趙爽，柳錦寶，楊惠麟，舒瀚文，羅泰茂，羅欽

（成都信息工程大學資源環(huán)境學院，四川 成都 610225）

近年來，物聯(lián)網(wǎng)正在中國慢慢興起，得益于物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，城市與城市之間的物流正逐漸變得高效[1]。通常，農(nóng)民用麻袋或編織袋將農(nóng)產(chǎn)品裝好，然后用拖拉機、自行車運輸，但運輸過程中信息不對稱，容易產(chǎn)生浪費[2]。對于大多數(shù)出售農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)戶來說，一旦信息不流通，即會造成收益降低等風險。農(nóng)業(yè)信息化建設工作，會從各個方面影響農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟效益[3]，其中，農(nóng)產(chǎn)品運輸信息化，指的是將3S 技術(shù)與其他高新技術(shù)靈活結(jié)合，基于地理信息系統(tǒng)，則可以極大地增強管理能力，方便進行統(tǒng)籌規(guī)劃，通過車載的終端將農(nóng)產(chǎn)品運輸中的實時數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)運輸過程的監(jiān)管以及提高農(nóng)產(chǎn)品運輸?shù)男?，同時也有助于整個企業(yè)的管理[4]。

提高農(nóng)產(chǎn)品物流信息化水平，是實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品市場高效率運行的重要環(huán)節(jié)，但大部分農(nóng)村地區(qū)網(wǎng)絡設施比較落后，信息化技術(shù)水平比較低，所以提高收購時的信息化水平是一個帶動信息化建設的切入點[5]。為了更好地完成系統(tǒng)的設計，得到以下系統(tǒng)目標：本系統(tǒng)用戶為農(nóng)村中老年人群、需要解決農(nóng)產(chǎn)品收購信息不流通地區(qū)人群、農(nóng)產(chǎn)品收購信息管理審查的政務機構(gòu)。主要針對農(nóng)戶和政務人員2 部分用戶進行需求分析。

對于政務部門，通過使用農(nóng)產(chǎn)品定點收購平臺，可以有效防止通過開具農(nóng)產(chǎn)品收購發(fā)票偷逃國家稅款。同時，政務部門進行收購時，通常收購涉及的地域范圍較廣，并具有較大的分散性，有效的路徑規(guī)劃能夠避免在收購路程上浪費時間，提高農(nóng)產(chǎn)品收購時的時效性。政務部門對每年的收購情況進行統(tǒng)計，于是本系統(tǒng)提供圖表形式分地區(qū)對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，并引導農(nóng)民自覺調(diào)整生產(chǎn)類型和生產(chǎn)規(guī)模。同時，獲得的農(nóng)產(chǎn)品分布數(shù)據(jù)還可以提供給下一次收購網(wǎng)點的選址與更新。

收購人員大多為臨時工，文化程度、辦事效率也參差不齊，也需要一套系統(tǒng)來對人員和信息進行統(tǒng)籌管理，實現(xiàn)收購的規(guī)范化、高效化，這對于促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展有重大作用[6]。對于農(nóng)戶，收購的價格和收購的進度等收購信息的透明度至關重要。收購時根據(jù)平臺規(guī)定的價格，并在有記錄的方式下完成支付，嚴格管控提級提價、壓級壓價行為。對于收購時間的管理，上門時間段由農(nóng)戶提供，方便群眾。

本文構(gòu)建了一個可以供政府、農(nóng)戶使用的綜合性的基于地理信息系統(tǒng)的互聯(lián)網(wǎng)平臺，利用前端技術(shù)和渲染提升用戶使用感，并提供數(shù)據(jù)統(tǒng)計功能，為相關政務部門提供決策支持，并引導農(nóng)民自覺調(diào)整生產(chǎn)類型和生產(chǎn)規(guī)模。

1 系統(tǒng)設計

1.1 開發(fā)語言及相關技術(shù)

開發(fā)環(huán)境為Window10、Node.js-12.18.1，使用開發(fā)工具包括ⅤSCode、MySQL?；贘avaScript 語言進行前端網(wǎng)頁開發(fā)，其輕量級、解釋型、動態(tài)性與跨平臺性等眾多優(yōu)點使其成為目前最為流行的前端開發(fā)語言，并基于Node.js 技術(shù)結(jié)合Ⅴue 框架進行項目前端的快速搭建。

