黃曉闖

(遼寧江河水利水電新技術(shù)設(shè)計(jì)研究院有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110003)

為全面實(shí)施河長(zhǎng)制，有效恢復(fù)河湖健康生命、推進(jìn)水生態(tài)文明建設(shè)，遼寧省人民政府辦公廳印發(fā)《關(guān)于印發(fā)遼寧省實(shí)施河長(zhǎng)制工作方案》的通知(遼政辦發(fā)[2017]30號(hào)，以下簡(jiǎn)稱《方案》)?！斗桨浮分忻鞔_指出：各級(jí)、各相關(guān)部門要統(tǒng)一建立河長(zhǎng)制信息管理與服務(wù)系統(tǒng)，并實(shí)施信息共享。應(yīng)將河長(zhǎng)信息、實(shí)施方案、考核辦法及標(biāo)準(zhǔn)、考核結(jié)果、責(zé)任追究及其他重要事件等情況納入管理系統(tǒng)實(shí)施管理。遼寧省河長(zhǎng)制辦公室要求各市河長(zhǎng)制辦公室加快推進(jìn)和規(guī)范河長(zhǎng)制湖長(zhǎng)制管理信息系統(tǒng)建設(shè)，并明確長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)為實(shí)施社會(huì)化“共享開發(fā)”，實(shí)現(xiàn)“三端服務(wù)”功能(PC端、手機(jī)APP、微信公眾號(hào))，打造智慧水利窗口，實(shí)現(xiàn)河長(zhǎng)、河流等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)查詢、檢索、統(tǒng)計(jì)和分析等功能。

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

1 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)與任務(wù)

1.1 建設(shè)目標(biāo)

“新民市河長(zhǎng)制湖長(zhǎng)制信息系統(tǒng)”充分依據(jù)國(guó)家、省、市“河長(zhǎng)制”工作開展的相關(guān)文件要求，在系統(tǒng)建設(shè)前期即開始對(duì)新民市河長(zhǎng)制相關(guān)基礎(chǔ)資料與數(shù)據(jù)全面調(diào)查與梳理，理清河長(zhǎng)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(chǔ)，明確數(shù)據(jù)來(lái)源、數(shù)據(jù)內(nèi)容及數(shù)據(jù)格式等細(xì)節(jié)。在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)框架下，開展復(fù)核整理工作，構(gòu)建河長(zhǎng)制綜合數(shù)據(jù)庫(kù)，為新民市河長(zhǎng)制各項(xiàng)工作的開展提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支撐，實(shí)現(xiàn)新民市河長(zhǎng)制管理范圍全覆蓋、工作過程全覆蓋和業(yè)務(wù)信息全支撐，為河長(zhǎng)制工作提供全面的信息化服務(wù)保障。

1.2 建設(shè)任務(wù)

系統(tǒng)主要建設(shè)任務(wù)包括：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)調(diào)查收集，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)梳理與制作，信息共享整合，數(shù)據(jù)處理與河長(zhǎng)制綜合數(shù)據(jù)庫(kù)建立，河長(zhǎng)制管理信息系統(tǒng)軟件開發(fā)以及技術(shù)培訓(xùn)等。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)總體框架

河長(zhǎng)制湖長(zhǎng)制信息系統(tǒng)平臺(tái)建設(shè)必須與遼寧省、沈陽(yáng)市平臺(tái)數(shù)據(jù)對(duì)接及資源共享，能夠?qū)崿F(xiàn)省、市、縣(區(qū))河長(zhǎng)制各類基礎(chǔ)信息、動(dòng)態(tài)信息、空間信息的互聯(lián)互通，保證各級(jí)平臺(tái)的無(wú)縫對(duì)接。系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路、軟件架構(gòu)及總體框架與遼寧省河長(zhǎng)制信息管理平臺(tái)建設(shè)盡量保持一致；但在頂層設(shè)計(jì)的過程中，以新民市河長(zhǎng)制的實(shí)際管理情況出發(fā)，為日后的河長(zhǎng)制管理工作提供基礎(chǔ)的管理平臺(tái)。系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖1所示。

河長(zhǎng)制管理信息系統(tǒng)以“云(水利云)、網(wǎng)(電子政務(wù)外網(wǎng))、端(各種采集端、終端設(shè)備)、臺(tái)(水利應(yīng)用公共平臺(tái))、庫(kù)(綜合數(shù)據(jù)庫(kù))”為重點(diǎn)的水利信息化基礎(chǔ)設(shè)施為基礎(chǔ)，以“互聯(lián)網(wǎng)+水利”的思路，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)手段，建設(shè)集河長(zhǎng)應(yīng)用與行業(yè)應(yīng)用于一體的統(tǒng)一的河長(zhǎng)管理平臺(tái)，以系統(tǒng)整合為契機(jī)，梳理管理體系，提供河長(zhǎng)管理的一站式服務(wù)，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(jì)曲線等手段為河長(zhǎng)管理提供服務(wù)。

