全國農(nóng)業(yè)農(nóng)村應對新冠肺炎疫情數(shù)據(jù)服務平臺建設實踐

董春巖

（農(nóng)業(yè)農(nóng)村部信息中心，北京100125）

0 引言

新冠肺炎疫情的發(fā)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(zhàn)。為創(chuàng)造性地貫徹落實習近平總書記關于統(tǒng)籌推進新冠肺炎疫情防控和經(jīng)濟社會發(fā)展工作的重要講話和指示批示精神，充分發(fā)揮信息化助力農(nóng)村地區(qū)疫情防控和春季農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的獨特優(yōu)勢，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部信息中心組建工作專班，運用互聯(lián)網(wǎng)技術和信息化手段，對現(xiàn)有信息系統(tǒng)和數(shù)據(jù)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(nóng)業(yè)生產(chǎn)、促進農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化加快發(fā)展提供數(shù)據(jù)支撐，快速搭建了全國農(nóng)業(yè)農(nóng)村應對新冠肺炎疫情數(shù)據(jù)服務平臺［1-2］。

文章以全國農(nóng)業(yè)農(nóng)村應對新冠肺炎疫情數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(nóng)業(yè)農(nóng)村信息資源匯聚、開發(fā)、應用提供重要參考和經(jīng)驗借鑒。

1 平臺建設思路及主要內容

平臺設計秉持互聯(lián)網(wǎng)理念，充分利用移動互聯(lián)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、遙感、數(shù)據(jù)挖掘、網(wǎng)絡抓取等現(xiàn)代信息技術，注重數(shù)據(jù)采集、分析、應用等數(shù)據(jù)鏈建設，做好輔助領導科學決策、幫助農(nóng)民搞好產(chǎn)銷兩個服務，確保黨中央、國務院以及農(nóng)業(yè)農(nóng)村部等有關部門的決策部署和政策措施到戶到田，確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)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(shù)據(jù)價值［3-5］。平臺建設了國家政策、地方動態(tài)、春耕生產(chǎn)、市場運行、農(nóng)村戰(zhàn)“疫”、輿情監(jiān)測等6個重點專題，同時開設了數(shù)據(jù)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(fā)了平臺手機版。平臺首頁如圖1所示。

圖1 全國農(nóng)業(yè)農(nóng)村應對新冠肺炎疫情數(shù)據(jù)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(nóng)業(yè)農(nóng)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(nóng)民群眾、基層干部和社會公眾一網(wǎng)知悉最權威、最新的政策信息。

（2）地方動態(tài)專題。利用網(wǎng)絡抓取技術，強化全國農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息中心系統(tǒng)信息聯(lián)播機制，收集、匯聚、傳播各?。▍^(qū)、市）、地市、縣（區(qū)、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(jīng)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(tǒng)籌做好農(nóng)村地區(qū)疫情防控和春季農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供經(jīng)驗借鑒。

（3）春耕生產(chǎn)專題。主要包括農(nóng)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(nóng)資供應欄目，以圖表的方式直觀呈現(xiàn)種子、化肥、農(nóng)藥等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料價格走勢，以文字信息傳播農(nóng)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(lián)網(wǎng)、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(jiān)控；防災減災欄目，及時轉載中國氣象局發(fā)布的重要災害氣象預警信息，適時發(fā)布有關單位、企業(yè)利用遙感、大數(shù)據(jù)等技術監(jiān)測的土壤墑情、干旱、倒春寒、干熱風、病蟲害等數(shù)據(jù)產(chǎn)品，以地圖方式展現(xiàn)發(fā)生區(qū)域和程度，指導農(nóng)民適期播種、落實災害防范措施；技術指導欄目，匯聚農(nóng)業(yè)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(nóng)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(nóng)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(chǎn)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(nóng)產(chǎn)品批發(fā)價格200指數(shù)、瘦肉型白條豬肉出廠價格指數(shù)以及糧油、菜籃子產(chǎn)品批發(fā)價格日度情況和變動趨勢；產(chǎn)銷信息板塊，收集、匯聚、發(fā)布有關部門、協(xié)會、企業(yè)采集的農(nóng)產(chǎn)品滯銷信息，優(yōu)先發(fā)布湖北等重點疫區(qū)和疫情高風險區(qū)、貧困地區(qū)以及農(nóng)民合作社、家庭農(nóng)場的滯銷信息，為產(chǎn)銷對接提供信息服務；電子商務板塊，主要展示全國農(nóng)產(chǎn)品和農(nóng)資電子商務交易總體情況和各地方農(nóng)產(chǎn)品網(wǎng)絡零售排行。