1.2 總體設計

本系統(tǒng)以農(nóng)戶位置、農(nóng)作物種類及數(shù)量等信息為基礎，基于HTML 語言與百度API 實現(xiàn)前端頁面的各項功能，前端頁面使用ⅤUE 架構(gòu)，采用MYSQL 作為后臺數(shù)據(jù)庫。結(jié)合當下農(nóng)產(chǎn)品收購管理的不足之處、信息化程度不足帶來的各項問題，如監(jiān)管不力、信息傳遞不及時等，形成一個能夠使農(nóng)戶放心省心出售農(nóng)產(chǎn)品、政務部門方便精確管理收購各項事務的農(nóng)產(chǎn)品收購平臺。

由于收購平臺對用戶自主上傳數(shù)據(jù)的高依賴性，本系統(tǒng)必須以高效的數(shù)據(jù)庫設計為基礎，以滿足數(shù)據(jù)流量大、復雜多元的特點。為支持農(nóng)戶的信息上傳，政務部門的信息查詢、可視化路徑規(guī)劃、農(nóng)作物統(tǒng)計成圖，系統(tǒng)設計用戶上傳信息表、收購點倉庫表、農(nóng)產(chǎn)品表、用戶信息表、農(nóng)作物收購訂單表、收購人員表6 個表，遵循“低冗余度、層次分明”的原則，進行數(shù)據(jù)的存儲、輸出。采用Web 端頁面，系統(tǒng)頁面設計采用簡潔明了、色彩合理搭配、以可視化為主的設計思想，功能設計到位，便于農(nóng)戶的操作及政務部門的管理和決策。

1.3 數(shù)據(jù)庫設計

根據(jù)本業(yè)務流程設計了6 個表，如表1 所示。

表1 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設計

1.4 功能設計

本系統(tǒng)核心功能包括收購的最佳路徑導航、對農(nóng)產(chǎn)品的統(tǒng)計可視化、對收購訂單的集中管理，如圖1 所示。

圖1 城鄉(xiāng)農(nóng)戶定點收購云平臺功能結(jié)構(gòu)圖

將本平臺分為2 大類，分別為用戶登錄平臺、政務管理登錄平臺。

農(nóng)戶頁面主要功能有：①農(nóng)產(chǎn)品信息上傳。在平臺上注冊農(nóng)戶賬戶，農(nóng)戶需要出售的農(nóng)產(chǎn)品各不相同，農(nóng)戶自由地上傳文字和圖片信息很關鍵，這是收購規(guī)范化中的重要一環(huán)。②通過定位服務獲取農(nóng)戶位置。通過定位服務或者農(nóng)戶自己選擇需要進行收購的地點與時間段并上傳到數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)根據(jù)農(nóng)戶的位置以及選擇的收購時間，來進行下一步的分析與規(guī)劃。

管理頁面主要功能有：①信息查詢功能。為管理者提供注冊農(nóng)戶的待收購農(nóng)產(chǎn)品的基本信息和位置信息、農(nóng)戶聯(lián)系方式，能夠快速查詢到需要的信息。②底圖快速切換。系統(tǒng)處在測試階段，暫時能對四川省內(nèi)的城市進行快速定位，快速進行地圖的平移等基本操作。③已收購農(nóng)作物分布及數(shù)量統(tǒng)計可視化。隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展，各地均開發(fā)出了各地的特色作物，根據(jù)各個區(qū)域進行圖表制作，使用分布可視化可以為決策端更好地服務，能夠更好地進行下一步的信息挖掘。④收購路徑規(guī)劃。使用基于Dijkstra 算法的改進算法，使用路徑規(guī)劃能夠進一步減少物流中的浪費，減少收購過程中的時間浪費。

1.5 界面設計

相比其他的Web 物流平臺，本系統(tǒng)在界面設計部分使用了簡化設計。在布局方面，根據(jù)功能需要，首頁內(nèi)容信息簡潔明確，子界面以藍綠色為主色調(diào)。界面整體風格簡潔明了、圖表直觀，如圖2 所示，能夠有效地服務用戶人群。

圖2 城鄉(xiāng)農(nóng)戶定點收購云平臺界面布局設計

2 城鄉(xiāng)農(nóng)戶定點收購系統(tǒng)實現(xiàn)

