沈世平， 林 平， 趙亞南， 謝振平， 劉 淵

(1.無(wú)錫市河道堤閘管理處， 江蘇 無(wú)錫 214031；2.江南大學(xué)人工智能與計(jì)算機(jī)學(xué)院， 江蘇 無(wú)錫 214122)

1 概 述

河長(zhǎng)制是為解決日益嚴(yán)重的水環(huán)境污染問(wèn)題而進(jìn)行的一項(xiàng)改革創(chuàng)新措施。河長(zhǎng)制主要通過(guò)強(qiáng)化首長(zhǎng)責(zé)任制推進(jìn)水治理體系的管理力量整合，以使復(fù)雜、多源的河道水治理工作有一個(gè)綜合性的管理和整體性的部署落實(shí)[1]，無(wú)錫市是河長(zhǎng)制工作在全國(guó)的首要推廣者和大力實(shí)踐者。

近年來(lái)，無(wú)錫市推行“河長(zhǎng)制”的做法受到了省內(nèi)外的肯定，但因缺乏更有效的信息工具，缺乏規(guī)范便捷的業(yè)務(wù)流程導(dǎo)致“河長(zhǎng)制”在持續(xù)發(fā)揮作用和再創(chuàng)新上問(wèn)題凸出[2-3]。無(wú)錫市水利局已建了無(wú)錫市防汛指揮決策支持系統(tǒng)、防汛遙測(cè)遙視系統(tǒng)、江蘇省水資源管理信息系統(tǒng)一期工程無(wú)錫分系統(tǒng)、江南大學(xué)數(shù)字化節(jié)水監(jiān)管物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)示范工程、太湖流域水質(zhì)水量自動(dòng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)工程測(cè)站系統(tǒng)、無(wú)錫市感知太湖智能調(diào)度管理系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)。目前無(wú)錫的河湖管理系統(tǒng)正在建設(shè)，但是河長(zhǎng)制信息管理平臺(tái)尚屬空白。市河道處牽頭于2016年開(kāi)發(fā)上線了初步的市河長(zhǎng)辦基礎(chǔ)信息交換平臺(tái)，并針對(duì)市級(jí)河長(zhǎng)的使用需求，于2017年開(kāi)發(fā)了無(wú)錫市級(jí)河長(zhǎng)APP原型。但這些系統(tǒng)還遠(yuǎn)不夠集成，未能很大程度上提升河長(zhǎng)制管理的綜合效能。為此，更加綜合性的河長(zhǎng)制信息平臺(tái)建設(shè)成為了河長(zhǎng)制工作向縱深推進(jìn)的必然要求。

為此，無(wú)錫市于2018年計(jì)劃深入開(kāi)展河長(zhǎng)制信息平臺(tái)建設(shè)，重點(diǎn)推進(jìn)綜合性信息平臺(tái)的建設(shè)，以構(gòu)建便捷的部門(mén)間、上下間的溝通渠道，快速形成針對(duì)問(wèn)題的發(fā)現(xiàn)、整改、跟進(jìn)等環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)流程，強(qiáng)化日常業(yè)務(wù)辦理，規(guī)范日常業(yè)務(wù)流程，增強(qiáng)河長(zhǎng)制制度執(zhí)行力，提升管理效果[4]。

無(wú)錫河長(zhǎng)制綜合信息平臺(tái)考慮以河長(zhǎng)制的“水資源管理、水污染防治、水環(huán)境治理、水生態(tài)修復(fù)、河湖資源保護(hù)、河湖執(zhí)法監(jiān)督、河湖長(zhǎng)效管護(hù)、河湖綜合功能”等八大工作任務(wù)為管理需求，整合接入河道相關(guān)的多源信息數(shù)據(jù)，特別是河道視頻監(jiān)管數(shù)據(jù)，以及基于區(qū)塊鏈存證的水質(zhì)數(shù)據(jù)等，使得新的綜合性平臺(tái)在各項(xiàng)數(shù)據(jù)的快速互通、管理策略的有效執(zhí)行上獲得全面的效能提升，為無(wú)錫河道管理建設(shè)提供更加有力的信息化手段支撐。

