嚴寒地區綠色鎮村體系數據庫系統設計（建筑）

馬  毅，趙天宇

（哈爾濱工業大學，哈爾濱150001）

[摘要]嚴寒地區的村鎮發展面臨綠色化轉型遲滯、基礎規劃信息缺乏規范化收集與管理等問題，構建綠色鎮村體系數據庫系統有助于促進地區基礎信息標準化、綠色發展引導內容的具體化、特色化和指標化。綠色鎮村體系數據庫系統采用B/S架構，多個村鎮規劃管理部門客戶端可以同時訪問、瀏覽并上傳村鎮數據，數據庫采用My SQL軟件，phpMy Admin作為服

務器端數據庫管理工具，定制村鎮數據評估、空間分析、關鍵問題專項研究等系統模塊，并提供鎮村體系分析圖及研究結果的輸出、管理。

[關鍵詞]綠色鎮村體系；綠色化發展；數據庫系統；嚴寒地區   [中圖分類號]TU984   

0引  言

    中國作為發展中的人口大國，生態發展模式是城鎮化的必由之路，為符合地域特征的新型城鎮建設需求，嚴寒地區的村鎮迫切需要向綠色化、生態化發展轉型，通過資源調查評價、綠色發展動力挖掘以及相應的規劃政策引導村鎮良性發展；我國南方省份在鎮村體系規劃編制時，注重提高編制成果的實用性和可操作性，然而嚴寒地區村鎮規劃基礎薄弱、系統化管理缺乏，相當一部分規劃編制和管理部門都難以全面掌握村鎮基礎情況，造成鎮村體系規劃編制成果缺乏科學性和實用性。通過對東北地區16個典型村鎮基本情況的了解，其中18. 75%的村鎮土地利用現狀及規劃圖紙缺失，31. 25%的村鎮缺少鎮區地形圖?？梢娊ㄔO信息化、系統化的綠色鎮村體系信息系統意義重大，有必要從村鎮規劃基礎信息的收集、管理人手，制定標準化的采集程序及系統化的數據庫服務器管理方式，提高村鎮基礎數據信息存儲的安全性，夯實規劃編制的基礎；而另一方面，通過系統各層面綠色發展的量化分析以及建設指引，輔助規劃決策部門制定相關計劃，促進嚴寒地區綠色鎮村體系的規劃建設。

    綠色鎮村體系數據庫系統以鎮域綠色鎮村體系為研究目標，涵蓋基礎數據編輯管理、標準指標規范建設以及村鎮綠色化指標評估。具體目標功能包括：1）村鎮規劃基礎資料信息化、規范化：建立嚴寒地區村鎮規劃基礎資料的收集、編碼、整理入庫等一系列規范標準，解決村鎮規劃長期的基礎依據欠缺、實施操作性較差的問題，提高村鎮基礎資料的信息化、規范化與可利用性；2）綠色村鎮指標規范建設：針對綠色鎮村體系的關鍵問題，在國家各層面標準規范框架下，依據嚴寒地區村鎮調查情況，以指標評價方法為主，評估村鎮整體綠色化發展情況；3）村鎮規劃編制與管理：集成鎮村體系規劃圖紙成果編制、研究數據及圖形成果管理與輸出等功能，規劃編制人員根據村鎮項目進展需要可采用設定比例、出圖條件，輸出整套村鎮規劃圖紙及完整研究報告。

1  數據庫系統平臺選擇與框架設計

1.1  系統平臺選擇

    綠色鎮村體系數據庫系統針對嚴寒地區特殊的地域、定位等問題，而現有的土地利用、城市規劃管理等數據庫在功能目標、關注問題等方面都與嚴寒地區綠色村鎮體系數據庫存在些許差異（見表1），嚴寒地區綠色鎮村體系包含的內容、涵蓋的關鍵問題眾多，涉及鎮域、鎮區、村莊3個層面的經濟社會、土地利用、生態環境等數據信息，數據庫系統建構的重點是合理組織多種數據信息，滿足寒地村鎮綠色化建設的迫切需求。

