基于大數(shù)據(jù)及GIS的貴安新區(qū)精準(zhǔn)扶貧“1+N+8”云平臺設(shè)計(jì)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(zhǔn)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(shí)時(shí)的、動(dòng)態(tài)的信息查詢、展示和智能分析服務(wù)，為相關(guān)政府部門的決策提供科學(xué)的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：精準(zhǔn)扶貧；GIS；貴安新區(qū)

中圖分類號：P23 文獻(xiàn)標(biāo)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(jìn)入“重點(diǎn)發(fā)力、攻堅(jiān)拔寨”的沖刺期，而且成為今年兩會(huì)熱議論題。大家普遍關(guān)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(shù)有機(jī)結(jié)合，在脫貧攻堅(jiān)掛圖作戰(zhàn)中大有可為。

1 項(xiàng)目概述

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

2 需求分析

貴安新區(qū)是全國13個(gè)國家級新區(qū)之一，屬于黔中經(jīng)濟(jì)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(jì)增長極、內(nèi)陸開放型經(jīng)濟(jì)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(shí)力。新區(qū)直管區(qū)直轄4個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，117個(gè)行政村，其中貧困鄉(xiāng)鎮(zhèn)1個(gè)，貧困村17個(gè)，貧困戶2 131戶，貧困人口6 287人，量化后僅為總?cè)丝诘?.34%。占比相對較低，但對于建設(shè)發(fā)展階段的貴安新區(qū)來說，扶貧開發(fā)工作任務(wù)依然艱巨。通過上述調(diào)研和分析，結(jié)合與貴安新區(qū)農(nóng)林水務(wù)局多次洽談與探討的成果，以下是貴安新區(qū)精準(zhǔn)扶貧“1+N+8”云平臺建設(shè)項(xiàng)目的具體需求。

2.1 “1”個(gè)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(shí)現(xiàn)新區(qū)整體、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村、戶四級的位置定位與詳細(xì)信息查詢，定位到全區(qū)時(shí)能夠展示直管區(qū)內(nèi)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(jì)圖表。到鄉(xiāng)鎮(zhèn)一級能夠?qū)崿F(xiàn)每個(gè)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(jì)圖表展示。到村一級，能夠?qū)崿F(xiàn)17個(gè)貧困村貧困人口占比、本村概況、本村急需幫扶內(nèi)容以及本村幫扶計(jì)劃等信息查詢。能夠查看到直管區(qū)內(nèi)貧困戶的分布情況，能對每一戶貧困戶查詢詳細(xì)信息。同時(shí)還能查看到新區(qū)內(nèi)交通設(shè)施的建設(shè)分布情況，底圖能實(shí)現(xiàn)從電子地圖到高清影像兩者的切換。

2.2 “N”個(gè)分析模塊

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

1）教育扶貧分析模塊需要實(shí)現(xiàn)的功能重點(diǎn)包括：

①精準(zhǔn)識別。將因?qū)W致貧的貧困戶識別出來，將因?qū)W致貧的分布情況顯示在底圖上。

② 資金、項(xiàng)目精準(zhǔn)。對每個(gè)貧困村開展雨露計(jì)劃。而且，要妥善統(tǒng)計(jì)助學(xué)活動(dòng)的情況和資金投入情況，準(zhǔn)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(yù)測功能。預(yù)測下一年度可能因?qū)W致貧的貧困戶，經(jīng)資料收集和研究分析，采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，若貧困戶每年教育費(fèi)用超過家庭年收入的60%，即可認(rèn)為該貧困戶存在因?qū)W致貧的可能。

2）易地搬遷扶貧分析模塊需要實(shí)現(xiàn)的功能重點(diǎn)包括：易地搬遷現(xiàn)狀展示，即將各搬遷點(diǎn)、安置點(diǎn)的位置信息設(shè)計(jì)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(biāo)注出來，同時(shí)將采集的搬遷點(diǎn)和安置點(diǎn)的全景照片數(shù)據(jù)在系統(tǒng)中給出生動(dòng)視圖?，F(xiàn)以就學(xué)路程分析為主題標(biāo)簽，即是以距離學(xué)校最遠(yuǎn)的一個(gè)村落為例，分析在實(shí)施搬遷后其就學(xué)路程的變化情況。

3）農(nóng)旅綜合體分析模塊主要是展示直管區(qū)內(nèi)農(nóng)旅綜合體的分布情況及建設(shè)發(fā)展情況，需要實(shí)現(xiàn)的功能主要是每個(gè)農(nóng)旅綜合體項(xiàng)目的信息查詢，照片及建設(shè)發(fā)展現(xiàn)狀展示。

2.3 “8”個(gè)精準(zhǔn)

“8”個(gè)精準(zhǔn)在每個(gè)分析模塊中均有體現(xiàn)，且在后期的建設(shè)中將進(jìn)行逐級優(yōu)化、逐步細(xì)化。

3 項(xiàng)目總體設(shè)計(jì)

