基于互联网思维的河长制信息化建设

王战友

（广东省防汛抢险技术保障中心，广东 广州 510635）

0 引言

水资源不足与水环境污染，使河流的生态环境面临考验。但河流的管护是一项复杂的系统工程，涉及上下游、左右岸、不同行政区域和行业，保护中往往产生多头治理、权责不明、问责不严等问题[1]。2016 年中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《全面推行河长制的意见》，要求全国各省（区、市）在2018 年底前全面建立河长制，形成省、市、县、乡四级河长体系。

随着全球范围内信息技术创新不断加快，以“互联网 +”为特征的新一代信息技术已经成为产业发展新常态[2]。“互联网 +”可更好地为用户提供服务，既是一种思维，又是一种手段。“互联网 +”基于用户思维，依托移动互联网、云计算、大数据、物联网等信息技术，通过把互联网的创新成果和经济社会的各领域相融合，能够有效推动科技进步，提高经济创新力和生产力，形成更广泛的以互联网为基础的经济社会发展新形态。

2017 年 5 月 9 日，广东省委办公厅、人民政府办公厅正式印发了《广东省全面推行河长制工作方案》，要求实施“互联网 + 河长制”行动计划，利用信息化手段提升河湖管护能力。运用云计算、大数据、物联网等先进技术，开发建设面向全省河长制的信息管理平台；充分整合水利、环保、住建、国土等相关行业信息资源，利用新兴技术手段，对河湖实施全方位的监控管理；应用微信、App 等新媒体和移动互联技术，及时向社会发布相关信息，引导公众参与监督管理。“互联网 + 河长制”为河长制的长效管控提供了新的手段和模式。

1 总体设计

广东省“互联网 + 河长制”以统筹规划、科学指引，统一标准、充分整合，经济适用、适度超前，安全稳定、高效可靠，急用先建、分工负责为原则，以保护水资源，保障水安全，防治水污染，改善水环境，修复水生态，管理保护水域岸线，强化执法监管为主要任务，通过建设“1132”工程，即 1 套体系、1 项资源、3 个支撑、2 个平台，实现横向到边，全面提升河湖健康监控管理能力，纵向到底，面向五级河长及社会公众提供差异化服务。运用互联网思维打造河长制新型管理模式，建设先进实用、具有岭南特色的“互联网 + 河长制”平台，为维护河湖健康生命，实现河湖功能永续利用提供信息化支撑。总体架构设计如图 1 所示。

1.1 1 套体系

保障体系是全面推进广东省“互联网 + 河长制”的技术支撑和基础性工作，是检验和衡量系统工程是否高效、实用的一项关键指标[3]。为实现

省、市、县信息资源共享和安全互通，需要基于国家及行业相关标准规范，梳理出一套符合“互联网 +河长制”建设需要的标准规范和安全保障体系。

保障体系建设遵循科学性、完整性、系统性、先进性、预见性和可扩充性的原则，将河长制信息化建设所需遵循的各项标准、规范分门别类地纳入相应的体系和专业序列中，做到层次合理、分明，标准协调一致，相互配套，构成一个完整的框架。既要结合目前信息技术发展水平，又要对未来信息技术的发展有所预见，使其能适应信息系统各项应用技术的迅猛发展。

1.2 1 项资源

河湖资源涉及部门众多，需要整合的资源涵盖水资源、水污染、水安全、水生态、水环境、水域岸线、执法监督等方面，涉及的部门包括水利、环保、住建、国土等相关厅局，需要基于各部门现有物联网监控能力，共享整合各相关单位河湖资源，为河长制工作开展提供数据保障，整合共享框架如图 2 所示。

根据《广东省全面推行河长制信息公开与共享制度（试行）》的要求，数据采集与更新要求按照“谁主管，谁提供，谁负责”的原则，河长制各成员单位根据河湖管理保护工作实际和履职要求，在职能范围内采集和更新相关信息资源，确保信息资源真实、可靠、完整、及时，保障信息数据来源的唯一性。对于河湖监控存在短板的地方，需要补充相应的监测、监控设备，健全信息监控覆盖能力，为河长组织领导河长制工作提供信息服务，为河长制办公室（以下简称河长办）监督管理工作提供数据支撑。

图 2 资源整合共享框架图

1.3 3 个支撑

“互联网 + 河长制”是一项复杂的系统性工程，用户量大，数据量大，业务复杂，需要结合广东省“数字政府”建设要求和规划，搭建基础服务平台，包括基础设施、应用支撑及河湖数据等服务，框架如图 3 所示。3 个支撑可为“互联网 + 河长制”提供性能优良的基础支撑，为业务应用提供统一的平台和数据服务。

基础设施服务主要采用混合云模式，融合共享广东省电子政务云和公有云；应用支撑服务提供统一的技术架构和运行环境，实现一个统一的、强大的、可扩展的业务运行环境，保障业务的高效协同、技术平台的无缝迁移、应用系统的灵活调整；河湖数据服务完善河湖数据库，包括基础、业务、空间等数据库，为“互联网 + 河长制”提供“一数一源、统一规范”的数据服务。

