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        貧困地區(qū)信息采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

        2015-04-10 03:46:52魏建波趙文吉關(guān)鴻亮
        地理空間信息 2015年1期
        關(guān)鍵詞:多維度測算貧困地區(qū)

        魏建波,趙文吉,關(guān)鴻亮

        (1.首都師范大學(xué) 資源環(huán)境與旅游學(xué)院,北京 100000;2.北京天下圖數(shù)據(jù)技術(shù)有限公司,北京 100037)

        貧困地區(qū)信息采集系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

        魏建波1,趙文吉1,關(guān)鴻亮2

        (1.首都師范大學(xué) 資源環(huán)境與旅游學(xué)院,北京 100000;2.北京天下圖數(shù)據(jù)技術(shù)有限公司,北京 100037)

        結(jié)合目前貧困地區(qū)戶、村、縣已有信息數(shù)據(jù)現(xiàn)狀,采用動態(tài)網(wǎng)頁技術(shù)(ASP)和ArcGIS技術(shù),開發(fā)了基于B/S模式的貧困地區(qū)多維度的信息采集系統(tǒng),為數(shù)據(jù)的采集、存儲、處理和分析提供統(tǒng)一的信息化管理平臺。最后以秦巴片區(qū)的河南省南陽市為試驗區(qū),對系統(tǒng)功能等進(jìn)行測試,并分析基于多維度的貧困地區(qū)信息采集系統(tǒng)的技術(shù)現(xiàn)狀和存在問題,探討該系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢,為完善貧困地區(qū)信息采集及管理提供幫助。

        貧困地區(qū);測算;多維度;信息采集;監(jiān)控管理

        快速、準(zhǔn)確地采集和獲取貧困地區(qū)的貧困信息,是開展貧困地區(qū)貧困戶、貧困村和貧困縣測算、識別、監(jiān)測等的重要基礎(chǔ)和前提,也是完善后續(xù)資源優(yōu)化配置工作的必要條件。但由于對貧困地區(qū)信息的測算涉及多個維度的屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù),且數(shù)據(jù)分散,傳統(tǒng)的信息采集模式難以滿足對貧困地區(qū)信息進(jìn)行實時、全面、詳細(xì)采集的要求。長期以來,由于受數(shù)據(jù)采集以及對貧困概念本身認(rèn)知的限制,人們進(jìn)行貧困測算、識別和監(jiān)測等也受到很大制約[1]。國務(wù)院扶貧辦曾發(fā)布了基于C/S結(jié)構(gòu)體系的建檔立卡系統(tǒng),該系統(tǒng)具有模塊化、交互性強(qiáng)、可擴(kuò)展性好、安全性較高等優(yōu)點,但需要每個采集對象安裝客戶端軟件,維護(hù)成本高,且有時很難采集到用于貧困監(jiān)測、識別和測算的一些信息。本文利用B/S模式設(shè)計的貧困地區(qū)信息采集系統(tǒng)具有操作方便、綜合性好、易于維護(hù)等優(yōu)點,能實現(xiàn)多尺度多維度貧困信息采集、貧困識別、測算與監(jiān)測等功能。

        1 系統(tǒng)實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)

        1.1 多尺度、多維度貧困信息采集指標(biāo)體系構(gòu)建

        為滿足貧困識別、測算和監(jiān)測數(shù)據(jù)的需要,設(shè)計了多尺度、多維度的模式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,以提高數(shù)據(jù)采集效率和精準(zhǔn)度。多尺度指采集對象分為戶、村和縣等不同層次;多維度指在不同尺度上把指標(biāo)分為不同的維度類型 (表1)。

        1.2 多尺度用戶編碼規(guī)則設(shè)計

        自1986年國家開展有計劃、有步驟的扶貧開發(fā)工作以來,全國共劃分了六盤山區(qū)、秦巴山片區(qū)、武陵山片區(qū)等14個集中連片特困地區(qū)。為更合理地建立貧困地區(qū)信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,以國家統(tǒng)計局發(fā)布的行政區(qū)劃碼為基礎(chǔ),建立戶碼、村碼和縣碼等作為貧困戶和行政區(qū)的唯一標(biāo)識。為便于使用歷史數(shù)據(jù),在每個行政區(qū)編碼前加上了年份。

        14個集中連片特困地區(qū)用01~14標(biāo)識,如秦巴山片區(qū)12,若采集了2012年的數(shù)據(jù),則統(tǒng)一的編碼為201212。省編碼是由采集年份+片區(qū)編碼+2位行政省行政區(qū)劃碼組成,如河南20111241,內(nèi)蒙古20111015。市碼是年份+省碼+2位市行政區(qū)劃碼,如河南省南陽市為2011124125??h碼是年份+市碼+2位縣行政區(qū)劃碼,如河南省南陽市鎮(zhèn)平縣為201112412513。鄉(xiāng)鎮(zhèn)碼是年份+縣碼+3位鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政區(qū)劃碼,如201112412513106。村碼是年份+鄉(xiāng)鎮(zhèn)碼+3位村行政區(qū)劃碼,如201112412513106202。戶碼是根據(jù)戶主的身份證號碼產(chǎn)生的唯一標(biāo)識,每一戶只能存在一個戶碼,如在2011年采集數(shù)據(jù),則戶碼為201141272719820101152X。