2.1 定位服務

良好的定位服務對于用戶和管理員都相當重要。為了能夠精確、有效地進行農(nóng)產(chǎn)品收購工作，提升用戶的使用體驗感。選擇集成百度地圖開放平臺的全球位置服務，其特點是覆蓋范圍廣、服務穩(wěn)定、定位精準，能夠很好地為平臺提供定位服務。

2.2 路徑規(guī)劃

路徑規(guī)劃功能是平臺核心功能之一，為收購提供高效的收購路徑，如圖3 所示?；谧罴崖窂剿惴ㄩ_發(fā)多點最短路徑，而Dijkstra 算法是解單源最短路徑問題的貪心算法，且不能處理帶負邊權(quán)的情況，用鄰接矩陣或鄰接表存圖。Dijkstra 算法思路是：首先把起點到所有點的距離存下來找個最短的，然后松弛一次再找出最短的。根據(jù)Dijkstra 算法進行開發(fā)和改進，并且經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)降低了其時間復雜性，提高了機器以及系統(tǒng)的運行效率。

圖3 路徑規(guī)劃功能

2.3 圖表統(tǒng)計功能

農(nóng)作物分布顯示功能如圖4 所示。為了管理者能夠直觀地獲得收購統(tǒng)計情況，使用前端圖表生成工具，對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)即時成圖，更加直觀地展示統(tǒng)計到的信息，對更進一步的知識挖掘起到關鍵作用，按照不同的統(tǒng)計地區(qū)進行圖表分格，會更直觀地反映農(nóng)產(chǎn)品的出產(chǎn)與地域之間的關系，比數(shù)據(jù)和文字的描述更加清晰、更加簡單易懂，并基于此作出合理的推斷與預測，協(xié)助決策。

圖4 農(nóng)作物分布顯示功能

2.4 基于三維模型的路徑規(guī)劃可視化功能

隨著5G 時代的臨近，人們對移動的三維GIS 應用需求也越來越明顯。使用遙感影像對建筑物進行提取，并拉伸為三維模型。與此同時，基于三維建筑模型的路徑規(guī)劃具有良好的美觀性，也能帶來良好的視覺感受，能夠更直觀地了解農(nóng)產(chǎn)品物流中的信息，并使農(nóng)產(chǎn)品的物流更加數(shù)字化、智能化。3D 導航功能如圖5 所示。

圖5 3D 導航功能

3 結(jié)語

本系統(tǒng)主要通過數(shù)據(jù)調(diào)查和文獻查閱方式了解農(nóng)戶對農(nóng)產(chǎn)品收購信息的需求以及政務部門對農(nóng)產(chǎn)品收購管理的需求，通過基本的需求分析，得到農(nóng)產(chǎn)品收購平臺的基本功能與未來可能的擴展模塊，基本實現(xiàn)了為農(nóng)戶以及政務部門提供透明信息、規(guī)范化農(nóng)產(chǎn)品收購過程服務的核心目標，并力爭以可視化等新技術(shù)，提供規(guī)范、專業(yè)、覆蓋廣且易管理的農(nóng)產(chǎn)品收購服務，同時幫助政務部門決策，以調(diào)整農(nóng)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的方式，減少滯銷或緊缺的情況，這能夠帶動農(nóng)業(yè)信息化的發(fā)展。而農(nóng)戶借助本平臺了解農(nóng)產(chǎn)品的需求信息，引導農(nóng)民進行有目的、有組織地種植，避免資源發(fā)生浪費，實時了解農(nóng)產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量，對農(nóng)產(chǎn)品的存儲情況進行監(jiān)管，進而計劃來年的種植計劃等，則是未來開發(fā)的方向。

借助這樣的一個平臺，使農(nóng)產(chǎn)品收購過程中的多種信息資源得到全面共享，確保農(nóng)產(chǎn)品收購的各項信息的快速傳遞，有利于農(nóng)戶生產(chǎn)生活和政務部門工作的高效化。未來，中國的農(nóng)業(yè)信息化還將繼續(xù)深入，本系統(tǒng)作為一個農(nóng)產(chǎn)品收購管理系統(tǒng)，在運輸端的管理中仍具有相當?shù)纳鐣r值。