2021GIS应用开发组二等奖：“扶贫视界”及防返贫帮扶综合系统

小组编号：C1265（二等奖）
作品名称：“扶贫视界”及防返贫帮扶综合系统
作者单位：中国地质大学（武汉）地理与信息工程学院
小组成员：陈柏舟，陈毅，王立增，许怡然
指导老师：杨乃

作品视频

作品介绍

一、需求分析贫困是人类社会的顽疾，是全世界面临的共同挑战。贫困及其伴生的饥饿、疾病、社会冲突等一系列难题，严重阻碍人类对美好生活的追求。消除贫困是人类梦寐以求的理想，人类发展史就是与贫困不懈斗争的历史。而今，中国共产党成立100年来，中国共产党团结带领人民，以坚定不移、顽强不屈的信念和意志与贫困作斗争。中共十八大以来，在以习近平同志为核心的党中央领导下，中国组织实施了人类历史上规模空前、力度最大、惠及人口最多的脱贫攻坚战。2021年2月25日，习近平总书记在全国脱贫攻坚总结表彰大会上庄严宣告，脱贫攻坚战取得了全面胜利，中国完成了消除绝对贫困的艰巨任务。然而，从全国两会的“乡村振兴”诉求来看，一些地区虽然已经脱贫，但发展基础和自我发展能力还不强。要健全动态监测和帮扶机制，对易返贫致贫人口早发现、早干预、早帮扶。为此，如何巩固拓展脱贫成果、不发生规模性返贫，建立健全巩固拓展脱贫攻坚成果长效机制，广受关注。基于此，考虑到我专业——地理信息科学作为一门典型的交叉学科，内容涵盖地理学、计算机科学与技术、遥感、测绘、地图学等学科，以及近年来GIS、空间可视化等技术的广泛应用。在本项目中，我们希望充分体现学科交叉性，不同于依托于文本数据的传统Web展现形式，从GIS、空间可视化的角度出发，开发一款“扶贫视界”及防返贫帮扶综合系统。该系统在立足于以地图的形式讲述832个国家贫困县脱贫攻坚历程的同时，挖掘贫困县发展时空信息规律信息，为针对贫困户（用户）的防范返贫、帮扶反馈等实际问题提供辅助性分析、决策与支持。

二、总体设计

1、功能设计

图1 功能设计图

该系统主要分为“扶贫视界”与防返贫帮扶两个主要模块，“扶贫视界”主要以地图可视化与数据分析的方式针对832个国家贫困县讲述脱贫攻坚历程，挖掘贫困县发展时空信息规律信息；防返贫帮扶系统主要包括贫困户（用户）上报和管理员审批结合空间地理信息分析等功能，为巩固脱贫攻坚成果、健全动态监测和帮扶机制，提供辅助性分析、决策与支持。

“扶贫视界”：

（1）贫困时空分布可视化：贫困聚合图、贫困热力图、贫困散点图、分散萤火图、帮扶迁徙图、动态时间轴、实时图表更新、数据导出等；

图2 “贫困时空分布可视化”模块

（2）贫困县概况：模糊查询、区域检索、贫困县基本信息展示、词云热点、图层查看、脱贫前后卫星图与实景对比等；

图3 “贫困县概况”模块

（3）时空分析模块：标准差椭圆分析、时空冷热点分析、空间聚类分析等；

 图4 时空分析模块

（4）对比分析模块：县级经济指标对比、县级人口指标对比、县级产业结构指标对比等；

 图5 对比分析模块

（5）三维分析模块：省份分析、贫困连片区分析、自划区分析、三维可视化分析等；

 图6 三维分析模块

防返贫帮扶：

→用户：

（1）个人信息管理：信息查询、信息修改等；

图7 “个人信息管理”界面

（2）信息上报：信息反馈、历史反馈查询、反馈评分等、小程序反馈等；

图8 “信息上报”界面

图9 小程序界面

（3）留言墙：查看所有留言、发布留言等；

图10 “留言墙”界面

→管理员：数据图表展示、三维分析展示、舆情分析过滤、人员信息管理、反馈请求处理、缓冲区分析、点密度分析等。

图10 “管理员”界面

2、数据库设计

• 数据库名称：Esri；

• 数据库软件：MySQL；

• 数据库版本号：5.7；

• 数据库默认端口号：3306；

• 数据库搭载平台：Tencent Cloud

• 操作系统：CentOS 8；

其中，“扶贫视界”主模块的数据以独立表与图层数据为主，而“防返贫帮扶”系统模块数据表相互关联，以关联表为主，其总E-R图如下图所示：

图11 “防返贫帮扶”数据E-R图

3、关键技术

图12 技术图架构图

三、作品亮点

1、功能亮点

（1）贫困县时空分布可视化：系统将832个国家贫困县与GIS结合起来，通过多种地图可视化的方式展现了脱贫攻坚的时空演化全貌，辅之以详实的数据结合图表的形式具体而全面地展现了脱贫历程；

（2）针对贫困县的GIS分析功能：系统将多种空间分析手段融合进来，包括时空演化、三维分析等，通过不同的空间分析方法、地图展现形式和多样的数据指标，深入挖掘并予以动态展示8年来贫困县的发展与变化情况；

（3）防返贫帮扶系统设计：该模块考虑到防范返贫等实际问题，希望建立起管理员与当地贫困户（用户）点对点的帮扶体系，做到有问题“及时上报、快速解决”；因此，除Web端外，考虑到贫困户的经济条件，专门为其开发了相关小程序方便移动端操作；同时，为管理员提供多用途、高效率的审核功能，进一步做到人性化与实用化。

2、技术亮点

（1）生态可视化: 系统使用了Vue.JS作为系统主要开发框架，而非使用原生JS进行开发，这使得系统的开发重心凝聚在功能的设计上，方便兼容ArcGIS API for JS、ECharts等多种前端库或与既有系统进行整合，为本系统的开发提供了保证；

（2）图层托管服务：系统使用Web Viewer与Scene Viewer提供的图层托管服务，创建底图以及贫困县点、线、面图层等，极大地简化了图层服务创建与管理；

（3）云访问：系统结合node.js启动http服务，通过npm包管理，处理JS依赖问题，通过Webpack + VUE-loader处理前端资源打包，在访问层中通过Axios请求动态获取，进行数据维护，并运用Apache将打包的代码反向代理至Tencent Cloud中，实现用户远程访问。

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