貴州省精準扶貧外業采集APP系統建設與應用

劉 吉，孫俊英，李 琴，，蔡忠亮

(1. 貴州省第二測繪院，貴州 貴陽 550004； 2. 武漢大學資源與環境科學學院，湖北 武漢 430079)

貴州省精準扶貧外業采集APP系統建設與應用

劉 吉1，孫俊英1，李 琴1，2，蔡忠亮2

(1. 貴州省第二測繪院，貴州 貴陽 550004； 2. 武漢大學資源與環境科學學院，湖北 武漢 430079)

為了在短期內實現貴州省精準扶貧海量數據高效率、高精度的外業采集工作，綜合集成GIS技術、GPS技術、網絡技術、數據庫技術，基于智能移動終端研發了一套易攜帶、成本低、實時作業的APP外業采集系統，充分利用了APP系統下載即用、操作簡單、使用方便、培訓快速的優點，實現了對貧困戶信息的實時采集、實時更新、實時考核、實時跟蹤，大大提高了采集的工作效率，在貴州省國土資源云精準扶貧作戰圖管理系統項目建設中取得了良好的應用成效，驗證了系統的可行性和實用性。

精準扶貧；外業采集；APP系統；GIS技術

貴州是全國貧困人口最多、貧困面最廣、貧困程度最深的欠發達省份，地處西南腹地，山高路險、交通閉塞、資源條件差、貧困戶分布較為分散，這給扶貧工作帶來了很大的困難。2016年3月初，開展了貴州省國土資源云精準扶貧作戰圖管理系統建設工作。貧困戶所處地理位置的精準定位及居住現狀照片的采集是本項目的核心內容，該任務工作量大、要求高、時間緊。傳統外業數據采集方式對人員專業素質要求較高，難以大范圍同時采集，效率低下，無法按時、按要求完成任務。因此，需要制定一套高效而又成本低的外業采集方案。

移動設備以其體積小巧、攜帶方便、操作靈活等特點被廣泛應用于各行各業[1]。古美景[9]研發的森林資源外業采集系統及張雪芹等[10]研發的林業專題調查系統實現了外業采集無紙化操作，大大提高了工作效率。霍昌等[11]研發的錄井實時數據APP系統實現了通過移動設備客戶端指導現場錄井作業，規避了作業的風險。白立舜等[12]基于PDA，綜合集成GPS、藍牙、聲控技術，將野外調繪和數據采集為一體，實現了數據采集自動化，大大提高了外業和內業的工作效率。董群等[13]提出了基于安卓智能終端的便攜式土地資源協同采集系統的架構設計，實現了位置獲取、地圖顯示、采樣規劃、信息采集、數據展示、報表生成、數據同步等核心功能。將移動設備與網絡技術、GIS技術結合，外業采集工作不再需要攜帶笨重的儀器，使得數據采集效率更加高效，數據獲取和上傳更加方便，這是外業采集的一個重大突破。因此，本文圍繞貴州省精準扶貧外業數據采集目標，研發了一套基于智能移動終端的APP外業采集系統。該系統成本低、易攜帶、實時作業，使困難而煩瑣的外業采集變得簡單而高效。該系統不僅通過了貴州省國土資源廳的實地檢核，在精準扶貧工作中也發揮了重要作用。本文將從系統設計、系統創新、系統應用及發展前景幾個方面詳細介紹該系統，為以后的相關工作提供借鑒。

1 系統設計

該系統的主要目標是支撐貧困戶地理坐標信息、多媒體(包括聲音、視頻、照片等)信息采集、貧困戶姓名核實，規范數據格式，對接和滿足貴州省國土資源云精準扶貧作戰圖管理系統需求。

該系統采用C/S開發模式，以安卓系統移動設備作為客戶端。服務器端用于基礎數據的管理和成果數據的存儲。為了加快數據調用速度，本系統將采集目標數據提前打包導入客戶端SQLite數據庫。該系統地圖底圖支持天地圖、百度地圖等，可以相互切換。

