河湖長制信息化體系架構(gòu)研究

劉桂榮 朱志祥 宋林蕊 潘正泰

（陜西省信息化工程研究院，陜西西安 710075）

1 建設(shè)需求

河湖長制信息化建設(shè)是踐行“網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國、數(shù)字中國、智慧社會”理念的實(shí)際行動，是推動全面實(shí)施國家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略的行業(yè)支撐[1]。面向河長辦公室用戶、河長用戶、巡查員用戶、業(yè)務(wù)部門、社會公眾這五類對象進(jìn)行河湖長制信息化建設(shè)需求分析。

面向河長辦公室用戶：河長辦公室用戶通過電腦端訪問河湖長制統(tǒng)一服務(wù)監(jiān)管平臺，實(shí)現(xiàn)河湖管理、監(jiān)督、保護(hù)、考核等業(yè)務(wù)開展。

面向河長用戶：市、縣（區(qū)）、鎮(zhèn)、村四級河長通過電腦端訪問河湖長制統(tǒng)一服務(wù)監(jiān)管平臺。通過移動終端訪問河湖長制移動工作平臺，以便捷的方式關(guān)注河道日常管理，實(shí)施指導(dǎo)、監(jiān)督、協(xié)調(diào)、考核等管理工作。

面向巡查員用戶：巡查員用戶通過移動終端訪問河湖長制移動工作平臺，負(fù)責(zé)處理和核實(shí)事件信息，準(zhǔn)確、及時(shí)上報(bào)問題、巡查河道、上報(bào)位置、核實(shí)反饋和日常管理。

面向業(yè)務(wù)部門：業(yè)務(wù)部門通過移動終端訪問河湖長制移動工作平臺，高效便捷獲取任務(wù)分派信息，實(shí)現(xiàn)問題及時(shí)處理、反饋。

面向社會公眾：社會公眾通過移動終端訪問河湖長制公眾服務(wù)平臺，實(shí)現(xiàn)便捷地進(jìn)行問題上報(bào)、投訴舉報(bào)、信息查詢并得到處置反饋。

2 設(shè)計(jì)思路

河湖長制信息化體系架構(gòu)設(shè)計(jì)以業(yè)務(wù)需求為主線，以技術(shù)驅(qū)動為手段，以建設(shè)成效為目標(biāo)。

業(yè)務(wù)需求：搶抓國家、省級、市級系列重大策略和政策機(jī)遇，圍繞水污染防治、水環(huán)境治理、水資源保護(hù)、水域岸線管理保護(hù)、水生態(tài)修復(fù)、執(zhí)法監(jiān)管等六大主要任務(wù)，實(shí)現(xiàn)河暢、水清、岸綠、景美的業(yè)務(wù)目標(biāo)。

技術(shù)驅(qū)動：以新一代信息技術(shù)為核心的新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速興起，以信息技術(shù)為引領(lǐng)的技術(shù)群加快突破、交叉融合，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、人工智能等新業(yè)態(tài)加速發(fā)展。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)驅(qū)動智能視頻監(jiān)控和無人機(jī)巡查得以實(shí)現(xiàn)；云計(jì)算技術(shù)驅(qū)動河湖長制云平臺得以實(shí)現(xiàn)；大數(shù)據(jù)技術(shù)驅(qū)動河湖數(shù)據(jù)挖掘精準(zhǔn)分析、輔助決策指揮。人工智能技術(shù)驅(qū)動視頻智能分析廣泛應(yīng)用于非法采砂、垃圾漂浮、拋投垃圾、違規(guī)下河等事件，實(shí)現(xiàn)智能識別預(yù)警。移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)驅(qū)動河長移動工作平臺、公眾移動服務(wù)平臺得以實(shí)現(xiàn)。

建設(shè)成效：實(shí)現(xiàn)科學(xué)治河、精準(zhǔn)施策。信息全掌握，把脈河湖健康；業(yè)務(wù)全辦理，責(zé)任落實(shí)到人；治理全方位，長效管控河湖。

3 體系架構(gòu)

河湖長制信息化體系架構(gòu)如圖1所示。

圖1 河湖長制信息化體系架構(gòu)