2 建設(shè)原則

在深入調(diào)研無(wú)錫市“河長(zhǎng)制”河湖管理模式的基礎(chǔ)上，根據(jù)江蘇省與無(wú)錫市河長(zhǎng)制河湖管護(hù)的自身特點(diǎn)，并結(jié)合具體現(xiàn)狀，考慮以河湖管護(hù)核心業(yè)務(wù)為主線，以監(jiān)測(cè)監(jiān)控為數(shù)據(jù)依托，從實(shí)際業(yè)務(wù)需求分析入手，明確無(wú)錫河長(zhǎng)制綜合信息平臺(tái)的建設(shè)目標(biāo)和業(yè)務(wù)功能。

綜合平臺(tái)考慮引入云計(jì)算、大數(shù)據(jù)技術(shù)手段，摒棄以往煙囪式的信息系統(tǒng)構(gòu)建方式，以集約化建設(shè)市級(jí)河長(zhǎng)制水利云，統(tǒng)一基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)，減小低水平重復(fù)投資，提高基礎(chǔ)設(shè)施利用率。進(jìn)而，建設(shè)中需要制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)采集規(guī)范，推進(jìn)水利信息資源整合；在SaaS(軟件即服務(wù))模式下建設(shè)統(tǒng)一的河長(zhǎng)制綜合管理系統(tǒng)，利用扁平化的系統(tǒng)建設(shè)和部署改變以往按行政層級(jí)進(jìn)行獨(dú)立建設(shè)的樹(shù)形組織方式，將軟件功能平臺(tái)化，使用戶可按需對(duì)平臺(tái)功能進(jìn)行訪問(wèn)。

綜合平臺(tái)應(yīng)考慮統(tǒng)一的門(mén)戶實(shí)現(xiàn)，統(tǒng)一的信息安全體系，以支撐市-區(qū)縣-鎮(zhèn)三級(jí)統(tǒng)一的河長(zhǎng)制河湖管理信息化服務(wù)覆蓋；應(yīng)制定完善的組織保障體系，滿足河長(zhǎng)制信息服務(wù)平臺(tái)科學(xué)合理的、經(jīng)濟(jì)高效的、可持化的發(fā)展。

此外，綜合平臺(tái)應(yīng)主要考慮好以下3個(gè)方面需求的有效整合。

2.1 河道相關(guān)數(shù)據(jù)的靜態(tài)展現(xiàn)

河長(zhǎng)制管理信息平臺(tái)是各級(jí)河長(zhǎng)的助手，要求從鄉(xiāng)鎮(zhèn)街道、村社區(qū)逐級(jí)靜態(tài)展現(xiàn)水環(huán)境質(zhì)量、污染減排情況、亂傾倒垃圾，亂采亂挖河沙整治等專題情況，也應(yīng)在 GIS 地圖上展現(xiàn)不同類型的污染源分布、不同類型的投訴事件分布等情況。

2.2 基于數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)管理

通過(guò)數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)、數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)形成數(shù)據(jù)關(guān)系網(wǎng)，將水質(zhì)事件、綜合治理方案、治理計(jì)劃、河長(zhǎng)公示牌等信息化，提供建設(shè)項(xiàng)目、目標(biāo)、河道巡查、公眾參與、業(yè)務(wù)受理等水環(huán)境治理的動(dòng)態(tài)管理。

2.3 管理工作的常態(tài)跟蹤

在靜態(tài)展現(xiàn)和動(dòng)態(tài)管理的基礎(chǔ)上，平臺(tái)要能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)報(bào)表分析、智能分析，以及落實(shí)河長(zhǎng)制長(zhǎng)效管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)河道日常管理、考核管理、協(xié)調(diào)指揮等常態(tài)跟蹤功能，方便工作協(xié)調(diào)、下級(jí)向上級(jí)工作匯報(bào)、突發(fā)事件指揮的協(xié)調(diào)。

