黃儉+鮑彪+路建軍

摘要：2016年12月，中國中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于全面推行河長制的意見》，為河長制的推行及河長工作提供了方向指導(dǎo)，并要求各地加強河湖管理保護工作，落實屬地責(zé)任，打造建設(shè)生態(tài)清潔型小流域。本文以此為契機，以加強水資源保護、河湖水域岸線管理保護、水污染防治、水環(huán)境治理、水生態(tài)修復(fù)、執(zhí)法監(jiān)管為中心搭建基于河長制的智慧水務(wù)信息服務(wù)平臺，為各地政府相關(guān)水務(wù)監(jiān)管、執(zhí)行人員提供多功能一站式平臺體驗。本文詳細(xì)介紹了該平臺的整體架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)，列舉了智慧水務(wù)信息服務(wù)平臺的實際應(yīng)用，從而闡述了智慧水務(wù)信息平臺在水務(wù)綜合管理中的必要性、重要性。

關(guān)鍵詞：河長制；智慧水務(wù)；斷面水質(zhì)監(jiān)測；無人機巡飛

中圖分類號：TV213 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2017）09-0115-04

1 引言

江河湖泊具有非常重要的調(diào)節(jié)功能、經(jīng)濟功能。然而，一些地區(qū)河流開發(fā)利用不合理，廢污水排放量居高不下，非法侵占河道、非法采砂、圍墾湖泊等屢禁不止。隨著經(jīng)濟快速發(fā)展，人民群眾綠色可持續(xù)發(fā)展意識逐漸提升，水生態(tài)水環(huán)境問題已成為最關(guān)注的民生議題之一。

解決新時期復(fù)雜的水問題，推進水生態(tài)水環(huán)境整體改善，維護河湖健康生命，亟須在河湖管理的頂層設(shè)計上取得突破。為此，我國政府在深入調(diào)研、總結(jié)地方成功治水經(jīng)驗的之后，于2016年12月正式出臺了《關(guān)于全面推行河長制的意見》。

但我國各級河長在日常事物管理和執(zhí)行過程中往往面對著服務(wù)溝通障礙、信息孤島、信息數(shù)據(jù)冗繁等難題，傳統(tǒng)河湖管理模式發(fā)展已經(jīng)遭遇瓶頸。為了方便河長對涉水事物管理、提高公眾監(jiān)督力度、推進公共服務(wù)信息化建設(shè)，基于河長制的智慧水務(wù)信息服務(wù)平臺應(yīng)運而生。該平臺整合了物聯(lián)網(wǎng)、云計算和現(xiàn)代信息傳媒技術(shù)等新一代技術(shù)，在此基礎(chǔ)上三和軟件又進行了進一步地創(chuàng)新與優(yōu)化，新增了斷面水質(zhì)實時監(jiān)測、無人機巡河、微信公眾投訴等功能，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集實時化、信息傳輸網(wǎng)絡(luò)化、信息共享陽光化、數(shù)據(jù)分析智能化。智慧水務(wù)信息服務(wù)平臺把各級河長與相關(guān)工作人員從繁瑣累贅的工作程序中解脫出來，工作效率實現(xiàn)了質(zhì)的飛躍，節(jié)省了大量人力和時間投入。

2 技術(shù)框架

基于河長制的智慧河長信息服務(wù)平臺采用國際通用的面向服務(wù)的技術(shù)架構(gòu)（SOA Service Oriented Architecture），使用廣泛接受的標(biāo)準(zhǔn)（如XML何SOAP）和松耦合設(shè)計模式，實現(xiàn)應(yīng)用組件的有效整合，完成系統(tǒng)平臺的統(tǒng)一化管理與維護。如圖1所示。

（1）交互層：交互層給用戶提供友好的界面展示效果和交互方式，包括智慧水務(wù)信息服務(wù)平臺、微信公眾號和河長管理APP。

（2）SAAS層：軟件即服務(wù)層，為用戶提供綜合業(yè)務(wù)應(yīng)用，包含微信投訴系統(tǒng)、斷面水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)、移動巡查系統(tǒng)三大模塊。這三大模塊為用戶提供公眾投訴、日常辦公、巡查計劃、河長巡河、無人機巡查、河湖名錄、水質(zhì)監(jiān)測、水質(zhì)分析、水質(zhì)預(yù)警、污染源查控、河長考核、統(tǒng)計分析、綜合匯展、新聞動態(tài)和任務(wù)督導(dǎo)等功能。

