新民市河長制湖長制信息系統(tǒng)構建探討

黃曉闖

(遼寧江河水利水電新技術設計研究院有限公司，遼寧 沈陽 110003)

為全面實施河長制，有效恢復河湖健康生命、推進水生態(tài)文明建設，遼寧省人民政府辦公廳印發(fā)《關于印發(fā)遼寧省實施河長制工作方案》的通知(遼政辦發(fā)[2017]30號，以下簡稱《方案》)?！斗桨浮分忻鞔_指出：各級、各相關部門要統(tǒng)一建立河長制信息管理與服務系統(tǒng)，并實施信息共享。應將河長信息、實施方案、考核辦法及標準、考核結果、責任追究及其他重要事件等情況納入管理系統(tǒng)實施管理。遼寧省河長制辦公室要求各市河長制辦公室加快推進和規(guī)范河長制湖長制管理信息系統(tǒng)建設，并明確長遠目標為實施社會化“共享開發(fā)”，實現(xiàn)“三端服務”功能(PC端、手機APP、微信公眾號)，打造智慧水利窗口，實現(xiàn)河長、河流等基礎數(shù)據(jù)查詢、檢索、統(tǒng)計和分析等功能。

新民市隸屬于沈陽市，率先開展了“新民市河長制湖長制信息系統(tǒng)”的構建工作，該部分是“遼寧省河長制湖長制信息系統(tǒng)”的有機組成部分。系統(tǒng)建成后，將為新民市河長制各項工作的開展提供準確的數(shù)據(jù)支撐，為規(guī)范河長制管理工作提供良好的平臺。

1 系統(tǒng)建設目標與任務

1.1 建設目標

“新民市河長制湖長制信息系統(tǒng)”充分依據(jù)國家、省、市“河長制”工作開展的相關文件要求，在系統(tǒng)建設前期即開始對新民市河長制相關基礎資料與數(shù)據(jù)全面調(diào)查與梳理，理清河長制各職能域之間信息流以及與外部交換的信息流。以此為基礎，明確數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)內(nèi)容及數(shù)據(jù)格式等細節(jié)。在標準數(shù)據(jù)結構框架下，開展復核整理工作，構建河長制綜合數(shù)據(jù)庫，為新民市河長制各項工作的開展提供準確的數(shù)據(jù)支撐，實現(xiàn)新民市河長制管理范圍全覆蓋、工作過程全覆蓋和業(yè)務信息全支撐，為河長制工作提供全面的信息化服務保障。

1.2 建設任務

系統(tǒng)主要建設任務包括：基礎數(shù)據(jù)調(diào)查收集，基礎數(shù)據(jù)梳理與制作，信息共享整合，數(shù)據(jù)處理與河長制綜合數(shù)據(jù)庫建立，河長制管理信息系統(tǒng)軟件開發(fā)以及技術培訓等。

2 系統(tǒng)設計

2.1 系統(tǒng)總體框架

河長制湖長制信息系統(tǒng)平臺建設必須與遼寧省、沈陽市平臺數(shù)據(jù)對接及資源共享，能夠?qū)崿F(xiàn)省、市、縣(區(qū))河長制各類基礎信息、動態(tài)信息、空間信息的互聯(lián)互通，保證各級平臺的無縫對接。系統(tǒng)設計思路、軟件架構及總體框架與遼寧省河長制信息管理平臺建設盡量保持一致；但在頂層設計的過程中，以新民市河長制的實際管理情況出發(fā)，為日后的河長制管理工作提供基礎的管理平臺。系統(tǒng)總體架構如圖1所示。

河長制管理信息系統(tǒng)以“云(水利云)、網(wǎng)(電子政務外網(wǎng))、端(各種采集端、終端設備)、臺(水利應用公共平臺)、庫(綜合數(shù)據(jù)庫)”為重點的水利信息化基礎設施為基礎，以“互聯(lián)網(wǎng)+水利”的思路，結合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等先進技術手段，建設集河長應用與行業(yè)應用于一體的統(tǒng)一的河長管理平臺，以系統(tǒng)整合為契機，梳理管理體系，提供河長管理的一站式服務，充分利用已有的信息化資源，采用GIS一張圖可視化、圖表、統(tǒng)計曲線等手段為河長管理提供服務。