河湖長制信息化體系架構(gòu)采用“神經(jīng)元+河湖大腦+智慧應(yīng)用”的設(shè)計(jì)思路。

按照建設(shè)需求，整體上規(guī)劃為“（7個(gè)1）+N”的總體架構(gòu)。構(gòu)建“（7個(gè)1）+N”河湖長制信息化體系架構(gòu)的目標(biāo)是促進(jìn)河湖治理體系和治理能力現(xiàn)代化，建設(shè)幸福河湖。

“7個(gè)1”為“1感知、1張網(wǎng)、1朵云、1個(gè)池、1中心、1保障、1標(biāo)準(zhǔn)”；“N”為“智慧河湖長N應(yīng)用”。

一感知：河湖長制感知體系，建設(shè)前端智能監(jiān)控設(shè)備、巡查無人機(jī)、移動終端等，實(shí)現(xiàn)河湖長制日常業(yè)務(wù)管理的前端感知、監(jiān)控、檢測等技術(shù)支撐。

一張網(wǎng)：河湖長制業(yè)務(wù)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)體系，以市級水利（水務(wù)）部門現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)體系為支撐，融合互聯(lián)網(wǎng)、電子政務(wù)網(wǎng)、視頻專網(wǎng)、4G/5G移動通信網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建“多網(wǎng)合一”的河湖長制網(wǎng)絡(luò)體系。網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)需滿足高清視頻接入、轉(zhuǎn)發(fā)、存儲、解碼等需求，確保視頻前端數(shù)據(jù)回傳及各水務(wù)管理單位進(jìn)行平臺視頻調(diào)用。

一朵云：河湖長制云平臺，包括基礎(chǔ)設(shè)施、云資源管理系統(tǒng)、業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)建設(shè)，為河湖大腦、智慧應(yīng)用提供機(jī)房、計(jì)算、存儲、安全與運(yùn)維等服務(wù)，支撐河湖長制所有業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的部署和運(yùn)行。

一個(gè)池：河湖長制數(shù)據(jù)資源池，構(gòu)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)資源池，實(shí)現(xiàn)市、縣（區(qū)）各層級、各部門業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的匯聚整合、集中管理、共享交換和挖掘分析，解決數(shù)據(jù)孤島問題，全面提升河湖數(shù)據(jù)分析和輔助決策能力。建設(shè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、動態(tài)數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)、共享數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)資源庫。共享水利、環(huán)保、住建、氣象、水文等部門排污口監(jiān)測、水質(zhì)監(jiān)測、雨情、水情及河道監(jiān)控、污水處理廠監(jiān)控等數(shù)據(jù)及視頻信息。

一中心：河湖長制作戰(zhàn)指揮中心，建設(shè)市、縣（區(qū)）兩級河湖長制作戰(zhàn)指揮中心，建設(shè)大屏系統(tǒng)、會商決策系統(tǒng)、綜合展示系統(tǒng)等，是河湖長日常運(yùn)行管理、綜合展示、會商決策、指揮調(diào)度的智慧應(yīng)用承載和展示場所。

一保障：網(wǎng)絡(luò)安全和運(yùn)維保障，為河湖長制信息化平臺建設(shè)和高效運(yùn)行保駕護(hù)航?；诰W(wǎng)絡(luò)安全三級等級防護(hù)要求，設(shè)計(jì)“一個(gè)中心、兩個(gè)體系、三重防護(hù)”的網(wǎng)絡(luò)安全保障體系框架，構(gòu)建集防護(hù)、檢測、響應(yīng)、恢復(fù)于一體的全面網(wǎng)絡(luò)安全保障體系。基于河湖長制信息平臺可用性、安全性、規(guī)范性、及時(shí)性、有效性和滿意度要求等，建立統(tǒng)一的平臺運(yùn)行維護(hù)保障和服務(wù)機(jī)制，保障平臺7×24 h穩(wěn)定運(yùn)行，保障業(yè)務(wù)連續(xù)性和系統(tǒng)可用性。

