劉心怡，高凌宇，陳雅瓊

（西南林業(yè)大學(xué)大數(shù)據(jù)與智能工程學(xué)院，昆明 650224）

0 引言

中國的扶貧工作始于上世紀(jì)80年代中期，到目前為止已有30余年，這30余年里，扶貧工作的進(jìn)展已經(jīng)收獲了大眾的認(rèn)可。然而與此同時，一些連片貧困區(qū)域貧困人口身份不明、幫扶措施缺乏針對性、扶貧資金與項目落實不到位等問題卻日漸突出。造成這一現(xiàn)象的一個重要原因是，根據(jù)全國7萬4000戶農(nóng)戶調(diào)查樣本數(shù)據(jù)推算得出，我國農(nóng)村貧困人口有8249萬，但實際上，貧困人數(shù)卻不止8000萬。這一數(shù)據(jù)對于研究目前貧困人口的規(guī)模和未來貧困的發(fā)展趨勢并不十分準(zhǔn)確。在目前的實際工作中，存在著“誰是貧困戶”、“致貧原因是什么”、“對于貧困戶的幫扶措施有哪些”、“幫扶效果如何”等不確定的問題。由于目前全國尚未建立統(tǒng)一的扶貧信息系統(tǒng)，對于貧困問題的幫扶工作仍然存在許多盲點，所以一些真正的貧困戶仍然沒有得到幫助。

區(qū)域性貧困是區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的主要“瓶頸”。東川區(qū)是國家重點扶持的集中連片特困區(qū)域，東川區(qū)地形復(fù)雜，貧困人口眾多，貧困程度深，是昆明經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的短板，也是全市精準(zhǔn)扶貧工作的主戰(zhàn)場。根據(jù)東川區(qū)的地形特點，可以看出東川區(qū)具有十分復(fù)雜的地理環(huán)境，所以分析該區(qū)域貧困因素與空間環(huán)境的關(guān)系，已經(jīng)成為研究東川區(qū)貧困問題的一項必不可少的工作。而從政府扶貧工作來看，由于政府的宏觀決策中約有85%的信息與空間信息密切相關(guān)，所以作為分析處理空間信息的GIS技術(shù)已然成為政府宏觀決策中不可缺少的工具。精準(zhǔn)扶貧項目中涉及到大量的空間數(shù)據(jù)，地理信息系統(tǒng)則可以將來源于不同地方、不同類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，GIS軟件對于空間和屬性信息的綜合管理以及強大的空間分析能力，為扶貧部門辦公自動化信息處理提供了新的方式和手段，從而使數(shù)據(jù)分析的結(jié)果更加科學(xué)，政務(wù)決策的依據(jù)更加可靠。在精準(zhǔn)扶貧項目中，政府通過地理空間信息及GIS技術(shù)，能夠輕松獲得很多有用的信息，而這些信息，大部分都屬于空間環(huán)境的數(shù)據(jù)信息。例如，貧窮村莊在山區(qū)中是如何分布的？從地理位置來看，有哪兩個或者哪幾個貧困村處于相似甚至相同的地理環(huán)境？環(huán)境對當(dāng)?shù)刈舻呢毨顟B(tài)有哪些影響？在兩次人口普查的結(jié)果中，貧困人口在空間分布上有何變化？哪些地方適合發(fā)展農(nóng)產(chǎn)業(yè)？在增加農(nóng)民收入的同時也改善了生態(tài)環(huán)境？對于這些問題，不管是普通用戶還是政府決策人員，都可以通過GIS系統(tǒng)直觀方便地獲得答案，這對政府在扶貧工作采取具體的幫扶措施十分有效。

本文以云南省東川區(qū)為例，以烏龍鎮(zhèn)為基本單元，收集東川區(qū)貧困戶的各項屬性數(shù)據(jù)，實地采集貧困戶位置坐標(biāo)，并結(jié)合東川區(qū)地形數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)中進(jìn)行了數(shù)據(jù)的可視化、貧困戶屬性的渲染以及多年貧困數(shù)據(jù)的對比，最后從就業(yè)機制、發(fā)展具有地方特色的旅游業(yè)兩個方面為貧困戶尋找改善其經(jīng)濟(jì)狀況，從而脫貧的最有效方法。