圖1 總體架構圖

水利應用公共平臺提供對河長制管理信息系統(tǒng)的整合接入服務。河長制綜合管理信息平臺主要包括綜合統(tǒng)計、綜合查詢、河長綜合管理平臺(事件管理、巡查管理、考核評價等)、業(yè)務管理系統(tǒng)、系統(tǒng)管理(基礎信息、站點信息、配置管理等)、河長移動辦公以及微信公眾服務等功能模塊，同時基于該平臺提供的降水服務、水位服務、水質(zhì)服務、氣象服務、預報服務、多媒體服務、數(shù)據(jù)模型、水質(zhì)模型等基礎應用支撐服務，為水利應用公共平臺提供必要的服務補充和技術保障。

河長制管理信息系統(tǒng)基于遼寧省水利專網(wǎng)、政務外網(wǎng)以及通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)基礎網(wǎng)絡設施，收集來自采集端、終端設備獲取的水質(zhì)信息、水雨情信息、流量信息、水環(huán)境監(jiān)測信息、水域岸線信息等監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過不同的網(wǎng)絡環(huán)境交換不同的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)。

綜合數(shù)據(jù)庫建設是在現(xiàn)有已建設成果的基礎上，對數(shù)據(jù)結構及內(nèi)容進行補充和完善，主要包括實時數(shù)據(jù)庫、基礎數(shù)據(jù)庫、動態(tài)信息業(yè)務數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)庫和多媒體數(shù)據(jù)庫，基于河長制管理信息系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)服務、數(shù)據(jù)產(chǎn)品以及數(shù)據(jù)匯集等數(shù)據(jù)支撐功能提供對綜合數(shù)據(jù)庫補充完善過程中的統(tǒng)一管理和維護，為智慧水利云大數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)分析、挖掘、預報及可視化等應用提供重要的數(shù)據(jù)來源和存儲介質(zhì)。

河長制管理信息系統(tǒng)可利用智慧水利云提供的云平臺設施、大數(shù)據(jù)中心以及云計算應用，實現(xiàn)面向不同等級用戶的場景化應用、一張圖GIS應用、社會公眾化服務應用等，逐步具備向社會公眾提供行政審批、政務公開等政民互動服務功能。

河長制管理信息系統(tǒng)由7個層面分層支持體系、兩大保障體系共同構成，其中分層支持體系包括信息采集傳輸、計算機網(wǎng)絡、硬件設施、數(shù)據(jù)資源、應用支撐、業(yè)務應用和應用交互；兩個保障體系包括信息安全體系和標準規(guī)范體系。

2.2 軟件架構

河長制管理信息系統(tǒng)軟件依托智慧水利云提供的云平臺設施、大數(shù)據(jù)中心以及“互聯(lián)網(wǎng)+水利”的思路，結合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等先進技術手段，整體軟件結構分為七個部分。軟件架構如圖2所示。

(1)數(shù)據(jù)采集層

通過監(jiān)測設備采集河長制綜合管理信息平臺需要的雨量數(shù)據(jù)、水位數(shù)據(jù)、流量數(shù)據(jù)、水質(zhì)數(shù)據(jù)、視頻監(jiān)控到的河流污染數(shù)據(jù)等，以及通過移動終端設備現(xiàn)場采集到的河流及水域岸線多媒體數(shù)據(jù)等，為綜合數(shù)據(jù)庫的補充完善建設任務提供必要的數(shù)據(jù)來源和支撐。

圖2 軟件架構圖

(2)網(wǎng)絡傳輸層

基于符合國家標準的通信網(wǎng)絡協(xié)議、互聯(lián)網(wǎng)以及物聯(lián)網(wǎng)等傳輸媒介，將采集上來的各類水雨情、水質(zhì)、監(jiān)測以及多媒體數(shù)據(jù)等通過不同的網(wǎng)絡環(huán)境和協(xié)議實時傳輸并存儲到平臺的綜合數(shù)據(jù)庫中，為大數(shù)據(jù)中心不同的數(shù)據(jù)應用服務(如：數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)可視化等)提供數(shù)據(jù)支撐。

(3)數(shù)據(jù)服務層

為河長制綜合管理信息平臺大數(shù)據(jù)應用提供必要的數(shù)據(jù)服務支撐，包括數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)匯集、數(shù)據(jù)產(chǎn)品、數(shù)據(jù)資源目錄、數(shù)據(jù)交換與共享、數(shù)據(jù)挖掘以及大數(shù)據(jù)可視化展示服務等。