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

（6）輿情監(jiān)測專題。運用大數(shù)據(jù)技術對涉農(nóng)輿情進行監(jiān)測分析，聚焦疫情防控和春季農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等主題，以詞云圖方式呈現(xiàn)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(fā)布重要網(wǎng)情、網(wǎng)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(shù)據(jù)服務頻道，可在線查詢農(nóng)村經(jīng)濟、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品進出口貿(mào)易、農(nóng)產(chǎn)品市場價格等統(tǒng)計、監(jiān)測數(shù)據(jù)。（2）APP超市頻道，匯聚了有關農(nóng)產(chǎn)品和農(nóng)資電子商務、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在線服務等APP、微信或小程序，為農(nóng)民和城市居民實現(xiàn)無接觸服務提供便利。（3）我有話說頻道，把農(nóng)民的電腦和手機作為“傳感器”，農(nóng)民可在線方便反映農(nóng)村疫情防控、春耕生產(chǎn)、農(nóng)產(chǎn)品和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)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(nóng)村實際情況、回應農(nóng)民關切的網(wǎng)絡通道。

2 平臺技術架構

全國農(nóng)業(yè)農(nóng)村應對新冠肺炎疫情數(shù)據(jù)服務平臺采用面向服務的技術架構，分為基礎設施層、數(shù)據(jù)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?；A設施層是數(shù)據(jù)資源層、數(shù)據(jù)管理層、應用支撐層和服務應用層實現(xiàn)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(xiàn)基礎設施資源的充分共享與節(jié)約利用，支撐海量數(shù)據(jù)采集、處理、存儲和應用。

（2）基數(shù)據(jù)資源層。包括數(shù)據(jù)源、數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)存儲3個部分，主要對農(nóng)業(yè)農(nóng)村業(yè)務數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、手機信令數(shù)據(jù)等多源數(shù)據(jù)的匯聚。可分為結構化數(shù)據(jù)、半結構化數(shù)據(jù)和非結構化數(shù)據(jù)，針對不同類型的數(shù)據(jù)源，采用不同的方式對接和存儲，包括數(shù)據(jù)集成服務、結構化數(shù)據(jù)集成工具（sqoop）、非結構化數(shù)據(jù)集成工具（Flume）以及物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)接入工具；數(shù)據(jù)存儲方式主要包括分布式文件系統(tǒng)（HDFS）、分布式列數(shù)據(jù)庫（Hbase）、關系型數(shù)據(jù)庫（Postgresql）以及緩存數(shù)據(jù)庫（Redis）等。

（3）基資源管理層。資源管理層介于數(shù)據(jù)資源層和應用支撐層之間，為上層應用提供統(tǒng)一的資源管理和調度（Yarn、kubernetes），用于大數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)計算、GIS平臺，在數(shù)據(jù)治理過程中，針對不同的數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)特征和業(yè)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(shù)據(jù)進行計算加工。利用國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村時空數(shù)據(jù)服務平臺對治理后的數(shù)據(jù)進行空間化，并提供業(yè)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(fā)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(yè)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(fā)語言，同時采用Express作為開發(fā)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(tǒng)的管理模式進行安全管理，采用的管理方法是傳統(tǒng)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(jù)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(wěn)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(wǎng)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(wǎng)絡運維、應用程序運維等部分。

3 平臺數(shù)據(jù)體系

以統(tǒng)籌農(nóng)村地區(qū)新冠肺炎疫情防控和春季農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為導向，匯聚農(nóng)業(yè)農(nóng)村業(yè)務數(shù)據(jù)、疫情相關的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)、農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)銷數(shù)據(jù)、農(nóng)民工返城務工等多源數(shù)據(jù)組成大數(shù)據(jù)資源池，通過數(shù)據(jù)治理、融合、分析，構建多維度數(shù)據(jù)立方，根據(jù)業(yè)務需求，抽取聚合形成“春耕生產(chǎn)”、“市場運行”、“農(nóng)村戰(zhàn)疫”、“輿情監(jiān)測”等數(shù)據(jù)主題，搭建了平臺的數(shù)據(jù)體系，為社會公眾、管理部門提供實時動態(tài)的數(shù)據(jù)服務［7-8］。平臺數(shù)據(jù)體系如圖3所示。

3.1 采集層

通過采集多源海量數(shù)據(jù)，形成數(shù)據(jù)采集模式和通道，為數(shù)據(jù)存儲管理、時空治理和業(yè)務主題聚合提供基礎數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集的內容如下。

