多終端協(xié)同的河長制信息系統(tǒng)實現(xiàn)

袁 楠 閆長位 姚 亮

(1.河南省水利勘測設(shè)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(huán)境治理、水生態(tài)修復、執(zhí)法監(jiān)督六大任務，范圍包括全省18個地市、202個縣區(qū)、2200多個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、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(tǒng)一的協(xié)調(diào)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(xiàn)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(qū)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(zhì)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(fā)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(xié)同、跨部門應用的信息管理系統(tǒng)，以及河長制工作橫向互通、縱向互聯(lián)、高效協(xié)同的管理模式。

近年來，信息技術(shù)的發(fā)展達到了前所未有的高峰，已經(jīng)可以滿足物聯(lián)網(wǎng)信息無障礙傳輸、海量數(shù)據(jù)的分布式存儲與應用、大數(shù)據(jù)并行計算等需求，建設(shè)多終端用戶、高密度的信息系統(tǒng)成為可能[1]。葉凡、瞿楊繼等[2]提出構(gòu)建PC Web 端和移動端兩套應用架構(gòu)體系，覆蓋重慶市、區(qū)縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、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(lián)網(wǎng)+”和人工智能等技術(shù)，設(shè)計研發(fā)了河長制管理信息云平臺，服務于市、流域、區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和村各級河長的業(yè)務管理工作。本文在以往研究的基礎(chǔ)上，充分利用水利信息數(shù)據(jù)、監(jiān)測數(shù)據(jù)、監(jiān)控視頻、遙感及航拍影像數(shù)據(jù)等相關(guān)信息資源,利用“互聯(lián)網(wǎng)+”、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等先進技術(shù)設(shè)計研發(fā)了基于多終端的河長制信息管理系統(tǒng)。

1 總體設(shè)計

1.1 設(shè)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(xié)同共同為各部門提供服務，因此采用互聯(lián)網(wǎng)為服務平臺，采用先進的云計算、大數(shù)據(jù)等高新信息化技術(shù)[4]，建立多終端集約化的河長制信息管理系統(tǒng)，實現(xiàn)跨部門信息共享和互聯(lián)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(jiān)督等目標。

該系統(tǒng)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(yè)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(guān)信息查詢、業(yè)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(fā)更為輕量級的巡河小程序，公眾平臺系統(tǒng)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(gòu)設(shè)計

按照統(tǒng)一平臺、分級管理、整體規(guī)劃的原則，確保系統(tǒng)設(shè)計和建設(shè)滿足河長制管理全局需求[5-7],實現(xiàn)多終端協(xié)同服務，達到高效、統(tǒng)一的用戶體驗目標，在充分考慮數(shù)據(jù)來源、分布情況、數(shù)據(jù)內(nèi)容、數(shù)據(jù)量以及計算機和空間信息技術(shù)現(xiàn)狀下進行開發(fā)[8]，保證平臺穩(wěn)定性、安全性及數(shù)據(jù)傳輸效率，總體架構(gòu)見圖1。

圖1 平臺總體架構(gòu)

a.本系統(tǒng)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(yè)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(xiàn)多終端業(yè)務共享。

c.應用支撐層利用各種通用性平臺實現(xiàn)不同基礎(chǔ)設(shè)施層與應用層之間的互通，構(gòu)建多終端數(shù)據(jù)應用共享服務，滿足多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通。

d.數(shù)據(jù)中心層是系統(tǒng)中所有數(shù)據(jù)信息存儲與管理的邏輯表現(xiàn)，實現(xiàn)對各類數(shù)據(jù)資源的統(tǒng)一存儲、統(tǒng)一管理，以構(gòu)成業(yè)務應用層的數(shù)據(jù)資源支撐環(huán)境，包含基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、業(yè)務數(shù)據(jù)庫、空間數(shù)據(jù)庫和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)庫，對眾多的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的管理。

e.物聯(lián)感知層實現(xiàn)遙感數(shù)據(jù)、無人機監(jiān)測數(shù)據(jù)、河道采砂監(jiān)控、水利工程監(jiān)控、視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)的整合匯集，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的傳輸與高效感知。

