德州市水行政執(zhí)法信息化建設(shè)探析

邊曉南，禚振江，張德龍

（德州市水利局，山東 德州 253000）

1 背景

隨著5G 技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈、云計(jì)算的全面推廣和應(yīng)用，數(shù)字化越來(lái)越深入人們的日常生活中，大力發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟(jì)已經(jīng)成為國(guó)家實(shí)施穩(wěn)增長(zhǎng)、調(diào)結(jié)構(gòu)、促轉(zhuǎn)型的重要手段。2019 年全國(guó)水利工作會(huì)議上將“水利工程補(bǔ)短板、水利行業(yè)強(qiáng)監(jiān)管”作為今后一個(gè)時(shí)期水利改革發(fā)展的總基調(diào)，重點(diǎn)補(bǔ)好信息化工程等四大方面的短板，加強(qiáng)監(jiān)管，加強(qiáng)上下聯(lián)動(dòng)、信息共享和資源整合，形成水利行業(yè)齊心協(xié)力、同頻共振的監(jiān)管格局。目前，德州市水行政執(zhí)法的傳統(tǒng)執(zhí)法模式在面對(duì)越來(lái)越復(fù)雜的水事違法問(wèn)題時(shí)，已經(jīng)存在嚴(yán)重的執(zhí)法管理瓶頸，尤其是不能依托現(xiàn)代信息技術(shù)手段，提升水行政執(zhí)法的工作效能。本文將以德州市水行政執(zhí)法現(xiàn)狀為基礎(chǔ)，分析執(zhí)法短板和執(zhí)法需求，并對(duì)水行政執(zhí)法信息化建設(shè)的前景進(jìn)行探討，構(gòu)建執(zhí)法信息化技術(shù)框架，研究信息化對(duì)執(zhí)法工作的推動(dòng)作用，為德州市智慧水利建設(shè)提供執(zhí)法層面的技術(shù)支持。

2 水行政執(zhí)法信息化建設(shè)的必要性和可行性分析

2.1 水行政執(zhí)法信息化建設(shè)滯后

（1）德州市水行政執(zhí)法單位僅建有和使用行政處罰與行政強(qiáng)制權(quán)力網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行系統(tǒng)、水利部水行政執(zhí)法信息統(tǒng)計(jì)直報(bào)系統(tǒng)，只能滿足職權(quán)內(nèi)的數(shù)據(jù)匯總、信息上報(bào)等日常工作，沒(méi)有解決遠(yuǎn)程監(jiān)控、信息監(jiān)管和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分析等問(wèn)題。

（2）信息化執(zhí)法裝備配備不足，以市水政監(jiān)察支隊(duì)為例，僅配備執(zhí)法公務(wù)車1輛、無(wú)人機(jī)1臺(tái)、執(zhí)法記錄儀等影像采集設(shè)備若干，既無(wú)法滿足多地同時(shí)處理案件的需要，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)執(zhí)法遠(yuǎn)程協(xié)助、數(shù)據(jù)共享、遠(yuǎn)程監(jiān)控等實(shí)時(shí)性操作。

（3）無(wú)法與水利部門各職能科室、其他如生態(tài)環(huán)境、自然資源等相關(guān)行政主管部門實(shí)現(xiàn)資源共享，無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)和掌握非法取用水、河道違法施工、違法往河道排污等違法行為，收集和核實(shí)證據(jù)等執(zhí)法行為存在嚴(yán)重滯后性。

2.2 水行政執(zhí)法信息化建設(shè)的必要性

德州市在《德州市政務(wù)信息資源體系建設(shè)工作方案》中提出，要深入貫徹國(guó)家、省大數(shù)據(jù)發(fā)展戰(zhàn)略，加快建設(shè)全市政務(wù)大數(shù)據(jù)平臺(tái)，推進(jìn)數(shù)據(jù)整合共享。通過(guò)統(tǒng)一的政務(wù)信息共享交換系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享交換，避免形成信息孤島，確保數(shù)據(jù)安全[1]。在水利改革發(fā)展總基調(diào)的要求下，德州市水利局強(qiáng)化信息化建設(shè)，全面提高業(yè)務(wù)工作信息化水平。如，依托德州市政務(wù)云平臺(tái)建設(shè)了涵蓋12 個(gè)縣市區(qū)水利部門的水利遠(yuǎn)程視頻會(huì)商系統(tǒng)，提升了全市水利工作聯(lián)動(dòng)能力；建設(shè)了基于分布式結(jié)構(gòu)的水資源一體化監(jiān)控平臺(tái)，形成全市水量、水位、水質(zhì)遠(yuǎn)程監(jiān)控全覆蓋；河長(zhǎng)制辦公室開發(fā)了智慧河（湖）長(zhǎng)制綜合信息管理平臺(tái)，滿足了各級(jí)河長(zhǎng)的日常使用和市縣鄉(xiāng)村四級(jí)管理應(yīng)用需求；河道管理中心、灌區(qū)管理中心等建立了基于本職能的信息系統(tǒng)，將信息化應(yīng)用到災(zāi)害防控、水量調(diào)度、日常巡查工作中[2]。在智慧水利建設(shè)過(guò)程中，水行政執(zhí)法必須要緊跟全局節(jié)奏，開發(fā)建立自己的執(zhí)法系統(tǒng)和執(zhí)法平臺(tái)，利用信息化技術(shù)，強(qiáng)化數(shù)據(jù)整合，解決水行政執(zhí)法中的執(zhí)法短板，推動(dòng)執(zhí)法能力的有效提升。

