北京市設施農業臺賬信息綜合管理系統建設

蘆天罡，何繼源，張輝鑫，郭 嘉，張曉玲

(北京市數字農業農村促進中心，北京 100101)

0 引言

近年來，北京市大力發展都市型現代農業，有力地促進了設施農業的發展，設施農業已成為北京市周邊區域農民增收的重要途徑，是解決京郊人口密集的菜籃子問題與土地資源緊缺矛盾的重要手段，在保障首都“菜籃子”有效供給、拉動農業產值增加、促進農民增收、推進農業結構調整等方面發揮了關鍵作用。

隨著北京市設施農業規模的擴大，也出現了部分農業設施閑置，個別農業設施違規建設、非農利用等問題，政府部門缺乏有效措施對設施農業建設情況進行及時、準確地監控跟蹤，無法實時、全面地掌握、監控全市設施農業資源數量、質量和分布情況，制約了設施農業的健康發展。如果僅依靠傳統的方式和手段，已經難以適應日趨復雜的形勢和需求，依靠計算機、網絡、GIS等信息化技術加強對設施農業建設、結構調整等情況的監控管理，是實現全市設施農業科學監管的必然選擇[1-2]。

按照北京市政府專題會(2018年第122號會議紀要)的部署，基于信息化技術實現北京市日光溫室、塑料大棚、連棟溫室等設施農業的入賬管理，通過建設北京市設施農業臺賬信息綜合管理系統，完善設施農業管理臺賬，按照編碼規則對入賬設施農業進行編碼，實現設施農業臺賬數字化和動態管理，最終實現一村一冊、一棚一碼，做到農業設施在賬在冊，編碼上棚，提高北京設施農業管理的信息化、數字化、精細化水平，保障北京設施農業健康發展。

北京市設施農業臺賬信息綜合管理系統，加強設施農業相關數據的整合和共享，尤其是與北京市規劃和自然資源委員會設施數據和土地利用規劃等數據的共享應用，實現設施農業資源的空間展示、屬性展示，實現對設施農業資源數量、質量和分布監測的常態化、數字化和規范化管理，為設施農業管理、設施農業巡查等提供業務基礎與技術支撐。同時結合設施農業產業發展需求，細化資源管理，開展與設施農業相關系統的數據對接，將農業管理單元下沉到設施大棚一級，提高設施農業應用的智能化水平，為政府部門實現農業宏觀調控提供數據支撐。

1 系統總體方案設計

1.1 系統建設必要性

(1)設施農業臺賬工作關乎北京都市型現代農業發展的底數和空間，是貫徹落實相關產業支持政策的重要依托，是提升設施農業管理水平的重要手段。

(2)能夠切實提升北京設施農業數據采集的準確性和可信度，并可以同步提升數據管理的靈活性，進一步規范設施農業基層數據統計工作，實現一村一冊、一棚一碼，做到農業設施在賬在冊，編碼上棚。

(3)有利于進一步完善設施農業建設服務體系，實現設施農業資源監測工作常態化，從而不斷推進農村公共服務水平有效提升、推進電子政務應用不斷深化，實現北京設施農業管理辦公信息化、云化，對提高北京設施農業科學管理的水平和決策能力具有重要意義[3-4]。

1.2 系統總體架構設計

北京市設施農業臺賬信息綜合管理系統架構自下而上分別是硬件層、數據層、邏輯層和應用層，如圖1所示。硬件層：浪潮云的網絡設備、數據服務器及應用服務器。數據層：項目自建數據資源和外部對接數據資源。邏輯層：臺賬采集、臺賬管理、臺賬巡查、臺賬展示、臺賬應用及系統管理。應用層：微信端3個子系統及PC端5個子系統。系統部署過程中增加系統安全體系建設、數據接口及數據標準的建設，以便于政務數據的規范、統一和安全。

圖1 系統功能架構Fig.1 System function architecture

2 系統體系結構

北京市設施農業臺賬信息綜合管理系統包括設施農業臺賬系統(微信端)、設施農業臺賬信息管理系統、設施農業臺賬展示系統、設施農業巡查系統(微信端)、設施農業巡查系統、基本菜田補貼管理系統、技術品種推廣系統(微信端)和新品種技術推廣應用系統。平臺功能結構如圖2所示。北京市設施農業臺賬信息綜合管理系統WEB界面效果如圖3所示。

圖2 平臺功能結構Fig.2 Functional structure of platform

圖3 北京市設施農業臺賬信息綜合管理系統WEB界面效果Fig.3 Effect of WEB interface of Beijing facility agriculture account information integrated management system

