严寒地区绿色镇村体系数据库系统设计（建筑）
马 毅，赵天宇
（哈尔滨工业大学，哈尔滨150001）
[摘要]严寒地区的村镇发展面临绿色化转型迟滞、基础规划信息缺乏规范化收集与管理等问题，构建绿色镇村体系数据库系统有助于促进地区基础信息标准化、绿色发展引导内容的具体化、特色化和指标化。绿色镇村体系数据库系统采用B/S架构，多个村镇规划管理部门客户端可以同时访问、浏览并上传村镇数据，数据库采用My SQL软件，phpMy Admin作为服
务器端数据库管理工具，定制村镇数据评估、空间分析、关键问题专项研究等系统模块，并提供镇村体系分析图及研究结果的输出、管理。
[关键词]绿色镇村体系；绿色化发展；数据库系统；严寒地区 [中图分类号]TU984
0引 言
中国作为发展中的人口大国，生态发展模式是城镇化的必由之路，为符合地域特征的新型城镇建设需求，严寒地区的村镇迫切需要向绿色化、生态化发展转型，通过资源调查评价、绿色发展动力挖掘以及相应的规划政策引导村镇良性发展；我国南方省份在镇村体系规划编制时，注重提高编制成果的实用性和可操作性，然而严寒地区村镇规划基础薄弱、系统化管理缺乏，相当一部分规划编制和管理部门都难以全面掌握村镇基础情况，造成镇村体系规划编制成果缺乏科学性和实用性。通过对东北地区16个典型村镇基本情况的了解，其中18. 75%的村镇土地利用现状及规划图纸缺失，31. 25%的村镇缺少镇区地形图。可见建设信息化、系统化的绿色镇村体系信息系统意义重大，有必要从村镇规划基础信息的收集、管理人手，制定标准化的采集程序及系统化的数据库服务器管理方式，提高村镇基础数据信息存储的安全性，夯实规划编制的基础；而另一方面，通过系统各层面绿色发展的量化分析以及建设指引，辅助规划决策部门制定相关计划，促进严寒地区绿色镇村体系的规划建设。
绿色镇村体系数据库系统以镇域绿色镇村体系为研究目标，涵盖基础数据编辑管理、标准指标规范建设以及村镇绿色化指标评估。具体目标功能包括：1）村镇规划基础资料信息化、规范化：建立严寒地区村镇规划基础资料的收集、编码、整理入库等一系列规范标准，解决村镇规划长期的基础依据欠缺、实施操作性较差的问题，提高村镇基础资料的信息化、规范化与可利用性；2）绿色村镇指标规范建设：针对绿色镇村体系的关键问题，在国家各层面标准规范框架下，依据严寒地区村镇调查情况，以指标评价方法为主，评估村镇整体绿色化发展情况；3）村镇规划编制与管理：集成镇村体系规划图纸成果编制、研究数据及图形成果管理与输出等功能，规划编制人员根据村镇项目进展需要可采用设定比例、出图条件，输出整套村镇规划图纸及完整研究报告。
1 数据库系统平台选择与框架设计
1.1 系统平台选择
绿色镇村体系数据库系统针对严寒地区特殊的地域、定位等问题，而现有的土地利用、城市规划管理等数据库在功能目标、关注问题等方面都与严寒地区绿色村镇体系数据库存在些许差异（见表1），严寒地区绿色镇村体系包含的内容、涵盖的关键问题众多，涉及镇域、镇区、村庄3个层面的经济社会、土地利用、生态环境等数据信息，数据库系统建构的重点是合理组织多种数据信息，满足寒地村镇绿色化建设的迫切需求。
现今主流的数据库众多，如Oracle、SQL Server、DB2、My SQL、Sybase ASE等，作为辅助各行业信息管理、分析决策的工具应用广泛。随着地理信息系统( GIS)的发展，空间数据库在规划建设领域应用进展迅速，包括Arc GIS系列产品、Ma plnfo．MapGIS等，然而GIS在村镇领域的应用，涉及大量的地形空间信息，在数据年代更新、软件维护等方面有诸多难点，对于一定时期内严寒地区的村镇建设存在适用性、可操作性、维护等一系列问题，因此对于严寒地区未来的村镇绿色化建设规划，建构模式简单、易于维护，数据收集便利的数据库系统更具指导性与实用性优势。通过比较Oracle、SQL Server、My SQL等非空间数据库软件（见表2），可以看出My SQL相比于Oracle及SQL Server具有部署便利、维护方便等优势，更适用于严寒地区村镇体系数据库建设，而平台所欠缺的空间分析功能，通过数据提取采用外部软件模块进行补充。
1.2 系统框架设计
系统框架是数据库系统的重要组成，主要由数据服务层、业务逻辑层及用户界面层三部分构成（见图1）。
