基于云服务的河湖长制综合信息管理平台设计

吴文会,李 冰

(1.黑龙江测绘地理信息局极地测绘工程中心, 黑龙江 哈尔滨 150081；2.国家测绘地理信息局黑龙江基础地理信息中心，黑龙江 哈尔滨 150081)

江河湖泊具有重要的资源、生态和经济功能[1]。保护江河湖泊，事关人民群众福祉，事关中华民族长远发展。随着经济社会快速发展[2]，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于全面推行河长制的意见》，随后中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于在湖泊实施湖长制的指导意见》，要求加强河湖治理，改善环境质量。水利部推进河长制工作领导小组办公室和水利部信息中心联合印发了《河长制湖长制管理信息系统建设技术指南》，提出建立河长制湖长制管理信息系统，并指出河长制湖长制管理信息系统的总体架构要由基础设施、数据资源、应用支撑服务、业务应用、应用门户、技术规范和安全体系等构成[3-4]。

本文紧扣河湖长制管理需求，围绕河湖长制建设“六大任务”，基于云服务结合移动互联及遥感监测等相关技术，设计了河湖长制综合信息管理平台，实现河湖信息资源直观展示与查询，信息实时监测、任务协同处理、智能便捷考核等信息化管理，为建立长效的河湖长制监测体系，构建完善的“以河定责，以湖定责”的监督管理机制，提供信息化技术支撑与解决方案。

1 平台架构设计

1.1 总体架构

河湖长制综合信息管理平台整体架构包括平台用户以及业务应用、应用支撑服务、信息资源服务和基础设施[5]，涵盖了贯穿4层服务的安全保障体系、信息化保障体系。总体架构按照“统分结合”的思路建设。其中统一建设包括硬件基础设施、信息资源、标准规范体系、安全保障体系建设等。分散建设部分主要是各业务应用的建设，当统一建设部分完成后，开展河湖长制业务应用开发建设，通过不断集成业务应用，解决由资源分割引起的河湖管理低效等问题[6]。整个系统的开发建设遵循信息化项目开发规范和数据标准，并符合信息化建设安全保障体系标准，平台架构见图1。

图1 平台架构图

1.2 技术路线

平台总体基于云服务、WebGIS、J2EE、移动互联、微信、3S等先进技术，采用B/S模式，集合智能手机应用，基于多层技术框架体系构建河湖长制综合信息管理平台。技术路线见图2。

2 河湖长制数据库设计

基于信息资源采集的数据，采用面向对象方法，实现河湖长制相关数据时间、空间、属性、关系和元数据的一体化管理，主要包括基础数据库、动态数据库、属性数据库和空间数据库建设。

2.1 河湖长制一张图

主要包括行政区信息、河湖信息、河长信息、资料信息、文件信息、一河一策等。

2.2 动态数据库

动态数据主要包括实时雨水情监测数据、水源地水功能区水质监测数据、交接断面重点断面水质监测数据、取用水监测数据以及排水口监测数据等，以及事件办理、考核评价、巡河巡查、文件收发等产生的业务管理数据。数据通过信息资源共享交换平台由各数据生产单位提供。

图2 技术路线图

2.3 属性数据库

包括河长制湖长制对象表、对象基础表、主要业务表、对象关系表、元数据表等。

2.4 空间数据库

空间数据库包括基础地理信息数据、地理国情监测数据、河湖长专题数据，并基于“天地图”服务，共同构成河长湖长一张图的空间底图；空间数据库数学基础：采用CGCS2000国家大地坐标系，坐标以经纬度表示，高程基准采用1985国家高程基准；基于空间数据库的地图服务以OGC WMS、WFS、WPS等形式提供。

2.4.1 基础地理数据

基础地理数据包括矢量数据、影像数据。矢量数据：以全省1∶25万、1∶5万、1∶1万基础地理信息数据为基础，提取框架数据，包括居民地及设施、交通、境界与政区、地名等内容；影像数据：以全省优于1 m的高分辨率影像数据为基础，制作正射影像数据(DOM)并按照年度进行数据更新。

2.4.2 地理国情监测数据

基于地理国情监测成果，获取年度地理国情监测成果中的线状水域要素数据、面状水域要素数据、地表覆盖数据、构筑物要素数据、自然地理单元等河长制/湖长制管理相关基础性地理监测数据，并结合多期高分辨率影像数据，对河流及岸线进行年度遥感监测。

2.4.3 河长专题数据

河长专题数据包括测站、专题要素、涉河工程、污染源、河湖岸线、河湖事件等。测站包括水文站、水位站、视频站、水质站等空间位置信息；专题要素包括水源地、水功能区、取水口、重要湖库、行政区界断面、取用水户等信息；涉河工程包括水闸、泵站、堤防、水坝、桥梁、涵洞等；污染源包括入河湖排污口、工业企业污染源、第三产业污染源、无污水处理设施村庄、生活污染源、农业污染源等；河湖岸线包括河湖岸线、岸线功能区、生态红线、河湖管理范围、河湖保护范围；河湖事件包括投诉发生位置、巡河问题发现位置、应急事件发生位置等。