        表1 戶、村和縣的維度

        1.3 采用B/S技術(shù)體系

        一般而言,分布式應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式主要有3種:第1種是Client/Server 模式(簡稱C/S 模式);第2 種是三層Client/Server 結(jié)構(gòu)模式;第 3 種是基于 Web 的分布式對象計算模式,即通常所說的Browser/Server 結(jié)構(gòu)模式[2,3]。C/S 結(jié)構(gòu)需要每個用戶都安裝該系統(tǒng)客戶端,不便于維護(hù),同時也限制了網(wǎng)上信息的發(fā)布,而B/S 結(jié)構(gòu)在客戶端只需安裝通用瀏覽器即可,開發(fā)和維護(hù)工作簡單易行,使用人員不受網(wǎng)絡(luò)的限制[4]??紤]到農(nóng)戶、貧困村和貧困縣的數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)時,采集的對象很多,且相對分散,因此,采集模塊系統(tǒng)選擇B/S結(jié)構(gòu)體系。采集對象通過瀏覽器以超文本的形式向Web服務(wù)器提出訪問數(shù)據(jù)庫的要求,Web服務(wù)器接收客戶端請求后,將這個請求轉(zhuǎn)化為SQL語法,并交給數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,數(shù)據(jù)庫服務(wù)器得到請求后,驗證合法性,并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,然后將處理后的結(jié)果返回給Web服務(wù)器,Web服務(wù)器再將轉(zhuǎn)化的結(jié)果以HTML文檔的形式轉(zhuǎn)發(fā)給客戶端瀏覽器以友好的Web頁面形式顯示在用戶面前。同時,利用B/S結(jié)構(gòu),可以使用戶在不同地方、不同時間進(jìn)行動態(tài)的信息查詢和數(shù)據(jù)處理服務(wù)。

        2 系統(tǒng)總體設(shè)計

        為保證采集數(shù)據(jù)的工作效率和數(shù)據(jù)的精確性,同時也要滿足貧困地區(qū)精準(zhǔn)識別、測算、監(jiān)測的數(shù)據(jù)需求,本文設(shè)計了多尺度、多維度、多指標(biāo)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)[5,6]。系統(tǒng)的總體設(shè)計分為:

        1)數(shù)據(jù)庫建庫部分。分為屬性數(shù)據(jù)和用于測算識別的地理數(shù)據(jù),屬性數(shù)據(jù)主要包括貧困戶、貧困村和貧困縣的基本情況數(shù)據(jù)、生產(chǎn)生活條件數(shù)據(jù)、經(jīng)濟(jì)狀況數(shù)據(jù)、受災(zāi)情況數(shù)據(jù)和幫扶信息數(shù)據(jù)等。用于貧困測算識別的地理數(shù)據(jù)包括研究區(qū)的縣界、村界等。

        2)系統(tǒng)功能部分。包括了用戶管理、多維度數(shù)據(jù)采集、管轄區(qū)信息的管理、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、數(shù)據(jù)的輸入/輸出、數(shù)據(jù)的審核和上報、貧困區(qū)的識別和測算等主要功能。

        3)系統(tǒng)接口部分。包括了貧困戶的識別數(shù)據(jù)接口、貧困戶的監(jiān)測數(shù)據(jù)接口、貧困地區(qū)的測算接口等。主要用于動態(tài)地更新貧困地區(qū)的識別、監(jiān)測和測算等(圖1)。

        圖1 系統(tǒng)總體構(gòu)架圖

        2.1 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

        本文數(shù)據(jù)庫設(shè)計按照多維度的方式進(jìn)行,生成各層次的業(yè)務(wù)表,以系統(tǒng)生成的編碼為統(tǒng)一的唯一標(biāo)識碼來關(guān)聯(lián)各個業(yè)務(wù)表,同時也有ArcGIS格式的地理數(shù)據(jù)文件存放于地理數(shù)據(jù)庫中,以便進(jìn)行貧困區(qū)的識別和測算。地理數(shù)據(jù)即表達(dá)空間信息的數(shù)據(jù),描述實體的位置、形狀,地理空間數(shù)據(jù)實體模型包括縣界、村界等數(shù)據(jù)[7]。綜合考慮貧困地區(qū)信息量的大小,數(shù)據(jù)庫的負(fù)載能力等因素,對數(shù)據(jù)庫的設(shè)計如下:

