数字乡村平台建设方案简述

刘 杨 张国文 张李荪 中铁水利信息科技有限公司 江西省南昌市 330029

0 引言

习近平总书记指出：“乡村振兴是实现中华民族伟大复兴的一项重大任务”“走中国特色社会主义乡村振兴道路”“举全党全社会之力推动乡村振兴”。2018年、2019年连续两年中央一号文件都提及了“数字乡村”战略，2021年4月29日第十三届全国人民代表大会常务委员会第二十八次会议通过了《中华人民共和国乡村振兴促进法》，2022年中共中央办公厅、国务院办公厅印发的《乡村建设行动实施方案》等。为扎实推进乡村建设、乡村治理、乡村发展等重点工作，2020年6月，江西省委、省政府印发《江西省实施数字乡村发展战略的意见》。数字乡村作为国家乡村振兴战略的重要战略，也是数字中国的重要建设内容，已经成为数字经济的重点工作。

数字乡村平台紧密围绕乡村振兴和数字中国两大国家战略，以信息化、数字化为切入点，落实好“产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕”二十字方针。通过该数字平台建设，使乡村的治理、政务、旅游、教育、文化、商贸和农业等走上数字化转型的道路，从而推动数字中国的建设步伐，助力实现乡村生态振兴、产业振兴、组织振兴、文化振兴、人才振兴等，打造数字乡村样板，树立行业发展标杆。

1 技术方案

数字乡村平台是在数字中国和乡村振兴战略背景下，以“数字经济”为突破口，促进乡村的高质量发展。借鉴乡村振兴、数字经济、“三农”问题等相关知识与相关指标体系，融合应用研究新信息技术，为数字乡村发展树立样板，引导乡村数字化发展，为江西省数字经济发展和助力乡村振兴建设提供决策依据和实践案例。

数字乡村平台紧密围绕数字中国和乡村振兴两大国家战略，以数字化、信息化技术为基础，落实好“产业兴旺、生态宜居、乡风文明、治理有效、生活富裕”二十字方针，助力实现乡村生态振兴、产业振兴、组织振兴、文化振兴、人才振兴等。数字乡村平台是通过新一代信息技术的应用，推进乡村发展、乡村建设、乡村治理等重点工作。目前乡村振兴存在的痛点和难点问题主要有：

（1）城乡发展不平衡。乡村受教育滞后、信息闭塞等因素影响，加上城乡之间信息交流不畅，有些区域乡村明显落后。

（2）生活基础设施不完善。农村生活基础设施建设水平不高，部分区域设施未配齐配足。

（3）信息化建设程度不高。基层缺少统一规范的信息系统，导致人力不足、流程不够规范、办事效率不高。

（4）群众参与不充分。农民缺少参与治理和反馈问题的便捷通道，并且积极性不高。

（5）长效管护机制不健全。系统化、规范化、长效化的机制不健全不完善，网格化管理责任落实不到位。

（6）农村经济发展不充分。对农业大数据的收集和分析手段有限，没有合理利用现代化技术优势，导致农产品的销售渠道有限，农村经济无法充分发展。

针对以上的问题，“数字乡村平台”的技术架构采用1+1+1+N的总体架构，分为物联网感知体系（信息服务基础设施）、网络基础设施（政务云）、智慧大脑（公共数据服务）、N项智慧应用支撑平台。如图1所示。

图1 1+1+1+N的总体架构图

1.1 物联网感知体系

物联网基础设施是信息服务体系的重要组成部分，通过平台化的监测管理与预警服务，能够有效提升生产精准化、服务智慧化以及安全管理水平。

常规的监测方式有水文监测、气象监测、卫星遥感监测、视频安全监控、穿戴式健康监测等。例如对农业生产进行水肥状况、气象灾害、病虫害等农情数据的实时监测预警，提供环境控制、水肥精准施用等决策支持；对重要区域进行监控布控，结合AI智能识别算法可以及时识别不安全的行为活动；为孤寡老人穿戴健康设备，开启智慧养老生活。

1.2 网络基础设施

为加强数据安全和信息能力共享能力，需建设以政务云为代表的网络环境基础设施，包括网络通信、计算资源、存储资源、网络安全保障资源等［1］。

1.3 智慧大脑（公共数据服务）

（1）统一数据中心

建设公共服务数据中心，将辖区内地理数据、基础数据、监测数据、业务数据和外部共享数据进行统一接入、管理、应用，并实现数据在各业务系统内的融合使用和其他外部系统的共享使用。

对已建相关监测感知数据和系统，按照利旧原则，进行数据和系统的集成与对接。

（2）三维建模

通过倾斜摄影、BIM建模，构建城乡三维场景，支撑三维可视化、模拟仿真演练等［2］。

1.4 智慧应用支撑平台

包含面向公众开放的小程序，以及大屏展示系统，通过实景导览、网格管理、综合管护、智慧党建、智慧农业、政务服务、便民服务、群众参与、工分激励、乡村助农等功能模块，构建“互联网+数字乡村”综合生态圈，为建设智慧美丽乡村增活力、添动力。