（3）PAAS層：平臺即服務(wù)層，為業(yè)務(wù)應(yīng)用提供統(tǒng)一的平臺應(yīng)用支撐服務(wù)。包含服務(wù)支撐（系統(tǒng)應(yīng)用支撐服務(wù)、移動應(yīng)用支撐服務(wù)、GIS服務(wù)）、指能組件支撐（工作流組件、報表分析組件、集中認(rèn)證組件、數(shù)據(jù)交換組件）、公共應(yīng)用服務(wù)總線。

（4）DAAS層：數(shù)據(jù)即服務(wù)層，業(yè)務(wù)應(yīng)用提供公共數(shù)據(jù)的訪問服務(wù)以及提供數(shù)據(jù)中潛在的有價值信息的服務(wù)。數(shù)據(jù)包含地理信息數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)、河湖名錄數(shù)據(jù)、斷面水質(zhì)數(shù)據(jù)、視頻圖像數(shù)據(jù)、投訴處理數(shù)據(jù)、河道巡查數(shù)據(jù)及其他非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。利用數(shù)據(jù)平臺技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的整合與共享；充分運用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析技術(shù)實現(xiàn)多維數(shù)據(jù)的整合利用，實現(xiàn)查詢和分類統(tǒng)計等功能，為SAAS層的數(shù)據(jù)抓取提供合理有效的數(shù)據(jù)資源。

（5）IAAS層：基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)，通過計算機基礎(chǔ)設(shè)施和其他硬件設(shè)施進行整合利用后為業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供服務(wù)。通過云計算模式將服務(wù)器、路由器、交換機、防火墻和光纜等基本設(shè)施構(gòu)建云端支撐，實現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施的監(jiān)控管理和資源的分配調(diào)度管理，為數(shù)據(jù)的存儲和調(diào)用提供強有力的物理環(huán)境支撐。

（6）網(wǎng)絡(luò)層：負(fù)責(zé)信息的傳輸，通過專網(wǎng)、公網(wǎng)，利用光纖、GPRS、4G、3G、衛(wèi)星或短波等傳輸技術(shù)，保證數(shù)據(jù)信息的安全穩(wěn)定傳輸。

（7）感知層：通過水質(zhì)監(jiān)測儀、無人機視頻、定位儀和遙感衛(wèi)星等工程監(jiān)測設(shè)備，提供多源多媒體數(shù)據(jù)，通過交換采集平臺實現(xiàn)與水利、環(huán)保、公安、交通和其他相關(guān)部門的數(shù)據(jù)交互。

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 智能定位技術(shù)

為了使用戶能更直觀、準(zhǔn)確的定位河湖位置，問題上報位置，系統(tǒng)采用微信公眾平臺，結(jié)合天地圖，充分利用互聯(lián)網(wǎng)地圖的數(shù)據(jù)更新速度快、地名地址庫及POI數(shù)據(jù)資源豐富，坐標(biāo)系為CGCS2000等特點，解決只靠人文建筑和現(xiàn)場指認(rèn)造成河段所屬不明，問題發(fā)現(xiàn)地不清的問題。

通過微信對河湖定位主要用到地圖展示、地圖定位、獲取經(jīng)緯度和地址等功能，需要支持Android、IOS等多個手機操作系統(tǒng)，所以使用天地圖的Html5.0 API進行功能開發(fā)。天地圖HTML5 API是一套符合HTML 5.0規(guī)范的的應(yīng)用程序接口，以HTML 5.0的形式提供各種地圖服務(wù)和數(shù)據(jù)，如地圖展示、標(biāo)注、定位等。

3.2 智能信息技術(shù)

