基于GIS的精準扶貧動態(tài)管理平臺

楊長金

(貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)局地質(zhì)勘測設計院 貴州貴陽 550005)

隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，不同地域(尤其是山區(qū))貧富差距越來越大，貧困現(xiàn)象愈發(fā)突出。21世紀以來，我國逐步開展扶貧工作，根據(jù)貧困人口分布特點和扶貧工作經(jīng)驗，提出“通過精準扶貧實現(xiàn)精準脫貧”的政策方針，做到扶貧工作“六個精準”[1]。

貴州省作為我國貧困面積廣、貧困人口多、貧困程度深的省份，截至2020年5月，仍有50個國家級貧困縣[2]。通過實際調(diào)研發(fā)現(xiàn)，扶貧工作依然嚴峻，主要存在以下問題：一是國家級貧困縣深處西南腹地，貧困人口多且分布散；二是基礎設施薄弱，交通不便；三是基礎地理信息數(shù)據(jù)現(xiàn)勢性差，沒有對貧困戶進行精準識別；四是信息化程度不高，存在一些精準扶貧平臺沒有與當下熱門的新技術(shù)相結(jié)合，導致無法精準管理和精準幫扶。近幾年來，隨著GIS、定位導航、移動互聯(lián)網(wǎng)和云計算等技術(shù)的不斷完善，將先進技術(shù)引入扶貧工作，實現(xiàn)精準扶貧成為新的研究方向[3]。

本文通過引入先進技術(shù)，構(gòu)建精準扶貧大數(shù)據(jù)庫，搭建精準扶貧信息管理平臺，實現(xiàn)了貧困戶信息的整理入庫、空間可視化和查詢統(tǒng)計，以及幫扶項目的精準管理等，有效提高扶貧工作的效率。

1 精準扶貧信息管理平臺框架設計

精準扶貧信息管理平臺基于SOA架構(gòu)，采用MVC(模型-視圖-控制點)模式進行設計。精準扶貧信息管理平臺框架包括基礎平臺層、數(shù)據(jù)資源層、服務層、應用層和用戶層，以及保障平臺運行的政策法規(guī)和標準規(guī)范，如圖1所示。

基礎平臺層是平臺運行的基石，主要包括平臺運行需要的軟件、硬件及網(wǎng)絡環(huán)境，如操作系統(tǒng)、GIS服務器、信息安全系統(tǒng)、安全設備、網(wǎng)絡設備、政務網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)等。數(shù)據(jù)資源層負責對精準扶貧大數(shù)據(jù)庫的各類數(shù)據(jù)進行收集、整理、處理、存儲及更新等，確保數(shù)據(jù)的準確性和現(xiàn)勢性。服務層基于GIS平臺，將功能封裝成服務，以服務的方式提供給應用層調(diào)用，主要有地圖服務、數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計服務、空間分析服務和Web服務等。應用層以精準扶貧工作的貧困戶精準識別、扶貧精準管理及精準幫扶為目標，開發(fā)相應的功能模塊。用戶層包括省、市、縣的各級領(lǐng)導，扶貧人員，專業(yè)部門人員及社會公眾。

2 精準扶貧大數(shù)據(jù)庫設計

2.1 數(shù)據(jù)庫建設內(nèi)容

通過構(gòu)建精準扶貧大數(shù)據(jù)庫，從扶貧數(shù)據(jù)采集、處理、存儲和入庫著手，統(tǒng)一管理扶貧的相關(guān)數(shù)據(jù)，確保扶貧數(shù)據(jù)的真實性和可靠性[4]。精準扶貧大數(shù)據(jù)庫主要包括3方面的數(shù)據(jù)，一是空間數(shù)據(jù)，包括地理國情數(shù)據(jù)、地形圖數(shù)據(jù)、遙感影像數(shù)據(jù)、城市三維數(shù)據(jù)、扶貧對象空間位置數(shù)據(jù)和幫扶項目位置數(shù)據(jù)等，數(shù)據(jù)庫將Oracle11g關(guān)系數(shù)據(jù)庫和ArcSED空間數(shù)據(jù)庫引擎相結(jié)合，實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)入庫；二是屬性數(shù)據(jù)，包括扶貧對象屬性信息、幫扶項目屬性信息和考核評價數(shù)據(jù)信息等，數(shù)據(jù)庫選擇Oracle11g關(guān)系數(shù)據(jù)庫進行存儲；三是多媒體數(shù)據(jù)，包括文本數(shù)據(jù)、照片數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)直接存儲在文件夾，通過與空間數(shù)據(jù)掛接，實現(xiàn)瀏覽。精準扶貧大數(shù)據(jù)庫建設內(nèi)容如圖2所示。