    現今主流的數據庫眾多，如Oracle、SQL Server、DB2、My SQL、Sybase ASE等，作為輔助各行業信息管理、分析決策的工具應用廣泛。隨著地理信息系統( GIS)的發展，空間數據庫在規劃建設領域應用進展迅速，包括Arc GIS系列產品、Ma plnfo．MapGIS等，然而GIS在村鎮領域的應用，涉及大量的地形空間信息，在數據年代更新、軟件維護等方面有諸多難點，對于一定時期內嚴寒地區的村鎮建設存在適用性、可操作性、維護等一系列問題，因此對于嚴寒地區未來的村鎮綠色化建設規劃，建構模式簡單、易于維護，數據收集便利的數據庫系統更具指導性與實用性優勢。通過比較Oracle、SQL Server、My SQL等非空間數據庫軟件（見表2），可以看出My SQL相比于Oracle及SQL Server具有部署便利、維護方便等優勢，更適用于嚴寒地區村鎮體系數據庫建設，而平臺所欠缺的空間分析功能，通過數據提取采用外部軟件模塊進行補充。

1.2  系統框架設計

    系統框架是數據庫系統的重要組成，主要由數據服務層、業務邏輯層及用戶界面層三部分構成（見圖1）。

    1)數據服務層包括基礎數據庫及標準數據庫兩部分數據存儲任務?；�礎數據庫涵蓋村鎮標準化信息收集的各個方面內容，包括基礎地理信息及統計資料等；標準數據庫匯集、整理村鎮規劃及數據庫建庫規范標準，針對嚴寒地區制定反映區域生態、職能特殊性的綠色鎮村體系評價標準以及相關綠色約束指標，通過對目標、指標的量值化編譯而確定。

    2)業務邏輯層使系統能夠調用My SQL數據庫中數據信息以完成Web瀏覽器操作指令，業務邏輯層包括統計、分析等引擎，鎮村體系數據庫系統分析、評估功能借助業務邏輯層實現。

    3)用戶界面層接收用戶操作，并將操作指令以數據形式傳送給業務邏輯層實現功能應用。系統功能模塊包括數據管理編輯、基礎數據瀏覽、標準規范管理及綠色指標評估。

1.3數據框架設計

    1)設計目標：數據框架需要包含綠色鎮村體系數據庫所要匯集的各項數據資料，包括鎮域、鎮村、村莊的各項統計數據以及入庫調查問卷，明晰數據庫基本組成；2）框架設計：數據庫系統旨在為嚴寒區域的鎮村體系發展建設提供專業化引導，數據框架與鎮村體系研究建設內容應基本對應，根據GB50188-2007《鎮規劃標準》總則1.0.1及3.1.2鎮域鎮村體系規劃主要內容的要求，土地利用、居民點、產業生產：公共設施、基礎設施、氣候環境六項建設系統可以基本涵蓋鎮村體系規劃關注的全部重要內容，而標準數據庫包含對應建設系統的相關國內外規范、標準以及經過整理的運算表達指標等（見圖2）。

2數據庫系統技術架構及功能模塊設計

    嚴寒地區綠色村鎮體系數據庫基于Node. js平臺，后臺采用Express框架和ORM2框架，使用No dejs語言編譯，前臺操作界面使用Coffee Script語言編譯，采用Jade模板生成HTML，并通過JSON與后臺交換數據。數據庫使用XAMPP集成環境的My SQL開發，通過php My Admin進行數據查看與編輯。數據庫系統功能模塊包括數據瀏覽、分析評估等內容，數據瀏覽及成果輸出部分為數據庫系統基礎功能應用，村鎮綠色化評估充分考慮嚴寒地區鎮村體系的區域氣候、發展基礎、生態環境等特征，并與鎮村體系規劃的各專項內容保持一定的對應性。

