基于大数据及GIS的贵安新区精准扶贫“1+N+8”云平台设计与分析

曾洁 贺书

摘要：本文以贵安新区为例，开发基于大数据及GIS的精准扶贫“1+N+8”云平台，旨在充分利用测绘地理空间信息为扶贫开发部门提供可视化的、实时的、动态的信息查询、展示和智能分析服务，为相关政府部门的决策提供科学的依据。

关键词：精准扶贫；GIS；贵安新区

中图分类号：P23 文献标识码：A 文章编号：

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

扶贫开发工作已进入“重点发力、攻坚拔寨”的冲刺期，而且成为今年两会热议论题。大家普遍关注的是家底不明、对象不清、效果不佳等问题，而测绘空间地理信息资源和大数据技术有机结合，在脱贫攻坚挂图作战中大有可为。

1 项目概述

平台的主体设计思路是“1+N+8”的理念。具体来说，“1”指的是1个空间地理信息大数据平台。“N”指的是N个分析模块，包括教育、易地搬迁、农旅综合体等各类专题。“8”指的是8个精准，即：一是对象识别要精准；二是措施到户要精准；三是项目安排要精准；四是资金管理要精准；五是退出机制要精准；六是干部选派要精准；七是考核评价要精准；八是督促检查要精准。

2 需求分析

贵安新区是全国13个国家级新区之一，属于黔中经济区核心地带，地势相对平坦，人文生态环境良好，作为西部地区重要的经济增长极、内陆开放型经济新高地和生态文明示范区，具备脱贫致富奔小康的条件和实力。新区直管区直辖4个乡镇，117个行政村，其中贫困乡镇1个，贫困村17个，贫困户2 131户，贫困人口6 287人，量化后仅为总人口的4.34%。占比相对较低，但对于建设发展阶段的贵安新区来说，扶贫开发工作任务依然艰巨。通过上述调研和分析，结合与贵安新区农林水务局多次洽谈与探讨的成果，以下是贵安新区精准扶贫“1+N+8”云平台建设项目的具体需求。

2.1 “1”个空间地理信息大数据平台

空间地理信息大数据平台主要是实现新区整体、乡镇、村、户四级的位置定位与详细信息查询，定位到全区时能够展示直管区内贫困人口占比、致贫原因、人均收入变化、贫困户数变化情况的分析统计图表。到乡镇一级能够实现每个乡镇的贫困人口占比、致贫原因、人均收入变化、贫困户数变化情况的分析统计图表展示。到村一级，能够实现17个贫困村贫困人口占比、本村概况、本村急需帮扶内容以及本村帮扶计划等信息查询。能够查看到直管区内贫困户的分布情况，能对每一户贫困户查询详细信息。同时还能查看到新区内交通设施的建设分布情况，底图能实现从电子地图到高清影像两者的切换。

2.2 “N”个分析模块

“N”个分析模块中，第一期的建设需求主要包括3个分析模块，分别是：教育扶贫、易地搬迁扶贫、农旅综合体建设。在此，针对这3个模块的功能实现可作如下评述阐析：

1）教育扶贫分析模块需要实现的功能重点包括：

①精准识别。将因学致贫的贫困户识别出来，将因学致贫的分布情况显示在底图上。

② 资金、项目精准。对每个贫困村开展雨露计划。而且，要妥善统计助学活动的情况和资金投入情况，准确分析出各乡镇、各村在教育投入方面的力度情况。

③ 预测功能。预测下一年度可能因学致贫的贫困户，经资料收集和研究分析，采用统一标准，若贫困户每年教育费用超过家庭年收入的60%，即可认为该贫困户存在因学致贫的可能。

2）易地搬迁扶贫分析模块需要实现的功能重点包括：易地搬迁现状展示，即将各搬迁点、安置点的位置信息设计处理并确定，再以不同符号在地图中展示出来，而以箭头的形式将迁移方向标注出来，同时将采集的搬迁点和安置点的全景照片数据在系统中给出生动视图。现以就学路程分析为主题标签，即是以距离学校最远的一个村落为例，分析在实施搬迁后其就学路程的变化情况。

3）农旅综合体分析模块主要是展示直管区内农旅综合体的分布情况及建设发展情况，需要实现的功能主要是每个农旅综合体项目的信息查询，照片及建设发展现状展示。

2.3 “8”个精准

“8”个精准在每个分析模块中均有体现，且在后期的建设中将进行逐级优化、逐步细化。

3 项目总体设计

贵安新区精准扶贫“1+N+8”云平台建设以已有的网络设施为支撑、以地理空间信息资源为数据基础，同时融合数据库技术、GIS技术、数据共享与交换技术、软件开发技术等研究进展，统一构建、集中共享的管理模式进行和实现了系统完整、全新构建。