图 3 基础服务平台框架图

1.4 2 个平台

基于“一张图”构建河长制监督管理和信息服务 2 个平台，运用大数据技术深化河湖数据资源应用，基于新一代人工智能技术推进河长制公共服务智能化，一体化构建河长制政务信息服务，统一服务形象、入口、体验和模式[4]，面向河长和公众提供高标准、高质量、周到便捷的服务，促进各级河长科学高效履职，拓宽社会公众监督渠道。

监督管理平台包括智能门户、全景监视、业务协同、一河一策、数字化考核、大数据应用研究、智能机器人、日常管理、移动应用等，为河长和相关职能部门开展巡河治水，督办河长巡河，处理公众投诉，落实一河一策、一湖一策，以及即时通讯提供周到的服务。

信息服务平台包括微信公众号、门户网站和信息发布平台，面向社会公众宣传河长制最新资讯，开通建议投诉渠道，以公众为中心，围绕“我”，深化“我要看”“我要查”“我要问”“我要评”，加强公众互动，持续优化服务，为公众参与监督管理提供便捷的服务。

2 技术路线

2.1 灵活可靠的微服务架构

平台架构设计非常重要，既要平衡系统的可用性、可扩展性、可维护性、可靠性，还要兼顾平台未来业务的不断扩大及需求的持续增加。微服务架构使软件架构变得灵活，给开发、测试、部署、更新阶段带来极高效率，软件项目规模越庞大，微服务架构的优势越明显[5]。

因此，广东省“互联网 + 河长制”采用微服务架构作为基础架构，架构如图 4 所示。河湖数据及各项应用的服务均采用微服务架构进行开发，这些服务相互独立，边界清晰，职责单一，灵活支撑河长制及其他相关业务应用的建设。当前端业务功能变化时，可以快速调整相应的服务，完成开发、测试及部署，应用可以快速适应业务变化。

2.2 可发布/订阅的分布式队列

利用分布式队列服务构建交互式平台，可以为分布式部署的微服务提供订阅和发布功能，能够提供多种订阅方式，支持集群和序列化，支持异步调用。

省平台基于发布/订阅的消息系统建立问题与事件流转中心，将公众投诉、巡河员发现、领导交办、检查督导等抽象为事件，然后在队列中进行发布，机制如图 5 所示。各地市、县平台和成员单位可将事件及处理过程数据赋予相应的标签，并发送到问题与事件流转中心进行流转，同时按照关键字进行订阅，收取相关的指示，进入到自身的平台进行流转。

2.3 先进实用的人工智能服务

人工智能将人从枯燥的劳动中解放出来，运用图像、语音识别等技术，在减少河长办人员投入，提高日常工作效率的同时，还能辅助河长办准确感知、预测预警河湖健康状态，显著提高社会治理能力和水平[6]。

图 4 微服务架构

图 5 消息队列发布订阅机制

利用图像识别能力，通过机器、深度学习等方法对涉河违法违规行为特征进行识别和分析，将静态图片或视频流等非结构化数据处理成结构化数据，辅助河长及时发现涉河违法违规行为，例如非法采砂、捕鱼及杂物漂浮等，减轻河长及河长办工作量，提升工作效率。

利用语音识别能力对公众语音进行识别，转换为文字；利用语义分析能力对公众意图和情感进行分析、判断；根据语义分析结果进行信息检索、查询，并对公众进行答复，实现公众在线语音交互，为公众提供周到的服务。

2.4 联动传播的新媒体服务

联动新媒体平台，包括各主流媒体及官方微信、微博，根据资讯重要和受欢迎的程度，将资讯推送至新媒体平台重要位置，以便公众快速了解河长制工作最新资讯，引导公众参与监督管理。

同时借助媒体运营微信公众号，配置专业编辑，派出时政记者，在发生重大事件时进行现场采访，及时采集最新信息；无重大事件时，根据实际情况发布热点新闻、民生资讯，策划线上、线下活动，加强公众与政府之间的互动。

3 结语

基于互联网思维的河长制信息化建设，基于统一标准整合数据资源，采用混合云与分布式架构，运用大数据技术深化河湖数据资源应用，运用新一代人工智能技术推进河长制公共服务智能化，一体化构建河长制政务信息服务，能够有效地提高各级政府部门对有关河湖健康监督与保护等业务信息的共享和决策水平，普遍适用于全国各省、市、县级河长办。

理论上，通过“互联网 + 河长制”能够及时发现河道破坏、水环境污染等事件，进而及时采取措施，避免河道、水环境破坏成为事实，降低治理污染、恢复生态所投入的成本；通过数据整合与共享提高资源利用率，降低管理成本，提升政府管理水平和工作效率，促进河道管理可持续发展，从而带动经济发展。在实际应用过程中，由于机器学习训练样本需要持续积累，“互联网 + 河长制”人工智能服务能力有待进一步提升，但其在一定程度上已经能够提升河湖实时监控和水污染防治能力，改善河湖水体质量，维护水生态健康，促进社会、经济与环境的和谐发展，提高人民群众的幸福感和政府公信力。

建议结合新一代人工智能发展情况及持续积累的学习样本数据，进一步深入开展涉河湖违法违规行为的视频图像智能识别分析服务，辅助河长及时发现、高效处置违法违规行为，保障经济社会的可持续发展。