基于互聯(lián)網(wǎng)思維的河長制信息化建設

王戰(zhàn)友

（廣東省防汛搶險技術保障中心，廣東 廣州 510635）

0 引言

水資源不足與水環(huán)境污染，使河流的生態(tài)環(huán)境面臨考驗。但河流的管護是一項復雜的系統(tǒng)工程，涉及上下游、左右岸、不同行政區(qū)域和行業(yè)，保護中往往產(chǎn)生多頭治理、權責不明、問責不嚴等問題[1]。2016 年中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發(fā)了《全面推行河長制的意見》，要求全國各?。▍^(qū)、市）在2018 年底前全面建立河長制，形成省、市、縣、鄉(xiāng)四級河長體系。

隨著全球范圍內信息技術創(chuàng)新不斷加快，以“互聯(lián)網(wǎng) +”為特征的新一代信息技術已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展新常態(tài)[2]。“互聯(lián)網(wǎng) +”可更好地為用戶提供服務，既是一種思維，又是一種手段。“互聯(lián)網(wǎng) +”基于用戶思維，依托移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術，通過把互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng)新成果和經(jīng)濟社會的各領域相融合，能夠有效推動科技進步，提高經(jīng)濟創(chuàng)新力和生產(chǎn)力，形成更廣泛的以互聯(lián)網(wǎng)為基礎的經(jīng)濟社會發(fā)展新形態(tài)。

2017 年 5 月 9 日，廣東省委辦公廳、人民政府辦公廳正式印發(fā)了《廣東省全面推行河長制工作方案》，要求實施“互聯(lián)網(wǎng) + 河長制”行動計劃，利用信息化手段提升河湖管護能力。運用云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等先進技術，開發(fā)建設面向全省河長制的信息管理平臺；充分整合水利、環(huán)保、住建、國土等相關行業(yè)信息資源，利用新興技術手段，對河湖實施全方位的監(jiān)控管理；應用微信、App 等新媒體和移動互聯(lián)技術，及時向社會發(fā)布相關信息，引導公眾參與監(jiān)督管理。“互聯(lián)網(wǎng) + 河長制”為河長制的長效管控提供了新的手段和模式。

1 總體設計

廣東省“互聯(lián)網(wǎng) + 河長制”以統(tǒng)籌規(guī)劃、科學指引，統(tǒng)一標準、充分整合，經(jīng)濟適用、適度超前，安全穩(wěn)定、高效可靠，急用先建、分工負責為原則，以保護水資源，保障水安全，防治水污染，改善水環(huán)境，修復水生態(tài)，管理保護水域岸線，強化執(zhí)法監(jiān)管為主要任務，通過建設“1132”工程，即 1 套體系、1 項資源、3 個支撐、2 個平臺，實現(xiàn)橫向到邊，全面提升河湖健康監(jiān)控管理能力，縱向到底，面向五級河長及社會公眾提供差異化服務。運用互聯(lián)網(wǎng)思維打造河長制新型管理模式，建設先進實用、具有嶺南特色的“互聯(lián)網(wǎng) + 河長制”平臺，為維護河湖健康生命，實現(xiàn)河湖功能永續(xù)利用提供信息化支撐。總體架構設計如圖 1 所示。

1.1 1 套體系

保障體系是全面推進廣東省“互聯(lián)網(wǎng) + 河長制”的技術支撐和基礎性工作，是檢驗和衡量系統(tǒng)工程是否高效、實用的一項關鍵指標[3]。為實現(xiàn)

省、市、縣信息資源共享和安全互通，需要基于國家及行業(yè)相關標準規(guī)范，梳理出一套符合“互聯(lián)網(wǎng) +河長制”建設需要的標準規(guī)范和安全保障體系。

保障體系建設遵循科學性、完整性、系統(tǒng)性、先進性、預見性和可擴充性的原則，將河長制信息化建設所需遵循的各項標準、規(guī)范分門別類地納入相應的體系和專業(yè)序列中，做到層次合理、分明，標準協(xié)調一致，相互配套，構成一個完整的框架。既要結合目前信息技術發(fā)展水平，又要對未來信息技術的發(fā)展有所預見，使其能適應信息系統(tǒng)各項應用技術的迅猛發(fā)展。

1.2 1 項資源

河湖資源涉及部門眾多，需要整合的資源涵蓋水資源、水污染、水安全、水生態(tài)、水環(huán)境、水域岸線、執(zhí)法監(jiān)督等方面，涉及的部門包括水利、環(huán)保、住建、國土等相關廳局，需要基于各部門現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控能力，共享整合各相關單位河湖資源，為河長制工作開展提供數(shù)據(jù)保障，整合共享框架如圖 2 所示。