3.1总体流程设计

根据贵安新区精准扶贫“1+N+8”云平台建设项目建设内容，按照项目开展的先后顺序，结合贵安新区实际情况，项目建设思路可划定5个阶段，分别是：前期准备、技术设计、支撑环境建设、地理空间数据库建设、系统平台建设。详见图1。

3.2 平台架构设计

本平台是基于B/S结构的应用系统，主要包括数据层、业务逻辑层和应用服务层3个层面，系统架构设计如图2所示。

由图2可知，平台架构各层的功能研究内容可作如下概述：

1）数据层。数据层是业务逻辑层和应用服务层的基础。本平台选用Oraclel11g作为数据库管理系统，以ArcSDE作为空间数据引擎，在服务器中统一管理基础地图数据库、各类专题数据库、图片库、全景球数据库。

2）业务逻辑层。在数据库的基础上，借助.NET和GIS数据库互联和访问，由此获得数据的读取和操作，从而实现平台设计的基本信息、专题展示、决策管理、贫困户展示4大功能模块。

3）应用服务层。指的是用户可视的操作界面，该层由浏览器作为动态传送载体、并以网页的形式提供显示。这一功能需要Web Form等各种控件的引入支持而获实现。

3.3功能模块设计

本系统是从宏观及微观具体的角度来研发展现贫困户的信息，可将系统分为扶贫作战图、分析模块、扶贫措施、图层控制4个关键功能模块。而且，针对具有相似行为的功能则设计整合于同一个菜单目录下，通过下拉目录来划定分隔，用户点击不同的条目，即可进入不同的功能。功能模块设计则如图3所示。

3.4处理流程设计

基于GIS的平台系统的顶层数据流设计如图4所示，高分辨率遥感影像和电子地图的底图显示主要借助WMTS服务来实现，搜索、统计与分析功能主要通过WFS服务结合贫困户数据库来实现。

4平台实现的关键技术

4.1 基于位置信息的空间分析与信息查询

现实生活中80%的信息资源与空间位置有关，基于位置信息的空间分析与信息查询作为社会信息资源整合的模式框架具有独特的优势。通过这种方式，能够将贵安新区的电子地图与贫困户、基础设施和宏观经济数据、及政府各部门的专业数据展现在地理空间上，实现区域空间地理信息资源的有效整合与集成，如此即可为贵安新区提供扶贫工作精准、统一的决策分析和空间分析服务。

4.2 基于Service GIS建立空间信息服务发布平台

Service GIS是一种基于面向服务软件工程方法的GIS技术体系，它支持按照一定规范具体支持将GIS的全部功能均以服务的方式发布出来，并可以跨平台、跨网络、跨语言地被多种客户端实施优势调用，而且还具备了服务聚合能力以高效集成来自其他服务器发布的GIS服务。

4.3 可视化与虚拟现实

“精准到户”的执行基础之一是地理空间数据，充分利用空间数据的可视化提供了展示贫困区域真实环境和地形条件的平台。系统的空间数据库包括二维数据和三维数据。二、三维数据的可视化研究已获基本解决，二三维数据联动及二三维可视化之间的切换技术目前仍是一个难题。通过严格的数据处理标准规范三维数据大小及使用先进的3D数字引擎可大大加速海量三维数据的显示浏览及相关操作。

5.结束语

这是充分利用空间地理资源与大数据技术，有效支持、并助推大扶贫体制化、精准化、科学化的初步成果，下一步还将继续完善平台在产业、生态、交通、医疗等专题的分析模块，推动扶贫部门与行业部门资源共享、信息互通、工作衔接，使各项扶措施的实施情况和老百姓生产生活的变化情况得到实时动态跟进与监管。同时，系统也将发布展示新区“十三五”建设发展新成就得有效展示窗口，必将发挥其积极而关键的现实作用。

参考文献：

[1] 扈震，王勇. 基于GIS的城市规划空间辅助决策平台[J]. 地球科学，2006，31（5）：699-703.

[2] 李晓琴，吴小英.基于遥感影像的矿区规划数据库的构建[J].煤炭工程，2009（10）：111-113.

[3] 廖野翔，占辽芳，彭颖霞，等.基于GIS的省级地质灾害信息管理系统的设计与实现[J].测绘与空间地理息，2011，34（4）：146—149，152.

[4] 滕连泽，张洪吉，罗勇，等. 基于GIS的扶贫工作决策管理平台的设计与实现[J]. 计算机与现代化，2013（3）：235-238.

[5] 韦松磊. 基于GIS的扶贫项目管理系统的设计与实现[J]. 科技视界，2016（14）：184，190.

[6] 李益敏. 基于GIS的泸水县易地扶贫搬迁安置地选择[J]. 地理信息世界，2010（3）：59-63.