基于GIS的精準扶貧動態管理平臺

楊長金

(貴州省有色金屬和核工業地質局地質勘測設計院 貴州貴陽 550005)

隨著經濟的高速發展，不同地域(尤其是山區)貧富差距越來越大，貧困現象愈發突出。21世紀以來，我國逐步開展扶貧工作，根據貧困人口分布特點和扶貧工作經驗，提出“通過精準扶貧實現精準脫貧”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]。通過實際調研發現，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據現勢性差，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相結合，導致無法精準管理和精準幫扶。近幾年來，隨著GIS、定位導航、移動互聯網和云計算等技術的不斷完善，將先進技術引入扶貧工作，實現精準扶貧成為新的研究方向[3]。

本文通過引入先進技術，構建精準扶貧大數據庫，搭建精準扶貧信息管理平臺，實現了貧困戶信息的整理入庫、空間可視化和查詢統計，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，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、數據資源層、服務層、應用層和用戶層，以及保障平臺運行的政策法規和標準規范，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、硬件及網絡環境，如操作系統、GIS服務器、信息安全系統、安全設備、網絡設備、政務網和互聯網等。數據資源層負責對精準扶貧大數據庫的各類數據進行收集、整理、處理、存儲及更新等，確保數據的準確性和現勢性。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用，主要有地圖服務、數據查詢統計服務、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，開發相應的功能模塊。用戶層包括省、市、縣的各級領導，扶貧人員，專業部門人員及社會公眾。

2 精準扶貧大數據庫設計

2.1 數據庫建設內容

通過構建精準扶貧大數據庫，從扶貧數據采集、處理、存儲和入庫著手，統一管理扶貧的相關數據，確保扶貧數據的真實性和可靠性[4]。精準扶貧大數據庫主要包括3方面的數據，一是空間數據，包括地理國情數據、地形圖數據、遙感影像數據、城市三維數據、扶貧對象空間位置數據和幫扶項目位置數據等，數據庫將Oracle11g關系數據庫和ArcSED空間數據庫引擎相結合，實現空間數據入庫；二是屬性數據，包括扶貧對象屬性信息、幫扶項目屬性信息和考核評價數據信息等，數據庫選擇Oracle11g關系數據庫進行存儲；三是多媒體數據，包括文本數據、照片數據和視頻數據，這些數據直接存儲在文件夾，通過與空間數據掛接，實現瀏覽。精準扶貧大數據庫建設內容如圖2所示。

圖2 精準扶貧大數據庫建設內容

2.2 數據庫設計

為確保數據的結構能夠滿足平臺功能需求，數據庫設計應滿足以下幾點要求：

1)數據庫布局需合理且層次分明；

2)數據結構要符合國家標準和行業標準的要求，確保數據庫高度結構化；

3)數據庫設計要盡可能減少冗余，降低數據重復性；

4)按照相應的安全保密機制[5]對數據進行脫密處理。

根據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，其結構設計如表1所示。

表1 貧困戶信息表結構設計Tab.1 Structural Design for Information Table of Poor Households序號字段名稱描 述數據類型是否為空1OBJECTID序號長整型否2SHAPE幾何類型點類型否3XZQDM行政區劃代碼字符型(50)否4BFR幫扶人字符型(50)是5LXIFS聯系方式字符型(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

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技術將貧困戶相關信息錄入空間數據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，統計貧困縣和貧困村的數量等；三是精準幫扶，是在精準識別的基礎上，分析致貧原因，提出專業化的幫扶手段，如基礎設施建設、重點產業項目扶持和教育項目幫扶等。精準扶貧信息管理平臺根據這三大核心目標，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構

3.2 平臺功能模塊實現

3.2.1 地圖管理

精準扶貧信息管理平臺將電子地圖數據和影像數據等基礎數據作為底圖數據，疊加精準扶貧的貧困對象信息和幫扶項目信息，實現可視化展示。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]；圖層管理是根據用戶的需要自助選擇展示的數據，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計。貧困戶信息管理需后臺賦予權限，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，詳細記錄幫扶的內容、時間、進度和問題等，形成扶貧日志，便于對扶貧工作的監督。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、數量、使用及成效進行了詳細記錄，實現扶貧資金的有效管理。扶貧信息查詢統計充分發揮GIS空間查詢統計功能，實現圖表一體化展示，點擊查詢和統計列表數據，可以快速對數據進行定位，提供區域查詢統計、貧困戶查詢統計、幫扶單位查詢統計及組合查詢統計等。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。貧困戶致貧原因統計界面如圖5所示。

圖5 貧困戶致貧原因統計界面

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，實現幫扶項目的展示、查詢，幫扶項目進展跟蹤、監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、農村養殖等)、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、權限控制和日志管理。貧困戶管理實現對貧困戶數據的增、刪、改、查；幫扶人管理包括幫扶人員數據的增、刪、改、查，幫扶人員與貧困戶的關聯和幫扶人員考核；權限控制是為不同的用戶和部門提供不同的權限；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據精準識別

地理位置服務(LBS)[7]是通過GNSS技術獲取移動終端用戶的位置，在扶貧工作中發揮著重要作用。為了確保數據的安全性和保密性，本平臺采用中國測繪科學院研發的專業脫密軟件對空間數據進行了位移和精度干擾等處理，避免數據泄密。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，確保數據的真實性和準確性；同時還可以對幫扶人員的工作進行監督，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 基于精準扶貧大數據的可視化展示

數字技術豐富了地圖表達的方式和手段，通過與精準扶貧大數據相結合，將數據的空間特征、分布規律等利用地圖符號和圖表進行可視化，實現數據的形象化展示，為精準扶貧提供直觀的可視化數據。

本平臺利用Echarts動態圖表可視化[8]、熱力圖動態渲染[9]等技術實現貧困戶人數統計、幫扶項目分類統計和致貧原因統計等，通過各類統計圖更好地表達了數據的差異變化特點，方便管理人員快速分析所管理區域的貧困狀況。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據的幫扶項目可視化監管

在幫扶項目管理方面上，傳統的實地走訪監管模式反應慢、周期長、范圍小，成效對比不直觀，無法實現幫扶項目精準管理。本平臺利用GIS、GNSS、移動互聯和云計算等先進技術，實現幫扶項目室外定點數據采集、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幫扶成效，實現幫扶項目全過程監管。

5 結 語

依托GIS和GNSS等先進技術，結合精準扶貧戰略，開發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，如數據采集不完善、定位不準確等。今后需進一步完善移動端開發，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，使扶貧工作由傳統的粗放型向信息化的集約型轉變，持續貫徹落實“真扶貧、扶真貧”理念。