基于大數(shù)據(jù)及GIS的貴安新區(qū)精準扶貧“1+N+8”云平臺設計與分析

曾潔 賀書

摘要：本文以貴安新區(qū)為例，開發(fā)基于大數(shù)據(jù)及GIS的精準扶貧“1+N+8”云平臺，旨在充分利用測繪地理空間信息為扶貧開發(fā)部門提供可視化的、實時的、動態(tài)的信息查詢、展示和智能分析服務，為相關政府部門的決策提供科學的依據(jù)。

關鍵詞：精準扶貧；GIS；貴安新區(qū)

中圖分類號：P23 文獻標識碼：A 文章編號：

Abstract： Taking Guian new district as an example， the paper designs the Precision For Poverty Alleviation "1+N+8" Platform based on big data and GIS. Focusing on the purpose of poverty alleviation and development， the proposed research makes full use of geospatial information， and realizes visual， real-time and dynamic information query， display， and intelligent analysis service， which could provide scientific decision-making basis for the relevant government departments.

Key words： precision for poverty alleviation； GIS； Guian new district

0 引言

扶貧開發(fā)工作已進入“重點發(fā)力、攻堅拔寨”的沖刺期，而且成為今年兩會熱議論題。大家普遍關注的是家底不明、對象不清、效果不佳等問題，而測繪空間地理信息資源和大數(shù)據(jù)技術有機結合，在脫貧攻堅掛圖作戰(zhàn)中大有可為。

1 項目概述

平臺的主體設計思路是“1+N+8”的理念。具體來說，“1”指的是1個空間地理信息大數(shù)據(jù)平臺?！癗”指的是N個分析模塊，包括教育、易地搬遷、農旅綜合體等各類專題?！?”指的是8個精準，即：一是對象識別要精準；二是措施到戶要精準；三是項目安排要精準；四是資金管理要精準；五是退出機制要精準；六是干部選派要精準；七是考核評價要精準；八是督促檢查要精準。

2 需求分析

貴安新區(qū)是全國13個國家級新區(qū)之一，屬于黔中經(jīng)濟區(qū)核心地帶，地勢相對平坦，人文生態(tài)環(huán)境良好，作為西部地區(qū)重要的經(jīng)濟增長極、內陸開放型經(jīng)濟新高地和生態(tài)文明示范區(qū)，具備脫貧致富奔小康的條件和實力。新區(qū)直管區(qū)直轄4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，117個行政村，其中貧困鄉(xiāng)鎮(zhèn)1個，貧困村17個，貧困戶2 131戶，貧困人口6 287人，量化后僅為總人口的4.34%。占比相對較低，但對于建設發(fā)展階段的貴安新區(qū)來說，扶貧開發(fā)工作任務依然艱巨。通過上述調研和分析，結合與貴安新區(qū)農林水務局多次洽談與探討的成果，以下是貴安新區(qū)精準扶貧“1+N+8”云平臺建設項目的具體需求。

2.1 “1”個空間地理信息大數(shù)據(jù)平臺

空間地理信息大數(shù)據(jù)平臺主要是實現(xiàn)新區(qū)整體、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村、戶四級的位置定位與詳細信息查詢，定位到全區(qū)時能夠展示直管區(qū)內貧困人口占比、致貧原因、人均收入變化、貧困戶數(shù)變化情況的分析統(tǒng)計圖表。到鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級能夠實現(xiàn)每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的貧困人口占比、致貧原因、人均收入變化、貧困戶數(shù)變化情況的分析統(tǒng)計圖表展示。到村一級，能夠實現(xiàn)17個貧困村貧困人口占比、本村概況、本村急需幫扶內容以及本村幫扶計劃等信息查詢。能夠查看到直管區(qū)內貧困戶的分布情況，能對每一戶貧困戶查詢詳細信息。同時還能查看到新區(qū)內交通設施的建設分布情況，底圖能實現(xiàn)從電子地圖到高清影像兩者的切換。

2.2 “N”個分析模塊

“N”個分析模塊中，第一期的建設需求主要包括3個分析模塊，分別是：教育扶貧、易地搬遷扶貧、農旅綜合體建設。在此，針對這3個模塊的功能實現(xiàn)可作如下評述闡析：