（1）農(nóng)業(yè)農(nóng)村業(yè)務數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)接口、網(wǎng)絡抓取等技術匯聚整合國家政策、地方動態(tài)、農(nóng)資供應信息、農(nóng)產(chǎn)品價格指數(shù)、農(nóng)產(chǎn)品交易量等信息，為各級農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門提供及時的農(nóng)業(yè)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(shù)據(jù)匯集。為滿足疫情期間做好農(nóng)村防疫抗疫和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作的需要，利用抓取技術獲取衛(wèi)健委等部門的疫情防控數(shù)據(jù)，展示各地的疫情發(fā)展狀態(tài)。

（3）遙感數(shù)據(jù)接入。利用地理信息技術，疊加遙感數(shù)據(jù)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(qū)可能發(fā)生的氣象災害（如干旱）進行分析預警，及時發(fā)布分析報告，為農(nóng)民適期播種、防災減災提供數(shù)據(jù)分析支撐。通過接入各地物聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了對農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)春耕生產(chǎn)作物生長狀態(tài)的實時監(jiān)測。

圖3 平臺數(shù)據(jù)體系Fig.3 Platform data system

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

3.2 資源層

（1）構建大數(shù)據(jù)資源池。在匯聚多源數(shù)據(jù)的基礎上，融合構建大數(shù)據(jù)資源池，存儲業(yè)務數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、地理信息數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)等，其中業(yè)務數(shù)據(jù)主要為結構化數(shù)據(jù)，大部分互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和遙感數(shù)據(jù)主要是半結構化數(shù)據(jù)，部分互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)為非結構化數(shù)據(jù)，平臺大數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)的存儲和查詢，滿足各類接口的調用需求。

（2）數(shù)據(jù)治理。資源池中的各類數(shù)據(jù)需要進行數(shù)據(jù)治理以支撐業(yè)務主題分析，數(shù)據(jù)治理工作主要通過數(shù)據(jù)時空化治理，形成數(shù)據(jù)指標項，包括時間、空間、業(yè)務實體、數(shù)值、單位、數(shù)據(jù)來源等維度，重新構建數(shù)據(jù)指標體系，形成數(shù)據(jù)立方。

3.3 主題層

在數(shù)據(jù)治理形成數(shù)據(jù)立方的基礎上，主題層根據(jù)不同的業(yè)務和工作需要，對數(shù)據(jù)立方進行數(shù)據(jù)抽取、聚合統(tǒng)計、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘處理，形成國家政策、地方動態(tài)、春耕生產(chǎn)、市場運行、農(nóng)村抗疫、輿情監(jiān)測等業(yè)務主題數(shù)據(jù)集并形成數(shù)據(jù)接口統(tǒng)一對外提供服務。

3.4 大數(shù)據(jù)監(jiān)管層

通過日志審計等手段實現(xiàn)平臺大數(shù)據(jù)監(jiān)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(jiān)控，及時掌握平臺用戶訪問性能，確保數(shù)據(jù)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(tài)、春耕生產(chǎn)、市場運行、農(nóng)村戰(zhàn)“疫”、輿情監(jiān)測等6個重點專題和數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)來源，形成需求方案和建設方案。同時利用已建設的國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村時空數(shù)據(jù)服務平臺框架為依托，利用國家農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)中心現(xiàn)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(shù)據(jù)資源清單，對接包括物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)和業(yè)務數(shù)據(jù)，開發(fā)各類數(shù)據(jù)接口19個，在開發(fā)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(fā)過程中注重實時數(shù)據(jù)的獲取、可視化展示和查詢，為方便用戶使用，同步開發(fā)了移動版，更好的服務于各級農(nóng)業(yè)農(nóng)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(shù)量、重點關注內容等進行實時動態(tài)監(jiān)控，以利于平臺的后續(xù)優(yōu)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(shù)據(jù)的及時更新，確保平臺的安全穩(wěn)定運行。

5 結論與展望

全國農(nóng)業(yè)農(nóng)村應對新冠肺炎疫情數(shù)據(jù)服務平臺的建設是以國家農(nóng)業(yè)農(nóng)村時空數(shù)據(jù)服務平臺為基礎，利用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、移動互聯(lián)等現(xiàn)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(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了數(shù)據(jù)支撐、平臺保障，也將為農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息資源匯聚、開發(fā)、應用提供重要參考和經(jīng)驗借鑒。下一步，將繼續(xù)堅持以問題為導向，以用戶體驗為根本，持續(xù)強化信息資源的匯聚、治理和利用，不斷優(yōu)化完善平臺可視化、數(shù)據(jù)分析、報告解讀等功能，陸續(xù)推出管用好用的新版本。