贵州省精准扶贫外业采集APP系统建设与应用

刘 吉，孙俊英，李 琴，，蔡忠亮

(1. 贵州省第二测绘院，贵州 贵阳 550004； 2. 武汉大学资源与环境科学学院，湖北 武汉 430079)

贵州省精准扶贫外业采集APP系统建设与应用

刘 吉1，孙俊英1，李 琴1，2，蔡忠亮2

(1. 贵州省第二测绘院，贵州 贵阳 550004； 2. 武汉大学资源与环境科学学院，湖北 武汉 430079)

为了在短期内实现贵州省精准扶贫海量数据高效率、高精度的外业采集工作，综合集成GIS技术、GPS技术、网络技术、数据库技术，基于智能移动终端研发了一套易携带、成本低、实时作业的APP外业采集系统，充分利用了APP系统下载即用、操作简单、使用方便、培训快速的优点，实现了对贫困户信息的实时采集、实时更新、实时考核、实时跟踪，大大提高了采集的工作效率，在贵州省国土资源云精准扶贫作战图管理系统项目建设中取得了良好的应用成效，验证了系统的可行性和实用性。

精准扶贫；外业采集；APP系统；GIS技术

贵州是全国贫困人口最多、贫困面最广、贫困程度最深的欠发达省份，地处西南腹地，山高路险、交通闭塞、资源条件差、贫困户分布较为分散，这给扶贫工作带来了很大的困难。2016年3月初，开展了贵州省国土资源云精准扶贫作战图管理系统建设工作。贫困户所处地理位置的精准定位及居住现状照片的采集是本项目的核心内容，该任务工作量大、要求高、时间紧。传统外业数据采集方式对人员专业素质要求较高，难以大范围同时采集，效率低下，无法按时、按要求完成任务。因此，需要制定一套高效而又成本低的外业采集方案。

移动设备以其体积小巧、携带方便、操作灵活等特点被广泛应用于各行各业[1]。古美景[9]研发的森林资源外业采集系统及张雪芹等[10]研发的林业专题调查系统实现了外业采集无纸化操作，大大提高了工作效率。霍昌等[11]研发的录井实时数据APP系统实现了通过移动设备客户端指导现场录井作业，规避了作业的风险。白立舜等[12]基于PDA，综合集成GPS、蓝牙、声控技术，将野外调绘和数据采集为一体，实现了数据采集自动化，大大提高了外业和内业的工作效率。董群等[13]提出了基于安卓智能终端的便携式土地资源协同采集系统的架构设计，实现了位置获取、地图显示、采样规划、信息采集、数据展示、报表生成、数据同步等核心功能。将移动设备与网络技术、GIS技术结合，外业采集工作不再需要携带笨重的仪器，使得数据采集效率更加高效，数据获取和上传更加方便，这是外业采集的一个重大突破。因此，本文围绕贵州省精准扶贫外业数据采集目标，研发了一套基于智能移动终端的APP外业采集系统。该系统成本低、易携带、实时作业，使困难而烦琐的外业采集变得简单而高效。该系统不仅通过了贵州省国土资源厅的实地检核，在精准扶贫工作中也发挥了重要作用。本文将从系统设计、系统创新、系统应用及发展前景几个方面详细介绍该系统，为以后的相关工作提供借鉴。

1 系统设计

该系统的主要目标是支撑贫困户地理坐标信息、多媒体(包括声音、视频、照片等)信息采集、贫困户姓名核实，规范数据格式，对接和满足贵州省国土资源云精准扶贫作战图管理系统需求。

该系统采用C/S开发模式，以安卓系统移动设备作为客户端。服务器端用于基础数据的管理和成果数据的存储。为了加快数据调用速度，本系统将采集目标数据提前打包导入客户端SQLite数据库。该系统地图底图支持天地图、百度地图等，可以相互切换。

1.1 系统功能设计

系统总体由数据权限模块、数据采集模块、数据展示模块、数据上传模块、功能支撑模块5大模块构成，包括网络同步数据、空间定位、照片采集、地图切换、工作轨迹记录等18个具体功能，如图1所示。

系统核心功能如下：

(1) 网络同步数据：采用同步码，通过向服务器发送异步请求，获取所需采集区域的贫困户基础数据。

(2) 照片采集和空间定位：在对贫困户进行拍照的同时精确定位，并获取照片和坐标信息。

(3) 采集进度显示：对贫困户的采集情况进行统计分析并显示到主界面的左上角，统计内容包括待采集贫困户总数、已采集贫困户数、已上传贫困户数。

(4) 工作路径记录：自动记录工作人员的空间行为即工作轨迹。服务器端可查看轨迹，上级管理部门可对扶贫工作人员的工作进行监督及绩效考核。

(5) 信息和路径上传：数据即时上传至服务器，采集上传的数据实时管理备份，采集信息的错误可实时查看并反馈。

1.2 系统数据库设计

数据库设计是指根据系统内容和功能需求，在某一具体的数据库管理系统上，设计数据库的结构和建立数据库的过程[14]。系统数据库设计严格按照以下原则执行[15]：

(1) 数据库必须层次分明，布局合理。

(2) 数据库必须高度结构化，以保证数据的结构化、规范化和标准化，这是建立数据库和进行信息交换的基础。数据结构的设计应该遵循国家标准和行业标准，尤其要重视编码的应用。