圖2 精準扶貧大數(shù)據(jù)庫建設內(nèi)容

2.2 數(shù)據(jù)庫設計

為確保數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)能夠滿足平臺功能需求，數(shù)據(jù)庫設計應滿足以下幾點要求：

1)數(shù)據(jù)庫布局需合理且層次分明；

2)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要符合國家標準和行業(yè)標準的要求，確保數(shù)據(jù)庫高度結(jié)構(gòu)化；

3)數(shù)據(jù)庫設計要盡可能減少冗余，降低數(shù)據(jù)重復性；

4)按照相應的安全保密機制[5]對數(shù)據(jù)進行脫密處理。

根據(jù)精準扶貧的功能需求，設計貧困戶信息表、幫扶項目信息表、幫扶干部信息表和用戶信息表等。以貧困戶信息表為例，其結(jié)構(gòu)設計如表1所示。

表1 貧困戶信息表結(jié)構(gòu)設計Tab.1 Structural Design for Information Table of Poor Households序號字段名稱描 述數(shù)據(jù)類型是否為空1OBJECTID序號長整型否2SHAPE幾何類型點類型否3XZQDM行政區(qū)劃代碼字符型(50)否4BFR幫扶人字符型(50)是5LXIFS聯(lián)系方式字符型(50)是6NAME戶主名稱字符型(50)否7IDCARD身份證長整型否8NSCSR年人均純收入雙精度(7,2)是9ZYZPYY主要致貧原因字符型(200)是……………

3 精準扶貧信息管理平臺功能模塊設計與實現(xiàn)

3.1 功能模塊設計

精準扶貧信息管理平臺建設的核心目的，一是精準識別，快速確定貧困對象是扶貧工作的基礎；二是精準管理，是扶貧工作的手段，可以利用GIS技術(shù)將貧困戶相關(guān)信息錄入空間數(shù)據(jù)庫中并以地圖的形式直觀展示，還可以查詢貧困戶的詳細信息，統(tǒng)計貧困縣和貧困村的數(shù)量等；三是精準幫扶，是在精準識別的基礎上，分析致貧原因，提出專業(yè)化的幫扶手段，如基礎設施建設、重點產(chǎn)業(yè)項目扶持和教育項目幫扶等。精準扶貧信息管理平臺根據(jù)這三大核心目標，設計相應的功能模塊，如圖3所示。

圖3 精準扶貧信息管平臺功能模式結(jié)構(gòu)

3.2 平臺功能模塊實現(xiàn)

3.2.1 地圖管理

精準扶貧信息管理平臺將電子地圖數(shù)據(jù)和影像數(shù)據(jù)等基礎數(shù)據(jù)作為底圖數(shù)據(jù)，疊加精準扶貧的貧困對象信息和幫扶項目信息，實現(xiàn)可視化展示。地圖管理是精準扶貧信息管理平臺展示的核心模塊，提供的功能包括地圖基本操作、圖層管理、屬性查詢和專題圖制作。地圖基本操作包括放大、縮小、平移和量算等功能[6]；圖層管理是根據(jù)用戶的需要自助選擇展示的數(shù)據(jù)，可以置頂、置底及設置透明度等；屬性查詢是通過點選的方式，查看貧困戶和幫扶項目的詳細信息；專題圖制作是將貧困對象或者幫扶項目的分布情況、扶貧實施效果等，通過填充圖案和填充不同顏色的方式，制作成掛圖，直觀展示貧困戶的詳細分布、幫扶項目的進展和完成情況等，為領(lǐng)導提供輔助決策信息。精準扶貧信息管理平臺展示界面如圖4所示。

圖4 精準扶貧信息管理平臺展示界面

3.2.2 扶貧信息管理

扶貧信息管理是精準扶貧信息管理平臺的業(yè)務核心模塊，主要包括貧困戶信息管理、扶貧記錄管理、扶貧資金管理及扶貧信息查詢統(tǒng)計。貧困戶信息管理需后臺賦予權(quán)限，一方面管理人員可以對貧困戶信息進行編輯和修改，另一方面用戶可以查看貧困戶的詳細信息，如戶名、地址、身份證、幫扶單位和幫扶項目等。扶貧記錄管理針對幫扶人員，詳細記錄幫扶的內(nèi)容、時間、進度和問題等，形成扶貧日志，便于對扶貧工作的監(jiān)督。扶貧資金管理是為了確保貧困資金按期到戶，精準扶貧信息管理平臺對資金的來源、數(shù)量、使用及成效進行了詳細記錄，實現(xiàn)扶貧資金的有效管理。扶貧信息查詢統(tǒng)計充分發(fā)揮GIS空間查詢統(tǒng)計功能，實現(xiàn)圖表一體化展示，點擊查詢和統(tǒng)計列表數(shù)據(jù)，可以快速對數(shù)據(jù)進行定位，提供區(qū)域查詢統(tǒng)計、貧困戶查詢統(tǒng)計、幫扶單位查詢統(tǒng)計及組合查詢統(tǒng)計等。此外，精準扶貧信息管理平臺還可以采用不同圖形(如熱力圖和散點圖)進行空間統(tǒng)計分類，以更為直觀的方式輔助精準扶貧工作。貧困戶致貧原因統(tǒng)計界面如圖5所示。

