水利研究 | 河南省河长制信息管理系统构想与建设
公告类型:新闻动态发布时间:2021-10-21 09:13:36

前 言

全面推行河长制湖长制,是落实绿色发展理念、推进生态文明建设的内在要求,是解决我国复杂水问题、维护河湖健康生命的有效举措,是完善水治理体系、保障国家水安全的制度创新,是党中央、国务院为加强河湖管理保护做出的重大决策部署。按照《中共中央办公厅国务院办公厅印发〈关于全面推行河长制的意见〉的通知》和《中共河南省委办公厅河南省人民政府办公厅关于印发〈河南省全面推行河长制工作方案〉的通知》要求,要建立河湖管理保护信息发布平台,水利部办公厅也印发了河长制湖长制管理信息系统建设指导意见和技术指南。随着河湖管理现代化的需求,大数据、云计算、物联网和移动互联网等技术逐步应用于河湖管理,各地也先后开展了河长制信息系统建设,为我国河湖信息化管理打下了良好的基础。由于信息化建设过程中长期存在诸如信息孤岛、适应需求能力差、重复建设、应用周期长等瓶颈问题,为破解这些难题,本系统建设时采用全新的技术路线,搭建了可伸缩、灵活、易维护的系统平台,突破了信息化建设的瓶颈。


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设计目标

河长制信息管理系统的设计目标为:建设功能齐全、协调高效、资源共享、覆盖面广、监控严密、安全可靠、保障有力,且与河南省河长制信息化业务需求发展相适应的河南省河长制信息管理系统;建设完备的标准规范体系,形成一套信息标准,涵盖河南省河长制信息管理系统建设的基础设施、业务应用、保障环境等,为系统的建设、数据交换、资源共享、后续升级等提供标准技术支撑;建设应用支撑平台及高度集约的河长制管理信息业务应用系统,实现一张地图展示和一个应用平台,统筹河南省河流防汛、水资源、水生态、水土保持、水环境等涉水事务,实现所有数据实时监控采集、统计分析、预报预警、调度决策,全面纳入河南省河长制管理信息体系;建设先进实用的河长制信息化安全体系和保障环境,为河南省河长制信息资源统一整合与共享提供保障措施,打破业务数据孤岛,实现一数一源及数据关联性、数据移动性、数据精准性建设;推进互联网+河长制,广泛采用高新技术进行河南省河长制管理信息应用系统的建设,形成河南省河长制独特的业务应用技术体系,提高各级河长整体管理效率与管理能力。


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系统建设需求分析

(一)网络需求分析

河南省政务云平台主要承载全省政务外网业务系统,通过河南省电子政务外网提供政务资源服务。省水利厅目前建设了省水利厅至18个省辖市水利(务)局、10个省直管县(市)水利(务)局、12座大型水库、26个厅属单位及124个县(市、区)水利部门的计算机网络系统,实现省、市、县三级计算机网络系统的互联互通,并与水利部、省直有关部门相联。建立了覆盖全省的VPN通信网络系统,具备水利信息前端监测、业务数据传输、业务系统服务的专用网络环境。河长制主要业务相关单位均建立完善的业务网络,具备包含前端监测、业务数据传输、业务系统服务的网络体系。河南省河长制信息管理系统以省政务云平台为中心,借助各相关部门到政务云的电子政务外网网络,并通过该网络实现必要的资源共享。

(二)信息量分析

河南省河长制信息管理系统建设依托河南省政务云平台建设,不进行硬件设备的购置,本次只提出河南省河长制信息管理系统正常运行的存储、计算资源需求,由河南省政务云平台满足需求。

1、数据量分析河南省河长制信息管理系统为新建应用系统,主要数据产生包括数据库数据量以及业务应用系统数据量。数据库数据量包括基础数据库、监测数据库、业务数据库、空间数据库以及非结构化数据库。业务应用系统数据量包括建设Web端系统、河长App、公众平台端系统以及应用支撑平台,各个业务系统运行基础空间需求的数据。

 2、存储量分析系统采用如下数据库常用公式进行估算:最小磁盘空间需求MDSR=各业务系统存储容量总和×RAID因子。RAID因子取值:1.25。结合应用系统产生的数据量预测分析存储量。

3、计算资源分析根据河南省河长制业务系统及应用支撑服务需求,计算出数据库服务、河长制地图服务、统一身份认证接口开发、统一用户管理接口开发、系统内部数据共享交换、消息中间件、工作流引擎、Web端系统、河长App系统、公众平台系统等所需资源(见表1)。


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(三)用户需求分析

河南省河长制信息管理系统的服务对象(也即系统用户)主要为河长用户、河长制办公室用户、巡查用户及公众用户。

1、组织架构管理根据河长制办公室组织结构设置平台的组织架构,即平台内设置省、市、县、乡、村五级河长,同时建立自上而下的河长、河长制办公室等构成的树形组织架构,明确责任范围、管理职责及工作隶属关系。

对于可明确的河长制参与对象(如企业河长等),可以根据参与管理分工纳入各级河长制组织架构管理;对非明确的河长制参与对象(如普通民众),可以结合公众平台进行必要的管辖标识,采用独立的动态方式组织管理,不进入河长制组织架构。

2、角色权限管理

河长用户:主要包括省、市、县等各级用户,平台依据河长角色设置相应的管辖权限和个性化河长管理控制台。

河长制办公室用户:根据河长制办公室业务岗位职能,设置相应的业务角色,并结合相应的功能模块实现岗位、角色、权限的统一管理。河长制办公室业务用户涵盖水利厅、环境保护厅、国土资源厅、住房和城乡建设厅等相关厅局。

