永順縣卓福村精準(zhǔn)扶貧系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

劉鈺瓊，賀 濤，何 強(qiáng)

（湖南省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究總院，湖南 長(zhǎng)沙 410007）

引 言

精準(zhǔn)扶貧，就是要對(duì)扶貧對(duì)象實(shí)行精細(xì)化管理，對(duì)扶貧資源實(shí)行精確化配置，對(duì)扶貧對(duì)象實(shí)行精準(zhǔn)化扶持，主要包括精準(zhǔn)識(shí)別、精準(zhǔn)幫扶和精準(zhǔn)管理。然而貧困人口、貧困戶位置、扶貧規(guī)劃手段等精準(zhǔn)信息大多具有空間屬性、時(shí)間屬性以及權(quán)屬關(guān)系等，如何將這些要素及屬性和關(guān)系進(jìn)行統(tǒng)一有序的管理和呈現(xiàn)，需要依靠信息化的手段來(lái)解決?；ヂ?lián)網(wǎng)的應(yīng)用、地理信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及多源數(shù)據(jù)融合等技術(shù)為精準(zhǔn)扶貧管理提供了契機(jī)，相關(guān)職能部門可依托先進(jìn)信息技術(shù)對(duì)扶貧工作實(shí)施有效監(jiān)管，實(shí)現(xiàn)扶貧信息的全過(guò)程管理。本文以SuperMap GIS 9D 平臺(tái)為基礎(chǔ)，利用傾斜攝影技術(shù)、WebGIS 技術(shù)、BIM 技術(shù)等，選擇主流、前沿的研發(fā)技術(shù)，采用MVC、Vue+iClient3D for WebGL 等開(kāi)發(fā)框架，設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了湖南省永順縣卓福村精準(zhǔn)扶貧系統(tǒng)。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 建設(shè)目標(biāo)

湖南省永順縣卓福村精準(zhǔn)扶貧系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與研究主要是依靠信息化手段，著重解決當(dāng)前扶貧攻堅(jiān)中面臨的各類問(wèn)題，包括數(shù)據(jù)零散、管理落后、資源無(wú)法共享等。在充分分析了卓福村精準(zhǔn)扶貧特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，對(duì)貧困戶、貧困人口、幫扶政策、扶貧項(xiàng)目、扶貧資金、查詢統(tǒng)計(jì)等各類信息和功能進(jìn)行整合，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了基于BIM+GIS 三維地理場(chǎng)景的精準(zhǔn)扶貧信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)卓福村各類精準(zhǔn)扶貧數(shù)據(jù)的統(tǒng)一組織和管理。

1.2 技術(shù)架構(gòu)

系統(tǒng)基于B/S 結(jié)構(gòu)，將總體框架劃分為前臺(tái)、業(yè)務(wù)中臺(tái)、數(shù)據(jù)中臺(tái)、云端后臺(tái)四大部分。應(yīng)用前臺(tái)主要包括扶貧數(shù)據(jù)管理、綜合數(shù)據(jù)管理、扶貧數(shù)據(jù)分析。業(yè)務(wù)中臺(tái)主要面向應(yīng)用前臺(tái)，基于平臺(tái)的數(shù)據(jù)服務(wù)能力提供構(gòu)建應(yīng)用前臺(tái)所需的全部服務(wù)能力。數(shù)據(jù)中臺(tái)主要在基礎(chǔ)服務(wù)之上，提供數(shù)據(jù)管理服務(wù)，具體包括GIS+BIM 引擎、工作流引擎、文檔引擎、搜索引擎，同時(shí)搭建數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)分析等數(shù)據(jù)能力。云端后臺(tái)主要包括平臺(tái)的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的搭建?；A(chǔ)設(shè)施資源作為平臺(tái)運(yùn)行載體，主要包括計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等硬件設(shè)備以及平臺(tái)的建設(shè)，是平臺(tái)及信息化技術(shù)手段的基礎(chǔ)設(shè)施。具體框架如圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

2 關(guān)鍵技術(shù)

2.1 BIM+GIS 技術(shù)

建筑信息模型（簡(jiǎn)稱BIM）是通過(guò)創(chuàng)建、整理和交換共享建筑三維模型及其附屬智能化、結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，并鏈接整個(gè)生命周期各階段實(shí)現(xiàn)相互協(xié)作[1]，以滿足建設(shè)領(lǐng)域建筑生命周期管理的需要。隨著BIM 技術(shù)應(yīng)用逐步深入，單純應(yīng)用BIM 的項(xiàng)目越來(lái)越少，更多的是將BIM 與其他先進(jìn)技術(shù)集成，以期發(fā)揮更大的綜合價(jià)值[2]?！癇IM+地理信息系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱GIS）”應(yīng)用就是其中一種。GIS 是對(duì)地球表層局部或整體空間的地理分布利用計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行描述、計(jì)算、分析、存儲(chǔ)等處理的技術(shù)系統(tǒng)。BIM 與GIS 能跨界融合，是因?yàn)樗鼈兇嬖谝环N天然的互補(bǔ)關(guān)系：BIM 是用來(lái)整合和管理建筑物全生命周期的信息，GIS 則是用來(lái)整合及管理建筑外部環(huán)境信息。隨著三維GIS 和BIM 技術(shù)的不斷發(fā)展，以三維地理模型構(gòu)建、三維空間分析為主的三維GIS與BIM 結(jié)合技術(shù)日益成熟，并逐漸應(yīng)用到各行各業(yè)。