1)数据服务层包括基础数据库及标准数据库两部分数据存储任务。基础数据库涵盖村镇标准化信息收集的各个方面内容，包括基础地理信息及统计资料等；标准数据库汇集、整理村镇规划及数据库建库规范标准，针对严寒地区制定反映区域生态、职能特殊性的绿色镇村体系评价标准以及相关绿色约束指标，通过对目标、指标的量值化编译而确定。
2)业务逻辑层使系统能够调用My SQL数据库中数据信息以完成Web浏览器操作指令，业务逻辑层包括统计、分析等引擎，镇村体系数据库系统分析、评估功能借助业务逻辑层实现。
3)用户界面层接收用户操作，并将操作指令以数据形式传送给业务逻辑层实现功能应用。系统功能模块包括数据管理编辑、基础数据浏览、标准规范管理及绿色指标评估。
1.3数据框架设计
1)设计目标：数据框架需要包含绿色镇村体系数据库所要汇集的各项数据资料，包括镇域、镇村、村庄的各项统计数据以及入库调查问卷，明晰数据库基本组成；2）框架设计：数据库系统旨在为严寒区域的镇村体系发展建设提供专业化引导，数据框架与镇村体系研究建设内容应基本对应，根据GB50188-2007《镇规划标准》总则1.0.1及3.1.2镇域镇村体系规划主要内容的要求，土地利用、居民点、产业生产：公共设施、基础设施、气候环境六项建设系统可以基本涵盖镇村体系规划关注的全部重要内容，而标准数据库包含对应建设系统的相关国内外规范、标准以及经过整理的运算表达指标等（见图2）。
2数据库系统技术架构及功能模块设计
严寒地区绿色村镇体系数据库基于Node. js平台，后台采用Express框架和ORM2框架，使用No dejs语言编译，前台操作界面使用Coffee Script语言编译，采用Jade模板生成HTML，并通过JSON与后台交换数据。数据库使用XAMPP集成环境的My SQL开发，通过php My Admin进行数据查看与编辑。数据库系统功能模块包括数据浏览、分析评估等内容，数据浏览及成果输出部分为数据库系统基础功能应用，村镇绿色化评估充分考虑严寒地区镇村体系的区域气候、发展基础、生态环境等特征，并与镇村体系规划的各专项内容保持一定的对应性。
2.1基础数据浏览模块
严寒地区入库村镇数据资料以镇为单位进行存储，用户界面层根据不同层面规划管理人员的权限调取镇村体系相关数据资料，对于只需基本查询功能的一般用户，根据需要查看东北地区村镇土地利用、居民点、公共设施等各项现状及规划图纸与统计数据，查询结果按照所在地区、村镇系统筛选；需求更为复杂的高级客户端可调用区域各村镇数据信息，方便相关规划管理人员开展基础资料分析等各项工作。
2.2 绿色指标评估模块
绿色指标评估模块包括人口、产业发展、土地利用、生态环境等村镇各项重要指标表达（见图3），所涵盖的指标根据国家村镇层面规范标准计算，指标选取范围根据严寒区域村镇特殊性及数据收集完整度调整，保留对村镇规划建设起到参考、衡量作用的重要指标，例如镇村体系居民点建设系统中，镇区人均建设用地面积能够反映村镇土地利用集约性，对
镇村体系等级结构、规模结构的规划建设有直接的指导作用。
严寒地区村镇的气候、地理特征及经济社会基础条件具有区域独特性，为了适应严寒地区的绿色镇村体系发展特征，采用针对性、系统化的指标评价研究方法尤为必要。数据指标评价应用于镇村体系各项系统的绿色化发展综合衡量，借助评价数据的分析解读，利于村镇绿色化发展各项内容的明确化。
2.3标准规范管理模块
标准规范模块是进行村镇绿色评估的依据，其中储存国家及各省市关于城市、乡镇及村庄各层面的生态、绿色相关的规范标准，同时综合严寒地区16个乡镇社会经济数据、2 000份入户调研问卷等资料信息，进行整合得到的面向寒地村镇绿色化建设的地方指标标准，现阶段收录有《国家级生态村创建标准（试行）环发[ 2006]192号》、《国家级生态乡镇标准环发[ 2010] 75号》、《农业部“美丽乡村”创建目标体系》等规范标准，随着数据库系统的完
善以及我国村镇生态化、绿色化建设进程的发展，相关规范标准也将不断更新。
2.4 数据管理编辑模块
数据库支持多用户通过浏览器界面访问数据库，进行乡镇数据浏览、新数据录入、指标评估等操作，通过php My Admin，数据库管理员可执行数据编辑（见图4）、导出、维护等命令，评价指标输出结果为表格及柱状图，输出jpg.xls等格式。数据库系统成果输出是绿色镇村体系规划、城镇建设的参考依据及发展指导，针对镇村体系研究及规划的阶段特征，输出成果内容分为村镇历史图纸、村镇基础数据及绿色评估结果，以应用于村镇基础数据整理、镇村体系规划图纸编制及专项问题研究等阶段。
