多終端協同的河長制信息系統實現

袁 楠 閆長位 姚 亮

(1.河南省水利勘測設計研究有限公司，河南 鄭州 450016；2.河南省沙潁河流域管理局，河南 漯河 462003)

河南省河長制工作涉及水資源保護、河湖水域岸線管理保護、水污染防治、水環境治理、水生態修復、執法監督六大任務，范圍包括全省18個地市、202個縣區、2200多個鄉鎮、上萬個行政村莊、近5.2萬名河長。在實際工作中由于各部門之間缺乏統一的協調平臺，形成“信息孤島”，上下層級信息傳遞鏈條長，造成多次傳達后的理解偏差，不僅消耗了大量時間與人力，而且造成河湖事件處理緩慢，很難實現河長制工作智能化管理要求；同時各級河長均為各地方的行政官員，對所負責區域的河長制工作不能實時掌控，很難高效決策指揮；基層河長巡河過程只是簡單的紙質記錄，河湖問題上報不及時，不能形成有效的巡河日志，很大程度上影響了巡河作用的發揮；另外，公眾參與治水護水的渠道欠缺。綜上分析，急需建立多終端協同、跨部門應用的信息管理系統，以及河長制工作橫向互通、縱向互聯、高效協同的管理模式。

近年來，信息技術的發展達到了前所未有的高峰，已經可以滿足物聯網信息無障礙傳輸、海量數據的分布式存儲與應用、大數據并行計算等需求，建設多終端用戶、高密度的信息系統成為可能[1]。葉凡、瞿楊繼等[2]提出構建PC Web 端和移動端兩套應用架構體系，覆蓋重慶市、區縣、鄉鎮、村四級河長體系的管理信息化應用體系，提高河長制管理效率。王妍、楊樸[3]基于GIS、“互聯網+”和人工智能等技術，設計研發了河長制管理信息云平臺，服務于市、流域、區、鄉鎮和村各級河長的業務管理工作。本文在以往研究的基礎上，充分利用水利信息數據、監測數據、監控視頻、遙感及航拍影像數據等相關信息資源,利用“互聯網+”、云計算、物聯網、大數據等先進技術設計研發了基于多終端的河長制信息管理系統。

1 總體設計

1.1 設計思路

河長制工作涉及的單位多且分散，需要利用多終端協同共同為各部門提供服務，因此采用互聯網為服務平臺，采用先進的云計算、大數據等高新信息化技術[4]，建立多終端集約化的河長制信息管理系統，實現跨部門信息共享和互聯互通、河道分段巡查、履職信息實時展示、在線通知提醒、目標量化考核、群眾日常參與監督等目標。

該系統依托PC端、移動端、巡河小程序、微信公眾平臺4種載體，服務于各級河長、河長辦工作人員及社會公共。PC端顯示河長制所有復雜工作流程及業務功能，移動端通過智能移動終端訪問，支持各級河長在移動終端上進行相關信息查詢、業務處理，針對基層河長(巡河員)手機性能參差不一、性能不高的情況，開發更為輕量級的巡河小程序，公眾平臺系統是河長與社會公眾的主要互動工具，應具備公眾投訴建議、新聞公告推送、政務公開信息查詢等功能。

1.2 平臺架構設計

按照統一平臺、分級管理、整體規劃的原則，確保系統設計和建設滿足河長制管理全局需求[5-7],實現多終端協同服務，達到高效、統一的用戶體驗目標，在充分考慮數據來源、分布情況、數據內容、數據量以及計算機和空間信息技術現狀下進行開發[8]，保證平臺穩定性、安全性及數據傳輸效率，總體架構見圖1。

圖1 平臺總體架構

a.本系統的用戶層主要有四類，涵蓋各級河長、河長制辦公室、巡查人員及社會公眾。

b.業務應用層支撐河長制工作的開展，包括多種終端的應用，分為PC端、移動端、巡河小程序、微信公眾平臺，實現多終端業務共享。

c.應用支撐層利用各種通用性平臺實現不同基礎設施層與應用層之間的互通，構建多終端數據應用共享服務，滿足多源異構數據的互聯互通。

d.數據中心層是系統中所有數據信息存儲與管理的邏輯表現，實現對各類數據資源的統一存儲、統一管理，以構成業務應用層的數據資源支撐環境，包含基礎數據庫、業務數據庫、空間數據庫和非結構化數據庫，對眾多的數據進行統一的管理。

e.物聯感知層實現遙感數據、無人機監測數據、河道采砂監控、水利工程監控、視頻監控數據的整合匯集，實現物聯網數據的傳輸與高效感知。

2 關鍵技術

a.富互聯網技術(Rich Internet Application，RIA)，是將桌面APP的交互用戶體驗與傳統Web應用的靈活部署和低成本結合起來的應用，該技術提供了靈活多樣的用戶界面控制元素[9]和豐富的數據模型來處理客戶端復雜的數據流程，可以實現用戶在執行操作之前讀取服務器數據。當用戶需要數據時，客戶端直接響應不必向服務器發送請求，大大縮短了程序反應時間。而基于Ajax的RIA的開發模式解決了傳統Web開發只負責靜態界面的弊端，其原理是通過前端與后臺服務器異步通信的模式進行頁面交互，形成的界面具有用戶界面豐富、后臺響應快、兼容性良好的優點，適合基于多種終端的開發。

b.Java Platform，Enterprise Edition(Java EE)是甲骨文公司研發的支持異構環境、允許多服務器集成部署的應用程序版本[10]。多終端協同需要數據充分共享及Web端數據提供給其他終端使用?；诙喾N終端的河長制信息系統的PC端構建于計算機上，移動端及其他終端同步訪問Web服務，開發工具選擇全面支持Web的Eclipse，使用tomcat為應用服務器。

c.Oracle數據庫是甲骨文公司推出的關系型數據庫管理系統，由于其采用結構化的語句、支持多種操作平臺、具備海量數據存儲模式的特點，因此符合多種終端應用的數據庫結構要求，數據庫設計階段分為需求分析、概念結構設計、邏輯結構設計、物理結構設計、數據庫實施以及數據庫運行維護階段。

