新民市河长制湖长制信息系统构建探讨

黄晓闯

(辽宁江河水利水电新技术设计研究院有限公司，辽宁 沈阳 110003)

为全面实施河长制，有效恢复河湖健康生命、推进水生态文明建设，辽宁省人民政府办公厅印发《关于印发辽宁省实施河长制工作方案》的通知(辽政办发[2017]30号，以下简称《方案》)。《方案》中明确指出：各级、各相关部门要统一建立河长制信息管理与服务系统，并实施信息共享。应将河长信息、实施方案、考核办法及标准、考核结果、责任追究及其他重要事件等情况纳入管理系统实施管理。辽宁省河长制办公室要求各市河长制办公室加快推进和规范河长制湖长制管理信息系统建设，并明确长远目标为实施社会化“共享开发”，实现“三端服务”功能(PC端、手机APP、微信公众号)，打造智慧水利窗口，实现河长、河流等基础数据查询、检索、统计和分析等功能。

新民市隶属于沈阳市，率先开展了“新民市河长制湖长制信息系统”的构建工作，该部分是“辽宁省河长制湖长制信息系统”的有机组成部分。系统建成后，将为新民市河长制各项工作的开展提供准确的数据支撑，为规范河长制管理工作提供良好的平台。

1 系统建设目标与任务

1.1 建设目标

“新民市河长制湖长制信息系统”充分依据国家、省、市“河长制”工作开展的相关文件要求，在系统建设前期即开始对新民市河长制相关基础资料与数据全面调查与梳理，理清河长制各职能域之间信息流以及与外部交换的信息流。以此为基础，明确数据来源、数据内容及数据格式等细节。在标准数据结构框架下，开展复核整理工作，构建河长制综合数据库，为新民市河长制各项工作的开展提供准确的数据支撑，实现新民市河长制管理范围全覆盖、工作过程全覆盖和业务信息全支撑，为河长制工作提供全面的信息化服务保障。

1.2 建设任务

系统主要建设任务包括：基础数据调查收集，基础数据梳理与制作，信息共享整合，数据处理与河长制综合数据库建立，河长制管理信息系统软件开发以及技术培训等。

2 系统设计

2.1 系统总体框架

河长制湖长制信息系统平台建设必须与辽宁省、沈阳市平台数据对接及资源共享，能够实现省、市、县(区)河长制各类基础信息、动态信息、空间信息的互联互通，保证各级平台的无缝对接。系统设计思路、软件架构及总体框架与辽宁省河长制信息管理平台建设尽量保持一致；但在顶层设计的过程中，以新民市河长制的实际管理情况出发，为日后的河长制管理工作提供基础的管理平台。系统总体架构如图1所示。

河长制管理信息系统以“云(水利云)、网(电子政务外网)、端(各种采集端、终端设备)、台(水利应用公共平台)、库(综合数据库)”为重点的水利信息化基础设施为基础，以“互联网+水利”的思路，结合物联网、大数据、云计算等先进技术手段，建设集河长应用与行业应用于一体的统一的河长管理平台，以系统整合为契机，梳理管理体系，提供河长管理的一站式服务，充分利用已有的信息化资源，采用GIS一张图可视化、图表、统计曲线等手段为河长管理提供服务。

图1 总体架构图

水利应用公共平台提供对河长制管理信息系统的整合接入服务。河长制综合管理信息平台主要包括综合统计、综合查询、河长综合管理平台(事件管理、巡查管理、考核评价等)、业务管理系统、系统管理(基础信息、站点信息、配置管理等)、河长移动办公以及微信公众服务等功能模块，同时基于该平台提供的降水服务、水位服务、水质服务、气象服务、预报服务、多媒体服务、数据模型、水质模型等基础应用支撑服务，为水利应用公共平台提供必要的服务补充和技术保障。

河长制管理信息系统基于辽宁省水利专网、政务外网以及通信网、互联网及物联网基础网络设施，收集来自采集端、终端设备获取的水质信息、水雨情信息、流量信息、水环境监测信息、水域岸线信息等监测数据，通过不同的网络环境交换不同的网络数据。

综合数据库建设是在现有已建设成果的基础上，对数据结构及内容进行补充和完善，主要包括实时数据库、基础数据库、动态信息业务数据库、空间数据库和多媒体数据库，基于河长制管理信息系统提供的数据管理、数据服务、数据产品以及数据汇集等数据支撑功能提供对综合数据库补充完善过程中的统一管理和维护，为智慧水利云大数据中心的数据分析、挖掘、预报及可视化等应用提供重要的数据来源和存储介质。

