劉心怡，高凌宇，陳雅瓊

（西南林業(yè)大學大數(shù)據(jù)與智能工程學院，昆明 650224）

0 引言

中國的扶貧工作始于上世紀80年代中期，到目前為止已有30余年，這30余年里，扶貧工作的進展已經(jīng)收獲了大眾的認可。然而與此同時，一些連片貧困區(qū)域貧困人口身份不明、幫扶措施缺乏針對性、扶貧資金與項目落實不到位等問題卻日漸突出。造成這一現(xiàn)象的一個重要原因是，根據(jù)全國7萬4000戶農(nóng)戶調(diào)查樣本數(shù)據(jù)推算得出，我國農(nóng)村貧困人口有8249萬，但實際上，貧困人數(shù)卻不止8000萬。這一數(shù)據(jù)對于研究目前貧困人口的規(guī)模和未來貧困的發(fā)展趨勢并不十分準確。在目前的實際工作中，存在著“誰是貧困戶”、“致貧原因是什么”、“對于貧困戶的幫扶措施有哪些”、“幫扶效果如何”等不確定的問題。由于目前全國尚未建立統(tǒng)一的扶貧信息系統(tǒng)，對于貧困問題的幫扶工作仍然存在許多盲點，所以一些真正的貧困戶仍然沒有得到幫助。

區(qū)域性貧困是區(qū)域經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的主要“瓶頸”。東川區(qū)是國家重點扶持的集中連片特困區(qū)域，東川區(qū)地形復雜，貧困人口眾多，貧困程度深，是昆明經(jīng)濟社會發(fā)展的短板，也是全市精準扶貧工作的主戰(zhàn)場。根據(jù)東川區(qū)的地形特點，可以看出東川區(qū)具有十分復雜的地理環(huán)境，所以分析該區(qū)域貧困因素與空間環(huán)境的關系，已經(jīng)成為研究東川區(qū)貧困問題的一項必不可少的工作。而從政府扶貧工作來看，由于政府的宏觀決策中約有85%的信息與空間信息密切相關，所以作為分析處理空間信息的GIS技術已然成為政府宏觀決策中不可缺少的工具。精準扶貧項目中涉及到大量的空間數(shù)據(jù)，地理信息系統(tǒng)則可以將來源于不同地方、不同類型的數(shù)據(jù)進行綜合處理，GIS軟件對于空間和屬性信息的綜合管理以及強大的空間分析能力，為扶貧部門辦公自動化信息處理提供了新的方式和手段，從而使數(shù)據(jù)分析的結果更加科學，政務決策的依據(jù)更加可靠。在精準扶貧項目中，政府通過地理空間信息及GIS技術，能夠輕松獲得很多有用的信息，而這些信息，大部分都屬于空間環(huán)境的數(shù)據(jù)信息。例如，貧窮村莊在山區(qū)中是如何分布的？從地理位置來看，有哪兩個或者哪幾個貧困村處于相似甚至相同的地理環(huán)境？環(huán)境對當?shù)刈舻呢毨顟B(tài)有哪些影響？在兩次人口普查的結果中，貧困人口在空間分布上有何變化？哪些地方適合發(fā)展農(nóng)產(chǎn)業(yè)？在增加農(nóng)民收入的同時也改善了生態(tài)環(huán)境？對于這些問題，不管是普通用戶還是政府決策人員，都可以通過GIS系統(tǒng)直觀方便地獲得答案，這對政府在扶貧工作采取具體的幫扶措施十分有效。

本文以云南省東川區(qū)為例，以烏龍鎮(zhèn)為基本單元，收集東川區(qū)貧困戶的各項屬性數(shù)據(jù)，實地采集貧困戶位置坐標，并結合東川區(qū)地形數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)中進行了數(shù)據(jù)的可視化、貧困戶屬性的渲染以及多年貧困數(shù)據(jù)的對比，最后從就業(yè)機制、發(fā)展具有地方特色的旅游業(yè)兩個方面為貧困戶尋找改善其經(jīng)濟狀況，從而脫貧的最有效方法。

