鞠茂森

（河海大學(xué)河長制研究與培訓(xùn)中心，江蘇 南京 210098 ）

2016年12月11日，2017年12月26日，中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳先后出臺《關(guān)于全面推行河長制的意見》《關(guān)于在湖泊實施湖長制的指導(dǎo)意見》，河（湖）長制上升為國家行動。水利部于2018年10月印發(fā)《關(guān)于推動河長制從“有名”到“有實”的實施意見》，2019年12月印發(fā)《關(guān)于進一步強化河長湖長履職盡職的指導(dǎo)意見》，進一步推動河長制從“有名”向“有實”的轉(zhuǎn)變。河（湖）長制是解決我國復(fù)雜水問題的重大制度創(chuàng)新，也是保障國家水安全的重要舉措[1]。全國已在 2018年6月底全面建立河長制，同年年底全面建立湖長制。

河湖管理涉及多部門、多領(lǐng)域、上下游、左右岸，河（湖）長制的六大任務(wù)內(nèi)容豐富，離不開大數(shù)據(jù)，離不開信息化。為全面推行河長制，突出系統(tǒng)治理，注重依法監(jiān)管、嚴格考核，需要加強信息化建設(shè)，逐步實現(xiàn)信息上傳、任務(wù)派遣、督辦考核的數(shù)字化管理。信息化作為實現(xiàn)河長制長效管控的抓手，是全面落實河長制的重要手段和具體措施[2]。河長制信息化，作為河長制推進實施中的熱點問題，在建設(shè)過程中取得了一些成效，但還存在不少困難，有許多實際需求沒有真正解決，一些專家學(xué)者也進行了不少研究和探索。本研究在參與河（湖）長制總結(jié)評估的基礎(chǔ)上，專門針對信息化建設(shè)進行梳理和研討，全面分析河湖管理大數(shù)據(jù)的基本內(nèi)容，就如何建設(shè)智慧河長系統(tǒng)，充分挖掘大數(shù)據(jù)等提出一些建議，以更好地推動河長制信息化建設(shè)。

1 河長制信息化建設(shè)的現(xiàn)狀與問題

全國各地按照水利部《河長制湖長制管理信息系統(tǒng)建設(shè)指導(dǎo)意見》和《河長制湖長制管理信息系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)指南》等有關(guān)文件的要求，采用不同方式積極推進河長制信息化建設(shè)。廣東、浙江、河北、福建、上海、寧夏等省，市，自治區(qū)，均建立了省級河長制信息管理平臺，組織開發(fā)微信公眾號，實現(xiàn)河湖管理工作的部分信息化，通過建立的系統(tǒng)收集整理和發(fā)布河湖管理方面的各類信息；一些地區(qū)開展了河長制信息化的深化，例如浙江省德清縣建立了公眾護水平臺，積極引導(dǎo)社會公眾參與河長制，取得顯著效果；廣東省開發(fā)了智慧河長平臺，全面推廣河長制信息化；貴州省建立全省河湖大數(shù)據(jù)管理信息系統(tǒng)，市縣可以直接接入使用等。

全國一大批科研院所和有關(guān)企業(yè)積極參與河長制信息化系統(tǒng)建設(shè)和軟件開發(fā)，開發(fā)了省市縣三級河長制管理平臺、河長制 App、水質(zhì)在線監(jiān)測及河長云平臺，應(yīng)用無人機、無人船進行巡河服務(wù)等。河海大學(xué)河長制研究與培訓(xùn)中心組織開發(fā)了河長制評估系統(tǒng)，用于全國河（湖）長制總結(jié)評估。中國水利企業(yè)協(xié)會組織開展對河長制信息化軟件的測試和評估，推薦了11項成熟軟件產(chǎn)品。

但是，河長制信息化的建設(shè)并不是非常順利，還存在不少問題[3]，在全國河（湖）長制總結(jié)評估中也充分反映出來，歸納起來有以下幾個方面：

1）省級河長制管理信息系統(tǒng)頂層設(shè)計不夠，河長制管理信息系統(tǒng)的業(yè)務(wù)范圍與六大任務(wù)的要求不匹配，水利系統(tǒng)下屬機構(gòu)的河長制辦公室（以下簡稱河長辦）、河湖管理處及其他相關(guān)業(yè)務(wù)單位分工不明確，大部分業(yè)務(wù)停留在水利廳河長制工作處這個職能里面。不少省市縣的河長制管理信息系統(tǒng)各自開發(fā)，很少協(xié)同一致。