(3) 在设计数据库时，一方面要尽可能地减小冗余度，减小存储空间的占用，降低数据重复性问题发生的可能性；另一方面，还要考虑适当的冗余，以提高运行速度和降低开发难度。

(4) 必须维护数据的正确性和一致性。在系统中，多个用户共享数据库，由于并发操作，可能影响数据的一致性。因此必须用“锁”等办法保证数据的一致性。

(5) 设定相应的安全机制，由于数据库的信息对特定的用户有特定的保密要求，安全机制必不可少。

根据业务流程设计了9个表，即贫困户信息表、采集区域表、文件信息表、重采集表、上传信息表、多媒体信息表、轨迹记录表、用户表、版本更新表，见表1。

2 系统创新

本文是依托云计算和测绘地理信息技术，利用“互联网+”思维开展扶贫工作，针对传统外业数据采集方法的不足，结合移动GIS在外业数据采集、数据管理和数据交互方面的强大能力，对精准扶贫外业采集模式进行创新，研究精确扶贫数据采集系统的关键技术，构建精准扶贫外业采集APP系统。本文创新点如下：

表1 精准扶贫数据库结构设计

(1) 降低了项目成本：该系统能够适应不同的智能移动设备，携带方便、操作简单、设计科学、流程合理，极大降低了采集人员的培训成本，降低了项目对采集对象水平的要求，在项目实施过程中体现了硬件低成本、软件低成本、培训低成本。

(2) 以同步码的方式同步数据：在外业采集之前，预先打包导入计划采集目标的部分属性信息，以同步码的方式同步数据，使采集人员只能同步指定内容，保障了数据安全。采集人员只需选择对应的信息，填入对应的同步码即可完成采集，简化了数据获取的方式，减少了外业采集的工作量，较大地提升了采集效率。

(3) 集成定位和拍照：业务数据采集功能集成了智能移动设备的定位和拍照技术，在进行拍照的同时精准定位，使得数据采集业务能将属性数据、定位数据、照片等多格式数据同时收集和传输，既丰富了业务数据内容，也简化了单次数据采集的操作流程。

(4) 贫困户信息模糊检索：模糊文本检索功能利用输入关键词动态匹配检索目标，实现了贫困户姓名的快速填写，提高了填写效率和质量。

(5) 实时考勤：本系统自动记录并上传工作人员的工作轨迹，服务器端可实时查看，有助于对外业数据采集人员进行有效监督和考核。

(6) 流式上传数据：流式上传数据技术支持外业采集数据实时上传至服务器，不但保证了外业采集数据的实时备份和管理，有效地规避了智能设备故障导致的数据丢失风险，而且也可以通过后台对采集错误数据进行检验和反馈，及时纠正错误数据，提高数据质量。

(7) 采用了众包的思想和政府统筹的理念：系统应用过程中积极与各地州市进行对接，充分发挥政府的统筹作用和地方扶贫工作人员的力量，这充分体现了众包的思想和政府统筹的理念。该模式改变了传统数据获取方式，将数据采集结果提升到大数据规模。

3 系统应用

按照贵州省国土资源厅对全省精准扶贫作战图的总体部署，笔者所在单位承担了遵义市、贵阳市、黔东南州3个市州的精准扶贫数据采集，简称“第二战区”。以“第二战区”贫困户信息采集为例，应用历程为2016年4月8日—2016年5月12日，培训周期为7 d，外业采集为12 d，内业处理为22 d，依靠该系统单日信息采集量最高达6.5万户(如图3所示)，仅一个多月的时间就完成了40多万户贫困户信息的采集任务，这是依靠传统外业数据采集方式难以完成的。该系统技术和工作模式的创新充分体现了测绘地理信息技术服务于“大扶贫”和“精准扶贫”工作的战略要求，体现了精度高、效率高的特点，为科学扶贫提供了有力技术支撑。

图2 APP系统主页面功能

图3 “第二战区”贫困户采集情况

4 总结与展望

贵州省精准扶贫外业采集APP系统将移动GIS技术引入精准扶贫工作中，将数据维度拓展到空间层面，使采集数据增加了空间数据属性。系统操作简单，使用方便，培训快速，使复杂、烦琐的外业调查和内业处理工作变得简单而高效，解决了贵州省国土资源精准扶贫作战图管理系统建设中外业采集工作量大、要求高、时间紧、任务重的问题。

本文具有如下现实意义：①精准扶贫外业采集APP系统在精准扶贫工作中具有很强的实践意义。系统利用GPS定位功能实现快速定位，利用移动GIS技术将实地与地图上位置联动，采集数据直接上传至服务器端，能够及时发现和规避错误，极大提高了内业工作效率。②研究采用了APP+移动数字设备的采集模式，并结合众包思想和政府统筹理念，改变了传统的数据采集模式，简化了外业采集流程，拓展了数据采集人员的数量和广度，降低了数据获取难度，加快了数据采集速度，保证了数据精度，使得数据采集成果提升到大数据规模。③采用了实时处理流式数据的技术，实现了对贫困信息的实时采集、实时更新、实时考核、实时跟踪，实现了精准监控。

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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

刘 吉(1981—)，女，硕士，高级工程师，研究方向为3S技术在国土资源中的应用。E-mail：43667964@qq.com

刘吉，孙俊英，李琴，等.贵州省精准扶贫外业采集APP系统建设与应用[J].测绘通报，2017(12)：127-130.

10.13474/j.cnki.11-2246.2017.0394.

P208

A

0494-0911(2017)12-0127-04