3 平臺(tái)核心設(shè)計(jì)

3.1 總體架構(gòu)

依據(jù)建設(shè)原則思考，設(shè)計(jì)了無(wú)錫河長(zhǎng)制綜合信息平臺(tái)總體架構(gòu)(圖1)。整個(gè)平臺(tái)包括基礎(chǔ)底層、數(shù)據(jù)層、支撐層和應(yīng)用層，以及貫穿整個(gè)生命周期的安全體系和技術(shù)規(guī)范?；A(chǔ)底層由基礎(chǔ)軟硬件設(shè)施組成，保障平臺(tái)的硬件運(yùn)行環(huán)境；數(shù)據(jù)層管理平臺(tái)所涉及的相關(guān)數(shù)據(jù)資源，包含河湖基礎(chǔ)信息資源、河湖工程信息資源、河湖水資源信息資源、河湖資源保護(hù)信息資源、河湖水污染防治信息資源、河湖水環(huán)境治理信息資源等；支撐層對(duì)通用工具和服務(wù)歸納封裝，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)支撐模塊的復(fù)用；應(yīng)用層面向用戶，具體服務(wù)于河長(zhǎng)制日常管理工作。

在技術(shù)手段方面，基于當(dāng)前信息化系統(tǒng)建設(shè)的最新認(rèn)識(shí)，無(wú)錫河長(zhǎng)制綜合信息平臺(tái)建設(shè)采用符合面向服務(wù)架構(gòu)(service-oriented architecture, SOA)的設(shè)計(jì)思想。該方案考慮將各種服務(wù)資源部署在統(tǒng)一的服務(wù)平臺(tái)上，并進(jìn)行集成的服務(wù)注冊(cè)、管理與發(fā)布；通過(guò)消息中間件和服務(wù)組件技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種設(shè)備資源、數(shù)據(jù)資源、服務(wù)資源和應(yīng)用資源的統(tǒng)一管理；通過(guò)信息服務(wù)門(mén)戶(Portal)技術(shù)、混合云、大數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)開(kāi)展信息資源與業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的集成與整合。

圖1 無(wú)錫河長(zhǎng)制綜合信息平臺(tái)總體架構(gòu)

3.2 專題數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)

將目前已有水利數(shù)據(jù)地圖數(shù)據(jù)按照河長(zhǎng)制的八大管理目標(biāo)，建設(shè)河道基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、水網(wǎng)技術(shù)數(shù)據(jù)、項(xiàng)目數(shù)據(jù)、污染源數(shù)據(jù)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、監(jiān)控視頻等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)；按照河道、河長(zhǎng)、網(wǎng)格、行政區(qū)域、業(yè)務(wù)等地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)并結(jié)合補(bǔ)充普查等措施，生成河長(zhǎng)制專題地圖服務(wù)，為市本級(jí)及各區(qū)鎮(zhèn)提供河長(zhǎng)制水利專題“一張圖”服務(wù)。根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，建立河長(zhǎng)制數(shù)據(jù)庫(kù)，滿足行業(yè)應(yīng)用并提供訪問(wèn)服務(wù)。

河長(zhǎng)制管理數(shù)據(jù)是支撐河長(zhǎng)制管理業(yè)務(wù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，為了與其他業(yè)務(wù)應(yīng)用之間實(shí)現(xiàn)信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同[5-6]。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與建設(shè)應(yīng)遵守以下要求：

采用面向?qū)ο蠓椒?，貫穿河長(zhǎng)制管理數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)建設(shè)的全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)河長(zhǎng)制相關(guān)數(shù)據(jù)時(shí)間、空間、屬性、關(guān)系和元數(shù)據(jù)的一體化管理；

采用統(tǒng)一對(duì)象代碼編碼規(guī)則，確保對(duì)象代碼的唯一性和穩(wěn)定性，為各級(jí)河長(zhǎng)制管理信息系統(tǒng)信息共享提供規(guī)范、權(quán)威和高效的數(shù)據(jù)支撐；