2）已經(jīng)建成的河長制管理信息系統(tǒng)缺少整體和協(xié)同的理念，開發(fā)的每個模塊之間缺乏有機聯(lián)系，更沒有主動的協(xié)同；大多數(shù)系統(tǒng)處于一般信息的收集管理階段，人工填報較多，動態(tài)管理不夠。例如，“清四亂”的過程很少有在河長制管理信息系統(tǒng)里反映出來的，一河一策的編制過程、執(zhí)行情況和監(jiān)管過程等更是很少有反映的。

3）開發(fā)的河長制管理信息系統(tǒng)中，公眾參與的內(nèi)容與實際要求也有很大距離，目前大多數(shù)系統(tǒng)停留在群眾舉報信息上，對信息的處理特別是向公眾反饋處理的結(jié)果，反饋、獎勵機制很不夠。

4）開發(fā)的河長制管理信息系統(tǒng)中，水污染防治、水環(huán)境治理、水生態(tài)修復(fù)方面的內(nèi)容涉及很少，環(huán)境治理、生態(tài)監(jiān)測和修復(fù)過程的管理幾乎沒有，案例很少。

5）開發(fā)的河長制管理信息系統(tǒng)中，很少結(jié)合管理的需求進行模型的開發(fā)，例如如何發(fā)現(xiàn)污染、預(yù)測、溯源、預(yù)警、治理等。

6）河長制管理信息系統(tǒng)中大多設(shè)計有考核的模塊，但是很少有應(yīng)用。考核工作也沒有把平時的工作反映在河長制信息管理系統(tǒng)里，人為因素多，如何根據(jù)全年的河長制工作直接生成最終的考核結(jié)果，沒有案例。

7）已經(jīng)開發(fā)出來的河長制管理信息系統(tǒng)，河長用的少，大多數(shù)河長不用，河長辦也只是用來收集了解基本信息，與河長制六大任務(wù)的全過程管理差距甚遠。

8）據(jù)不完全統(tǒng)計，至少有 1/3 左右的河長制管理信息系統(tǒng)沒有真正全面使用，在運行的系統(tǒng)中也只有一半的功能在應(yīng)用。很多系統(tǒng)建成后，數(shù)據(jù)來源沒有落實，例如水質(zhì)數(shù)據(jù)。各個部門之間的涉水?dāng)?shù)據(jù)如何融合，沒有真正解決。

9）政府投入不足，一些地區(qū)開發(fā)的河長制管理信息系統(tǒng)簡單，滿足不了河長制信息化需求。河長制信息化市場比較混亂，有的河長制管理信息系統(tǒng)投標(biāo)竟然1萬元中標(biāo)，明顯違背經(jīng)濟規(guī)律。

10）對大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于河湖管理認識不足，重視不夠，河長制信息化建設(shè)缺少系統(tǒng)思維。

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)推動河長制信息化建設(shè)的思考

大數(shù)據(jù)是河長制信息化的精髓，是河湖智慧管理的靈魂，因此需要思考大數(shù)據(jù)技術(shù)如何推動河長制的信息化建設(shè)。

2.1 河（湖）長制涉及哪些大數(shù)據(jù)？

河（湖）長制涉及的大數(shù)據(jù)至少應(yīng)該包括以下內(nèi)容：

1）河流湖泊大數(shù)據(jù)。涉及成千上萬的河流湖泊的一河一檔，一湖一檔，一河一策，一湖一策，以及參與編制的主體，還有河流湖泊的問題、責(zé)任、目標(biāo)、任務(wù)、措施等清單。

2）河長湖長大數(shù)據(jù)。涉及120多萬位河長湖長，包括職務(wù)、年齡、學(xué)歷、知識、履職、行為等，加上面廣量大的民間河長體系，如企業(yè)河長、志愿者、專家河長等。