2.1基礎數據瀏覽模塊

  嚴寒地區入庫村鎮數據資料以鎮為單位進行存儲，用戶界面層根據不同層面規劃管理人員的權限調取鎮村體系相關數據資料，對于只需基本查詢功能的一般用戶，根據需要查看東北地區村鎮土地利用、居民點、公共設施等各項現狀及規劃圖紙與統計數據，查詢結果按照所在地區、村鎮系統篩選；需求更為復雜的高級客戶端可調用區域各村鎮數據信息，方便相關規劃管理人員開展基礎資料分析等各項工作。

2.2  綠色指標評估模塊

    綠色指標評估模塊包括人口、產業發展、土地利用、生態環境等村鎮各項重要指標表達（見圖3），所涵蓋的指標根據國家村鎮層面規范標準計算，指標選取范圍根據嚴寒區域村鎮特殊性及數據收集完整度調整，保留對村鎮規劃建設起到參考、衡量作用的重要指標，例如鎮村體系居民點建設系統中，鎮區人均建設用地面積能夠反映村鎮土地利用集約性，對

鎮村體系等級結構、規模結構的規劃建設有直接的指導作用。

    嚴寒地區村鎮的氣候、地理特征及經濟社會基礎條件具有區域獨特性，為了適應嚴寒地區的綠色鎮村體系發展特征，采用針對性、系統化的指標評價研究方法尤為必要。數據指標評價應用于鎮村體系各項系統的綠色化發展綜合衡量，借助評價數據的分析解讀，利于村鎮綠色化發展各項內容的明確化。

2.3標準規范管理模塊

    標準規范模塊是進行村鎮綠色評估的依據，其中儲存國家及各省市關于城市、鄉鎮及村莊各層面的生態、綠色相關的規范標準，同時綜合嚴寒地區16個鄉鎮社會經濟數據、2 000份入戶調研問卷等資料信息，進行整合得到的面向寒地村鎮綠色化建設的地方指標標準，現階段收錄有《國家級生態村創建標準（試行）環發[ 2006]192號》、《國家級生態鄉鎮標準環發[ 2010] 75號》、《農業部“美麗鄉村”創建目標體系》等規范標準，隨著數據庫系統的完

善以及我國村鎮生態化、綠色化建設進程的發展，相關規范標準也將不斷更新。

2.4  數據管理編輯模塊

    數據庫支持多用戶通過瀏覽器界面訪問數據庫，進行鄉鎮數據瀏覽、新數據錄入、指標評估等操作，通過php My Admin，數據庫管理員可執行數據編輯（見圖4）、導出、維護等命令，評價指標輸出結果為表格及柱狀圖，輸出jpg.xls等格式。數據庫系統成果輸出是綠色鎮村體系規劃、城鎮建設的參考依據及發展指導，針對鎮村體系研究及規劃的階段特征，輸出成果內容分為村鎮歷史圖紙、村鎮基礎數據及綠色評估結果，以應用于村鎮基礎數據整理、鎮村體系規劃圖紙編制及專項問題研究等階段。

    此外，綠色鎮村體系數據庫系統具備平臺開放、數據信息共享性，支持外部軟件利用系統提取的村鎮各項統計數據進行相關專項分析操作，以對綠色鎮村體系關鍵問題提供多樣化的決策參考。

3  鄉鎮案例應用分析

3.1  鄉鎮基本概況與基礎數據庫應用

    聯興滿族鄉共轄8個行政村12個自然屯，2013年總戶數為6 534戶，總人口20 565人，其中農業人口19 777人。交通區位優越，距雙城市區11 km，距雙城高鐵站15 km，距哈爾濱市區40 km，距哈市太平國際機場35 km。聯興滿族鄉為傳統農業主導鄉鎮，依托區位優勢產業發展位于區域鄉鎮前列。

    通過基礎數據庫界面，找到聯興滿族鄉即可查詢鎮域數據、鎮區數據、村莊數據及問卷信息等內容。聯興滿族鄉的鎮域數據信息如表3所示，包括經濟社會現狀信息、土地利用信息及生態環境信息三部分內容，鎮域人口、非農人口、居民人均收入等數據為歷年資料，需要點擊“詳細”按鈕，查看對應歷年的數據信息（見表3）。