圖1 總體架構(gòu)圖

水利應(yīng)用公共平臺(tái)提供對(duì)河長(zhǎng)制管理信息系統(tǒng)的整合接入服務(wù)。河長(zhǎng)制綜合管理信息平臺(tái)主要包括綜合統(tǒng)計(jì)、綜合查詢、河長(zhǎng)綜合管理平臺(tái)(事件管理、巡查管理、考核評(píng)價(jià)等)、業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)、系統(tǒng)管理(基礎(chǔ)信息、站點(diǎn)信息、配置管理等)、河長(zhǎng)移動(dòng)辦公以及微信公眾服務(wù)等功能模塊，同時(shí)基于該平臺(tái)提供的降水服務(wù)、水位服務(wù)、水質(zhì)服務(wù)、氣象服務(wù)、預(yù)報(bào)服務(wù)、多媒體服務(wù)、數(shù)據(jù)模型、水質(zhì)模型等基礎(chǔ)應(yīng)用支撐服務(wù)，為水利應(yīng)用公共平臺(tái)提供必要的服務(wù)補(bǔ)充和技術(shù)保障。

河長(zhǎng)制管理信息系統(tǒng)基于遼寧省水利專網(wǎng)、政務(wù)外網(wǎng)以及通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，收集來(lái)自采集端、終端設(shè)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(cè)信息、水域岸線信息等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境交換不同的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。

綜合數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)是在現(xiàn)有已建設(shè)成果的基礎(chǔ)上，對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充和完善，主要包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、動(dòng)態(tài)信息業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)、空間數(shù)據(jù)庫(kù)和多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)，基于河長(zhǎng)制管理信息系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)服務(wù)、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(duì)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)補(bǔ)充完善過程中的統(tǒng)一管理和維護(hù)，為智慧水利云大數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)分析、挖掘、預(yù)報(bào)及可視化等應(yīng)用提供重要的數(shù)據(jù)來(lái)源和存儲(chǔ)介質(zhì)。

河長(zhǎng)制管理信息系統(tǒng)可利用智慧水利云提供的云平臺(tái)設(shè)施、大數(shù)據(jù)中心以及云計(jì)算應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)面向不同等級(jí)用戶的場(chǎng)景化應(yīng)用、一張圖GIS應(yīng)用、社會(huì)公眾化服務(wù)應(yīng)用等，逐步具備向社會(huì)公眾提供行政審批、政務(wù)公開等政民互動(dòng)服務(wù)功能。

河長(zhǎng)制管理信息系統(tǒng)由7個(gè)層面分層支持體系、兩大保障體系共同構(gòu)成，其中分層支持體系包括信息采集傳輸、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、硬件設(shè)施、數(shù)據(jù)資源、應(yīng)用支撐、業(yè)務(wù)應(yīng)用和應(yīng)用交互；兩個(gè)保障體系包括信息安全體系和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系。

2.2 軟件架構(gòu)

河長(zhǎng)制管理信息系統(tǒng)軟件依托智慧水利云提供的云平臺(tái)設(shè)施、大數(shù)據(jù)中心以及“互聯(lián)網(wǎng)+水利”的思路，結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)手段，整體軟件結(jié)構(gòu)分為七個(gè)部分。軟件架構(gòu)如圖2所示。

(1)數(shù)據(jù)采集層

通過監(jiān)測(cè)設(shè)備采集河長(zhǎng)制綜合管理信息平臺(tái)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(dòng)終端設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)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(kù)的補(bǔ)充完善建設(shè)任務(wù)提供必要的數(shù)據(jù)來(lái)源和支撐。

圖2 軟件架構(gòu)圖

(2)網(wǎng)絡(luò)傳輸層

基于符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的通信網(wǎng)絡(luò)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(lái)的各類水雨情、水質(zhì)、監(jiān)測(cè)以及多媒體數(shù)據(jù)等通過不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和協(xié)議實(shí)時(shí)傳輸并存儲(chǔ)到平臺(tái)的綜合數(shù)據(jù)庫(kù)中，為大數(shù)據(jù)中心不同的數(shù)據(jù)應(yīng)用服務(wù)(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(wù)層

為河長(zhǎng)制綜合管理信息平臺(tái)大數(shù)據(jù)應(yīng)用提供必要的數(shù)據(jù)服務(wù)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(wù)等。