3）河湖生態(tài)環(huán)境修復(fù)大數(shù)據(jù)。河湖生態(tài)環(huán)境修復(fù)大數(shù)據(jù)涉及河湖存在的問題，污染的來源，修復(fù)的技術(shù)，治理的成本、進度、質(zhì)量、效果評估，生態(tài)修復(fù)的全生命周期管理等；生態(tài)河湖指標(biāo)涉及水量、水質(zhì)、水生態(tài)、岸線、水生植物動物等數(shù)據(jù)。

4）河湖管理智慧云服務(wù)。涉及河湖管理的體制機制，以及互聯(lián)網(wǎng)、3S、遠程監(jiān)控、人工智能等技術(shù)應(yīng)用。

5）社會參與大數(shù)據(jù)。涉及社會各界的參與，各部門的協(xié)調(diào)和聯(lián)防聯(lián)控，民間河長的選擇、背景調(diào)查、參與護河的記錄，公眾信息的收集和反饋等。

6）河長智庫大數(shù)據(jù)。建立河長智庫，服務(wù)河（湖）長制的推行，涉及河長制知識庫、技術(shù)庫、專家?guī)臁⑵髽I(yè)庫，以及河長培訓(xùn)平臺等。

2.2 如何建立智慧河長系統(tǒng)？

許多河長信息化系統(tǒng)在設(shè)計和實施時缺少整體和協(xié)同的理念，河長系統(tǒng)基本上由若干個模塊組成，每個模塊完成各自的功能，模塊之間沒有有機的關(guān)系，更沒有應(yīng)有的聯(lián)動和主動的協(xié)同，無法完成智慧河長信息化功能。因此河長制信息化平臺的核心應(yīng)該是建立智慧河長系統(tǒng)，讓河長可以通過平臺實時了解河湖信息，及時處理河湖存在的問題，智慧進行河湖管控[4]。

建立智慧河長系統(tǒng)，建議做到如下幾點：

1）結(jié)合各地實際，在全國水利一張圖的基礎(chǔ)上，開發(fā)當(dāng)?shù)氐闹腔酆娱L一張圖，提供以圖知水、以圖治水的河長制信息化系統(tǒng)；條件允許的地區(qū)可以建立三維平臺，實現(xiàn)快速瀏覽，直觀可見。

2）做好頂層設(shè)計，按照國家政策要求，結(jié)合所在省市縣區(qū)的河湖管理的體制機制和考核要求，充分利用地理信息、太陽能水質(zhì)在線實時監(jiān)測等先進技術(shù)，開發(fā)大數(shù)據(jù)平臺，建立河湖數(shù)字化管理系統(tǒng)和智慧河湖管理平臺。

3）平臺建設(shè)后，運用衛(wèi)星、遙感、無人機、無人船等方式對區(qū)域內(nèi)所有河道及湖泊開展分類分級全覆蓋巡查，建立空天地一體化監(jiān)測系統(tǒng)，動態(tài)掌握水情，迅速反饋問題，推動長效管理。面向各級河長、河長辦及社會公眾等，提供差異化、精準化、智慧化服務(wù)，實現(xiàn)“河湖數(shù)字化、管理精細化、巡查標(biāo)準化、考核指標(biāo)化”的目標(biāo)。

2.3 如何充分挖掘大數(shù)據(jù)？

智慧河長系統(tǒng)應(yīng)該通過數(shù)據(jù)共享和大數(shù)據(jù)分析，為用戶提供實質(zhì)性服務(wù)，這樣才能大大提高工作效率。只有整合海量、復(fù)雜的各類信息孤島數(shù)據(jù)，才能發(fā)現(xiàn)知識，提升智能，創(chuàng)造價值，最大限度地挖掘數(shù)據(jù)的價值，為河（湖）長制信息化平臺的建立提供數(shù)據(jù)支撐，通過數(shù)據(jù)的共享和大數(shù)據(jù)分析，動態(tài)地提供河（湖）長制的各項業(yè)務(wù)服務(wù)。這樣的河（湖）長制信息化系統(tǒng)可以大大提高工作效率和水平，為河長、湖長管理河湖做好服務(wù)[5]。