系統(tǒng)與多個數(shù)據(jù)源建立接口，通過ETL抽取河湖、水利、環(huán)保等數(shù)據(jù)，進行清洗、轉(zhuǎn)換，并將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)倉庫中進行在線分析OLAP及數(shù)據(jù)挖掘，數(shù)據(jù)倉庫包括ODS和數(shù)據(jù)集市兩類，并將數(shù)據(jù)與地理信息系統(tǒng)結(jié)合，在GIS地圖上展示各類信息，并進行二維平面顯示和三維模擬，將矢量電子數(shù)據(jù)、DEM數(shù)據(jù)、圖片數(shù)據(jù)以及其他與空間位置相關(guān)的多媒體數(shù)據(jù)進行有效的集成和展示。

3.3 信息的智能傳遞技術(shù)endprint

系統(tǒng)通過LBS服務(wù)與電子地圖、所轄河湖、污染源、投訴信息等內(nèi)容緊密結(jié)合，當(dāng)LBS服務(wù)器接收到手機的位置服務(wù)后，會將附近的河湖信息、污染源最新動態(tài)、投訴信息發(fā)送消息給手機客戶端，利用位置服務(wù)和現(xiàn)代化的通訊手段實時了解區(qū)域內(nèi)河湖治理情況。

3.4 智能輔助決策技術(shù)

系統(tǒng)主要是以知識和數(shù)學(xué)模型為主體，結(jié)合大量數(shù)據(jù)，形成定性和定量相結(jié)合的輔助決策支持信息，通過建模、對河流信息、湖泊、環(huán)保、污染源等信息進行分析，在配合BI技術(shù)對過往數(shù)據(jù)進行預(yù)測，為河長制管理提供科學(xué)的、有效的、及時的決策依據(jù)，讓管理者更加便捷和快速的做出判斷和決策。

4 先進特色

4.1 “互聯(lián)網(wǎng)+”河長制，全民齊參與

依靠傳統(tǒng)外聘巡查隊伍的方式，要覆蓋全市上千條河涌無疑是很困難的。為此推出了微信公眾投訴系統(tǒng)，市民發(fā)現(xiàn)河涌污染問題，可以立即進行投訴，同時還能了解河流信息，河長、管護人員工作職責(zé)，投訴電話等信息。充分發(fā)動廣大人民群眾的力量，讓不法行為得到有效的遏制，開門治水，人人參與。如圖2所示。

4.2 開啟“掌上治水”，信息一手掌握

想要串接全市上千名市、區(qū)、鎮(zhèn)、村各級河長、各級河長辦、各級職能部門無疑是一項復(fù)雜、艱巨的系統(tǒng)工程。為此河長APP的推出為治水工作提供很多便利。通過APP快速統(tǒng)計，實時公示各級河長及相關(guān)部門的履職情況，減少“懶政”、“怠政”現(xiàn)象，同時推進無紙化辦公、提高問題轉(zhuǎn)辦和處理的效率。如圖3所示。

4.3 引入“天眼”，助力治水

過去，人工巡查一天只能巡查20公里河道，而且一些河道環(huán)境復(fù)雜，車開不得、船也駛不進，巡查起來很不方便。無人機巡查不單效率高，更重要的是，巡河不再有盲區(qū)。通過無人機空中監(jiān)控視頻傳輸技術(shù)，可以實時查看和傳輸河道污染源治理情況和水質(zhì)變化情況，水面垃圾、偷排漏排、甚至違章建筑一覽無余，過去看不到、到不了的地方都在監(jiān)控中，河道保潔巡查實現(xiàn)了全覆蓋。如圖4所示。

5 結(jié)語

科技創(chuàng)新只有進行時，沒有完成時。

基于河長制的智慧水務(wù)信息服務(wù)平臺是在“智慧地球”大浪潮的推動下，新一代信息科技與民生水利建設(shè)實踐又一次碰撞結(jié)合的產(chǎn)物。通過一站式解決河湖管理、監(jiān)督各方面的迫切需求，將河湖管理傳統(tǒng)型、粗放式的經(jīng)驗?zāi)Ｊ揭蛄酥腔坌?、精?xì)化模式。

在全面推行河長制，貫徹新發(fā)展理念的道路上，三和軟件將進一步助力各地政府實現(xiàn)河湖功能永續(xù)利用、維護河湖健康生命的目標(biāo)，持續(xù)完善智慧水務(wù)信息平臺的建設(shè)，努力尋求更經(jīng)濟、更高效、更有針對性的最佳方案。endprint