3 平台功能设计

河湖长制综合信息管理平台包括河湖长制一张图、业务管理子系统、移动应用子系统、公共服务子系统、运行维护子系统。平台功能结构见图3。

3.1 河湖长制一张图

以河湖治理六大任务为核心，将河湖治理的现状、存在的问题、治理的目标、治理的任务措施、保障措施进行可视化的展示，为领导的决策提供数据支撑，同时与业务管理子系统的督察督办、考核评价、事件处理、信息管理、巡河管理等模块建立关联关系，开放相应入库，方便用户进行任务管理、指令下达、信息反馈、即时通讯、事件处理等业务管理环节，提高河湖管理工作效率[8-10]。

图3 平台功能设计图

3.2 业务管理子系统

业务管理子系统包括信息管理、信息服务、遥感监测、抽查督导、考核评估、事件处理、巡河管理、日常管理8个模块：

1)信息管理模块。信息管理模块支持各级河长办对河湖长制基础信息和动态信息的管理，实现各种信息填报、审核、逐级上报，以地图、表格、图示等方式进行显示，并提供汇总、统计和分析功能[3-4]。本模块包括数据填报、数据审核、数据上报、数据统计、数据更新等5方面内容。

2)遥感监测模块。遥感监测模块由河湖变化监测、专题信息提取、专题信息计算等功能组成，主要实现基于地理国情监测数据及多期高分辨率遥感影像进行前后时相影像叠加处理，通过人工识别，找出河流内、河湖水域岸线内的地物变化信息，提取变化图斑，并计算变化面积。

3)抽查督导。基于一张图建立河湖长制管理监督督办管理功能，按照河长制管理工作目标和任务，实现上级河长或河长办对下级河长或河长办的抽查督导管理，包括河湖长制管理目标和任务、重大事件的督查、公共投诉举报或巡查发现问题的督办。

4)考核评估。基于考核评价办法和考核指标体系，对河湖长制管理情况，以及对各级河长、成员单位、巡查员进行考核。对考核指标与管理、指标自动提取、考核流程规范化、考核结果自动计算与排名，按行政区划形成河湖长或河湖相关的考核评价报告，并能够在内网或外网上进行公布。对各类考核按照行政区划、考核对象、考核时间、考核过程、考核结果等进行统计。灵活配置考核指标体系，综合本平台的数据，自动对各级河长工作情况进行考核打分，做到考核打分的公平、公正和自动化。

5)事件处理。事件处理模块支持各级河长办通过巡查河湖、督导检查、遥感监测、社会监督、相关系统推送等方式发现的河湖问题和事件进行立案、派遣、处置、反馈、结案以及全过程的跟踪和督办。

6)巡河管理。通过巡河APP，支持各级河长和巡河/湖员对巡查河湖过程进行管理，主要包括巡查任务、范围、周期等巡查计划以及巡查时间、轨迹、日志照片、视频、发现问题等巡查记录。

7)日常管理。服务于各级河长办日常工作，包括通知通告、公文收发、办公通讯、信息报送、资料管理等功能。

3.3 移动应用子系统

基于移动APP面向各级河长用户、河长办用户、河湖巡查员等用户提供河湖长信息查询、河湖信息查询、河湖地理专题、河湖长移动办公移动巡查等服务[11]。

3.4 公众服务子系统

公共服务子系统主要是面向社会公众，为社会公众提供河长制信息公开，投诉举报和意见建议的沟通渠道[12]，主要包括河长制专栏门户及河长制微信公众号。

河长制专栏门户：向公众发布权威消息，接受公众监督和举报。通过河长制专栏门户，宣传河长工作开展情况，同时接受公众的监督，提供公众咨询提问和反馈的窗口。

河长制微信公众号：充分利用微信公众号平台，建设河长制微信公众号，从河长篇、监督篇和成效篇3个栏目面向社会公众发布河湖治理相关信息，主要包括河湖长体系、河湖名录、治理目标、知识园地、河湖管理工作报告、金点子、随手拍，为社会公众参与河湖管理保护提供新途径。

3.5 运行维护子系统

提供用户登录情况(时间、时长、在线状态)、运行日志、运行错误、访问量、资源使用情况、健康状况、数据库情况的实时监控及监控数据的查询检索，并以平台日志的方式进行导出[14]；对用户登录情况、系统运行错误情况、系统访问量、资源使用情况、数据资源调用情况等进行统计分析。

提供用户管理及权限管理、后台日志管理、后台配置等系统管理功能[15]。

4 结 论

本文基于Web技术，围绕河长制工作“六大任务”，科学研究河湖管理的新技术、新策略，设计开发河长制综合信息管理原型平台，为河湖长制对河湖的日常管理提供信息支撑和科学的管理手段，为推动河湖管理协同工作的高效化、推进河湖管理对象的网格化、实现执法监督工作的实时化、保障考核评价结果的准确化、保证河长制信息的公开化提供整套解决方案，具有示范作用。