根據(jù)《廣東省全面推行河長制信息公開與共享制度（試行）》的要求，數(shù)據(jù)采集與更新要求按照“誰主管，誰提供，誰負責”的原則，河長制各成員單位根據(jù)河湖管理保護工作實際和履職要求，在職能范圍內采集和更新相關信息資源，確保信息資源真實、可靠、完整、及時，保障信息數(shù)據(jù)來源的唯一性。對于河湖監(jiān)控存在短板的地方，需要補充相應的監(jiān)測、監(jiān)控設備，健全信息監(jiān)控覆蓋能力，為河長組織領導河長制工作提供信息服務，為河長制辦公室（以下簡稱河長辦）監(jiān)督管理工作提供數(shù)據(jù)支撐。

圖 2 資源整合共享框架圖

1.3 3 個支撐

“互聯(lián)網(wǎng) + 河長制”是一項復雜的系統(tǒng)性工程，用戶量大，數(shù)據(jù)量大，業(yè)務復雜，需要結合廣東省“數(shù)字政府”建設要求和規(guī)劃，搭建基礎服務平臺，包括基礎設施、應用支撐及河湖數(shù)據(jù)等服務，框架如圖 3 所示。3 個支撐可為“互聯(lián)網(wǎng) + 河長制”提供性能優(yōu)良的基礎支撐，為業(yè)務應用提供統(tǒng)一的平臺和數(shù)據(jù)服務。

基礎設施服務主要采用混合云模式，融合共享廣東省電子政務云和公有云；應用支撐服務提供統(tǒng)一的技術架構和運行環(huán)境，實現(xiàn)一個統(tǒng)一的、強大的、可擴展的業(yè)務運行環(huán)境，保障業(yè)務的高效協(xié)同、技術平臺的無縫遷移、應用系統(tǒng)的靈活調整；河湖數(shù)據(jù)服務完善河湖數(shù)據(jù)庫，包括基礎、業(yè)務、空間等數(shù)據(jù)庫，為“互聯(lián)網(wǎng) + 河長制”提供“一數(shù)一源、統(tǒng)一規(guī)范”的數(shù)據(jù)服務。

圖 3 基礎服務平臺框架圖

1.4 2 個平臺

基于“一張圖”構建河長制監(jiān)督管理和信息服務 2 個平臺，運用大數(shù)據(jù)技術深化河湖數(shù)據(jù)資源應用，基于新一代人工智能技術推進河長制公共服務智能化，一體化構建河長制政務信息服務，統(tǒng)一服務形象、入口、體驗和模式[4]，面向河長和公眾提供高標準、高質量、周到便捷的服務，促進各級河長科學高效履職，拓寬社會公眾監(jiān)督渠道。

監(jiān)督管理平臺包括智能門戶、全景監(jiān)視、業(yè)務協(xié)同、一河一策、數(shù)字化考核、大數(shù)據(jù)應用研究、智能機器人、日常管理、移動應用等，為河長和相關職能部門開展巡河治水，督辦河長巡河，處理公眾投訴，落實一河一策、一湖一策，以及即時通訊提供周到的服務。

信息服務平臺包括微信公眾號、門戶網(wǎng)站和信息發(fā)布平臺，面向社會公眾宣傳河長制最新資訊，開通建議投訴渠道，以公眾為中心，圍繞“我”，深化“我要看”“我要查”“我要問”“我要評”，加強公眾互動，持續(xù)優(yōu)化服務，為公眾參與監(jiān)督管理提供便捷的服務。

2 技術路線

2.1 靈活可靠的微服務架構

平臺架構設計非常重要，既要平衡系統(tǒng)的可用性、可擴展性、可維護性、可靠性，還要兼顧平臺未來業(yè)務的不斷擴大及需求的持續(xù)增加。微服務架構使軟件架構變得靈活，給開發(fā)、測試、部署、更新階段帶來極高效率，軟件項目規(guī)模越龐大，微服務架構的優(yōu)勢越明顯[5]。

因此，廣東省“互聯(lián)網(wǎng) + 河長制”采用微服務架構作為基礎架構，架構如圖 4 所示。河湖數(shù)據(jù)及各項應用的服務均采用微服務架構進行開發(fā)，這些服務相互獨立，邊界清晰，職責單一，靈活支撐河長制及其他相關業(yè)務應用的建設。當前端業(yè)務功能變化時，可以快速調整相應的服務，完成開發(fā)、測試及部署，應用可以快速適應業(yè)務變化。