2.2 MVC 設(shè)計(jì)模式

本系統(tǒng)開(kāi)發(fā)框架采用MVC 面向?qū)ο蟮木幊趟枷?，MVC（Model/View/Controller）設(shè)計(jì)模式將程序的輸入、處理和輸出進(jìn)行分離，最大程度減小系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯、表現(xiàn)和流程控制三者之間的耦合度，提高代碼的重用率[3]。MVC 把應(yīng)用程序分為模型（Model）、視圖（View）和控制器（Controller）三個(gè)核心模塊[4]。其中，模型即業(yè)務(wù)邏輯層，封裝應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和事務(wù)邏輯，接受View 的請(qǐng)求數(shù)據(jù)，返回給View 處理結(jié)果；視圖即表現(xiàn)層，面向用戶提供友好的交互界面，向Controller 提交用戶請(qǐng)求，并向用戶展示處理結(jié)果；控制器即流程控制層，將View 的用戶參數(shù)信息組裝、轉(zhuǎn)換為Model 能夠解釋的數(shù)據(jù)或者事務(wù)對(duì)象，將用戶動(dòng)作解釋為對(duì)Model 方法的調(diào)用，調(diào)用適當(dāng)?shù)腣iew 向用戶展示Model 的邏輯處理結(jié)果?；玖鞒炭梢岳斫鉃橥ㄟ^(guò)Controller 調(diào)用Model 處理Controller 接收的用戶請(qǐng)求；然后，Model 進(jìn)行處理并返回處理結(jié)果；最后，Controller 調(diào)用對(duì)應(yīng)View 格式化Model 返回的處理結(jié)果，并通過(guò)View 展示給用戶[5]。

3 功能應(yīng)用

湖南省永順縣卓福村精準(zhǔn)扶貧系統(tǒng)主要包括三大模塊的功能，分別是扶貧數(shù)據(jù)管理、綜合數(shù)據(jù)管理以及扶貧數(shù)據(jù)分析，系統(tǒng)首頁(yè)登錄界面如圖2 所示。

圖2 系統(tǒng)首頁(yè)

3.1 扶貧數(shù)據(jù)管理

扶貧數(shù)據(jù)管理主要是基于工作流的數(shù)據(jù)管理方式對(duì)貧困戶信息、扶貧措施信息、扶貧政策、幫扶情況等進(jìn)行流程化管理，管理人員可以通過(guò)Excel 文件批量導(dǎo)入以及編輯頁(yè)面的方式對(duì)各類信息進(jìn)行錄入，同時(shí)可以根據(jù)不同的管理權(quán)限對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行各類增刪改查。另外在扶貧措施管理中，為更加形象的表達(dá)規(guī)劃信息，系統(tǒng)采用基于三維場(chǎng)景的方式將扶貧規(guī)劃各方案進(jìn)行二三維一體化展示。

3.2 綜合數(shù)據(jù)管理

綜合數(shù)據(jù)管理模塊（圖3）主要基于GIS+BIM 場(chǎng)景，對(duì)綜合數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，包括查看行政區(qū)邊界范圍、貧困村的基本概況、貧困戶信息、扶貧工作熱力圖、水利基礎(chǔ)建設(shè)的圖模關(guān)聯(lián)等?；趦A斜攝影單體化技術(shù)對(duì)扶貧信息進(jìn)行精準(zhǔn)定位和查詢；利用BIM+GIS 對(duì)三維立體空間進(jìn)行描述，集成表達(dá)地下管線、構(gòu)筑物和地上地物地貌相集成的立體呈現(xiàn)；采用360°全景以及航拍視頻等先進(jìn)信息技術(shù)手段對(duì)貧困村村貌進(jìn)行全方位展示。

圖3 綜合數(shù)據(jù)管理展示

3.3 扶貧數(shù)據(jù)分析

通過(guò)大屏方式，基于三維地理場(chǎng)景宏觀展示貧困村的基本概況，基于后臺(tái)統(tǒng)計(jì)分析等手段，對(duì)貧困人員的致貧原因及比例進(jìn)行分析，對(duì)各項(xiàng)扶貧措施投資情況、貧困人口的變化趨勢(shì)以及水利基礎(chǔ)建設(shè)項(xiàng)目的投資信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)展示。

4 結(jié) 語(yǔ)

隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷發(fā)展，扶貧管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)成為了精準(zhǔn)扶貧的重要支撐工具。本文結(jié)合卓福村精準(zhǔn)扶貧管理工作的需求，基于B/S 結(jié)構(gòu)，利用MVC 先進(jìn)技術(shù)框架，以BIM+GIS 三維地理場(chǎng)景為基礎(chǔ)，融合多源數(shù)據(jù)為政府決策管理提供數(shù)據(jù)服務(wù)，設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了卓福村精準(zhǔn)扶貧系統(tǒng)。系統(tǒng)基于統(tǒng)一的坐標(biāo)體系，統(tǒng)一的三維場(chǎng)景對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分層疊加，對(duì)基礎(chǔ)地理信息、扶貧規(guī)劃信息、業(yè)務(wù)信息等進(jìn)行統(tǒng)一管理，為政府部門全面了解村情、統(tǒng)籌規(guī)劃精準(zhǔn)扶貧工作等提供了技術(shù)支撐。