基于河长制的智慧水务信息服务平台建设探究与应用

黄俭+鲍彪+路建军

摘要：2016年12月，中国中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于全面推行河长制的意见》，为河长制的推行及河长工作提供了方向指导，并要求各地加强河湖管理保护工作，落实属地责任，打造建设生态清洁型小流域。本文以此为契机，以加强水资源保护、河湖水域岸线管理保护、水污染防治、水环境治理、水生态修复、执法监管为中心搭建基于河长制的智慧水务信息服务平台，为各地政府相关水务监管、执行人员提供多功能一站式平台体验。本文详细介绍了该平台的整体架构、关键技术，列举了智慧水务信息服务平台的实际应用，从而阐述了智慧水务信息平台在水务综合管理中的必要性、重要性。

关键词：河长制；智慧水务；断面水质监测；无人机巡飞

中图分类号：TV213 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2017）09-0115-04

1 引言

江河湖泊具有非常重要的调节功能、经济功能。然而，一些地区河流开发利用不合理，废污水排放量居高不下，非法侵占河道、非法采砂、围垦湖泊等屡禁不止。随着经济快速发展，人民群众绿色可持续发展意识逐渐提升，水生态水环境问题已成为最关注的民生议题之一。

解决新时期复杂的水问题，推进水生态水环境整体改善，维护河湖健康生命，亟须在河湖管理的顶层设计上取得突破。为此，我国政府在深入调研、总结地方成功治水经验的之后，于2016年12月正式出台了《关于全面推行河长制的意见》。

但我国各级河长在日常事物管理和执行过程中往往面对着服务沟通障碍、信息孤岛、信息数据冗繁等难题，传统河湖管理模式发展已经遭遇瓶颈。为了方便河长对涉水事物管理、提高公众监督力度、推进公共服务信息化建设，基于河长制的智慧水务信息服务平台应运而生。该平台整合了物联网、云计算和现代信息传媒技术等新一代技术，在此基础上三和软件又进行了进一步地创新与优化，新增了断面水质实时监测、无人机巡河、微信公众投诉等功能，实现了数据采集实时化、信息传输网络化、信息共享阳光化、数据分析智能化。智慧水务信息服务平台把各级河长与相关工作人员从繁琐累赘的工作程序中解脱出来，工作效率实现了质的飞跃，节省了大量人力和时间投入。

2 技术框架

基于河长制的智慧河长信息服务平台采用国际通用的面向服务的技术架构（SOA Service Oriented Architecture），使用广泛接受的标准（如XML何SOAP）和松耦合设计模式，实现应用组件的有效整合，完成系统平台的统一化管理与维护。如图1所示。

（1）交互层：交互层给用户提供友好的界面展示效果和交互方式，包括智慧水务信息服务平台、微信公众号和河长管理APP。

（2）SAAS层：软件即服务层，为用户提供综合业务应用，包含微信投诉系统、断面水质监测系统、移动巡查系统三大模块。这三大模块为用户提供公众投诉、日常办公、巡查计划、河长巡河、无人机巡查、河湖名录、水质监测、水质分析、水质预警、污染源查控、河长考核、统计分析、综合汇展、新闻动态和任务督导等功能。

（3）PAAS层：平台即服务层，为业务应用提供统一的平台应用支撑服务。包含服务支撑（系统应用支撑服务、移动应用支撑服务、GIS服务）、指能组件支撑（工作流组件、报表分析组件、集中认证组件、数据交换组件）、公共應用服务总线。

（4）DAAS层：数据即服务层，业务应用提供公共数据的访问服务以及提供数据中潜在的有价值信息的服务。数据包含地理信息数据、基础信息数据、河湖名录数据、断面水质数据、视频图像数据、投诉处理数据、河道巡查数据及其他非结构化数据。利用数据平台技术实现数据的整合与共享；充分运用数据挖掘技术、数据关联分析技术实现多维数据的整合利用，实现查询和分类统计等功能，为SAAS层的数据抓取提供合理有效的数据资源。

（5）IAAS层：基础设施即服务，通过计算机基础设施和其他硬件设施进行整合利用后为业务系统提供服务。通过云计算模式将服务器、路由器、交换机、防火墙和光缆等基本设施构建云端支撑，实现基础设施的监控管理和资源的分配调度管理，为数据的存储和调用提供强有力的物理环境支撑。