1）教育扶貧分析模塊需要實現(xiàn)的功能重點包括：

①精準識別。將因學致貧的貧困戶識別出來，將因學致貧的分布情況顯示在底圖上。

② 資金、項目精準。對每個貧困村開展雨露計劃。而且，要妥善統(tǒng)計助學活動的情況和資金投入情況，準確分析出各鄉(xiāng)鎮(zhèn)、各村在教育投入方面的力度情況。

③ 預測功能。預測下一年度可能因學致貧的貧困戶，經(jīng)資料收集和研究分析，采用統(tǒng)一標準，若貧困戶每年教育費用超過家庭年收入的60%，即可認為該貧困戶存在因學致貧的可能。

2）易地搬遷扶貧分析模塊需要實現(xiàn)的功能重點包括：易地搬遷現(xiàn)狀展示，即將各搬遷點、安置點的位置信息設計處理并確定，再以不同符號在地圖中展示出來，而以箭頭的形式將遷移方向標注出來，同時將采集的搬遷點和安置點的全景照片數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中給出生動視圖。現(xiàn)以就學路程分析為主題標簽，即是以距離學校最遠的一個村落為例，分析在實施搬遷后其就學路程的變化情況。

3）農旅綜合體分析模塊主要是展示直管區(qū)內農旅綜合體的分布情況及建設發(fā)展情況，需要實現(xiàn)的功能主要是每個農旅綜合體項目的信息查詢，照片及建設發(fā)展現(xiàn)狀展示。

2.3 “8”個精準

“8”個精準在每個分析模塊中均有體現(xiàn)，且在后期的建設中將進行逐級優(yōu)化、逐步細化。

3 項目總體設計

貴安新區(qū)精準扶貧“1+N+8”云平臺建設以已有的網(wǎng)絡設施為支撐、以地理空間信息資源為數(shù)據(jù)基礎，同時融合數(shù)據(jù)庫技術、GIS技術、數(shù)據(jù)共享與交換技術、軟件開發(fā)技術等研究進展，統(tǒng)一構建、集中共享的管理模式進行和實現(xiàn)了系統(tǒng)完整、全新構建。

3.1總體流程設計

根據(jù)貴安新區(qū)精準扶貧“1+N+8”云平臺建設項目建設內容，按照項目開展的先后順序，結合貴安新區(qū)實際情況，項目建設思路可劃定5個階段，分別是：前期準備、技術設計、支撐環(huán)境建設、地理空間數(shù)據(jù)庫建設、系統(tǒng)平臺建設。詳見圖1。

3.2 平臺架構設計

本平臺是基于B/S結構的應用系統(tǒng)，主要包括數(shù)據(jù)層、業(yè)務邏輯層和應用服務層3個層面，系統(tǒng)架構設計如圖2所示。

由圖2可知，平臺架構各層的功能研究內容可作如下概述：

1）數(shù)據(jù)層。數(shù)據(jù)層是業(yè)務邏輯層和應用服務層的基礎。本平臺選用Oraclel11g作為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，以ArcSDE作為空間數(shù)據(jù)引擎，在服務器中統(tǒng)一管理基礎地圖數(shù)據(jù)庫、各類專題數(shù)據(jù)庫、圖片庫、全景球數(shù)據(jù)庫。

2）業(yè)務邏輯層。在數(shù)據(jù)庫的基礎上，借助.NET和GIS數(shù)據(jù)庫互聯(lián)和訪問，由此獲得數(shù)據(jù)的讀取和操作，從而實現(xiàn)平臺設計的基本信息、專題展示、決策管理、貧困戶展示4大功能模塊。

3）應用服務層。指的是用戶可視的操作界面，該層由瀏覽器作為動態(tài)傳送載體、并以網(wǎng)頁的形式提供顯示。這一功能需要Web Form等各種控件的引入支持而獲實現(xiàn)。

3.3功能模塊設計

本系統(tǒng)是從宏觀及微觀具體的角度來研發(fā)展現(xiàn)貧困戶的信息，可將系統(tǒng)分為扶貧作戰(zhàn)圖、分析模塊、扶貧措施、圖層控制4個關鍵功能模塊。而且，針對具有相似行為的功能則設計整合于同一個菜單目錄下，通過下拉目錄來劃定分隔，用戶點擊不同的條目，即可進入不同的功能。功能模塊設計則如圖3所示。