通過河長制信息化平臺獲得統(tǒng)一數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以通過系統(tǒng)準確提醒用戶實現(xiàn)及時自動采集，并能主動通過大數(shù)據(jù)分析提供各類事件的預(yù)警和報警服務(wù)，以給出決策支持。例如，結(jié)合防洪預(yù)報預(yù)警、污染遷移擴散、無結(jié)構(gòu)網(wǎng)格水環(huán)境等模型，形成涉及水資源、水環(huán)境、水生態(tài)多方面的智能分析，提升水預(yù)測預(yù)報預(yù)警能力，為河長決策提供科學(xué)方案。

將帶有時空信息的多源數(shù)據(jù)匯聚在一個平臺上，利用這些跨行業(yè)、層級的大數(shù)據(jù)源，輔以遙感解譯技術(shù)與水專業(yè)模型成果的應(yīng)用，將河長制管理向智慧化推進。相關(guān)的模型應(yīng)該具有技術(shù)指標(biāo)，成果可考核，功能可擴充。模型的運行可以是定時或者隨機在線，適時給出相關(guān)的分析預(yù)測河湖趨勢，供用戶參考。例如，巡查成果可視化展示可以呈現(xiàn)污染源、整治工程、土地利用、污染管網(wǎng)等分布圖，各類專題圖等結(jié)合智慧河長分析成果，形象直觀地生成河湖健康狀況評價與一河（湖）一策方案，將智慧河長一張圖平臺建設(shè)為河湖健康監(jiān)控預(yù)警，以及水資源、水環(huán)境、水生態(tài)監(jiān)督管理與綜合決策的平臺?？己四K應(yīng)該可以利用系統(tǒng)大數(shù)據(jù)，主動實現(xiàn)平時的工作考核，及時指出存在的問題和差距，記錄改進的過程，年終直接進行打分評估。

3 河長制信息化建設(shè)的案例

3.1 廣東智慧河長工作平臺

廣東智慧河長工作平臺是廣東省組織開發(fā)的智慧河長平臺，基于互聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)，為各級河長、河長辦和公眾提供智慧服務(wù)，能夠?qū)崿F(xiàn)以下功能：

1）打通河長與公眾、上下級河長、河長辦工作人員、成員單位之間的聯(lián)系渠道，鏈接 1.5 萬個河長制相關(guān)部門，覆蓋全省五級河長體系；

2）辦公全過程留痕，可監(jiān)督統(tǒng)計考核下級河長工作開展情況，回溯管理；

3）不同對象實施差異化、精準化的服務(wù)；

4）各級河長或職能部門可以與公眾實時互動，目前已有5萬人加入平臺；

5）信息實時上傳下達，避免了層層簽字走流程；

6）延續(xù)微信的用戶操作體驗，同時適應(yīng)多種手機系統(tǒng)，可滿足十幾萬用戶同時在線訪問。

3.2 德清公眾護水平臺

浙江省德清縣建立河長信息化工作平臺，在引導(dǎo)社會參與方面專門開發(fā)了以公眾護水為主要內(nèi)容的生態(tài)綠幣獎勵系統(tǒng)，即德清公眾護水平臺。

護水平臺具體工作流程如下：掃描二維碼，進入“德清公眾護水平臺”，系統(tǒng)即可顯示周圍1km2范圍內(nèi)的巡河任務(wù)；點擊巡河說明模塊，了解巡河內(nèi)容；公眾在網(wǎng)上搶巡河任務(wù)單；搶到巡河任務(wù)單，循著平臺上的 GPS 定位和路線，沿河查看，按要求拍照，填寫并提交巡河報告；平臺按照公眾完成的巡河工作量獎勵生態(tài)綠幣。

生態(tài)綠幣是一種虛擬貨幣，具有以下特點：1）在公眾和企業(yè)參與生態(tài)保護的獎勵平臺 App 端的綠幣商城中可以查看兌換的商品；2）企業(yè)參與獎品設(shè)置，平臺覆蓋的公眾面非常廣，商業(yè)價值也很高；3）除了展示兌換功能外，綠幣商城還可以提供跳轉(zhuǎn)購買；4）可以零成本完成平臺激勵，作為一個政府重點推介的公眾 App，每天有大量用戶登錄，使用其巡河，因此護水平臺本身也具有一定的商業(yè)價值，將護水平臺的激勵機制與企業(yè)的商業(yè)宣傳結(jié)合起來，可以填充獎品庫；5）生態(tài)綠幣的獎勵與銀行信用對接，推動綠色銀行信用貸助力治水河長。