河长制管理信息系统可利用智慧水利云提供的云平台设施、大数据中心以及云计算应用，实现面向不同等级用户的场景化应用、一张图GIS应用、社会公众化服务应用等，逐步具备向社会公众提供行政审批、政务公开等政民互动服务功能。

河长制管理信息系统由7个层面分层支持体系、两大保障体系共同构成，其中分层支持体系包括信息采集传输、计算机网络、硬件设施、数据资源、应用支撑、业务应用和应用交互；两个保障体系包括信息安全体系和标准规范体系。

2.2 软件架构

河长制管理信息系统软件依托智慧水利云提供的云平台设施、大数据中心以及“互联网+水利”的思路，结合物联网、大数据、云计算等先进技术手段，整体软件结构分为七个部分。软件架构如图2所示。

(1)数据采集层

通过监测设备采集河长制综合管理信息平台需要的雨量数据、水位数据、流量数据、水质数据、视频监控到的河流污染数据等，以及通过移动终端设备现场采集到的河流及水域岸线多媒体数据等，为综合数据库的补充完善建设任务提供必要的数据来源和支撑。

图2 软件架构图

(2)网络传输层

基于符合国家标准的通信网络协议、互联网以及物联网等传输媒介，将采集上来的各类水雨情、水质、监测以及多媒体数据等通过不同的网络环境和协议实时传输并存储到平台的综合数据库中，为大数据中心不同的数据应用服务(如：数据分析、数据挖掘、数据可视化等)提供数据支撑。

(3)数据服务层

为河长制综合管理信息平台大数据应用提供必要的数据服务支撑，包括数据管理、数据汇集、数据产品、数据资源目录、数据交换与共享、数据挖掘以及大数据可视化展示服务等。

(4)数据存储层

大数据服务将汇集来的数据进行整理、清洗、分类及校核等操作，通过不同的数据服务接口将加工好的数据分别存储至不同的数据库中，包括实时库、基础库、业务库、空间库和多媒体库，大数据中心统一对不同类型的数据库进行集中管理和控制，为应用支撑服务提供符合一定标准规范的结构化数据内容和非结构化数据媒介文件。

(5)应用支撑层

为河长制综合管理信息平台提供核心的应用支撑数据及模型服务，包括降水、流量、水质、墒情、预报服务，数据、调度、水动力以及水环境模型等，通过不断增加的服务组件及基于松耦合模式的支撑服务机制，确保平台应用服务及应用展现的可扩展性和较好平台兼容性。

(6)应用服务层

河长制管理信息系统的主要应用服务充分实现与水利厅内部与外部现有其他应用系统的资源整合与数据集成，通过系统管理应用服务对平台中已实现及接入的应用系统和移动应用进行用户、角色、权限、代码等配置管理。基于云计算技术，提供对大数据的集中、分布式处理请求、数据模型驱动运行及数据挖掘与可视化分析及展现的技术实现手段。

(7)应用展现层

基于应用服务提供的不同数据及业务应用系统资源，为水利厅内部用户、外部用户以及社会公众用户提供不同应用场景下的应用组合，如河长制管理平台、社会公众发布平台、微信公众服务平台、河长移动办公应用平台等特殊应用场景下的综合服务平台。

3 水利一张图制作与发布

按照“全省一张图”要求，以河长制空间数据为基础，构建新民市河长制湖长制专题电子地图。系统具备详细的地图服务发布方案，主要包括地图制作方法、发布服务、优化技术等方案，地图访问相应速度及大尺度加载能力满足实际应用需要。

其中，地图制作按照CH/Z9011—2011《地理信息公共服务平台电子地图数据规范》进行地图分级；需要制定系统专用符号库及配色方案用于电子地图的符号化，使各种要素在地图上更加清晰的表达出来。电子地图配图完成以后，需要利用ArcGIS Server将配图成果发布为地图服务，地图服务以OGC WMTS、WMS、WFS、WPS等形式提供。地图发布按照地图的属性，分为基础底图的整理、切片、发布服务；遥感地图的整理，发布服务，以及水库、河流、灌区等空间属性信息发布等。

4 结论

“新民市河长制湖长制信息系统”是“辽宁省河长制湖长制信息系统”的有机组成部分。系统以新民市河长制管理工作实际为出发点，能够有效实现系统与辽宁省、沈阳市平台数据对接与资源共享，能够实现省、市、县(区)河长制各类基础信息、动态信息、空间信息的互联互通，保证各级平台的无缝对接。系统实现新民市河长制管理范围全覆盖、工作过程全覆盖和业务信息全支撑，为河长制工作提供全面的信息化服务保障，从而有效地促进新民市河长制管理工作更加有效、高效的开展。