圖5 貧困戶致貧原因統(tǒng)計界面

3.2.3 幫扶項目管理

幫扶項目管理是精準扶貧脫貧的重要手段，通過對貧困戶信息進行篩選，選擇符合條件的貧困戶進行幫扶。精準扶貧信息管理平臺對幫扶項目采用分類管理，實現(xiàn)幫扶項目的展示、查詢，幫扶項目進展跟蹤、監(jiān)管和上傳扶證材料等功能。幫扶項目主要包括基礎設施(如公路、橋梁等)項目管理、重點項目建設(如危房改造、農(nóng)村養(yǎng)殖等)、教育幫扶管理和異地搬遷幫扶管理。

3.2.4 運維管理

運維管理是精準扶貧信息管理平臺的運行保障，主要包括貧困戶管理、幫扶人管理、權(quán)限控制和日志管理。貧困戶管理實現(xiàn)對貧困戶數(shù)據(jù)的增、刪、改、查；幫扶人管理包括幫扶人員數(shù)據(jù)的增、刪、改、查，幫扶人員與貧困戶的關(guān)聯(lián)和幫扶人員考核；權(quán)限控制是為不同的用戶和部門提供不同的權(quán)限；日志管理是對精準扶貧信息管理平臺的運行操作進行記錄。

4 精準扶貧信息管理平臺特色

4.1 基于地理位置服務的扶貧數(shù)據(jù)精準識別

地理位置服務(LBS)[7]是通過GNSS技術(shù)獲取移動終端用戶的位置，在扶貧工作中發(fā)揮著重要作用。為了確保數(shù)據(jù)的安全性和保密性，本平臺采用中國測繪科學院研發(fā)的專業(yè)脫密軟件對空間數(shù)據(jù)進行了位移和精度干擾等處理，避免數(shù)據(jù)泄密。幫扶人員可以通過地理位置服務對貧困戶的位置、周邊設施進行采集和更新，確保數(shù)據(jù)的真實性和準確性；同時還可以對幫扶人員的工作進行監(jiān)督，記錄幫扶人員的工作軌跡，輔助幫扶干部進行考核評價。

4.2 基于精準扶貧大數(shù)據(jù)的可視化展示

數(shù)字技術(shù)豐富了地圖表達的方式和手段，通過與精準扶貧大數(shù)據(jù)相結(jié)合，將數(shù)據(jù)的空間特征、分布規(guī)律等利用地圖符號和圖表進行可視化，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的形象化展示，為精準扶貧提供直觀的可視化數(shù)據(jù)。

本平臺利用Echarts動態(tài)圖表可視化[8]、熱力圖動態(tài)渲染[9]等技術(shù)實現(xiàn)貧困戶人數(shù)統(tǒng)計、幫扶項目分類統(tǒng)計和致貧原因統(tǒng)計等，通過各類統(tǒng)計圖更好地表達了數(shù)據(jù)的差異變化特點，方便管理人員快速分析所管理區(qū)域的貧困狀況。另外，還可以制作成專題圖(掛圖)進行展示。

4.3 基于多源地理信息數(shù)據(jù)的幫扶項目可視化監(jiān)管

在幫扶項目管理方面上，傳統(tǒng)的實地走訪監(jiān)管模式反應慢、周期長、范圍小，成效對比不直觀，無法實現(xiàn)幫扶項目精準管理。本平臺利用GIS、GNSS、移動互聯(lián)和云計算等先進技術(shù)，實現(xiàn)幫扶項目室外定點數(shù)據(jù)采集、大范圍影像采集和三維實景模型采集，并以多源、多視角的全新形式展現(xiàn)幫扶成效，實現(xiàn)幫扶項目全過程監(jiān)管。

5 結(jié) 語

依托GIS和GNSS等先進技術(shù)，結(jié)合精準扶貧戰(zhàn)略，開發(fā)了精準扶貧信息管理平臺，在精準識別、精準管理和精準幫扶方面推進扶貧工作治理。目前，精準扶貧信息管理平臺運行良好，能夠滿足精準扶貧日常工作需求，但也存在一定問題，如數(shù)據(jù)采集不完善、定位不準確等。今后需進一步完善移動端開發(fā)，讓精準扶貧信息管理平臺更有利于精準扶貧工作的開展，提高扶貧效率，使扶貧工作由傳統(tǒng)的粗放型向信息化的集約型轉(zhuǎn)變，持續(xù)貫徹落實“真扶貧、扶真貧”理念。