多终端协同的河长制信息系统实现

袁 楠 闫长位 姚 亮

(1.河南省水利勘测设计研究有限公司，河南 郑州 450016；2.河南省沙颍河流域管理局，河南 漯河 462003)

河南省河长制工作涉及水资源保护、河湖水域岸线管理保护、水污染防治、水环境治理、水生态修复、执法监督六大任务，范围包括全省18个地市、202个县区、2200多个乡镇、上万个行政村庄、近5.2万名河长。在实际工作中由于各部门之间缺乏统一的协调平台，形成“信息孤岛”，上下层级信息传递链条长，造成多次传达后的理解偏差，不仅消耗了大量时间与人力，而且造成河湖事件处理缓慢，很难实现河长制工作智能化管理要求；同时各级河长均为各地方的行政官员，对所负责区域的河长制工作不能实时掌控，很难高效决策指挥；基层河长巡河过程只是简单的纸质记录，河湖问题上报不及时，不能形成有效的巡河日志，很大程度上影响了巡河作用的发挥；另外，公众参与治水护水的渠道欠缺。综上分析，急需建立多终端协同、跨部门应用的信息管理系统，以及河长制工作横向互通、纵向互联、高效协同的管理模式。

近年来，信息技术的发展达到了前所未有的高峰，已经可以满足物联网信息无障碍传输、海量数据的分布式存储与应用、大数据并行计算等需求，建设多终端用户、高密度的信息系统成为可能[1]。叶凡、瞿杨继等[2]提出构建PC Web 端和移动端两套应用架构体系，覆盖重庆市、区县、乡镇、村四级河长体系的管理信息化应用体系，提高河长制管理效率。王妍、杨朴[3]基于GIS、“互联网+”和人工智能等技术，设计研发了河长制管理信息云平台，服务于市、流域、区、乡镇和村各级河长的业务管理工作。本文在以往研究的基础上，充分利用水利信息数据、监测数据、监控视频、遥感及航拍影像数据等相关信息资源,利用“互联网+”、云计算、物联网、大数据等先进技术设计研发了基于多终端的河长制信息管理系统。

1 总体设计

1.1 设计思路

河长制工作涉及的单位多且分散，需要利用多终端协同共同为各部门提供服务，因此采用互联网为服务平台，采用先进的云计算、大数据等高新信息化技术[4]，建立多终端集约化的河长制信息管理系统，实现跨部门信息共享和互联互通、河道分段巡查、履职信息实时展示、在线通知提醒、目标量化考核、群众日常参与监督等目标。

该系统依托PC端、移动端、巡河小程序、微信公众平台4种载体，服务于各级河长、河长办工作人员及社会公共。PC端显示河长制所有复杂工作流程及业务功能，移动端通过智能移动终端访问，支持各级河长在移动终端上进行相关信息查询、业务处理，针对基层河长(巡河员)手机性能参差不一、性能不高的情况，开发更为轻量级的巡河小程序，公众平台系统是河长与社会公众的主要互动工具，应具备公众投诉建议、新闻公告推送、政务公开信息查询等功能。

1.2 平台架构设计

按照统一平台、分级管理、整体规划的原则，确保系统设计和建设满足河长制管理全局需求[5-7],实现多终端协同服务，达到高效、统一的用户体验目标，在充分考虑数据来源、分布情况、数据内容、数据量以及计算机和空间信息技术现状下进行开发[8]，保证平台稳定性、安全性及数据传输效率，总体架构见图1。

图1 平台总体架构

a.本系统的用户层主要有四类，涵盖各级河长、河长制办公室、巡查人员及社会公众。

b.业务应用层支撑河长制工作的开展，包括多种终端的应用，分为PC端、移动端、巡河小程序、微信公众平台，实现多终端业务共享。

c.应用支撑层利用各种通用性平台实现不同基础设施层与应用层之间的互通，构建多终端数据应用共享服务，满足多源异构数据的互联互通。

d.数据中心层是系统中所有数据信息存储与管理的逻辑表现，实现对各类数据资源的统一存储、统一管理，以构成业务应用层的数据资源支撑环境，包含基础数据库、业务数据库、空间数据库和非结构化数据库，对众多的数据进行统一的管理。

e.物联感知层实现遥感数据、无人机监测数据、河道采砂监控、水利工程监控、视频监控数据的整合汇集，实现物联网数据的传输与高效感知。

2 关键技术

a.富互联网技术(Rich Internet Application，RIA)，是将桌面APP的交互用户体验与传统Web应用的灵活部署和低成本结合起来的应用，该技术提供了灵活多样的用户界面控制元素[9]和丰富的数据模型来处理客户端复杂的数据流程，可以实现用户在执行操作之前读取服务器数据。当用户需要数据时，客户端直接响应不必向服务器发送请求，大大缩短了程序反应时间。而基于Ajax的RIA的开发模式解决了传统Web开发只负责静态界面的弊端，其原理是通过前端与后台服务器异步通信的模式进行页面交互，形成的界面具有用户界面丰富、后台响应快、兼容性良好的优点，适合基于多种终端的开发。

b.Java Platform，Enterprise Edition(Java EE)是甲骨文公司研发的支持异构环境、允许多服务器集成部署的应用程序版本[10]。多终端协同需要数据充分共享及Web端数据提供给其他终端使用。基于多种终端的河长制信息系统的PC端构建于计算机上，移动端及其他终端同步访问Web服务，开发工具选择全面支持Web的Eclipse，使用tomcat为应用服务器。

c.Oracle数据库是甲骨文公司推出的关系型数据库管理系统，由于其采用结构化的语句、支持多种操作平台、具备海量数据存储模式的特点，因此符合多种终端应用的数据库结构要求，数据库设计阶段分为需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施以及数据库运行维护阶段。