超過6萬個用戶在護水平臺領(lǐng)取任務(wù)，完成護水任務(wù)，并且上傳巡河報告。護水平臺系統(tǒng)根據(jù)巡河報告中的綜合評分、分項選擇等信息，匯集成為巡河報告大數(shù)據(jù)；根據(jù)護水平臺基礎(chǔ)信息，結(jié)合用戶的信用和專職河長的評價等信息進行綜合分析，智能給出水體狀況評價；統(tǒng)計信息分級提供給相關(guān)河長，給出行動建議，分派治水任務(wù)；進行督查結(jié)果反饋。

公眾護水智能平臺的建設(shè)，充分運用大數(shù)據(jù)技術(shù)，實現(xiàn)了資源共享和信息公開，鼓勵社會公眾參與，使得河湖治理成為一個政府引導(dǎo)下的多元化主體參與的公共事務(wù)。德清的案例值得學(xué)習(xí)和借鑒，是未來河長制信息化、社會化的方向。

3.3 全國湖泊富營養(yǎng)化監(jiān)測預(yù)警平臺

運用大數(shù)據(jù)技術(shù)，相關(guān)科研院所聯(lián)合有關(guān)企業(yè)建立全國湖泊富營養(yǎng)化監(jiān)測預(yù)警平臺（以下簡稱監(jiān)測預(yù)警平臺），可實時了解湖泊生態(tài)環(huán)境狀況，為推動湖長制提供科學(xué)決策。

監(jiān)測預(yù)警平臺利用多顆極軌衛(wèi)星每天最高可獲取1次數(shù)據(jù)。實現(xiàn)一湖一算法，不同時期不同算法，將衛(wèi)星數(shù)據(jù)進行計算并反演出水質(zhì)數(shù)據(jù)及藻華信息，可監(jiān)測懸浮物、葉綠素 a、透明度、總磷、總氮、COD、BOD、可溶性有機物、水溫、水生植物分布最多10個指標(biāo)。平臺使用高分辨率衛(wèi)星，可以獲取成千上萬的點源水質(zhì)數(shù)據(jù)，匯集成面源信息。

監(jiān)測預(yù)警平臺每天獲取1次數(shù)據(jù)，可以了解湖庫的時空變化，利用大數(shù)據(jù)分析，便于對全湖進行判斷，遠勝于常規(guī)人工點檢。

監(jiān)測預(yù)警平臺基于 ArcGIS 技術(shù)開發(fā)，登陸網(wǎng)頁可便捷查看，不受地域約束。一方面，監(jiān)測預(yù)警平臺湖庫覆蓋面廣，監(jiān)測頻率高，精度高，可為湖庫發(fā)展演變規(guī)律的研究提供有力支撐；另一方面，監(jiān)測預(yù)警平臺能與藍藻及富營養(yǎng)化治理的整裝成套設(shè)備緊密結(jié)合，為科學(xué)有效的防控治理方案提供有力依據(jù)。

4 結(jié)語

全面推行河（湖）長制是破解我國新老水問題，保障國家水安全的戰(zhàn)略舉措，是維護河湖健康生命，實現(xiàn)河湖功能永續(xù)利用的重大制度創(chuàng)新。

河湖管理和保護任務(wù)艱巨，需要強大的科技支撐，需要推進信息化建設(shè)，建立長效管理機制，為全面推行河長制提供有效的數(shù)據(jù)支撐。河（湖）長制六大任務(wù)的實施，涉及河湖管理方面的許多大數(shù)據(jù)，都需要整合現(xiàn)有各種基礎(chǔ)、動態(tài)監(jiān)測和監(jiān)督的數(shù)據(jù)，匯集其他行業(yè)和社會監(jiān)督的數(shù)據(jù)。運用大數(shù)據(jù)技術(shù)，主動對河湖的狀況進行綜合分析，對河湖的問題實現(xiàn)系統(tǒng)治理，對河湖的管理進行有效監(jiān)管，從而建設(shè)符合實際需求的河長制一體化解決方案，提高河長工作效率。但是，河長制信息化的推進過程中，如何實現(xiàn)政府有關(guān)部門數(shù)據(jù)的共建共享，仍是需要加以研究和解決的問題[6]。