談農業(yè)信息資源共享交互平臺需求

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摘要:信息化時代，農業(yè)數(shù)據(jù)繁多，覆蓋面廣泛，信息資源共享整合建設尤為重要。本文從業(yè)務流程、功能需求、性能需求3方面對農業(yè)信息資源共享交互平臺的需求進行詳細分析。

關鍵詞:農業(yè)信息化;農業(yè)大數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)治理

為深入貫徹落實國務院、江蘇省、常州市關于促進政務信息資源共享整合建設的要求，按照常州市2019年政府電子政務工作要點的要求，從深入推進“一網通辦”、“智慧城市”、“數(shù)據(jù)共享”、“平臺優(yōu)化”和“智造產業(yè)”5大行動出發(fā)的指示精神，常州市將推進農業(yè)信息資源共享交互平臺項目建設，以進一步規(guī)范全市政務信息資源管理工作，將信息資源共享在深化改革、轉變職能及創(chuàng)新管理等方面全面滲透和應用，從而提升政務服務水平及行政效能。本文結合常州市農業(yè)信息化當前的實際情況，介紹了一種農業(yè)信息資源共享交互平臺，并對該平臺的業(yè)務流程、功能和性能需求進行分析。

1業(yè)務流程分析

1.1數(shù)據(jù)交換共享流程

目前，常州市涉農數(shù)據(jù)資源交換共享方式主要是人工報送的Excel、Word等格式數(shù)據(jù)文件，沒有明確的流程。通過建設常州市農業(yè)信息資源共享交互平臺農業(yè)數(shù)據(jù)共享交換系統(tǒng)，可對全市涉農數(shù)據(jù)資源的共享交換進行規(guī)劃，建立標準規(guī)范，優(yōu)化共享流程。本項目涉及2類數(shù)據(jù)交換共享，包括市局內部現(xiàn)有信息系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享交換以及市局與外部相關單位之間的數(shù)據(jù)共享交換。數(shù)據(jù)共享交換流程涉及數(shù)據(jù)資源訂閱方、數(shù)據(jù)資源管理方、數(shù)據(jù)資源提供方3類用戶角色，具體流程如圖1所示。

1.2數(shù)據(jù)治理流程

通過數(shù)據(jù)交換共享方式匯聚的數(shù)據(jù)資源，需要經過數(shù)據(jù)治理，經過數(shù)據(jù)抽取、驗證、清洗、集成、聚集、裝載，將數(shù)據(jù)源轉化為數(shù)據(jù)倉庫需要的格式。數(shù)據(jù)加工處理工作由數(shù)據(jù)服務平臺自動完成，同時由用戶進行人為監(jiān)控。數(shù)據(jù)治理流程如圖2所示。

1.2.1數(shù)據(jù)抽取從數(shù)據(jù)源抽取涉農數(shù)據(jù)資源。數(shù)據(jù)源可以是通過業(yè)務平臺數(shù)據(jù)匯聚形成的數(shù)據(jù)資源庫，也可以是通過數(shù)據(jù)交換共享平臺獲取的涉農數(shù)據(jù)資源(市局內部和外部數(shù)據(jù))。數(shù)據(jù)抽取包括增量抽取、增量加載及批量裝載，可依據(jù)時間戳自動判斷抽取增量數(shù)據(jù)。

1.2.2數(shù)據(jù)清洗通常情況抽取的數(shù)據(jù)資源中包含冗余數(shù)據(jù)、垃圾數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)在邏輯上沖突和數(shù)據(jù)定義沖突等問題十分常見，因此需要對數(shù)據(jù)資源進行清洗，發(fā)現(xiàn)殘缺數(shù)據(jù)、錯誤數(shù)據(jù)、重復數(shù)據(jù)，在信息資源庫進行數(shù)據(jù)補錄、關聯(lián)、去除，導入到數(shù)據(jù)倉庫中。

1.2.3數(shù)據(jù)轉換清洗之后的涉農數(shù)據(jù)資源需要轉換為數(shù)據(jù)倉庫的格式。

1.2.4數(shù)據(jù)裝載經過格式轉換的涉農數(shù)據(jù)資源需要裝載到數(shù)據(jù)倉庫，為數(shù)據(jù)建模和主題分析做準備。

1.3數(shù)據(jù)分析應用流程

數(shù)據(jù)分析應用不僅能夠對經過加工處理后的涉農數(shù)據(jù)資源進行挖掘分析，還可以對信息資源目錄、元數(shù)據(jù)、主數(shù)據(jù)進行管理。現(xiàn)以信息資源目錄管理和數(shù)據(jù)分析應用流程為例進行闡述。

1.3.1信息資源目錄管理經過梳理之后的涉農信息資源目錄可為數(shù)據(jù)資源相關單位提供信息資源目錄使用、查詢等服務。數(shù)據(jù)資源相關單位可根據(jù)自身業(yè)務發(fā)展變化情況，利用需要更新信息資源目錄，由數(shù)據(jù)資源管理方審核確認后，不斷完善并形成可持續(xù)發(fā)展的全市涉農信息資源目錄體系(圖3)。

1.3.2主題分析應用主題分析應用以采集數(shù)據(jù)和共享交換數(shù)據(jù)為基礎，通過匯聚存儲于數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，經過數(shù)據(jù)的ETL處理過程，包括數(shù)據(jù)抽取、驗證、清洗、轉換、裝載等，按照面向主題的方式存入數(shù)據(jù)中心(ODS)，提供常規(guī)的數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計分析。給予數(shù)據(jù)中心，經過ETL處理可建立面向農業(yè)、種植信息、畜牧養(yǎng)殖信息、測土配方施肥與土壤墑情、土地流轉信息、農作物種類產量等不同(可進一步細分)的主題數(shù)據(jù)庫，建立多維數(shù)據(jù)分析模型，為主題分析提供支持。在此基礎上，通過理論(業(yè)務)模型的建立，包括播種態(tài)勢模型、產量預測模型、農產品質量安全模型等，提供預測預警與決策指導等服務。主題分析應用流程如圖4所示。