2.2 可發(fā)布/訂閱的分布式隊列

利用分布式隊列服務構建交互式平臺，可以為分布式部署的微服務提供訂閱和發(fā)布功能，能夠提供多種訂閱方式，支持集群和序列化，支持異步調用。

省平臺基于發(fā)布/訂閱的消息系統(tǒng)建立問題與事件流轉中心，將公眾投訴、巡河員發(fā)現(xiàn)、領導交辦、檢查督導等抽象為事件，然后在隊列中進行發(fā)布，機制如圖 5 所示。各地市、縣平臺和成員單位可將事件及處理過程數(shù)據(jù)賦予相應的標簽，并發(fā)送到問題與事件流轉中心進行流轉，同時按照關鍵字進行訂閱，收取相關的指示，進入到自身的平臺進行流轉。

2.3 先進實用的人工智能服務

人工智能將人從枯燥的勞動中解放出來，運用圖像、語音識別等技術，在減少河長辦人員投入，提高日常工作效率的同時，還能輔助河長辦準確感知、預測預警河湖健康狀態(tài)，顯著提高社會治理能力和水平[6]。

圖 4 微服務架構

圖 5 消息隊列發(fā)布訂閱機制

利用圖像識別能力，通過機器、深度學習等方法對涉河違法違規(guī)行為特征進行識別和分析，將靜態(tài)圖片或視頻流等非結構化數(shù)據(jù)處理成結構化數(shù)據(jù)，輔助河長及時發(fā)現(xiàn)涉河違法違規(guī)行為，例如非法采砂、捕魚及雜物漂浮等，減輕河長及河長辦工作量，提升工作效率。

利用語音識別能力對公眾語音進行識別，轉換為文字；利用語義分析能力對公眾意圖和情感進行分析、判斷；根據(jù)語義分析結果進行信息檢索、查詢，并對公眾進行答復，實現(xiàn)公眾在線語音交互，為公眾提供周到的服務。

2.4 聯(lián)動傳播的新媒體服務

聯(lián)動新媒體平臺，包括各主流媒體及官方微信、微博，根據(jù)資訊重要和受歡迎的程度，將資訊推送至新媒體平臺重要位置，以便公眾快速了解河長制工作最新資訊，引導公眾參與監(jiān)督管理。

同時借助媒體運營微信公眾號，配置專業(yè)編輯，派出時政記者，在發(fā)生重大事件時進行現(xiàn)場采訪，及時采集最新信息；無重大事件時，根據(jù)實際情況發(fā)布熱點新聞、民生資訊，策劃線上、線下活動，加強公眾與政府之間的互動。

3 結語

基于互聯(lián)網(wǎng)思維的河長制信息化建設，基于統(tǒng)一標準整合數(shù)據(jù)資源，采用混合云與分布式架構，運用大數(shù)據(jù)技術深化河湖數(shù)據(jù)資源應用，運用新一代人工智能技術推進河長制公共服務智能化，一體化構建河長制政務信息服務，能夠有效地提高各級政府部門對有關河湖健康監(jiān)督與保護等業(yè)務信息的共享和決策水平，普遍適用于全國各省、市、縣級河長辦。

理論上，通過“互聯(lián)網(wǎng) + 河長制”能夠及時發(fā)現(xiàn)河道破壞、水環(huán)境污染等事件，進而及時采取措施，避免河道、水環(huán)境破壞成為事實，降低治理污染、恢復生態(tài)所投入的成本；通過數(shù)據(jù)整合與共享提高資源利用率，降低管理成本，提升政府管理水平和工作效率，促進河道管理可持續(xù)發(fā)展，從而帶動經(jīng)濟發(fā)展。在實際應用過程中，由于機器學習訓練樣本需要持續(xù)積累，“互聯(lián)網(wǎng) + 河長制”人工智能服務能力有待進一步提升，但其在一定程度上已經(jīng)能夠提升河湖實時監(jiān)控和水污染防治能力，改善河湖水體質量，維護水生態(tài)健康，促進社會、經(jīng)濟與環(huán)境的和諧發(fā)展，提高人民群眾的幸福感和政府公信力。

建議結合新一代人工智能發(fā)展情況及持續(xù)積累的學習樣本數(shù)據(jù)，進一步深入開展涉河湖違法違規(guī)行為的視頻圖像智能識別分析服務，輔助河長及時發(fā)現(xiàn)、高效處置違法違規(guī)行為，保障經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。