        1)根據(jù)不同的維度建立表?;拘畔⒈恚褐饕鎯Σ杉瘜ο蟮幕拘畔?,如貧困戶的貧困原因、家庭成員數(shù)、是否計劃生育戶、是否已參加農(nóng)民專業(yè)合作組織等;生產(chǎn)生活條件表:主要采集住房面積、住房結(jié)構(gòu)、飲用水類型、用地面積等指標(biāo),進(jìn)而了解生產(chǎn)生活狀況;經(jīng)濟(jì)狀況表:存儲家庭中收入和支出信息;受災(zāi)狀況表:存儲貧困戶近一年來的受災(zāi)情況,為貧困戶的貧困原因提供數(shù)據(jù)支持;幫扶信息表:存儲了貧困戶的需求狀況和受扶持情況,以便為扶貧開發(fā)決策提供依據(jù)。表中系統(tǒng)生成的編碼為唯一標(biāo)識碼。

        2)在戶、村和縣層次上,系統(tǒng)生成了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的唯一編碼,而通過該編碼可以查詢到每個維度的詳細(xì)信息。

        3)家庭成員表中唯一編碼為戶編碼,由系統(tǒng)根據(jù)一定的規(guī)則生成。該唯一編碼對應(yīng)家庭成員的多個記錄(圖2)。

        2.2 系統(tǒng)接口設(shè)計

        基于多維度的貧困地區(qū)信息采集系統(tǒng)接口設(shè)計采用Web Service技術(shù),設(shè)計了一套用于貧困地區(qū)識別、測算和監(jiān)測的標(biāo)準(zhǔn)接口。通過這些接口,系統(tǒng)可實時更新用于不同業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)。Web Service是通過 Web部署提供對業(yè)務(wù)功能訪問的技術(shù),突破服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)寬帶的限制,以較快的速度提供跨平臺的數(shù)據(jù)服務(wù)[8]。這些接口與貧困地區(qū)識別、測算和監(jiān)測等功能通過TCP完成數(shù)據(jù)傳輸,把所要求的入口參數(shù)傳遞給接口,接口通過通訊協(xié)議采集到所要的數(shù)據(jù)并形成XML文件, XML客戶端保存經(jīng)過轉(zhuǎn)換的XML文件, 然后利用協(xié)議轉(zhuǎn)換器讀取。數(shù)據(jù)是從貧困地區(qū)信息采集系統(tǒng)而來,由于該系統(tǒng)規(guī)范了接口統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式,因此,貧困地區(qū)識別、測算和監(jiān)測的系統(tǒng)必須符合該數(shù)據(jù)格式才能正確地解析。

        圖2 貧困戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫表關(guān)系圖

        3 系統(tǒng)應(yīng)用實例

        基于多維度的貧困地區(qū)信息采集系統(tǒng)平臺的研究成果已在南陽市貧困地區(qū)進(jìn)行了初步使用,見圖3。應(yīng)用結(jié)果表明,基于B/S模式開發(fā)的貧困地區(qū)信息采集系統(tǒng)能方便數(shù)據(jù)采集,提高工作效率。系統(tǒng)的建立使得采集對象填報的數(shù)據(jù)更具有針對性,既能滿足采集數(shù)據(jù)的需求又能讓采集對象更加方便和快捷地填報數(shù)據(jù)。在數(shù)據(jù)的審核和上報的同時,保證了采集數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

        圖3 貧困戶不同緯度信息的采集

        以基于多維度的貧困地區(qū)信息采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),利用本系統(tǒng)提供的貧困測算插件,完成了對貧困地區(qū)貧困戶的多維測算識別(圖4、圖5)。

        圖4 貧困測算指標(biāo)選取

        圖5 貧困測算

        4 結(jié) 語

        運(yùn)用貧困地區(qū)信息采集系統(tǒng)與GIS相結(jié)合,針對貧困地區(qū)貧困戶設(shè)計實現(xiàn)了貧困測算插件,以采集的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),通過多維度、多指標(biāo)對貧困地區(qū)進(jìn)行測算和精準(zhǔn)識別,得到的結(jié)果與實際相符。另外,本文采用多維度的方式進(jìn)行貧困地區(qū)的信息采集,這是以前所有貧困信息采集中所沒有的,可以按不同的需求來進(jìn)行有主次的采集,便于后期的貧困測算和識別建模,為扶貧事業(yè)的順利進(jìn)行提供決策支持。

        本文的研究成果已在“扶貧”項目中進(jìn)行了應(yīng)用,按照設(shè)計的指標(biāo)體系已經(jīng)成功采集30 287條數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)為貧困地區(qū)的精準(zhǔn)識別、測算和監(jiān)測提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。當(dāng)然,該系統(tǒng)還處在開發(fā)測試階段,需要進(jìn)一步的改進(jìn)和完善,才能更好地滿足實際應(yīng)用的需要。

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        P208

        B

        1672-4623(2015)01-0004-04

        10.3969/j.issn.1672-4623.2015.01.002

        魏建波,碩士,研究方向為地理信息系統(tǒng)技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用。

        2014-04-03。

        項目來源:國家科技支撐計劃資助項目(2012BAH33B03、2012BAH33B05);國家自然科學(xué)基金資助項目(40701147)。

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