數據背景下智慧鄉村可持續發展的范式轉變與更新升級。智慧鄉村發展的空間大數據研究涉及鄉村信息化指數評價問題，運用鄉村發展的空間大數據去進行量化分析具有一定的可行性。以大數據為基礎，建立鄉村智能感知體系，以信息互動感知為方法，形成鄉村空間和環境體征的綜合監測指標體系，以智能化共享平臺和鄉村智慧環境為目標，協同智慧規劃的生態化系統設計，并以人機互動和地域適應性為手段，實現智慧鄉村發展的空間大數據協同和時空聯動，做到人與自然協同發展、持續優化升級[15]。

4.2 建立智慧鄉村空間大數據規劃方案

在進行鄉村發展的空間大數據研究前，首先選取具有代表性的江南地區的蘇州美麗鄉村作為典型研究對象和數據收集。將蘇州美麗鄉村與其所在的城鎮文化中心作為橫軸，將蘇州特色鄉村的百度搜索指數作為縱軸，通過大數據分析可以得出鄉村所在地區的人口規模，可將鄉村發展的空間大數據軸大致分為四類（表3）。

以智慧規劃引領智慧鄉村發展，可以促進大數據平臺構建與鄉村發展的空間規劃之間的聯通融合，系統性構建大數據分析平臺、信息化基礎設施與鄉村建設的基礎性設施，充分體現出鄉村的健康安全、智慧生態、智慧生產和智慧生活等四大技術分類一級指標的特征，特別對二級指標智慧醫療、智慧環保、掌上辦公、掌上生活等鄉村智慧應用系統的協同建設，確定好各應用功能的構建路徑和建設重點，協調智慧環境與智慧規劃兩大模式構建策略，促進智慧鄉村發展的空間大數據建設與體制機制的優化。因而，以智慧環境和智慧規劃兩大模式來引領智慧鄉村發展的創新模式，必將成為智慧鄉村可持續發展的必然趨勢。從智慧鄉村技術分類體系構建上得出蘇州智慧鄉村發展的空間大數據規劃方案。具體構建智慧鄉村發展的空間大數據規劃方案如圖1 所示。

圖1 蘇州智慧鄉村發展的空間大數據規劃方案（圖片來源：作者自繪）

4.3 智慧鄉村發展的路徑

本文基于蘇州美麗鄉村開展的智慧環境模式與智慧規劃模式，聯通融合發展與建設經驗，結合在健康安全、智慧生態、智慧生產與智慧生活等領域的大數據服務實踐，提出了智慧鄉村發展的具體建設路徑：統籌鄉村環境、鄉村規劃、鄉村交通、鄉村教育、鄉村醫療、鄉村治理等相關部門的大數據平臺建設需求，系統化解決鄉村建設中存在的“鄉村醫療科技落后、人才匱乏和信息孤島”等難題。

圖2 為智慧鄉村發展策略與建設路徑圖，以鄉村的活性化發展思路，揭示了蘇州鄉村發展的現狀，提出了智慧鄉村發展體系的構建方式和三個階段的推進方向，最后通過構建智慧鄉村的大數據平臺來解決鄉村發展中存在的主要問題。系統建設智慧鄉村大數據共享平臺和智能融合體系，重點發展鄉村健康安全與數字信息化技術來推動鄉村環境治理和疫情防控模式的更新，有效地推進鄉村振興的實施。

圖2 蘇州智慧鄉村發展策略與建設路徑（圖片來源：作者自繪）

鄉村振興戰略規劃引領、空間規劃優化、多維聯動、信息共享、環境治理協同為“智慧環境和智慧規劃協同創新”的五大準則，依托大數據、城市信息模型和人工智能（Big Data、City Information Model and AI，簡稱“ABC”），地理信息系統、全球定位系統、遙感（GIS、GPS、RS，簡稱“3S”）技術，構建從智慧規劃到智慧鄉村，從分而治之到協同作戰的鄉村治理模式。通過三維可視化技術、城市信息模型（CIM）搭建智慧鄉村時空基礎設施，實現對鄉村全方位、全要素的數字化建模，為智慧鄉村環境及規劃提供了資源高效科學化的支持。

結語

智慧鄉村發展是農村信息化建設的必然趨勢。文章基于健康中國的發展戰略，大數據戰略背景下蘇州智慧鄉村具有不同村落健康安全和環境宜居等的適應性設計體系。探討了如何解決鄉村“疫情防控、防疫應急”等關鍵科學問題。文章的核心技術解決了鄉村宜居環境保護與修復治理的關鍵技術；綠色指標開發與評價體系架構的關鍵技術，包括民居建筑的防疫應急體系構建與智慧規劃關鍵技術、智慧環境適應性模塊化的綠色技術提升等。通過蘇州智慧鄉村的建設與發展，樹立起了蘇州美麗鄉村在國際上的歷史文化地位，方便了村民和游客的觀光效率，促進了大數據服務平臺的建構目標。