1.1 系統功能設計

系統總體由數據權限模塊、數據采集模塊、數據展示模塊、數據上傳模塊、功能支撐模塊5大模塊構成，包括網絡同步數據、空間定位、照片采集、地圖切換、工作軌跡記錄等18個具體功能，如圖1所示。

系統核心功能如下：

(1) 網絡同步數據：采用同步碼，通過向服務器發送異步請求，獲取所需采集區域的貧困戶基礎數據。

(2) 照片采集和空間定位：在對貧困戶進行拍照的同時精確定位，并獲取照片和坐標信息。

(3) 采集進度顯示：對貧困戶的采集情況進行統計分析并顯示到主界面的左上角，統計內容包括待采集貧困戶總數、已采集貧困戶數、已上傳貧困戶數。

(4) 工作路徑記錄：自動記錄工作人員的空間行為即工作軌跡。服務器端可查看軌跡，上級管理部門可對扶貧工作人員的工作進行監督及績效考核。

(5) 信息和路徑上傳：數據即時上傳至服務器，采集上傳的數據實時管理備份，采集信息的錯誤可實時查看并反饋。

1.2 系統數據庫設計

數據庫設計是指根據系統內容和功能需求，在某一具體的數據庫管理系統上，設計數據庫的結構和建立數據庫的過程[14]。系統數據庫設計嚴格按照以下原則執行[15]：

(1) 數據庫必須層次分明，布局合理。

(2) 數據庫必須高度結構化，以保證數據的結構化、規范化和標準化，這是建立數據庫和進行信息交換的基礎。數據結構的設計應該遵循國家標準和行業標準，尤其要重視編碼的應用。

(3) 在設計數據庫時，一方面要盡可能地減小冗余度，減小存儲空間的占用，降低數據重復性問題發生的可能性；另一方面，還要考慮適當的冗余，以提高運行速度和降低開發難度。

(4) 必須維護數據的正確性和一致性。在系統中，多個用戶共享數據庫，由于并發操作，可能影響數據的一致性。因此必須用“鎖”等辦法保證數據的一致性。

(5) 設定相應的安全機制，由于數據庫的信息對特定的用戶有特定的保密要求，安全機制必不可少。

根據業務流程設計了9個表，即貧困戶信息表、采集區域表、文件信息表、重采集表、上傳信息表、多媒體信息表、軌跡記錄表、用戶表、版本更新表，見表1。

2 系統創新

本文是依托云計算和測繪地理信息技術，利用“互聯網+”思維開展扶貧工作，針對傳統外業數據采集方法的不足，結合移動GIS在外業數據采集、數據管理和數據交互方面的強大能力，對精準扶貧外業采集模式進行創新，研究精確扶貧數據采集系統的關鍵技術，構建精準扶貧外業采集APP系統。本文創新點如下：

表1 精準扶貧數據庫結構設計

(1) 降低了項目成本：該系統能夠適應不同的智能移動設備，攜帶方便、操作簡單、設計科學、流程合理，極大降低了采集人員的培訓成本，降低了項目對采集對象水平的要求，在項目實施過程中體現了硬件低成本、軟件低成本、培訓低成本。

(2) 以同步碼的方式同步數據：在外業采集之前，預先打包導入計劃采集目標的部分屬性信息，以同步碼的方式同步數據，使采集人員只能同步指定內容，保障了數據安全。采集人員只需選擇對應的信息，填入對應的同步碼即可完成采集，簡化了數據獲取的方式，減少了外業采集的工作量，較大地提升了采集效率。

(3) 集成定位和拍照：業務數據采集功能集成了智能移動設備的定位和拍照技術，在進行拍照的同時精準定位，使得數據采集業務能將屬性數據、定位數據、照片等多格式數據同時收集和傳輸，既豐富了業務數據內容，也簡化了單次數據采集的操作流程。

(4) 貧困戶信息模糊檢索：模糊文本檢索功能利用輸入關鍵詞動態匹配檢索目標，實現了貧困戶姓名的快速填寫，提高了填寫效率和質量。

(5) 實時考勤：本系統自動記錄并上傳工作人員的工作軌跡，服務器端可實時查看，有助于對外業數據采集人員進行有效監督和考核。

(6) 流式上傳數據：流式上傳數據技術支持外業采集數據實時上傳至服務器，不但保證了外業采集數據的實時備份和管理，有效地規避了智能設備故障導致的數據丟失風險，而且也可以通過后臺對采集錯誤數據進行檢驗和反饋，及時糾正錯誤數據，提高數據質量。