采用統(tǒng)一的信息分類與代碼標(biāo)準(zhǔn)，并針對(duì)每類對(duì)象及其相關(guān)屬性，明確編碼規(guī)則和具體代碼；

按照河長(zhǎng)制對(duì)象生命周期和屬性有效時(shí)間設(shè)計(jì)全時(shí)空的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)，保障各種信息歷史記錄的可追溯性。

具體的數(shù)據(jù)庫(kù)組成如圖2所示，河長(zhǎng)制信息管理系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)行所涉及的信息包括靜態(tài)基礎(chǔ)信息、動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)管理信息、屬性信息、地理空間信息等。

圖2 河長(zhǎng)制數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)

3.2.1 靜態(tài)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)包含河湖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、組織體系結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、工作制度數(shù)據(jù)、一河一檔數(shù)據(jù)，以及一河一策數(shù)據(jù)等。

3.2.2 動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)

動(dòng)態(tài)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)包括河長(zhǎng)制管理工作中的主要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息包括巡河管理數(shù)據(jù)、事件處理數(shù)據(jù)、抽查督導(dǎo)數(shù)據(jù)、考核評(píng)估數(shù)據(jù)、監(jiān)督數(shù)據(jù)和來(lái)自各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)的各類監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

3.2.3 屬性數(shù)據(jù)庫(kù)

屬性數(shù)據(jù)庫(kù)用以建立河長(zhǎng)制對(duì)象、主要業(yè)務(wù)之間的規(guī)范關(guān)系，相應(yīng)的數(shù)據(jù)表主要如下：河長(zhǎng)制對(duì)象表：用來(lái)按類存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)對(duì)象代碼及生命周期信息；河長(zhǎng)制對(duì)象基礎(chǔ)表：用來(lái)按類存儲(chǔ)系統(tǒng)內(nèi)對(duì)象基礎(chǔ)信息，用于識(shí)別和區(qū)別不同對(duì)象；河長(zhǎng)制主要業(yè)務(wù)表：用來(lái)按類和業(yè)務(wù)存儲(chǔ)管理河長(zhǎng)制管理業(yè)務(wù)信息；河長(zhǎng)制對(duì)象關(guān)系表：用來(lái)存儲(chǔ)河長(zhǎng)制對(duì)象之間的關(guān)系；河長(zhǎng)制元數(shù)據(jù)庫(kù)表：用來(lái)存儲(chǔ)元數(shù)據(jù)信息。

3.2.4 空間數(shù)據(jù)庫(kù)

河長(zhǎng)制空間數(shù)據(jù)主要包括遙感影像數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、河長(zhǎng)制對(duì)象空間數(shù)據(jù)、河長(zhǎng)制專題圖數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)共享數(shù)據(jù)等?？臻g數(shù)據(jù)庫(kù)既有空間屬性，也具有時(shí)間屬性，具備歷史空間數(shù)據(jù)可查詢功能。

3.3 敏感數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈存證系統(tǒng)

河長(zhǎng)制河道管理制度是以河長(zhǎng)責(zé)任制為驅(qū)動(dòng)的河道生態(tài)環(huán)境保護(hù)制度。因此，河道治理工作數(shù)據(jù)的可信性、公開(kāi)透明性是河長(zhǎng)責(zé)任制得到有效發(fā)揮的重要前提。然而，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理方式難以從源頭和機(jī)制上保障河道治理工作數(shù)據(jù)的可信度和透明度，也無(wú)法更為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)貙?shí)現(xiàn)治理過(guò)程數(shù)據(jù)的可追溯性，以及保障河長(zhǎng)制工作的長(zhǎng)效執(zhí)行力。

區(qū)塊鏈[7-8]作為一種新興的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，其底層采用的是分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、共識(shí)機(jī)制、加密算法等核心技術(shù)。區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)具有不可篡改、公開(kāi)透明、永久保存的特性。引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)，可對(duì)河道管理中涉及的重要敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行存證管理。結(jié)合平臺(tái)具體需求，設(shè)計(jì)考慮如圖3所示的河長(zhǎng)制重要數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈存證系統(tǒng)架構(gòu)。

