系统设计背景

数字乡村是伴随网络化、信息化和数字化在农业农村经济社会发展中的应用，以及农民现代信息技能的提高而内生的农业农村现代化发展和转型进程，既是乡村振兴的战略方向，也是建设数字中国的重要内容。

党的十八大以来，中央高度重视农村信息化建设，但是受限于乡村信息化底子薄、基础差的特征，目前我国数字乡村的建设仍处于起步阶段。其中，缺乏综合服务乡村治理平台的问题尤为突出。根据2019年我国县域数字农业农村发展水平来看，广西所在的西部地区相较于我国中、东部地区的数字乡村的发展较为薄弱。为此，我们团队设计并开发了实景三维数字乡村治理平台，以标准化、模块化的功能和统一的数据标准实现了多终端的信息共享，提高乡村治理与信息化水平，为“农村美、农业强、农民富”贡献力量。

系统功能设计

本系统以政府单位人员、各级村干部、村民、管理人员为主要用户群体，涉及人员结构复杂，需求不一。为更好的服务使用人群，系统还实现了多端互联，web端主要面向政府单位人员、各级村干部以及管理人员，企业微信与小程序主要面向各级村干部与村民。

1.基于深度学习算法的信息监控功能

系统利用物联网技术，实时获取监控摄像信息，并将其存储在后台中，同时，使用事先训练好的YOLOv5单阶段目标检测算法可对监控信息进行识别，当监测到有非法闯入、非法停靠、违章乱建等违规事件的发生后，系统会自动报警，功能展示如图1所示。村民在日常生活中，如遇紧急突发情况，可使用微信上报突发事件，系统接收到相应紧急事件后可进行报警，使管理员可以迅速了解紧急情况并作出对应决策，功能展示如图2所示。

图1 监控违章事件报警

图2 村民上报事件报警

2. 基于三维空间规划分析的智能选址功能

系统通过算法可进行建筑用地、公共设施用地的选址，相比于二维数据中基于插值方法的空间分析，本系统能够展现三维空间实体的边界，直观展现出建筑规划情况与占用空间，助力乡村规划，功能展示如图3所示。

图3 智能选址

3. 绿化分析功能

为弥补三维瓦片地图仅有可见光波段信息，难以在较大范围内进行数据统计的缺点。软件利用二维无人机影像，结合实地监测数据反演村镇的水质、植被覆盖度（FVC）等数据，并结合主成分变换、降水量数据，分析村镇内植被、作物健康状况，为今后的乡村植被治理以及绿化建设等提供帮助。

4. 废弃物分析功能

采用GIS及物联网技术，利用监测站点获取的水质、气象信息，进行缓冲区分析并生成环境污染热力图，通过离散数值、权重算法与分析模型等技术手段，将废弃物集中地以色块的形式展现出来，功能展示如图4所示。

图4 废弃物分析

5. 信息查询功能

使用信息查询功能，可实现查询已建房屋的产权信息、已种植田地的土地产权信息等，并在乡村三维地图中高亮显示，方便各村级干部管理乡村，功能展示如图5所示。使用地物查询，还可实现地物的自动定位。

图5 地物查询

指导老师点评

该团队设计开发的《实景三维数字乡村治理平台》以标准化、模块化的功能和统一的数据标准实现了多终端的信息共享，坚持“以人民为中心”的服务理念，从乡村的实际需求出发，以能用、实用、好用为指标，加快推动乡村振兴的数字化进程，以数字化、智能化带动和提升农业农村现代化发展，以先进成熟的信息化技术打造集系统管理、村务管理、人居管理为一体的实景三维数字乡村治理平台。重点解决“产业转型困难、治理手段不足、民生服务薄弱、生态环境脆弱”等难题，提高乡村治理水平，提升乡村信息化水平，为“农村美、农业强、农民富”贡献力量。平台集成了实景三维、深度学习和物联网等技术，为乡村治理的智能化提供一种新的实践经验。

团队合影

从左到右：罗天宇、王文杰、王博、李美璇