（6）网络层：负责信息的传输，通过专网、公网，利用光纤、GPRS、4G、3G、卫星或短波等传输技术，保证数据信息的安全稳定传输。

（7）感知层：通过水质监测仪、无人机视频、定位仪和遥感卫星等工程监测设备，提供多源多媒体数据，通过交换采集平台实现与水利、环保、公安、交通和其他相关部门的数据交互。

3 关键技术

3.1 智能定位技术

为了使用户能更直观、准确的定位河湖位置，问题上报位置，系统采用微信公众平台，结合天地图，充分利用互联网地图的数据更新速度快、地名地址库及POI数据资源丰富，坐标系为CGCS2000等特点，解决只靠人文建筑和现场指认造成河段所属不明，问题发现地不清的问题。

通过微信对河湖定位主要用到地图展示、地图定位、获取经纬度和地址等功能，需要支持Android、IOS等多个手机操作系统，所以使用天地图的Html5.0 API进行功能开发。天地图HTML5 API是一套符合HTML 5.0规范的的应用程序接口，以HTML 5.0的形式提供各种地图服务和数据，如地图展示、标注、定位等。

3.2 智能信息技术

系统与多个数据源建立接口，通过ETL抽取河湖、水利、环保等数据，进行清洗、转换，并将数据写入数据仓库中进行在线分析OLAP及数据挖掘，数据仓库包括ODS和数据集市两类，并将数据与地理信息系统结合，在GIS地图上展示各类信息，并进行二维平面显示和三维模拟，将矢量电子数据、DEM数据、图片数据以及其他与空间位置相关的多媒体数据进行有效的集成和展示。

3.3 信息的智能传递技术endprint

系统通过LBS服务与电子地图、所辖河湖、污染源、投诉信息等内容紧密结合，当LBS服务器接收到手机的位置服务后，会将附近的河湖信息、污染源最新动态、投诉信息发送消息给手机客户端，利用位置服务和现代化的通讯手段实时了解区域内河湖治理情况。

3.4 智能辅助决策技术

系统主要是以知识和数学模型为主体，结合大量数据，形成定性和定量相结合的辅助决策支持信息，通过建模、对河流信息、湖泊、环保、污染源等信息进行分析，在配合BI技术对过往数据进行预测，为河长制管理提供科学的、有效的、及时的决策依据，让管理者更加便捷和快速的做出判断和决策。

4 先进特色

4.1 “互联网+”河长制，全民齐参与

依靠传统外聘巡查队伍的方式，要覆盖全市上千条河涌无疑是很困难的。为此推出了微信公众投诉系统，市民发现河涌污染问题，可以立即进行投诉，同时还能了解河流信息，河长、管护人员工作职责，投诉电话等信息。充分发动广大人民群众的力量，让不法行为得到有效的遏制，开门治水，人人参与。如图2所示。

4.2 开启“掌上治水”，信息一手掌握

想要串接全市上千名市、区、镇、村各级河长、各级河长办、各级职能部门无疑是一项复杂、艰巨的系统工程。为此河长APP的推出为治水工作提供很多便利。通过APP快速统计，实时公示各级河长及相关部门的履职情况，减少“懒政”、“怠政”现象，同时推进无纸化办公、提高问题转办和处理的效率。如圖3所示。

4.3 引入“天眼”，助力治水

过去，人工巡查一天只能巡查20公里河道，而且一些河道环境复杂，车开不得、船也驶不进，巡查起来很不方便。无人机巡查不单效率高，更重要的是，巡河不再有盲区。通过无人机空中监控视频传输技术，可以实时查看和传输河道污染源治理情况和水质变化情况，水面垃圾、偷排漏排、甚至违章建筑一览无余，过去看不到、到不了的地方都在监控中，河道保洁巡查实现了全覆盖。如图4所示。

5 结语

科技创新只有进行时，没有完成时。

基于河长制的智慧水务信息服务平台是在“智慧地球”大浪潮的推动下，新一代信息科技与民生水利建设实践又一次碰撞结合的产物。通过一站式解决河湖管理、监督各方面的迫切需求，将河湖管理传统型、粗放式的经验模式引向了智慧型、精细化模式。

在全面推行河长制，贯彻新发展理念的道路上，三和软件将进一步助力各地政府实现河湖功能永续利用、维护河湖健康生命的目标，持续完善智慧水务信息平台的建设，努力寻求更经济、更高效、更有针对性的最佳方案。endprint