圖3 河長(zhǎng)制重要數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈存證系統(tǒng)

上述系統(tǒng)的底層采用超級(jí)賬本(hyperledger fabric)區(qū)塊鏈框架搭建私有鏈。私有鏈網(wǎng)絡(luò)通過(guò)docker容器部署4個(gè)記賬節(jié)點(diǎn)，采用kafka共識(shí)機(jī)制實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈賬本狀態(tài)的強(qiáng)一致性[9]。智能合約通過(guò)chaincode編寫(xiě)來(lái)實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈賬本的操作。中間層通過(guò)fabric-go-sdk開(kāi)發(fā)區(qū)塊鏈應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)智能合約的調(diào)用以及區(qū)塊鏈賬本狀態(tài)的查詢。上層通過(guò)Gin架構(gòu)建API接口，通過(guò)Rect框構(gòu)建區(qū)塊鏈瀏覽頁(yè)面。

4 應(yīng)用服務(wù)實(shí)現(xiàn)

4.1 主要功能設(shè)計(jì)

4.1.1 PC端管理系統(tǒng)

PC端管理系統(tǒng)主要包括建立河長(zhǎng)制數(shù)據(jù)管理服務(wù)、行政管理服務(wù)、業(yè)務(wù)管理服務(wù)和公共服務(wù)。數(shù)據(jù)管理服務(wù)實(shí)現(xiàn)不同部門(mén)數(shù)據(jù)的互聯(lián)互通，不同來(lái)源數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，不同層級(jí)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一調(diào)用；行政管理服務(wù)實(shí)現(xiàn)上下級(jí)河長(zhǎng)之間、不同業(yè)務(wù)協(xié)同部門(mén)之間信息的互聯(lián)互通、信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同；業(yè)務(wù)管理服務(wù)為水資源管理、水污染防治、水環(huán)境治理、水生態(tài)保護(hù)等提供支持；公共服務(wù)為群眾的網(wǎng)上咨詢、舉報(bào)監(jiān)督、新聞動(dòng)態(tài)、通知公告等提供平臺(tái)。

4.1.2 移動(dòng)應(yīng)用系統(tǒng)

移動(dòng)應(yīng)用系統(tǒng)主要包括移動(dòng)環(huán)境下的信息采集和信息查詢，包括兩大部分：河長(zhǎng)制管理移動(dòng)應(yīng)用和公眾服務(wù)平臺(tái)應(yīng)用。

河長(zhǎng)管理移動(dòng)應(yīng)用：為各級(jí)河長(zhǎng)提供在移動(dòng)終端上進(jìn)行河長(zhǎng)制相關(guān)信息的查詢與業(yè)務(wù)的處理，主要包括河湖(河段)信息、管護(hù)目標(biāo)、工作進(jìn)展、工作成效、監(jiān)督檢查和考核評(píng)估情況等信息以及包括巡河管理、事件處理、考核評(píng)估等業(yè)務(wù)處理；為各級(jí)河長(zhǎng)巡查河湖提供工具，對(duì)巡查河湖過(guò)程進(jìn)行記錄，主要包括巡查時(shí)間、軌跡、日志、照片、視頻、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題等內(nèi)容。

公眾服務(wù)平臺(tái)應(yīng)用：強(qiáng)化公眾監(jiān)督，增進(jìn)與公眾的交流互動(dòng)，充分利用網(wǎng)絡(luò)社交平臺(tái)，融合已有“無(wú)錫河長(zhǎng)制工作”微信公眾號(hào)，提供河長(zhǎng)制管理的社會(huì)監(jiān)督途徑。具體包括治河新聞推送、河湖信息查詢、公眾投訴建議等功能。