3 平台功能实现

河南省河长制信息管理系统主要由PC端、移动端、巡河小程序以及微信公众平台四个部分组成。

3.1 PC端

PC端系统显示河长制所有复杂的工作流程及数据分析展示等功能，主要由具有监督职能的省市县三级河长和河长制办公室使用，为河长制工作提供管理、监督、考核等辅助功能服务。由于用户多而且个人的职务各不相同，因此需要将用户进行角色划分且配置使用权限，可以划分为管理员、第一总河长、总河长、河长办主任、河长办副主任、事件处理人员、专项统计人员、公文管理人员、成员单位、考核组成员以及一般用户，以不同岗位设置不同的用户角色，根据不同角色赋予不同的功能权限，实现河长制人员全覆盖。

管理员负责人员及政区的增、删、改、权限分配工作；事件处理人员主要对举报投诉事件和巡河事件进行处置以及反馈结案；专项统计人员专门负责上报水体全覆盖、六项任务、三个清单、清四乱等统计工作；公文管理人员负责跨部门之间的信息流转；成员单位可以有效地协同各项工作的开展；考核组通过量化考核指标，将水环境治理和保护落到实处。

该系统主要功能如下：

a.完成河段划分，落实责任主体。以各级管理员权限为全省18个地市、202个县区、2200多个乡镇、上万个行政村庄的河长建立河流分级河长信息名录，根据空间拓扑关系建立关联，将河湖治理的问题、目标、责任落实到责任主体。

b.事件处置闭环操作。事件管理支持对河长巡河发现的问题以及群众举报、暗访发现、社会舆情、上级交办的举报投诉事件进行立案、派遣、处置、反馈、结案和全过程的跟踪与督办。其流程见图2。

图2 事件管理处置流程

c.多维实时统计，获取数据支撑。统计分析其他模块产生的数据，运用数理分析或地理空间分析等手段，进行时间、空间等多维度的分析和基于管辖范围的多层次分析，形成可视化的周报、月报、年报结果。

3.2 移动端

以河南省河长制信息管理系统后台功能为驱动，针对移动端用户开发河长移动端与PC端的数据进行互联互通。移动端主要由省市县三级河长制办公室和省市县乡村五级河长使用，省市县三级用户侧重于管理督查，乡镇和村级基层河长侧重于巡查等基础功能。移动端实现了各级河长对其负责区域的河长制工作一并掌握，在今日摘要和统计分析模块实时查询所辖区域的工作人员履职情况；河段巡查人员信息与位置信息的高度集成，为河长提供了精准的巡查路线，同时可以查询每次巡河的轨迹及日志；任务的及时交互以及待办事项模块中可查询需要处理的工作和通知公告，实现了河长与各部门的无障碍沟通。移动端主要功能见图3。

图3 移动端主要功能

3.3 巡河小程序

针对基层河长(巡河员)手机性能参差不一、性能不高的情况，开发了轻量级的巡河小程序，主要使用对象是乡镇以及村级河长。借助GPS定位功能，针对河湖面貌与保洁、河湖水域状态、河道采砂、河湖水域岸线管理、堆放垃圾等实际问题，通过手机拍照、问题在线记录等方式，实现巡河问题的上报。河长登录巡河小程序查看巡河任务和待办事项，开展日常巡河任务，若没有发现问题则巡河结束，若发现问题则可以将事件自行处理后上报处理照片，或者描述具体问题，上传照片，提交巡河问题。微信小程序巡河流程见图4。

图4 微信小程序巡河流程

3.4 微信公众平台

微信公众平台是公众与河长互动的渠道，向公众提供工作动态、公众监督、河湖信息等内容。公众在工作动态中可以查看河长信息以及河长制工作的重要资讯，在公众监督内进行河湖问题举报和建议，在河湖信息里查阅相关文件和河湖概况，提高公众参与河湖治理的积极性。微信公众平台界面见图5。

图5 微信公众平台界面

4 结 语

基于多终端协同的河长制信息系统实现了“横向到边、纵向到底、深度融合”的业务亮点，依托PC端、移动端、巡河小程序、微信公众平台多种终端，面向各级河长、河长办工作人员、社会公众提供不同层次、不同纬度、不同载体的查询、上报、分析、管理及信息发布。2020年，基于多终端协同的河长制信息系统在河南省的应用取得了显著效果，全省累计巡河235.80万次；举报投诉事件在线交办、处置、结案658件；巡河事件在线处置结案76822件；全省清四乱问题全部在线销号，三个清单问题全部在线交办处置；通过微信公众平台累计推送新闻公告、政务信息1100条；实现了跨部门协同管理，为河长制工作提供了坚实的技术支撑。但是该系统在智慧决策方面还有欠缺，为实现以信息化促“智慧治河”，如何发挥人工智能、智慧应用等是以后需要研究的方向。