過去的扶貧工作中，更多的注重于經(jīng)濟(jì)與政策上的“粗放”扶貧，雖目前市場上存在一些精準(zhǔn)扶貧系統(tǒng)，但是對比來看，基本都是對貧困戶信息的一些的收集和展示，沒有貧困戶空間地理位置的展示，與當(dāng)下熱門的新技術(shù)并沒有有效的結(jié)合。本文所做系統(tǒng)是從生態(tài)環(huán)境方面著手，注重地理環(huán)境對貧困的影響，利用GIS的空間分析功能，并結(jié)合前端開發(fā)技術(shù)。相比起過去的扶貧工作有較大的優(yōu)勢。

1 系統(tǒng)功能設(shè)計

與基于Internet的通用信息系統(tǒng)相比，WebGIS最重要的特點是在空間框架中實現(xiàn)圖形、圖像數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)之間的動態(tài)連接，并在網(wǎng)絡(luò)上提供可視化查詢和空間分析的功能。與傳統(tǒng)的GIS相比，它將基于單機或LAN的原有GIS擴展到整個Internet，使地學(xué)數(shù)據(jù)和地學(xué)模型和空間信息能夠在全球范圍內(nèi)共享。通過合理的組織，WebGIS可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的透明性和模型的運行，為地球系統(tǒng)科學(xué)的研究提供了一種有力、方便、有效的途徑。

本系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)（WebGIS）信息技術(shù)為核心，依托Internet服務(wù)，即Web端開發(fā)技術(shù)，開發(fā)而成的一套精準(zhǔn)扶貧信息系統(tǒng)，分別結(jié)合了Web端信息展示的優(yōu)勢和GIS端位置信息顯示以及GIS強大的分析功能等優(yōu)勢，使得精準(zhǔn)扶貧信息系統(tǒng)突破傳統(tǒng)扶貧信息系統(tǒng)的瓶頸，主要分為幾個功能模塊，如圖1所示。

圖1 主要功能設(shè)計

2 系統(tǒng)功能的實現(xiàn)

系統(tǒng)功能主要包括空間查詢、屬性查詢、多年貧困數(shù)據(jù)的圖層對比，以及依據(jù)GIS空間分析提出的第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展建議。

2.1 系統(tǒng)主界面

左側(cè)和右側(cè)為系統(tǒng)功能區(qū)、左側(cè)主要功能有系統(tǒng)介紹、分級渲染、熱度圖、圖層對比、扶貧動態(tài)、時間軸、空間分析。右側(cè)為貧困戶信息搜索查詢、空間查詢、信息添加、定位到當(dāng)前位置（系統(tǒng)中不止存在東川區(qū)一個區(qū)域的數(shù)據(jù)，還有昆明市另一個貧困縣大關(guān)縣的部分貧困數(shù)據(jù)）。

圖2 系統(tǒng)主界面

2.2 信息查詢

本系統(tǒng)提供兩種屬性查詢方式：屬性查詢和空間查詢。前者通過位于常用工具欄右側(cè)的搜索查詢工具，對要需要查詢的屬性信息進(jìn)行選擇，并進(jìn)行關(guān)鍵字搜索（如圖3所示），檢索數(shù)據(jù)庫，返回符合條件的信息并在下方空白處顯示該要素的所有屬性，同時在圖中高亮顯示搜索結(jié)果，點擊其中一個結(jié)果，可在圖上查看相應(yīng)屬性（如圖4所示）。后者空間查詢將通過右側(cè)工具欄的第二個按鈕進(jìn)行畫多邊形內(nèi)的空間查詢，結(jié)果同樣顯示在右側(cè)空白區(qū)域。

圖3 根據(jù)下拉菜單欄進(jìn)行關(guān)鍵字搜索

圖4 顯示屬性查詢結(jié)果

2.3 在線編輯

（1）信息添加

右側(cè)工具欄的第三項為添加功能，可以添加點或者線要素，對于工作人員而言，可以起到實時更新貧困戶數(shù)據(jù)及其他地物要素數(shù)據(jù)的作用。

圖5 添加道路要素

（2）定位數(shù)據(jù)

右側(cè)工具欄的最后一項為定位按鈕，可以在外出實地調(diào)查貧困戶位置時，直接在目標(biāo)地點實時錄入貧困戶的各項數(shù)據(jù)。

2.4 主要功能

（1）系統(tǒng)介紹

系統(tǒng)左側(cè)工具欄第一項為系統(tǒng)介紹，主要用于對貧困戶一些信息以及系統(tǒng)基本信息進(jìn)行動態(tài)展示。

（2）分級渲染

左側(cè)第二項工具欄為分級渲染按鈕，可以根據(jù)貧困狀態(tài)、村莊名稱、貧困原因、人口數(shù)、勞動力數(shù)進(jìn)行渲染。不同顏色代表不同原因，此處以貧困原因為例（如圖6所示）。