4.1.3 巡河功能流程

按照“信息互通、資源共享、協(xié)調(diào)有序、務(wù)實(shí)高效”的原則，各級(jí)河長(zhǎng)辦及責(zé)任單位在明確職責(zé)分工的基礎(chǔ)上，應(yīng)加強(qiáng)溝通聯(lián)系和協(xié)調(diào)配合，在處理跨部門(mén)重要事項(xiàng)時(shí)，通過(guò)加強(qiáng)信息共享、統(tǒng)籌規(guī)劃、聯(lián)合檢查、執(zhí)法聯(lián)動(dòng)等手段來(lái)推進(jìn)河長(zhǎng)制工作開(kāi)展。

平臺(tái)的一個(gè)重要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)對(duì)河長(zhǎng)巡河全過(guò)程的流程化精細(xì)管理。河長(zhǎng)巡河時(shí)，通過(guò)手機(jī)定位、攝像和拍照等功能，在地圖上記錄巡河的軌跡以及巡河過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的巡河事件，錄入巡河現(xiàn)場(chǎng)事件的相關(guān)文字、圖片和音視頻信息后，提交到本級(jí)河長(zhǎng)辦并負(fù)責(zé)處理歸檔，處理不了報(bào)上級(jí)河長(zhǎng)通過(guò)“一事一辦單”協(xié)調(diào)責(zé)任單位進(jìn)行處理，仍處理不了則報(bào)市級(jí)河長(zhǎng)辦通過(guò)“一事一辦單”報(bào)請(qǐng)市級(jí)總河長(zhǎng)協(xié)調(diào)相關(guān)責(zé)任單位進(jìn)行處理。相應(yīng)的巡河工作流程，見(jiàn)圖4。

4.2 上下級(jí)管理對(duì)接功能

平臺(tái)同樣需要遵循“江蘇省智慧水利實(shí)施意見(jiàn)”的發(fā)展方向、建設(shè)重點(diǎn)和總體布局，切實(shí)把握和落實(shí)好國(guó)家及省級(jí)水利信息化的相關(guān)規(guī)范要求。在與省級(jí)中心的數(shù)據(jù)交換共享方面，應(yīng)充分調(diào)用省中心提供的公共服務(wù)和業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)資源，例如充分調(diào)用江蘇省地理信息系統(tǒng)發(fā)布的地圖服務(wù)；針對(duì)無(wú)錫市自行開(kāi)發(fā)的部分基礎(chǔ)信息和空間信息的個(gè)性化服務(wù)，需注冊(cè)到省中心，實(shí)現(xiàn)水利信息資源整合共享。此外，也需要考慮與省、市之間的數(shù)據(jù)共享接口，能將預(yù)警信息、災(zāi)情信息等快速進(jìn)行上報(bào)，并接收下達(dá)的各類指令信息。

在市河長(zhǎng)制綜合信息平臺(tái)總體規(guī)劃時(shí)，也有必要對(duì)縣(區(qū))河長(zhǎng)信息化建設(shè)提供技術(shù)指導(dǎo)。區(qū)縣河長(zhǎng)信息化建設(shè)可以依托原水利信息化平臺(tái)，遵循市局總體規(guī)劃的要求，實(shí)現(xiàn)與市河長(zhǎng)制信息平臺(tái)的銜接。綜合地，平臺(tái)的上下級(jí)管理對(duì)接框架，見(jiàn)圖5。

4.3 核心數(shù)據(jù)區(qū)塊鏈存證功能

平臺(tái)中設(shè)計(jì)將河湖水質(zhì)(市級(jí)河長(zhǎng)河湖、河道環(huán)境綜合治理、黑臭水體、重點(diǎn)水功能區(qū)、入湖河道)數(shù)據(jù)放在區(qū)塊鏈中存儲(chǔ)，并且向用戶提供鏈上數(shù)據(jù)存儲(chǔ)證明的功能接口，以有效防止數(shù)據(jù)篡改和偽造，提升管理工作的可信度和執(zhí)行力。 在具體實(shí)現(xiàn)中，為了更好地方便信息平臺(tái)的綜合集成，平臺(tái)中采用了區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)復(fù)合操作的模式，這一過(guò)程可在數(shù)據(jù)層通過(guò)特定程序自動(dòng)地完成。