過去的扶貧工作中，更多的注重于經(jīng)濟與政策上的“粗放”扶貧，雖目前市場上存在一些精準扶貧系統(tǒng)，但是對比來看，基本都是對貧困戶信息的一些的收集和展示，沒有貧困戶空間地理位置的展示，與當下熱門的新技術并沒有有效的結合。本文所做系統(tǒng)是從生態(tài)環(huán)境方面著手，注重地理環(huán)境對貧困的影響，利用GIS的空間分析功能，并結合前端開發(fā)技術。相比起過去的扶貧工作有較大的優(yōu)勢。

1 系統(tǒng)功能設計

與基于Internet的通用信息系統(tǒng)相比，WebGIS最重要的特點是在空間框架中實現(xiàn)圖形、圖像數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)之間的動態(tài)連接，并在網(wǎng)絡上提供可視化查詢和空間分析的功能。與傳統(tǒng)的GIS相比，它將基于單機或LAN的原有GIS擴展到整個Internet，使地學數(shù)據(jù)和地學模型和空間信息能夠在全球范圍內(nèi)共享。通過合理的組織，WebGIS可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的透明性和模型的運行，為地球系統(tǒng)科學的研究提供了一種有力、方便、有效的途徑。

本系統(tǒng)以網(wǎng)絡地理信息系統(tǒng)（WebGIS）信息技術為核心，依托Internet服務，即Web端開發(fā)技術，開發(fā)而成的一套精準扶貧信息系統(tǒng)，分別結合了Web端信息展示的優(yōu)勢和GIS端位置信息顯示以及GIS強大的分析功能等優(yōu)勢，使得精準扶貧信息系統(tǒng)突破傳統(tǒng)扶貧信息系統(tǒng)的瓶頸，主要分為幾個功能模塊，如圖1所示。

圖1 主要功能設計

2 系統(tǒng)功能的實現(xiàn)

系統(tǒng)功能主要包括空間查詢、屬性查詢、多年貧困數(shù)據(jù)的圖層對比，以及依據(jù)GIS空間分析提出的第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議。

2.1 系統(tǒng)主界面

左側(cè)和右側(cè)為系統(tǒng)功能區(qū)、左側(cè)主要功能有系統(tǒng)介紹、分級渲染、熱度圖、圖層對比、扶貧動態(tài)、時間軸、空間分析。右側(cè)為貧困戶信息搜索查詢、空間查詢、信息添加、定位到當前位置（系統(tǒng)中不止存在東川區(qū)一個區(qū)域的數(shù)據(jù)，還有昆明市另一個貧困縣大關縣的部分貧困數(shù)據(jù)）。

圖2 系統(tǒng)主界面

2.2 信息查詢

本系統(tǒng)提供兩種屬性查詢方式：屬性查詢和空間查詢。前者通過位于常用工具欄右側(cè)的搜索查詢工具，對要需要查詢的屬性信息進行選擇，并進行關鍵字搜索（如圖3所示），檢索數(shù)據(jù)庫，返回符合條件的信息并在下方空白處顯示該要素的所有屬性，同時在圖中高亮顯示搜索結果，點擊其中一個結果，可在圖上查看相應屬性（如圖4所示）。后者空間查詢將通過右側(cè)工具欄的第二個按鈕進行畫多邊形內(nèi)的空間查詢，結果同樣顯示在右側(cè)空白區(qū)域。

圖3 根據(jù)下拉菜單欄進行關鍵字搜索

圖4 顯示屬性查詢結果

2.3 在線編輯

（1）信息添加

右側(cè)工具欄的第三項為添加功能，可以添加點或者線要素，對于工作人員而言，可以起到實時更新貧困戶數(shù)據(jù)及其他地物要素數(shù)據(jù)的作用。

圖5 添加道路要素

（2）定位數(shù)據(jù)

右側(cè)工具欄的最后一項為定位按鈕，可以在外出實地調(diào)查貧困戶位置時，直接在目標地點實時錄入貧困戶的各項數(shù)據(jù)。

2.4 主要功能

（1）系統(tǒng)介紹

系統(tǒng)左側(cè)工具欄第一項為系統(tǒng)介紹，主要用于對貧困戶一些信息以及系統(tǒng)基本信息進行動態(tài)展示。

（2）分級渲染

左側(cè)第二項工具欄為分級渲染按鈕，可以根據(jù)貧困狀態(tài)、村莊名稱、貧困原因、人口數(shù)、勞動力數(shù)進行渲染。不同顏色代表不同原因，此處以貧困原因為例（如圖6所示）。