3 平臺功能實現

河南省河長制信息管理系統主要由PC端、移動端、巡河小程序以及微信公眾平臺四個部分組成。

3.1 PC端

PC端系統顯示河長制所有復雜的工作流程及數據分析展示等功能，主要由具有監督職能的省市縣三級河長和河長制辦公室使用，為河長制工作提供管理、監督、考核等輔助功能服務。由于用戶多而且個人的職務各不相同，因此需要將用戶進行角色劃分且配置使用權限，可以劃分為管理員、第一總河長、總河長、河長辦主任、河長辦副主任、事件處理人員、專項統計人員、公文管理人員、成員單位、考核組成員以及一般用戶，以不同崗位設置不同的用戶角色，根據不同角色賦予不同的功能權限，實現河長制人員全覆蓋。

管理員負責人員及政區的增、刪、改、權限分配工作；事件處理人員主要對舉報投訴事件和巡河事件進行處置以及反饋結案；專項統計人員專門負責上報水體全覆蓋、六項任務、三個清單、清四亂等統計工作；公文管理人員負責跨部門之間的信息流轉；成員單位可以有效地協同各項工作的開展；考核組通過量化考核指標，將水環境治理和保護落到實處。

該系統主要功能如下：

a.完成河段劃分，落實責任主體。以各級管理員權限為全省18個地市、202個縣區、2200多個鄉鎮、上萬個行政村莊的河長建立河流分級河長信息名錄，根據空間拓撲關系建立關聯，將河湖治理的問題、目標、責任落實到責任主體。

b.事件處置閉環操作。事件管理支持對河長巡河發現的問題以及群眾舉報、暗訪發現、社會輿情、上級交辦的舉報投訴事件進行立案、派遣、處置、反饋、結案和全過程的跟蹤與督辦。其流程見圖2。

圖2 事件管理處置流程

c.多維實時統計，獲取數據支撐。統計分析其他模塊產生的數據，運用數理分析或地理空間分析等手段，進行時間、空間等多維度的分析和基于管轄范圍的多層次分析，形成可視化的周報、月報、年報結果。

3.2 移動端

以河南省河長制信息管理系統后臺功能為驅動，針對移動端用戶開發河長移動端與PC端的數據進行互聯互通。移動端主要由省市縣三級河長制辦公室和省市縣鄉村五級河長使用，省市縣三級用戶側重于管理督查，鄉鎮和村級基層河長側重于巡查等基礎功能。移動端實現了各級河長對其負責區域的河長制工作一并掌握，在今日摘要和統計分析模塊實時查詢所轄區域的工作人員履職情況；河段巡查人員信息與位置信息的高度集成，為河長提供了精準的巡查路線，同時可以查詢每次巡河的軌跡及日志；任務的及時交互以及待辦事項模塊中可查詢需要處理的工作和通知公告，實現了河長與各部門的無障礙溝通。移動端主要功能見圖3。

圖3 移動端主要功能

3.3 巡河小程序

針對基層河長(巡河員)手機性能參差不一、性能不高的情況，開發了輕量級的巡河小程序，主要使用對象是鄉鎮以及村級河長。借助GPS定位功能，針對河湖面貌與保潔、河湖水域狀態、河道采砂、河湖水域岸線管理、堆放垃圾等實際問題，通過手機拍照、問題在線記錄等方式，實現巡河問題的上報。河長登錄巡河小程序查看巡河任務和待辦事項，開展日常巡河任務，若沒有發現問題則巡河結束，若發現問題則可以將事件自行處理后上報處理照片，或者描述具體問題，上傳照片，提交巡河問題。微信小程序巡河流程見圖4。

圖4 微信小程序巡河流程

3.4 微信公眾平臺

微信公眾平臺是公眾與河長互動的渠道，向公眾提供工作動態、公眾監督、河湖信息等內容。公眾在工作動態中可以查看河長信息以及河長制工作的重要資訊，在公眾監督內進行河湖問題舉報和建議，在河湖信息里查閱相關文件和河湖概況，提高公眾參與河湖治理的積極性。微信公眾平臺界面見圖5。

圖5 微信公眾平臺界面

4 結 語

基于多終端協同的河長制信息系統實現了“橫向到邊、縱向到底、深度融合”的業務亮點，依托PC端、移動端、巡河小程序、微信公眾平臺多種終端，面向各級河長、河長辦工作人員、社會公眾提供不同層次、不同緯度、不同載體的查詢、上報、分析、管理及信息發布。2020年，基于多終端協同的河長制信息系統在河南省的應用取得了顯著效果，全省累計巡河235.80萬次；舉報投訴事件在線交辦、處置、結案658件；巡河事件在線處置結案76822件；全省清四亂問題全部在線銷號，三個清單問題全部在線交辦處置；通過微信公眾平臺累計推送新聞公告、政務信息1100條；實現了跨部門協同管理，為河長制工作提供了堅實的技術支撐。但是該系統在智慧決策方面還有欠缺，為實現以信息化促“智慧治河”，如何發揮人工智能、智慧應用等是以后需要研究的方向。