圖4 巡河工作流程

圖5 市級(jí)綜合信息平臺(tái)的上下級(jí)對(duì)接管理框架

4.3.1 數(shù)據(jù)存鏈與核驗(yàn)

數(shù)據(jù)通過(guò)存儲(chǔ)接口同步存入本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)以及區(qū)塊鏈中。若在后續(xù)數(shù)據(jù)使用過(guò)程中懷疑數(shù)據(jù)有篡改，可以進(jìn)行“核驗(yàn)”，若檢驗(yàn)數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)在區(qū)塊鏈中數(shù)據(jù)相吻合，則可證明數(shù)據(jù)存儲(chǔ)正常。

4.3.2 數(shù)據(jù)還原

如本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)遭受病毒攻擊、惡意操作等非法篡改，可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)原，數(shù)據(jù)可從區(qū)塊鏈系統(tǒng)中將原始數(shù)據(jù)重新恢復(fù)至本地操作數(shù)據(jù)庫(kù)。

4.3.3 鏈上數(shù)據(jù)查詢

用戶不但可以將水質(zhì)信息上傳至區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，而且可以查詢鏈上水質(zhì)信息的詳情以及追溯某條水質(zhì)信息的歷史變更情況。

平臺(tái)實(shí)現(xiàn)上，綜合接口功能驗(yàn)證和接口壓力測(cè)試報(bào)告可看出，研究創(chuàng)新的重要水質(zhì)信息鏈上存證功能在接口承載一定壓力的情況下，平均每秒的交易吞吐量可達(dá)200 tps，最高可達(dá)500 tps，接口的調(diào)用成功率較高，完全可以滿足正常的業(yè)務(wù)需求。

4.4 基于數(shù)據(jù)匯集的視頻監(jiān)控接入

數(shù)據(jù)匯集服務(wù)主要通過(guò)數(shù)據(jù)交換接口程序?qū)崿F(xiàn)與現(xiàn)有相關(guān)系統(tǒng)中各類河湖監(jiān)管信息的交換與共享。平臺(tái)中考慮設(shè)計(jì)兩類數(shù)據(jù)匯集服務(wù)，第一是平臺(tái)向其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)輸出數(shù)據(jù)；第二是把其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)匯集到本平臺(tái)數(shù)據(jù)資源服務(wù)中。

視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)接入依托統(tǒng)一的視頻監(jiān)控平臺(tái)，充分利用現(xiàn)有水利數(shù)據(jù)中心河湖視頻監(jiān)測(cè)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)包括國(guó)土、環(huán)保、住建、交通、農(nóng)業(yè)等部門(mén)建設(shè)視頻監(jiān)視點(diǎn)進(jìn)行接入、集成與整合，以便在綜合平臺(tái)上就可直接開(kāi)展相關(guān)視頻監(jiān)視調(diào)閱、監(jiān)視攝像頭與云臺(tái)遠(yuǎn)程控制等操作。

具體建設(shè)中，可實(shí)現(xiàn)對(duì)新建、改造等方式建設(shè)的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)視信息進(jìn)行視頻監(jiān)視接入，并建立開(kāi)放的視頻訪問(wèn)接口，供本平臺(tái)業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)展工程視頻監(jiān)視調(diào)閱、監(jiān)視攝像頭與云臺(tái)遠(yuǎn)程控制等操作提供統(tǒng)一的視頻訪問(wèn)接口，并借助水利專網(wǎng)，能進(jìn)一步將視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)接入到統(tǒng)一的視頻監(jiān)控平臺(tái)供業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)調(diào)用。

4.5 用戶界面實(shí)現(xiàn)

4.5.1 PC端管理界面

圖6展示了平臺(tái)的PC端綜合管理首頁(yè)界面，管理人員可通過(guò)圖形百分比方式，及時(shí)監(jiān)管河道斷面、水功能、消除黑臭、入湖河流的治水達(dá)標(biāo)百分比，以及直接開(kāi)展河長(zhǎng)履職、河湖管理、河湖水質(zhì)、交辦督辦、重點(diǎn)工作等管理功能。