（3）熱度圖

左側(cè)第三個工具欄為展示熱度圖功能，可以通過以貧困原因人口展示以及解決貧困的難易程度兩種方式進(jìn)行展示，圖中以解決貧困的難易程度為例。

圖6 屬性渲染

圖7 熱度圖展示

（4）圖層對比

左側(cè)工具欄第四項為圖層對比，通過年份選擇對比近幾年貧困戶的變化。也可以選擇詳細(xì)對比，通過貧困屬性、致貧原因、貧困狀態(tài)進(jìn)行更為細(xì)致的對比。下圖為貧困屬性對比，選擇五保貧困戶，即可看到2014年和2015年五保貧困戶分布以及變化。

圖8 圖層對比

（5）扶貧動態(tài)

點擊左側(cè)第五個工具欄可以跳轉(zhuǎn)到系統(tǒng)連接的屬性數(shù)據(jù)庫，查看近幾年扶貧工作的動態(tài)。

（6）時間軸

左側(cè)工具欄第六項為時間軸，可以對貧困戶進(jìn)行年份分布的動態(tài)展示，可以選擇一年或者兩年的進(jìn)行播放。

圖9 時間軸

（7）空間分析

左側(cè)工具欄最后一項為空間分析功能，主要功能是通過旅游區(qū)對貧困戶的帶動作用進(jìn)行分析。東川區(qū)的旅游景點頗多，可為當(dāng)?shù)刎毨魩頋撛诘木蜆I(yè)機會，利用GIS的緩沖區(qū)分析構(gòu)建GP模型，并通過專家評分法對貧困戶的各項屬性進(jìn)行打分，給定相應(yīng)的權(quán)重值，從而得出在一定距離內(nèi)，適合于某一貧困戶發(fā)展的工作。系統(tǒng)中設(shè)定了兩項工作機會，即旅游區(qū)自助游聯(lián)系人以及農(nóng)家樂。除此之外，還可以根據(jù)貧困戶屬性計算相應(yīng)的脫貧指數(shù)。圖9中為旅游點與貧困點的顯示，其中綠色點為旅游點，藍(lán)色點為貧苦戶點。點擊可顯示相應(yīng)信息。

圖10 旅游點與貧困點顯示

通過對旅游區(qū)進(jìn)行緩沖區(qū)參數(shù)設(shè)置，查詢出各旅游點一定范圍內(nèi)的貧困戶。圖例選取旅游點半徑5千米進(jìn)行緩沖區(qū)。右側(cè)中間分別有三個按鈕，分別是脫貧指數(shù)、自助游聯(lián)絡(luò)人、農(nóng)家樂。根據(jù)GP服務(wù)，進(jìn)行相應(yīng)字段分?jǐn)?shù)計算，從而得到分?jǐn)?shù)排名。

圖12為旅游點緩沖區(qū)范圍內(nèi)的脫貧指數(shù)計算結(jié)果展示。同時在地圖上進(jìn)行渲染，顏色深為易脫貧，顏色淺的需要重點關(guān)注。表格中的得分是綜合評分，滿分10分，可以看出方正翠綜合評分最高，最有可能脫貧，蔣興高分?jǐn)?shù)最低，最需要關(guān)注，進(jìn)行幫扶。計算適宜于農(nóng)家樂和自助游聯(lián)系，同樣采用此方式。除柱狀圖外，還可以折線圖以及數(shù)據(jù)視圖進(jìn)行展示，以及保存統(tǒng)計圖。

圖11 構(gòu)建緩沖區(qū)

圖12 結(jié)果展示圖

3 結(jié)語

過去的扶貧研究中，系統(tǒng)的設(shè)計有些單薄，可能只從管理層面對人員進(jìn)行管理，或者只從地理空間上對于自然環(huán)境對貧困戶的影響進(jìn)行分析。這些研究都沒有解決貧困這個根本性問題。本文所做系統(tǒng)不同于以往的扶貧管理系統(tǒng)，本系統(tǒng)可以在Web端對已有信息進(jìn)行可視化分析，貧困信息的顯示固然重要，但是更重要的是要從實際中發(fā)掘可改變現(xiàn)狀的方法，從而進(jìn)行實施。系統(tǒng)從就業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)兩個方面做出了研究，提出了解決貧困問題的方法。針對性地指明了扶貧的一個方向，為有關(guān)部門提出了新思路與可實際操作的系統(tǒng)，具有一定的社會價值。