一標(biāo)準(zhǔn)：體制機(jī)制及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，為河湖長制信息化平臺建設(shè)和運(yùn)行提供體制機(jī)制和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范依據(jù)。立足城市河湖管理實(shí)際，強(qiáng)化全市“一盤棋”，構(gòu)建適應(yīng)城市河湖長制信息化平臺的體制機(jī)制，實(shí)現(xiàn)“統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、統(tǒng)一建設(shè)、統(tǒng)一管理”，保障河湖長制信息化建設(shè)中各階段工作的穩(wěn)步推進(jìn)。遵從已有的國家、行業(yè)、地方相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，按照科學(xué)性、完整性、先進(jìn)性、系統(tǒng)性、預(yù)見性、可擴(kuò)充性的原則規(guī)劃河湖長制信息化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系，為平臺建設(shè)與發(fā)展提供統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。

N應(yīng)用：河湖長制智慧應(yīng)用，按照管人、管河、管事的要求，圍繞水污染防治、水資源保護(hù)、水環(huán)境治理、水域岸線管理保護(hù)、水生態(tài)修復(fù)、執(zhí)法監(jiān)管六大核心業(yè)務(wù)，結(jié)合實(shí)際業(yè)務(wù)需求，以“指揮、協(xié)調(diào)、監(jiān)測、處置、督辦、反饋、考核”為設(shè)計(jì)主線進(jìn)行規(guī)劃，構(gòu)建河湖長制統(tǒng)一服務(wù)監(jiān)管平臺、河湖長制移動工作平臺、河湖長制公眾服務(wù)平臺等核心智慧應(yīng)用體系。各級河湖長用戶、河長辦用戶及基層巡查人員按照層級管理，賦予相應(yīng)權(quán)限使用。

4 河湖長制智慧應(yīng)用

基于河湖長制云平臺、河湖長制數(shù)據(jù)資源池、應(yīng)用支撐平臺的基礎(chǔ)支撐，設(shè)計(jì)河湖長制智慧應(yīng)用。

河湖長制統(tǒng)一服務(wù)監(jiān)管平臺：服務(wù)于各級河長辦及河長，主要涵蓋信息管理、信息服務(wù)、巡河管理、事件處理、抽查督導(dǎo)、考核評估、展示發(fā)布、聯(lián)席會議等功能。

河湖長制移動工作平臺：服務(wù)于各級河長，開展日常工作，主要包括河長簽到、事件管理、巡查管理、曝光臺、隨手拍、通知公告等功能。

河湖長制公眾服務(wù)平臺：服務(wù)于社會公眾，主要涵蓋河道信息公開、水質(zhì)信息公開、治水動態(tài)、投訴舉報(bào)等功能。

基于河湖長制信息化平臺實(shí)現(xiàn)面向各級河長辦工作人員建立“受理、管理、監(jiān)督、考核”聯(lián)動機(jī)制，如圖2所示。

圖2 河湖長制信息化平臺信息流

發(fā)現(xiàn)問題：基于水利監(jiān)測感知、水利現(xiàn)場巡查、公眾投訴等方式，發(fā)現(xiàn)并生成河道管理事件，上報(bào)至各級河長辦。

處置問題：根據(jù)上報(bào)事件類別與成員單位對應(yīng)關(guān)系，通過河湖長制統(tǒng)一服務(wù)監(jiān)管平臺及時(shí)處置分撥事件。

解決問題：事件經(jīng)過分撥后，進(jìn)入各個(gè)相應(yīng)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，迅速處置，并及時(shí)反饋結(jié)果。

反饋問題：事件處理完成后，通過系統(tǒng)及時(shí)將處理結(jié)果反饋給相關(guān)人員，并將結(jié)果記入考核評價(jià)。

5 結(jié)語

利用大數(shù)據(jù)、云平臺、互聯(lián)網(wǎng)+等新一代信息技術(shù)，通過加強(qiáng)河湖管理信息化建設(shè)，統(tǒng)一數(shù)據(jù)處理、統(tǒng)計(jì)、分析和應(yīng)用，強(qiáng)化系統(tǒng)治理和適時(shí)監(jiān)管，進(jìn)一步提升河湖長制管理保護(hù)水平，為河湖長決策提供參考依據(jù)，為推進(jìn)河湖長制工作提供信息保障，社會、經(jīng)濟(jì)效益明顯。本研究能夠?yàn)楹雍L制信息化的建設(shè)提供方向性指導(dǎo)，為河湖長制信息化的建設(shè)內(nèi)容提供基本依據(jù)。