2.1 設施農業臺賬系統(微信端)

設施農業臺賬系統(微信端)主要實現與設施農業相關的采集功能，包括棚體信息、建設主體信息、經營主體信息、備案信息和合同等核心指標，實現信息的實時采集和流程化傳遞，并通過主體信息和數據上報功能的結合，綁定上報數據與錄入人員的對應關系，確保數據準確性。采集系統主要以移動設備微信程序端的采集方式為主，方便填報人員及時便捷地填報信息，為設施農業信息上報工作提供了便捷入口。

該系統主要由掃碼設施信息關聯、掃碼臺賬信息管理、掃碼棚體信息填報、棚體信息填報、建設主體信息填報、經營主體信息填報、設施臺賬信息管理、審核信息查看和用戶信息管理9大板塊組成，如圖4所示。其中，北京市設施農業臺賬采集系統界面效果如圖5所示。

圖4 設施農業臺賬系統(微信端)功能結構Fig.4 Functional structure of facility agricultural account system(wechat end)

圖5 北京市設施農業臺賬采集系統界面效果Fig.5 Interface effect of Beijing facility agriculture account collection system

2.2 設施農業臺賬信息管理系統

設施農業臺賬信息管理系統主要是實現臺賬信息統一管理與數據統計分析的功能，對所有設施農業數據的系統化管理與設施農業備案和合同信息的補錄和維護，建立全市設施農業臺賬管理體系，實現一村一冊、一棚一碼，做到農業設施在賬在冊，編碼上棚。該系統主要由臺賬信息管理、二維碼管理、臺賬匯總統計、臺賬對比統計、系統配置管理和用戶認證6大板塊組成，如圖6所示。子系統分為棚體信息管理、棚體審核管理、臺賬明細查詢、建設主體信息管理、經營主體信息管理、二維碼關聯查詢、二維碼標牌下載、設施農業數量匯總統計、設施農業主體同級、設施閑置等情況統計、區域設施情況排名統計、其他匯總統計、設施數量對比、經營主體數量對比、建設主體數量對比、設施閑置數量對比、系統用戶管理、角色配置管理、行政區劃管理、工作通知、用戶登錄和權限認證[5-6]。

圖6 設施農業臺賬信息管理系統功能結構Fig.6 Functional structure of facility agriculture account information management system

2.3 設施農業臺賬展示系統

設施農業臺賬展示系統利用大數據分析技術與GIS技術，用可視化的方式展示設施空間位置數據、設施年度變化展示與設施指標分析展示等，分析結果可由折線圖、柱狀圖、餅狀圖、詳細統計列表等方式呈現，同時生成分析報告，既能實現數據的規范化管理，又能挖掘出數據的潛在價值，為政府部門決策和指導業務發展方向提供客觀真實的數值依據。該系統的輸出是一個疊加了遙感影像和GIS信息的數字地圖頁面，頁面兩側還包含臺賬設施指標的展示區域，如圖7所示。

圖7 北京市設施農業臺賬展示系統界面效果Fig.7 Interface effect of Beijing facility agriculture account display system

為實現系統的具體業務功能，展示板塊分為行政區劃導航、基礎操作、圖層控制、空間查詢、屬性查詢、時間軸、設施總體概況、經營主體情況，設施巡查動態、土地利用分布情況、基本農田內外分布情況、設施生產和閑置情況、設施蔬菜銷售動態和設施農業綠控補貼情況等子功能模塊，如圖8所示。

圖8 設施農業臺賬展示系統功能結構Fig.8 Functional structure of facility agriculture account display system

2.4 設施農業巡查系統(微信端)

設施農業巡查系統(微信端)主要是通過微信平臺對已采集到的農業設施臺賬信息進行定期巡查核對，巡查的內容包括設施各項基本信息，以及每個設施目前的生產現狀信息。該系統主要由巡查內容填報、巡查問題處理、未巡查設施查看、用戶認證4大板塊組成，如圖9所示。子系統分為掃碼巡查、定位巡查、巡查問題查看、巡查請示問題查看、未巡查設施一覽、用戶登錄和權限認證。

圖9 設施農業巡查系統(微信端)功能結構Fig.9 Functional structure of facility agricultural inspection system(wechat end)

2.5 設施農業巡查系統

設施農業巡查系統主要實現巡查數據統一管理功能，滿足和實現市區鎮村四巡查工作機制和措施的實施，實現設施農業所屬地塊性質的查詢和管理。該系統主要由設施巡查管理、設施巡查統計、巡查工作通知、系統配置管理和用戶認證5大板塊組成，如圖10所示。子系統分為巡查記錄管理、巡查問題管理、巡查問題請示審批、巡查工作統計、巡查問題統計、種植品種統計、系統用戶管理、角色配置管理、種植品種管理、用戶登錄和權限認證。