此外，绿色镇村体系数据库系统具备平台开放、数据信息共享性，支持外部软件利用系统提取的村镇各项统计数据进行相关专项分析操作，以对绿色镇村体系关键问题提供多样化的决策参考。
3 乡镇案例应用分析
3.1 乡镇基本概况与基础数据库应用
联兴满族乡共辖8个行政村12个自然屯，2013年总户数为6 534户，总人口20 565人，其中农业人口19 777人。交通区位优越，距双城市区11 km，距双城高铁站15 km，距哈尔滨市区40 km，距哈市太平国际机场35 km。联兴满族乡为传统农业主导乡镇，依托区位优势产业发展位于区域乡镇前列。
通过基础数据库界面，找到联兴满族乡即可查询镇域数据、镇区数据、村庄数据及问卷信息等内容。联兴满族乡的镇域数据信息如表3所示，包括经济社会现状信息、土地利用信息及生态环境信息三部分内容，镇域人口、非农人口、居民人均收入等数据为历年资料，需要点击“详细”按钮，查看对应历年的数据信息（见表3）。
3.2 案例绿色指标评估应用分析
绿色村镇指标评估得分区间为0 ~100，通过绿色指标评估可以直观反映乡镇的土地、居民点、公共设施等各系统的状态（见图5）。
1)土地利用系统
联兴乡在镇域人均建设用地面积、生态容量指标、人均耕地面积等三项都处于极低的得分，生态容量与人均耕地面积在东北严寒地区乡镇之中处于末位区间。联兴乡的绿色评估指标显示其土地利用系统（见表4）尚处于乡镇建设初级阶段，土地资源先天条件不足，人均建设用地面积严重超标，而镇域的交通等设施建设规模领先于大多数乡镇。
2)居民点系统
联兴乡村镇城镇化率低于东北村镇平均水平(26%)，这造成村镇人均建设用地均大幅度超标，而人均收入、镇区绿化覆盖率、居民对地区福利保障满意度等3项指标也与地区标有较大差距，这反映出联兴乡居民点系统的绿色化建设方面（见表5）仍有很大不足。
3)产业生产系统
在产业发展方面（见表6），虽然联兴乡绿色农产品种植面积、化肥使用强度这两项得分较低，但在农田综合生产率(0.67)、二、三产业贡献率(79%)及从业人员比重(75%)等方面都处于高得分区间，远高于调研乡镇平均值(0. 46、46. 8%、38.8%)，完善的二、三产业配套促进联兴乡的农业形成高生产力，未来联兴乡应注重产业绿色化发展，进一步提升相关村镇产品的附加值。
4)公共设施系统
联兴乡的公共设施绿色化评估方面呈现出两面性，一方面是中小学教育设施的供给过剩（平均生均规模19. 94 m2），造成教育用地的严重浪费；另一方面是医疗卫生设施的人均面积严重不足（0. 05m2/人），从医疗服务满意度(80%)、卫生设施病床数(1.05)可以看出，联兴乡的医疗设施规模不足，与村镇绿色公共设施发展目标还有较大差距（见表7）。
5)能耗与基础设施系统
在基础设施建设方面，联兴乡体现出设施建设的滞后性，除道路硬化率处于较高水平，在生活用水、垃圾收集、秸秆使用比例等几方面都位于地区末位，自来水普及率( 24%)、垃圾收集设施覆盖率(11%)均远低于调研乡镇平均值(55.6%、47. 6%)，在一定程度上反映出联兴乡的能耗利用效率较为低下，而村镇的基础设施建设投入不足，相关满意度调查结果体现出现状难以满足村镇居民的各项生活需求（见表8）。
6)气候与生态环境系统
气候与生态环境评估反映的是地区的基本自然条件，联兴乡的森林覆盖率、灾害易发程度、年均降水量3项指标在区域乡镇中并不理想，灾害易发程度与乡镇的植被覆盖、水资源状况存在一定相关性，未来联兴乡应通过退耕还林、水利设施建设等手段弥补地区基本自然条件的缺陷，保障相关产业的生产（见表9）。
5 结 语
建立绿色镇村体系数据库系统是信息化背景下村镇各层面规划、建设引导的迫切需求，而严寒地区目前镇村体系的数据库建设滞后于其他地区，具备决策、引导作用的功能应用尚处于起步阶段。将镇村体系数据库与严寒地区绿色化研究功能模块进行集约整合，创建严寒地区绿色镇村体系数据库系统，为村镇各层面规划提供绿色化发展指引及大量数据支撑，在一定程度上将提升严寒区域的村镇规划效率及实施操作性。严寒地区绿色镇村体系数据库系统的建设是一项复杂的工程，内部数据、模型的完善还需要开展更多的后续工作。