（3）熱度圖

左側(cè)第三個工具欄為展示熱度圖功能，可以通過以貧困原因人口展示以及解決貧困的難易程度兩種方式進行展示，圖中以解決貧困的難易程度為例。

圖6 屬性渲染

圖7 熱度圖展示

（4）圖層對比

左側(cè)工具欄第四項為圖層對比，通過年份選擇對比近幾年貧困戶的變化。也可以選擇詳細對比，通過貧困屬性、致貧原因、貧困狀態(tài)進行更為細致的對比。下圖為貧困屬性對比，選擇五保貧困戶，即可看到2014年和2015年五保貧困戶分布以及變化。

圖8 圖層對比

（5）扶貧動態(tài)

點擊左側(cè)第五個工具欄可以跳轉(zhuǎn)到系統(tǒng)連接的屬性數(shù)據(jù)庫，查看近幾年扶貧工作的動態(tài)。

（6）時間軸

左側(cè)工具欄第六項為時間軸，可以對貧困戶進行年份分布的動態(tài)展示，可以選擇一年或者兩年的進行播放。

圖9 時間軸

（7）空間分析

左側(cè)工具欄最后一項為空間分析功能，主要功能是通過旅游區(qū)對貧困戶的帶動作用進行分析。東川區(qū)的旅游景點頗多，可為當?shù)刎毨魩頋撛诘木蜆I(yè)機會，利用GIS的緩沖區(qū)分析構建GP模型，并通過專家評分法對貧困戶的各項屬性進行打分，給定相應的權重值，從而得出在一定距離內(nèi)，適合于某一貧困戶發(fā)展的工作。系統(tǒng)中設定了兩項工作機會，即旅游區(qū)自助游聯(lián)系人以及農(nóng)家樂。除此之外，還可以根據(jù)貧困戶屬性計算相應的脫貧指數(shù)。圖9中為旅游點與貧困點的顯示，其中綠色點為旅游點，藍色點為貧苦戶點。點擊可顯示相應信息。

圖10 旅游點與貧困點顯示

通過對旅游區(qū)進行緩沖區(qū)參數(shù)設置，查詢出各旅游點一定范圍內(nèi)的貧困戶。圖例選取旅游點半徑5千米進行緩沖區(qū)。右側(cè)中間分別有三個按鈕，分別是脫貧指數(shù)、自助游聯(lián)絡人、農(nóng)家樂。根據(jù)GP服務，進行相應字段分數(shù)計算，從而得到分數(shù)排名。

圖12為旅游點緩沖區(qū)范圍內(nèi)的脫貧指數(shù)計算結果展示。同時在地圖上進行渲染，顏色深為易脫貧，顏色淺的需要重點關注。表格中的得分是綜合評分，滿分10分，可以看出方正翠綜合評分最高，最有可能脫貧，蔣興高分數(shù)最低，最需要關注，進行幫扶。計算適宜于農(nóng)家樂和自助游聯(lián)系，同樣采用此方式。除柱狀圖外，還可以折線圖以及數(shù)據(jù)視圖進行展示，以及保存統(tǒng)計圖。

圖11 構建緩沖區(qū)

圖12 結果展示圖

3 結語

過去的扶貧研究中，系統(tǒng)的設計有些單薄，可能只從管理層面對人員進行管理，或者只從地理空間上對于自然環(huán)境對貧困戶的影響進行分析。這些研究都沒有解決貧困這個根本性問題。本文所做系統(tǒng)不同于以往的扶貧管理系統(tǒng)，本系統(tǒng)可以在Web端對已有信息進行可視化分析，貧困信息的顯示固然重要，但是更重要的是要從實際中發(fā)掘可改變現(xiàn)狀的方法，從而進行實施。系統(tǒng)從就業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)兩個方面做出了研究，提出了解決貧困問題的方法。針對性地指明了扶貧的一個方向，為有關部門提出了新思路與可實際操作的系統(tǒng)，具有一定的社會價值。