3.4處理流程設計

基于GIS的平臺系統(tǒng)的頂層數(shù)據(jù)流設計如圖4所示，高分辨率遙感影像和電子地圖的底圖顯示主要借助WMTS服務來實現(xiàn)，搜索、統(tǒng)計與分析功能主要通過WFS服務結合貧困戶數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)。

4平臺實現(xiàn)的關鍵技術

4.1 基于位置信息的空間分析與信息查詢

現(xiàn)實生活中80%的信息資源與空間位置有關，基于位置信息的空間分析與信息查詢作為社會信息資源整合的模式框架具有獨特的優(yōu)勢。通過這種方式，能夠將貴安新區(qū)的電子地圖與貧困戶、基礎設施和宏觀經(jīng)濟數(shù)據(jù)、及政府各部門的專業(yè)數(shù)據(jù)展現(xiàn)在地理空間上，實現(xiàn)區(qū)域空間地理信息資源的有效整合與集成，如此即可為貴安新區(qū)提供扶貧工作精準、統(tǒng)一的決策分析和空間分析服務。

4.2 基于Service GIS建立空間信息服務發(fā)布平臺

Service GIS是一種基于面向服務軟件工程方法的GIS技術體系，它支持按照一定規(guī)范具體支持將GIS的全部功能均以服務的方式發(fā)布出來，并可以跨平臺、跨網(wǎng)絡、跨語言地被多種客戶端實施優(yōu)勢調用，而且還具備了服務聚合能力以高效集成來自其他服務器發(fā)布的GIS服務。

4.3 可視化與虛擬現(xiàn)實

“精準到戶”的執(zhí)行基礎之一是地理空間數(shù)據(jù)，充分利用空間數(shù)據(jù)的可視化提供了展示貧困區(qū)域真實環(huán)境和地形條件的平臺。系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)庫包括二維數(shù)據(jù)和三維數(shù)據(jù)。二、三維數(shù)據(jù)的可視化研究已獲基本解決，二三維數(shù)據(jù)聯(lián)動及二三維可視化之間的切換技術目前仍是一個難題。通過嚴格的數(shù)據(jù)處理標準規(guī)范三維數(shù)據(jù)大小及使用先進的3D數(shù)字引擎可大大加速海量三維數(shù)據(jù)的顯示瀏覽及相關操作。

5.結束語

這是充分利用空間地理資源與大數(shù)據(jù)技術，有效支持、并助推大扶貧體制化、精準化、科學化的初步成果，下一步還將繼續(xù)完善平臺在產業(yè)、生態(tài)、交通、醫(yī)療等專題的分析模塊，推動扶貧部門與行業(yè)部門資源共享、信息互通、工作銜接，使各項扶措施的實施情況和老百姓生產生活的變化情況得到實時動態(tài)跟進與監(jiān)管。同時，系統(tǒng)也將發(fā)布展示新區(qū)“十三五”建設發(fā)展新成就得有效展示窗口，必將發(fā)揮其積極而關鍵的現(xiàn)實作用。

參考文獻：

[1] 扈震，王勇. 基于GIS的城市規(guī)劃空間輔助決策平臺[J]. 地球科學，2006，31（5）：699-703.

[2] 李曉琴，吳小英.基于遙感影像的礦區(qū)規(guī)劃數(shù)據(jù)庫的構建[J].煤炭工程，2009（10）：111-113.

[3] 廖野翔，占遼芳，彭穎霞，等.基于GIS的省級地質災害信息管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].測繪與空間地理息，2011，34（4）：146—149，152.

[4] 滕連澤，張洪吉，羅勇，等. 基于GIS的扶貧工作決策管理平臺的設計與實現(xiàn)[J]. 計算機與現(xiàn)代化，2013（3）：235-238.

[5] 韋松磊. 基于GIS的扶貧項目管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J]. 科技視界，2016（14）：184，190.

[6] 李益敏. 基于GIS的瀘水縣易地扶貧搬遷安置地選擇[J]. 地理信息世界，2010（3）：59-63.