(7) 采用了眾包的思想和政府統籌的理念：系統應用過程中積極與各地州市進行對接，充分發揮政府的統籌作用和地方扶貧工作人員的力量，這充分體現了眾包的思想和政府統籌的理念。該模式改變了傳統數據獲取方式，將數據采集結果提升到大數據規模。

3 系統應用

按照貴州省國土資源廳對全省精準扶貧作戰圖的總體部署，筆者所在單位承擔了遵義市、貴陽市、黔東南州3個市州的精準扶貧數據采集，簡稱“第二戰區”。以“第二戰區”貧困戶信息采集為例，應用歷程為2016年4月8日—2016年5月12日，培訓周期為7 d，外業采集為12 d，內業處理為22 d，依靠該系統單日信息采集量最高達6.5萬戶(如圖3所示)，僅一個多月的時間就完成了40多萬戶貧困戶信息的采集任務，這是依靠傳統外業數據采集方式難以完成的。該系統技術和工作模式的創新充分體現了測繪地理信息技術服務于“大扶貧”和“精準扶貧”工作的戰略要求，體現了精度高、效率高的特點，為科學扶貧提供了有力技術支撐。

圖2 APP系統主頁面功能

圖3 “第二戰區”貧困戶采集情況

4 總結與展望

貴州省精準扶貧外業采集APP系統將移動GIS技術引入精準扶貧工作中，將數據維度拓展到空間層面，使采集數據增加了空間數據屬性。系統操作簡單，使用方便，培訓快速，使復雜、煩瑣的外業調查和內業處理工作變得簡單而高效，解決了貴州省國土資源精準扶貧作戰圖管理系統建設中外業采集工作量大、要求高、時間緊、任務重的問題。

本文具有如下現實意義：①精準扶貧外業采集APP系統在精準扶貧工作中具有很強的實踐意義。系統利用GPS定位功能實現快速定位，利用移動GIS技術將實地與地圖上位置聯動，采集數據直接上傳至服務器端，能夠及時發現和規避錯誤，極大提高了內業工作效率。②研究采用了APP+移動數字設備的采集模式，并結合眾包思想和政府統籌理念，改變了傳統的數據采集模式，簡化了外業采集流程，拓展了數據采集人員的數量和廣度，降低了數據獲取難度，加快了數據采集速度，保證了數據精度，使得數據采集成果提升到大數據規模。③采用了實時處理流式數據的技術，實現了對貧困信息的實時采集、實時更新、實時考核、實時跟蹤，實現了精準監控。

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ConstructionandApplicationofDataAcquisitionAPPforPrecisionPovertyAlleviationinGuizhou

LIU Ji1，SUN Junying1，LI Qin1,2，CAI Zhongliang2

(1. The Second Surveying and Mapping Institute of Guizhou Province,Guiyang 550004，China；2. School of Resource and Environmental Science,Wuhan University,Wuhan 430079，China)

In order to achieve the timely acquisition of mass data of poverty,this paper developed an APP system by integrating GIS technology,GPS technology,network technology,database technology,and intelligent mobile terminal,which is easy to carry and perform.By virtue of the APP,we can timely acquire,update,store and track the poverty information.The efficiency of the project in Guizhou Province,land and resources cloud precision poverty alleviation map management system project construction has achieved good results,which verifies the feasibility and practicality of the system.

precision poverty alleviation；field acquisition；APP；GIS technology

2017-03-14

劉 吉(1981—)，女，碩士，高級工程師，研究方向為3S技術在國土資源中的應用。E-mail：43667964@qq.com

劉吉，孫俊英，李琴，等.貴州省精準扶貧外業采集APP系統建設與應用[J].測繪通報，2017(12)：127-130.

10.13474/j.cnki.11-2246.2017.0394.

P208

A

0494-0911(2017)12-0127-04