2功能需求分析

2.1數(shù)據(jù)交換共享

業(yè)務數(shù)據(jù)資源的采集，在本次項目建設中，數(shù)據(jù)交換共享是最重要的采集方式。通過平臺的建設，可梳理出農口的統(tǒng)一數(shù)據(jù)共享交換標準和接口規(guī)范，并建立為平臺與外部系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享提供指南和標準，市局與外部單位之間通過建立數(shù)據(jù)交換共享機制實現(xiàn)涉農數(shù)據(jù)資源的共享匯聚利用。

2.2數(shù)據(jù)加工處理

由于涉農數(shù)據(jù)資源一部分來自數(shù)據(jù)報送人員在線直報和自動采集，另一部分來源于市局現(xiàn)有信息系統(tǒng)和外部單位信息系統(tǒng)，數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)類別、數(shù)據(jù)標識等經常不一致，因此需要進一步對源頭數(shù)據(jù)進行加工處理。

2.3數(shù)據(jù)分析應用

建設數(shù)據(jù)共享交換系統(tǒng)將涉農數(shù)據(jù)匯聚之后，最為核心的工作是對數(shù)據(jù)進行挖掘分析應用。通過大數(shù)據(jù)分析手段挖掘掩藏在涉農數(shù)據(jù)資源表面的業(yè)務特點、規(guī)律，實現(xiàn)對農業(yè)農村工作的決策支持，提供數(shù)據(jù)監(jiān)測、分析、預警、預測等服務。

2.4數(shù)據(jù)展現(xiàn)

通過一系列數(shù)據(jù)可視化展示方式將基礎數(shù)據(jù)資源和分析數(shù)據(jù)資源直觀地呈現(xiàn)給各級領導和各級工作人員，并定期提供數(shù)據(jù)分析報告全景展示常州市現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展趨勢和狀況，滿足用數(shù)據(jù)說話、用數(shù)據(jù)管理和用數(shù)據(jù)決策的工作需要。通過建設專題決策支撐系統(tǒng)，實現(xiàn)對全市農產品質量安全等專題數(shù)據(jù)的綜合展示和相關工作的統(tǒng)一指揮調度。

3性能需求分析

3.1訪問速度方面

頁面打開速度小于3s，簡單類查詢速度小于3s，復雜類查詢分析速度小于8s。

3.2穩(wěn)定性方面

在利用本平臺正常工作中，不應出現(xiàn)妨礙工作順利進行的系統(tǒng)錯誤或意外中止的情況。

3.3資源利用方面

在進行海量數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計、分析的過程中，允許CPU和內存的占用率提升及網絡帶寬占有量的加大，但在操作結束后，應該及時釋放所占用的資源，以保證工作人員利用電腦順利進行其它工作。

3.4系統(tǒng)處理能力方面

系統(tǒng)的用戶較多，所以對系統(tǒng)的并發(fā)處理能力要求較高;支持數(shù)據(jù)采集應用并發(fā)數(shù)100，最長響應時間3s。

3.5使用靈活性方面

當系統(tǒng)與其它軟件的接口發(fā)生變化，用戶的操作方式、運行環(huán)境、對信息獲取方式以及對期望獲取的信息結果發(fā)生變化時，軟件系統(tǒng)要做到易于調整，擁有高度的靈活性。

4信息量分析和預測

4.1農業(yè)數(shù)據(jù)量分析與預測

本項目農業(yè)信息資源交互平臺建設的信息資源數(shù)據(jù)，包括了市縣農業(yè)農村局現(xiàn)有數(shù)據(jù)(如農產品質量監(jiān)管、農產品質量追溯、動監(jiān)所執(zhí)法、三農項目管理等)、部省相關數(shù)據(jù)(如三品一標、農業(yè)投入品等)、政府部門相關數(shù)據(jù)(如氣象、環(huán)境、工商、防汛等)、機構改革后農辦發(fā)改財政部門相關數(shù)據(jù)、其它下一步收集的數(shù)據(jù)(如休閑觀光客源、土壤質地、森林植被等)，總計占用存儲空間約20TB(其中，關系型數(shù)據(jù)約5TB，非結構化數(shù)據(jù)約15TB)。

4.2查詢頻度分析

查詢頻度與支持的系統(tǒng)數(shù)量、用戶數(shù)量、系統(tǒng)建設情況有關。建設初期，由于訪問系統(tǒng)的用戶數(shù)和基于平臺建設的系統(tǒng)少，查詢用戶少，訪問頻度較低。但隨著信息系統(tǒng)建設的不斷發(fā)展，信息內容的不斷豐富和支持的應用系統(tǒng)增加，用戶數(shù)也會不斷攀升，系統(tǒng)訪問頻度將急劇增加。以常州市農業(yè)農村局農產品質量安全監(jiān)管平臺為例，目前用戶數(shù)近1000人。平時有200個用戶在線使用平臺，通常用戶并發(fā)數(shù)50個左右，高峰時并發(fā)用戶數(shù)100個左右。

4.3數(shù)據(jù)流量分析與預測

本系統(tǒng)在B/S訪問時，由于業(yè)務的要求需要傳輸視頻圖像或文件，每個訪問點的傳輸速率至少保證5Mbps。

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作者：薛彩霞 單位：常州大學