(4)數(shù)據(jù)存儲層

大數(shù)據(jù)服務將匯集來的數(shù)據(jù)進行整理、清洗、分類及校核等操作，通過不同的數(shù)據(jù)服務接口將加工好的數(shù)據(jù)分別存儲至不同的數(shù)據(jù)庫中，包括實時庫、基礎庫、業(yè)務庫、空間庫和多媒體庫，大數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一對不同類型的數(shù)據(jù)庫進行集中管理和控制，為應用支撐服務提供符合一定標準規(guī)范的結構化數(shù)據(jù)內(nèi)容和非結構化數(shù)據(jù)媒介文件。

(5)應用支撐層

為河長制綜合管理信息平臺提供核心的應用支撐數(shù)據(jù)及模型服務，包括降水、流量、水質(zhì)、墑情、預報服務，數(shù)據(jù)、調(diào)度、水動力以及水環(huán)境模型等，通過不斷增加的服務組件及基于松耦合模式的支撐服務機制，確保平臺應用服務及應用展現(xiàn)的可擴展性和較好平臺兼容性。

(6)應用服務層

河長制管理信息系統(tǒng)的主要應用服務充分實現(xiàn)與水利廳內(nèi)部與外部現(xiàn)有其他應用系統(tǒng)的資源整合與數(shù)據(jù)集成，通過系統(tǒng)管理應用服務對平臺中已實現(xiàn)及接入的應用系統(tǒng)和移動應用進行用戶、角色、權限、代碼等配置管理。基于云計算技術，提供對大數(shù)據(jù)的集中、分布式處理請求、數(shù)據(jù)模型驅(qū)動運行及數(shù)據(jù)挖掘與可視化分析及展現(xiàn)的技術實現(xiàn)手段。

(7)應用展現(xiàn)層

基于應用服務提供的不同數(shù)據(jù)及業(yè)務應用系統(tǒng)資源，為水利廳內(nèi)部用戶、外部用戶以及社會公眾用戶提供不同應用場景下的應用組合，如河長制管理平臺、社會公眾發(fā)布平臺、微信公眾服務平臺、河長移動辦公應用平臺等特殊應用場景下的綜合服務平臺。

3 水利一張圖制作與發(fā)布

按照“全省一張圖”要求，以河長制空間數(shù)據(jù)為基礎，構建新民市河長制湖長制專題電子地圖。系統(tǒng)具備詳細的地圖服務發(fā)布方案，主要包括地圖制作方法、發(fā)布服務、優(yōu)化技術等方案，地圖訪問相應速度及大尺度加載能力滿足實際應用需要。

其中，地圖制作按照CH/Z9011—2011《地理信息公共服務平臺電子地圖數(shù)據(jù)規(guī)范》進行地圖分級；需要制定系統(tǒng)專用符號庫及配色方案用于電子地圖的符號化，使各種要素在地圖上更加清晰的表達出來。電子地圖配圖完成以后，需要利用ArcGIS Server將配圖成果發(fā)布為地圖服務，地圖服務以OGC WMTS、WMS、WFS、WPS等形式提供。地圖發(fā)布按照地圖的屬性，分為基礎底圖的整理、切片、發(fā)布服務；遙感地圖的整理，發(fā)布服務，以及水庫、河流、灌區(qū)等空間屬性信息發(fā)布等。

4 結論

“新民市河長制湖長制信息系統(tǒng)”是“遼寧省河長制湖長制信息系統(tǒng)”的有機組成部分。系統(tǒng)以新民市河長制管理工作實際為出發(fā)點，能夠有效實現(xiàn)系統(tǒng)與遼寧省、沈陽市平臺數(shù)據(jù)對接與資源共享，能夠?qū)崿F(xiàn)省、市、縣(區(qū))河長制各類基礎信息、動態(tài)信息、空間信息的互聯(lián)互通，保證各級平臺的無縫對接。系統(tǒng)實現(xiàn)新民市河長制管理范圍全覆蓋、工作過程全覆蓋和業(yè)務信息全支撐，為河長制工作提供全面的信息化服務保障，從而有效地促進新民市河長制管理工作更加有效、高效的開展。