2 關(guān)鍵技術(shù)

a.富互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(Rich Internet Application，RIA)，是將桌面APP的交互用戶體驗與傳統(tǒng)Web應用的靈活部署和低成本結(jié)合起來的應用，該技術(shù)提供了靈活多樣的用戶界面控制元素[9]和豐富的數(shù)據(jù)模型來處理客戶端復雜的數(shù)據(jù)流程，可以實現(xiàn)用戶在執(zhí)行操作之前讀取服務器數(shù)據(jù)。當用戶需要數(shù)據(jù)時，客戶端直接響應不必向服務器發(fā)送請求，大大縮短了程序反應時間。而基于Ajax的RIA的開發(fā)模式解決了傳統(tǒng)Web開發(fā)只負責靜態(tài)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(yōu)點，適合基于多種終端的開發(fā)。

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

c.Oracle數(shù)據(jù)庫是甲骨文公司推出的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，由于其采用結(jié)構(gòu)化的語句、支持多種操作平臺、具備海量數(shù)據(jù)存儲模式的特點，因此符合多種終端應用的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)要求，數(shù)據(jù)庫設(shè)計階段分為需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計、物理結(jié)構(gòu)設(shè)計、數(shù)據(jù)庫實施以及數(shù)據(jù)庫運行維護階段。

3 平臺功能實現(xiàn)

河南省河長制信息管理系統(tǒng)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(tǒng)顯示河長制所有復雜的工作流程及數(shù)據(jù)分析展示等功能，主要由具有監(jiān)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(jiān)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(quán)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(tǒng)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(shè)置不同的用戶角色，根據(jù)不同角色賦予不同的功能權(quán)限，實現(xiàn)河長制人員全覆蓋。

管理員負責人員及政區(qū)的增、刪、改、權(quán)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(jié)案；專項統(tǒng)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(tǒng)計工作；公文管理人員負責跨部門之間的信息流轉(zhuǎn)；成員單位可以有效地協(xié)同各項工作的開展；考核組通過量化考核指標，將水環(huán)境治理和保護落到實處。

該系統(tǒng)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(quán)限為全省18個地市、202個縣區(qū)、2200多個鄉(xiāng)鎮(zhèn)、上萬個行政村莊的河長建立河流分級河長信息名錄，根據(jù)空間拓撲關(guān)系建立關(guān)聯(lián)，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(huán)操作。事件管理支持對河長巡河發(fā)現(xiàn)的問題以及群眾舉報、暗訪發(fā)現(xiàn)、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(jié)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(tǒng)計，獲取數(shù)據(jù)支撐。統(tǒng)計分析其他模塊產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，運用數(shù)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(jié)果。

3.2 移動端

以河南省河長制信息管理系統(tǒng)后臺功能為驅(qū)動，針對移動端用戶開發(fā)河長移動端與PC端的數(shù)據(jù)進行互聯(lián)互通。移動端主要由省市縣三級河長制辦公室和省市縣鄉(xiāng)村五級河長使用，省市縣三級用戶側(cè)重于管理督查，鄉(xiāng)鎮(zhèn)和村級基層河長側(cè)重于巡查等基礎(chǔ)功能。移動端實現(xiàn)了各級河長對其負責區(qū)域的河長制工作一并掌握，在今日摘要和統(tǒng)計分析模塊實時查詢所轄區(qū)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(xiàn)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(fā)了輕量級的巡河小程序，主要使用對象是鄉(xiāng)鎮(zhèn)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(tài)、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(xiàn)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(fā)現(xiàn)問題則巡河結(jié)束，若發(fā)現(xiàn)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(tài)、公眾監(jiān)督、河湖信息等內(nèi)容。公眾在工作動態(tài)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(jiān)督內(nèi)進行河湖問題舉報和建議，在河湖信息里查閱相關(guān)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(jié) 語

基于多終端協(xié)同的河長制信息系統(tǒng)實現(xiàn)了“橫向到邊、縱向到底、深度融合”的業(yè)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(fā)布。2020年，基于多終端協(xié)同的河長制信息系統(tǒng)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(jié)案658件；巡河事件在線處置結(jié)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(xiàn)了跨部門協(xié)同管理，為河長制工作提供了堅實的技術(shù)支撐。但是該系統(tǒng)在智慧決策方面還有欠缺，為實現(xiàn)以信息化促“智慧治河”，如何發(fā)揮人工智能、智慧應用等是以后需要研究的方向。