圖10 設施農業巡查系統功能結構Fig.10 Functional structure of facility agricultural inspection system

2.6 基本菜田補貼管理系統

基本菜田補貼管理系統主要實現各級用戶補貼信息的申報及管理功能，并對補貼數據進行匯總統計，服務于蔬菜產業長效發展，能夠支撐和融合相關業務應用，為優化綠色生產、節本增效等提供支撐。該系統主要由補貼信息管理、補貼數據匯總、補貼通知、系統配置管理和用戶認證5大板塊組成，如圖11所示。子系統分為補貼申報信息管理、補貼數據查詢、補貼標準管理、系統用戶管理、角色配置管理、用戶登錄和權限認證。

圖11 基本菜田補貼管理系統功能結構Fig.11 Functional structure of basic vegetable subsidy management system

2.7 技術品種推廣系統(微信端)

技術品種推廣系統(微信端)主要通過微信端平臺實現農作物新品種和農業技術推廣信息的上報和管理，并按照不同品種、技術進行統計分析，滿足用戶設施推廣需求。該系統主要由推廣信息管理和掃碼查看信息2大模塊組成，如圖12所示。

圖12 技術品種推廣系統(微信端)功能結構Fig.12 Functional structure of technical variety promotion system(wechat end)

2.8 新品種技術推廣應用系統

新品種技術推廣應用系統主要實現經營主體設施推廣信息的上報和管理，并按照不同品種、技術進行統計分析，滿足用戶設施推廣需求。該系統主要由推廣信息管理、品種信息管理、技術信息管理、統計匯總和用戶認證5大模塊組成，如圖13所示。子系統分為按經營主體推廣、按設施推廣、品種推廣統計、技術推廣統計、用戶登錄和權限認證。

圖13 新品種技術推廣應用系統功能結構Fig.13 Functional structure of new variety technology promotion and application system

3 系統亮點和展望

3.1 系統亮點

(1)系統完成北京市近20萬個農業設施的數據采集定位、動態管理和“一張圖”展示，建設了能夠支撐市區鎮村的設施農業巡查系統，使其在滿足當前業務需求的基礎上，充分發揮了臺賬數據資源在其他業務領域的支撐作用，為未來更廣闊的業務場景應用提供可靠的數據基礎和成熟的實踐經驗[7-8]。

(2)系統采用了”MVC+GIS”的業務開發框架，引入了“H5+echart”的交互技術，實現了基于“Enterprise Library”的底層封裝，并搭配云端“Nginx+IIS Web”的服務發布環境，確保了系統平臺的穩定性、先進性及擴展性。

(3)通過對業務應用場景的深入分析，以“微服務模式”為核心設計思想，充分發揮移動終端GPS定位、攝像頭掃碼和微信公眾號的基礎功能，打造兼顧便捷性、高效性、統一性的人性化交互界面[9]。

3.2 展望

(1)建設的設施農業臺賬管理系統，遵循數據信息易于采集和獲取，且能衡量和反映設施農業的屬性特征，在充分論證的基礎上，研究建立包括建設主體信息指標、經營主體信息指標和棚體屬性信息等主要指標的設施農業臺賬指標體系。精準掌握全市設施農業數量的動態變化，采用衛星遙感的方式實現設施農業數量和位置的動態計量和提取，與設施農業臺賬信息管理系統采集的設施農業數量和位置進行自動比對，核驗確定全市設施農業準確數量[10]。

(2)建設的設施農業長效監管系統，高效實現市區鎮村四級設施農業巡查工作，便于現場巡查、現場記錄，開發基于移動終端的設施農業巡查模塊和后臺管理模塊，為設施農業巡查提供信息化工具支撐。

(3)建設的設施農業臺賬應用系統，是設施農業臺賬支撐產業發展的重要體現，將蔬菜產業發展的單元下沉到設施大棚一級是北京市對設施農業資源利用的探索和創新。開展與綠色防控、“七統一”標準化基地系統等業務應用的數據對接和聯網，為監測和評估每個大棚上述業務效果提供支撐；基于設施農業臺賬開展菜田補貼，開發菜田補貼管理模塊，實現補貼資金發放工作的公開、高效、線上；開展蔬菜技術、品種推廣與應用的過程管理，開發技術推廣應用管理模塊，實現推廣應用數據與每個設施大棚的關聯分析。