(4)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層

大數(shù)據(jù)服務(wù)將匯集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、清洗、分類及校核等操作，通過不同的數(shù)據(jù)服務(wù)接口將加工好的數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)至不同的數(shù)據(jù)庫(kù)中，包括實(shí)時(shí)庫(kù)、基礎(chǔ)庫(kù)、業(yè)務(wù)庫(kù)、空間庫(kù)和多媒體庫(kù)，大數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一對(duì)不同類型的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行集中管理和控制，為應(yīng)用支撐服務(wù)提供符合一定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)內(nèi)容和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)媒介文件。

(5)應(yīng)用支撐層

為河長(zhǎng)制綜合管理信息平臺(tái)提供核心的應(yīng)用支撐數(shù)據(jù)及模型服務(wù)，包括降水、流量、水質(zhì)、墑情、預(yù)報(bào)服務(wù)，數(shù)據(jù)、調(diào)度、水動(dòng)力以及水環(huán)境模型等，通過不斷增加的服務(wù)組件及基于松耦合模式的支撐服務(wù)機(jī)制，確保平臺(tái)應(yīng)用服務(wù)及應(yīng)用展現(xiàn)的可擴(kuò)展性和較好平臺(tái)兼容性。

(6)應(yīng)用服務(wù)層

河長(zhǎng)制管理信息系統(tǒng)的主要應(yīng)用服務(wù)充分實(shí)現(xiàn)與水利廳內(nèi)部與外部現(xiàn)有其他應(yīng)用系統(tǒng)的資源整合與數(shù)據(jù)集成，通過系統(tǒng)管理應(yīng)用服務(wù)對(duì)平臺(tái)中已實(shí)現(xiàn)及接入的應(yīng)用系統(tǒng)和移動(dòng)應(yīng)用進(jìn)行用戶、角色、權(quán)限、代碼等配置管理?；谠朴?jì)算技術(shù)，提供對(duì)大數(shù)據(jù)的集中、分布式處理請(qǐng)求、數(shù)據(jù)模型驅(qū)動(dòng)運(yùn)行及數(shù)據(jù)挖掘與可視化分析及展現(xiàn)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)手段。

(7)應(yīng)用展現(xiàn)層

基于應(yīng)用服務(wù)提供的不同數(shù)據(jù)及業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)資源，為水利廳內(nèi)部用戶、外部用戶以及社會(huì)公眾用戶提供不同應(yīng)用場(chǎng)景下的應(yīng)用組合，如河長(zhǎng)制管理平臺(tái)、社會(huì)公眾發(fā)布平臺(tái)、微信公眾服務(wù)平臺(tái)、河長(zhǎng)移動(dòng)辦公應(yīng)用平臺(tái)等特殊應(yīng)用場(chǎng)景下的綜合服務(wù)平臺(tái)。

3 水利一張圖制作與發(fā)布

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

其中，地圖制作按照CH/Z9011—2011《地理信息公共服務(wù)平臺(tái)電子地圖數(shù)據(jù)規(guī)范》進(jìn)行地圖分級(jí)；需要制定系統(tǒng)專用符號(hào)庫(kù)及配色方案用于電子地圖的符號(hào)化，使各種要素在地圖上更加清晰的表達(dá)出來(lái)。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(wù)，地圖服務(wù)以O(shè)GC 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(chǔ)底圖的整理、切片、發(fā)布服務(wù)；遙感地圖的整理，發(fā)布服務(wù)，以及水庫(kù)、河流、灌區(qū)等空間屬性信息發(fā)布等。

4 結(jié)論

“新民市河長(zhǎng)制湖長(zhǎng)制信息系統(tǒng)”是“遼寧省河長(zhǎng)制湖長(zhǎng)制信息系統(tǒng)”的有機(jī)組成部分。系統(tǒng)以新民市河長(zhǎng)制管理工作實(shí)際為出發(fā)點(diǎn)，能夠有效實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與遼寧省、沈陽(yáng)市平臺(tái)數(shù)據(jù)對(duì)接與資源共享，能夠?qū)崿F(xiàn)省、市、縣(區(qū))河長(zhǎng)制各類基礎(chǔ)信息、動(dòng)態(tài)信息、空間信息的互聯(lián)互通，保證各級(jí)平臺(tái)的無(wú)縫對(duì)接。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)新民市河長(zhǎng)制管理范圍全覆蓋、工作過程全覆蓋和業(yè)務(wù)信息全支撐，為河長(zhǎng)制工作提供全面的信息化服務(wù)保障，從而有效地促進(jìn)新民市河長(zhǎng)制管理工作更加有效、高效的開展。