圖6 平臺(tái)的PC端管理界面

4.5.2 移動(dòng)端APP用戶界面

圖7展示了平臺(tái)的移動(dòng)APP端首頁(yè)界面，通過(guò)它可以在移動(dòng)環(huán)境下進(jìn)行河道管理工作的開(kāi)展，特別是巡河監(jiān)督工作。在巡河開(kāi)啟模式下，APP會(huì)自動(dòng)記錄巡河路線，并支持現(xiàn)場(chǎng)拍照上傳圖片等功能。此外，也可查看歷史巡河的基本情況和巡河軌跡。

圖7 移動(dòng)APP首頁(yè)界面

整個(gè)平臺(tái)自2019年3月份開(kāi)始上線試運(yùn)行，6月份后已開(kāi)始正式上線運(yùn)行，目前運(yùn)行情況良好，各項(xiàng)功能都能得到有效運(yùn)用。特別地，該平臺(tái)的建成，極大地保障了人大代表參與河長(zhǎng)制工作監(jiān)督的有效性和真實(shí)性，而基于區(qū)塊鏈的水質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)的持續(xù)有效上報(bào)，也為河長(zhǎng)制工作的有效執(zhí)行提供了最為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)和制度支撐。

此外，無(wú)錫市也正在繼續(xù)推進(jìn)河長(zhǎng)制綜合信息平臺(tái)的完善工作，更多地整合多個(gè)部門(mén)涉及河道的基本信息和監(jiān)測(cè)、整治、管理等信息，并考慮引入可視化展示和人工智能分析手段，推進(jìn)河道協(xié)同化、智能化管理。同時(shí)，平臺(tái)將增設(shè)幾十個(gè)水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)站，形成水質(zhì)監(jiān)測(cè)智慧預(yù)警及決策系統(tǒng)。綜合地，構(gòu)建的無(wú)錫河長(zhǎng)制綜合信息平臺(tái)具有很強(qiáng)的功能擴(kuò)展支撐能力，能夠有效地滿足無(wú)錫河長(zhǎng)制管理工作走向全面智慧化的新高地。

5 結(jié) 語(yǔ)

結(jié)合無(wú)錫河長(zhǎng)制管理的實(shí)際工作需求，深化研究了一套河長(zhǎng)制綜合信息平臺(tái)，平臺(tái)以協(xié)助河長(zhǎng)及相關(guān)工作人員更好地落實(shí)河長(zhǎng)制的八大任務(wù)為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)整合資源、共享信息、深化應(yīng)用、促進(jìn)協(xié)同。新的綜合信息平臺(tái)能夠進(jìn)一步增強(qiáng)河長(zhǎng)制的執(zhí)行力，提升管理效能。

平臺(tái)參照SOA的設(shè)計(jì)思想，利用區(qū)塊鏈、云計(jì)算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等關(guān)鍵技術(shù)，以整合河道管理相關(guān)資源數(shù)據(jù)為建設(shè)中心，并通過(guò)開(kāi)發(fā)PC端網(wǎng)頁(yè)管理系統(tǒng)和移動(dòng)APP軟件，為市、區(qū)、鎮(zhèn)、村四級(jí)河長(zhǎng)及相關(guān)人員提供了一個(gè)綜合性的工作平臺(tái)。平臺(tái)涵蓋了河湖信息及巡查信息管理、問(wèn)題交辦與處理、管理工作統(tǒng)計(jì)分析、績(jī)效評(píng)估與考核等功能。平臺(tái)目前已良好地上線運(yùn)行，特別是在人大代表巡河監(jiān)督、水質(zhì)數(shù)據(jù)可信記錄方面發(fā)揮著特別的價(jià)值功能。此外，平臺(tái)也能為下一階段無(wú)錫河長(zhǎng)制管理全面智慧化建設(shè)提供優(yōu)良的基礎(chǔ)支撐。