貴安新區(qū)精準(zhǔn)扶貧“1+N+8”云平臺建設(shè)以已有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施為支撐、以地理空間信息資源為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，同時(shí)融合數(shù)據(jù)庫技術(shù)、GIS技術(shù)、數(shù)據(jù)共享與交換技術(shù)、軟件開發(fā)技術(shù)等研究進(jìn)展，統(tǒng)一構(gòu)建、集中共享的管理模式進(jìn)行和實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)完整、全新構(gòu)建。

3.1總體流程設(shè)計(jì)

根據(jù)貴安新區(qū)精準(zhǔn)扶貧“1+N+8”云平臺建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容，按照項(xiàng)目開展的先后順序，結(jié)合貴安新區(qū)實(shí)際情況，項(xiàng)目建設(shè)思路可劃定5個(gè)階段，分別是：前期準(zhǔn)備、技術(shù)設(shè)計(jì)、支撐環(huán)境建設(shè)、地理空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)、系統(tǒng)平臺建設(shè)。詳見圖1。

3.2 平臺架構(gòu)設(shè)計(jì)

本平臺是基于B/S結(jié)構(gòu)的應(yīng)用系統(tǒng)，主要包括數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)邏輯層和應(yīng)用服務(wù)層3個(gè)層面，系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2所示。

由圖2可知，平臺架構(gòu)各層的功能研究內(nèi)容可作如下概述：

1）數(shù)據(jù)層。數(shù)據(jù)層是業(yè)務(wù)邏輯層和應(yīng)用服務(wù)層的基礎(chǔ)。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(wù)器中統(tǒng)一管理基礎(chǔ)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(wù)邏輯層。在數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)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(shí)現(xiàn)平臺設(shè)計(jì)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(yīng)用服務(wù)層。指的是用戶可視的操作界面，該層由瀏覽器作為動(dòng)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(shí)現(xiàn)。

3.3功能模塊設(shè)計(jì)

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(gè)關(guān)鍵功能模塊。而且，針對具有相似行為的功能則設(shè)計(jì)整合于同一個(gè)菜單目錄下，通過下拉目錄來劃定分隔，用戶點(diǎn)擊不同的條目，即可進(jìn)入不同的功能。功能模塊設(shè)計(jì)則如圖3所示。

3.4處理流程設(shè)計(jì)

基于GIS的平臺系統(tǒng)的頂層數(shù)據(jù)流設(shè)計(jì)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(wù)來實(shí)現(xiàn)，搜索、統(tǒng)計(jì)與分析功能主要通過WFS服務(wù)結(jié)合貧困戶數(shù)據(jù)庫來實(shí)現(xiàn)。

4平臺實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)

4.1 基于位置信息的空間分析與信息查詢

現(xiàn)實(shí)生活中80%的信息資源與空間位置有關(guān)，基于位置信息的空間分析與信息查詢作為社會(huì)信息資源整合的模式框架具有獨(dú)特的優(yōu)勢。通過這種方式，能夠?qū)①F安新區(qū)的電子地圖與貧困戶、基礎(chǔ)設(shè)施和宏觀經(jīng)濟(jì)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(shí)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(zhǔn)、統(tǒng)一的決策分析和空間分析服務(wù)。

4.2 基于Service GIS建立空間信息服務(wù)發(fā)布平臺

Service GIS是一種基于面向服務(wù)軟件工程方法的GIS技術(shù)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(wù)的方式發(fā)布出來，并可以跨平臺、跨網(wǎng)絡(luò)、跨語言地被多種客戶端實(shí)施優(yōu)勢調(diào)用，而且還具備了服務(wù)聚合能力以高效集成來自其他服務(wù)器發(fā)布的GIS服務(wù)。

4.3 可視化與虛擬現(xiàn)實(shí)

“精準(zhǔn)到戶”的執(zhí)行基礎(chǔ)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(shí)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(dòng)及二三維可視化之間的切換技術(shù)目前仍是一個(gè)難題。通過嚴(yán)格的數(shù)據(jù)處理標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范三維數(shù)據(jù)大小及使用先進(jìn)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(guān)操作。

5.結(jié)束語

這是充分利用空間地理資源與大數(shù)據(jù)技術(shù)，有效支持、并助推大扶貧體制化、精準(zhǔn)化、科學(xué)化的初步成果，下一步還將繼續(xù)完善平臺在產(chǎn)業(yè)、生態(tài)、交通、醫(yī)療等專題的分析模塊，推動(dòng)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(xiàng)扶措施的實(shí)施情況和老百姓生產(chǎn)生活的變化情況得到實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)跟進(jìn)與監(jiān)管。同時(shí)，系統(tǒng)也將發(fā)布展示新區(qū)“十三五”建設(shè)發(fā)展新成就得有效展示窗口，必將發(fā)揮其積極而關(guān)鍵的現(xiàn)實(shí)作用。

參考文獻(xiàn)：

[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(xué)，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(gòu)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(zhì)災(zāi)害信息管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)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(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化，2013（3）：235-238.

[5] 韋松磊. 基于GIS的扶貧項(xiàng)目管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)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.