数字乡村平台架构如图2所示。

图2 平台架构图

2 平台建设

2.1 关键技术

数字乡村平台建设，通过实景导览、网格管理、综合管护、智慧党建、政务服务、便民服务、群众参与、工分激励、乡村助农等九大功能板块，构建“互联网+数字乡村”综合生态圈，为建设智慧美丽乡村增活力、添动力。采用的新技术有：

（1）5G+大数据技术将全面推进经济社会智能化，开辟移动通信发展新时代，引发信息革命风暴。5G作为一项通用型技术，将多种物联网场景以卓越的性能进行互联，与云计算、大数据、人工智能等新一代信息和通信技术（ICT）相结合，带动智能家居、车联网、远程医疗等垂直行业蓬勃发展，并催生大量的行业应用及就业机会，从消费到生产，从平台到生态，全面推动数字经济发展迈上新台阶。

（2）结合计算机视觉AI能力，实现防溺水相关的自动识别、预警通知、远程喊话驱离等功能。如图3所示。

图3 AI防溺水系统界面示意图

（3）实现基于5G通信的无人机自动巡查技术，基于ContextCapture 倾斜摄影建模技术，基于原始影像及空三成果，生成三维模型及派生数据，包括DOM、DSM（含DEM）、数字点云等数据［3］。

（4）利用倾斜摄影+BIM建模技术，打造数字化“孪生”乡村。

（5）打造工分激励系统和工分商城、助农商城，推动农村经济发展。

2.2 主要功能

数字乡村平台包含面向公众开放的小程序，以及大屏展示系统，通过实景导览、网格管理、综合管护、智慧党建、智慧农业、政务服务、便民服务、群众参与、工分激励、乡村助农等十大功能模块，构建“互联网+数字乡村”综合生态圈，为建设智慧美丽乡村增活力、添动力。平台实现的主要功能有：

（1）良好的宣传和导览作用。1比1真实打造还原了“数字乡村一张图”，让乡村文明风貌、产业发展、乡村治理、民生服务等信息状况变得可见、可管、可控，建成数字化“孪生”乡村，相当于数字乡村指挥运营中心的‘大脑’和‘眼睛’。同时将景点介绍、基础设施所在位置等信息提供数字化数据，群众可以方便地实现旅游自助查询、旅游资料免费取阅和VR体验等功能。如图4所示。

（2）提升基层数字化治理水平。通过“AI智能预警”+“线上求助反馈”机制，拓展了问题上报通道，让网格化事件处理变得更加便捷、及时。平台全过程记录问题处理环节，免去了手动制作台账的麻烦，也减轻了主管部门督查考核的工作量。通过数字化手段完善乡村治理功能，解决当前基层治理中传统人力不足、事件覆盖不全、发现不够及时、流程不够规范等痛点难点。如图5所示。

图5 数字乡村平台统计界面示意图

（3）提升数字政府和公共服务能力。通过政务公开、网上办事、求助反馈、乡村振兴等模块，很大程度地提升了政务服务水平和能力，切实解决群众跑动多、办事烦、办事难等问题，积极引导办事群众通过平台政务查询、办事，体验“指尖办事”的快捷和高效率。

（4）引入工分激励系统。为了调动群众、引导群众、凝聚群众，激发群众内生动力，通过推行工分制管理模式，充分发挥群众在脱贫攻坚、农村人居环境整治、乡村振兴战略实施、乡风文明实践中的主体意识和责任意识，探索破解村级组织号召力趋弱、村民主体缺位、农村基础设施薄弱、农村基层治理缺抓手、环境卫生脏乱差等问题的新路径，努力构建全民共建共享的“自治、德治、法治"乡村治理工作格局。

（5）通过智慧农业和乡村助农商城，促进农民就业增收，促进农业经营增效。智慧农业为农民解决产业生产问题，助农商城免费推广农产品，加大特色农产品宣传，增加乡村居民收入。助农商城不仅为农产品打造创新、高效的流通方式，也推进了农村一二三产业融合发展，开启了在线“游购乡村”的特色助农之路。

3 结束语

云计算技术，将计算、存储、网络等基础设施进行资源集约高效、动态扩展，实现资源虚拟化、弹性调度、按需分配，真正实现资源统一管理。通过大数据技术发掘数据价值和海量数据分析，使数据具有更强的说服力和决策力。通过对历史数据以及大量的业务管理数据、实时监测数据、互联网舆情信息数据、外部门相关数据等进行关联分析、高密度高价值数据分析等，实现数据从量变到质变的提升，从而进行科学判断与理性决策。把各种物联网信息传感设备与互联网结合起来，实现在任何地点、任何时间，都能进行人、机、物的互联互通，提升对感知对象的全面分析、及时高效的处理能力。以“物联网、移动互联网、大数据、云计算和人工智能”为代表的新信息技术融合应用，对人类社会的经济发展产生巨大的推动作用，显著提升了行业智能化水平，新技术飞速发展也为数字乡村的实现创造了条件。