巡查用户:主要包括各级巡查用户,这部分用户主要完成数据的上报工作,工作职能相对简单,但数量较大。

公众用户:主要包括民间河长、企业河长、志愿者、社会公众等。


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总体建设任务

河南省河长制信息管理系统充分利用已有各类信息化资源,建立针对河南省河长制业务应用的管理信息系统,重点针对必需的信息资源规划与数据库建设、应用支撑平台、业务应用系统、标准规范体系编制等服务体系构建展开,并可为其他业务系统提供服务(见图1)。

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(一)标准规范体系

建设河南省河长制信息管理系统标准规范体系,涵盖信息资源标准、应用支撑平台标准、应用系统标准和数据接口与交换标准。

(二)信息资源规划与数据库建设

信息资源是综合管理系统信息服务的信息源头和基础,在资源共享、避免重复建设的原则下,充分利用各厅局现有的采集基础数据库,结合本次系统建设需要,建设河南省河长制信息管理系统的基础数据库、业务数据库、监测数据库、空间数据库以及非结构化数据库,建立高效的数据更新机制,整合各相关业务部门的数据资源,保证数据的完整性和一致性。

(三)应用支撑平台

应用支撑平台是业务应用系统正常运行的重要基础,承担着汇聚与管理资源,支撑应用,保障系统规范、开放、长期可持续运行的任务,主要内容包括河长制地图服务、消息中间件、工作流引擎等。

(四)业务应用系统

根据河南省河长制管理工作及目前河南省实行“河长制”的实际情况,建立一套能为河道保护治理工作提供辅助决策支持的系统,同时系统兼容多个操作平台,涵盖Web端、河长App端及公众平台端,不同用户可在不同设备上进行有权限的信息查看、上传与修改等。


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系统结构与技术路线

(一)系统结构

河南省河长制信息管理系统将新兴的信息技术充分运用于河长制建设,依托机制创新,整合接入前端监测感知信息,对全省河道管理提供智能化的支持,河南省河长制信息管理系统接入相关已建信息采集系统,并通过数据交换系统实现与外部门数据对接,管理系统包含Web端、河长App端和公众平台端,实现河道综合管理和面向社会公众服务。河南省河长制信息管理系统总体架构如图2所示。

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应用系统建设基于应用支撑平台,结合数据更新同步、人工录入、统计报表等预处理,通过数据处理、界面表现等实现河南省河长制信息管理系统Web端、河长App端和公众平台端系统功能。功能架构如图3所示。
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(二)技术路线
系统平台开发采用J2EE搭建具有可伸缩性、灵活性、易维护性的系统平台。
基于SOA的规划体系,利用SOA架构突破信息化建设过程中长期存在的瓶颈,诸如信息孤岛、适应需求能力差、重复建设、应用周期长等问题。基于构件的开发模型,使软件开发不再一切从头开发,开发的过程就是构件组装的过程,维护的过程就是构件升级、替换和扩充的过程。提高了软件开发的效率,同时开发,降低了费用,提高了可维护性,可实现分布提交软件产品。

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河长制信息管理平台

根据河南省河长制管理工作范围、目前河南省实行“河长制”实际情况及河南省河道特点,河南省河长制信息管理系统平台建设涵盖Web端、河长App及公众平台端三部分,为河长用户、巡查用户及公众用户等提供相应服务。系统平台部署于河南省政务云,接入省水利厅及相关厅局现有系统,以获取相关数据,实现数据资源共享。Web端、河长App及公众平台基于后端一套数据库,实现一数一源,保证信息数据的高效互通。

(一)Web端系统

河南省河长制信息管理系统Web端系统涵盖工作台、综合信息服务、一河一策、考核监督、业务管理等功能。使用对象为各级河长、各级河长制办公室、业务部门、外部单位等,Web端系统是河长制信息管理系统的数据分析及综合展示的主要工作平台,涵盖河长制信息管理系统所有复杂的工作流程及数据分析展示等功能。

(二)河长App系统

河长App通过智能移动终端,基于后台的信息资源和业务系统,面向各级河长,提供河长快报、协同管理、信息服务、巡查管理、问题整改、河长日志、系统管理等服务功能,提高工作效率,确保河湖违法行为得到实时有效的处理。

(三)公众平台系统
公众平台是河长与社会公众的主要互动工具,河南省河长制公众平台系统,采用移动App和微信公众号方式建设,具备新闻公告推送、公众投诉建议等功能,通过移动互联网,公众能及时将问题图片上传至系统,达到有效监督、及时整改和反馈的效果。


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结语

河南省河长制信息管理系统建设时,充分利用已有各类信息化资源,依托河南省政务云平台开展建设,建成了标准规范体系、信息资源规划与数据库、应用支撑平台、业务应用系统等。开发了省级统一部署,省、市、县、乡、村五级应用和河湖管理平台,为河南省河湖长制工作开展提供了有力的技术保障。但由于河湖长制工作涉及水利、环保、自然资源、住建等多个行业,加之河湖长制工作的重要性、历史遗留问题的复杂性和河湖保护的长期性,决定了河湖长制信息化建设不可能一蹴而就,因此要把河长制信息化建设作为重要任务纳入重要日程,充分利用卫星遥感、视频监控、无人机等技术手段加强河湖管护,建立天、空、地、人立体化全天候监测监控体系,以信息化推进河湖管理现代化。


来源:水利发展研究 2021.08

作者:闫长位  李松平  赵海栋  张 鑫