3.2  案例綠色指標評估應用分析

    綠色村鎮指標評估得分區間為0 ~100，通過綠色指標評估可以直觀反映鄉鎮的土地、居民點、公共設施等各系統的狀態（見圖5）。

1)土地利用系統

    聯興鄉在鎮域人均建設用地面積、生態容量指標、人均耕地面積等三項都處于極低的得分，生態容量與人均耕地面積在東北嚴寒地區鄉鎮之中處于末位區間。聯興鄉的綠色評估指標顯示其土地利用系統（見表4）尚處于鄉鎮建設初級階段，土地資源先天條件不足，人均建設用地面積嚴重超標，而鎮域的交通等設施建設規模領先于大多數鄉鎮。

    2)居民點系統

    聯興鄉村鎮城鎮化率低于東北村鎮平均水平(26%)，這造成村鎮人均建設用地均大幅度超標，而人均收入、鎮區綠化覆蓋率、居民對地區福利保障滿意度等3項指標也與地區標有較大差距，這反映出聯興鄉居民點系統的綠色化建設方面（見表5）仍有很大不足。

  3)產業生產系統

  在產業發展方面（見表6），雖然聯興鄉綠色農產品種植面積、化肥使用強度這兩項得分較低，但在農田綜合生產率(0.67)、二、三產業貢獻率(79%)及從業人員比重(75%)等方面都處于高得分區間，遠高于調研鄉鎮平均值(0. 46、46. 8%、38.8%)，完善的二、三產業配套促進聯興鄉的農業形成高生產力，未來聯興鄉應注重產業綠色化發展，進一步提升相關村鎮產品的附加值。

    4)公共設施系統

    聯興鄉的公共設施綠色化評估方面呈現出兩面性，一方面是中小學教育設施的供給過剩（平均生均規模19. 94 m²），造成教育用地的嚴重浪費；另一方面是醫療衛生設施的人均面積嚴重不足（0. 05m²/人），從醫療服務滿意度(80%)、衛生設施病床數(1.05)可以看出，聯興鄉的醫療設施規模不足，與村鎮綠色公共設施發展目標還有較大差距（見表7）。

    5)能耗與基礎設施系統

    在基礎設施建設方面，聯興鄉體現出設施建設的滯后性，除道路硬化率處于較高水平，在生活用水、垃圾收集、秸稈使用比例等幾方面都位于地區末位，自來水普及率( 24%)、垃圾收集設施覆蓋率(11%)均遠低于調研鄉鎮平均值(55.6%、47. 6%)，在一定程度上反映出聯興鄉的能耗利用效率較為低下，而村鎮的基礎設施建設投入不足，相關滿意度調查結果體現出現狀難以滿足村鎮居民的各項生活需求（見表8）。

    6)氣候與生態環境系統

    氣候與生態環境評估反映的是地區的基本自然條件，聯興鄉的森林覆蓋率、災害易發程度、年均降水量3項指標在區域鄉鎮中并不理想，災害易發程度與鄉鎮的植被覆蓋、水資源狀況存在一定相關性，未來聯興鄉應通過退耕還林、水利設施建設等手段彌補地區基本自然條件的缺陷，保障相關產業的生產（見表9）。

5  結  語

    建立綠色鎮村體系數據庫系統是信息化背景下村鎮各層面規劃、建設引導的迫切需求，而嚴寒地區目前鎮村體系的數據庫建設滯后于其他地區，具備決策、引導作用的功能應用尚處于起步階段。將鎮村體系數據庫與嚴寒地區綠色化研究功能模塊進行集約整合，創建嚴寒地區綠色鎮村體系數據庫系統，為村鎮各層面規劃提供綠色化發展指引及大量數據支撐，在一定程度上將提升嚴寒區域的村鎮規劃效率及實施操作性。嚴寒地區綠色鎮村體系數據庫系統的建設是一項復雜的工程，內部數據、模型的完善還需要開展更多的后續工作。