2.3 水行政執(zhí)法信息化建設(shè)的可行性

目前德州市水利主要職能部門已經(jīng)建設(shè)了完備的信息管理系統(tǒng)，可以為水行政執(zhí)法提供必備的基礎(chǔ)信息數(shù)據(jù)支撐和參考；同時(shí)，大數(shù)據(jù)、分布式架構(gòu)云平臺(tái)和云計(jì)算等信息技術(shù)的成熟應(yīng)用，可以解決單獨(dú)建立信息系統(tǒng)的大量數(shù)據(jù)采集、設(shè)備采購(gòu)安裝、信息無(wú)法共享的問(wèn)題，減少建設(shè)成本和建設(shè)周期。因此，打造德州市水行政執(zhí)法的一體化信息平臺(tái)，可以充分利用現(xiàn)有資源，將水行政監(jiān)督管理工作貫穿于水利工作各個(gè)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)執(zhí)法隊(duì)伍間信息共享和協(xié)作聯(lián)動(dòng)，提高水行政執(zhí)法工作效率和質(zhì)量。

3 水行政執(zhí)法信息化建設(shè)主要內(nèi)容和注意事項(xiàng)

3.1 信息化建設(shè)總體框架

國(guó)務(wù)院辦公廳在《進(jìn)一步深化“互聯(lián)網(wǎng)+政務(wù)服務(wù)”推進(jìn)政務(wù)服務(wù)“一網(wǎng)、一門、一次”改革實(shí)施方案》中指出，要進(jìn)一步推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+政務(wù)服務(wù)”，加快構(gòu)建全國(guó)一體化網(wǎng)上政務(wù)服務(wù)體系，推進(jìn)跨層級(jí)、跨地域、跨系統(tǒng)、跨部門、跨業(yè)務(wù)的協(xié)同管理和服務(wù)。《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》中明確指出，要加快政府?dāng)?shù)據(jù)開放共享，推動(dòng)資源整合，提升治理能力，推動(dòng)政府治理精準(zhǔn)化[3]。在信息化高速發(fā)展的當(dāng)今，水行政執(zhí)法要改變傳統(tǒng)觀念，利用移動(dòng)執(zhí)法、信息化執(zhí)法，突破時(shí)間、空間、設(shè)備的限制；要發(fā)揮信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)與生態(tài)環(huán)境、自然資源等各行政執(zhí)法機(jī)關(guān)的橫向聯(lián)系，打破技術(shù)、行業(yè)、部門數(shù)據(jù)壁壘，提高數(shù)據(jù)共享利用效率[4]；要強(qiáng)化水利部門內(nèi)部職能科室的合作分工，轉(zhuǎn)變水行政執(zhí)法的信息獲取方式，有效利用各類信息管理系統(tǒng)資源，變被動(dòng)執(zhí)法為主動(dòng)執(zhí)法，改變單一職能操作模式，破解傳統(tǒng)水行政執(zhí)法中的難題。

按照水行政執(zhí)法的職能和業(yè)務(wù)需求，本文從數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層、數(shù)據(jù)共享層、數(shù)據(jù)應(yīng)用層4個(gè)層面，自下而上設(shè)計(jì)可行性技術(shù)方案，為水行政執(zhí)法信息化建設(shè)提供技術(shù)支持。水行政執(zhí)法信息化系統(tǒng)總體框架，如圖1所示。

圖1 水行政執(zhí)法信息化系統(tǒng)總體框架

3.2 信息采集模塊的設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)采集的核心要求是實(shí)現(xiàn)對(duì)海量數(shù)據(jù)的多類型采集，目前數(shù)據(jù)采集方式主要包括離線采集、實(shí)時(shí)采集和第三方采集方式。遠(yuǎn)程計(jì)量和遠(yuǎn)程監(jiān)控等設(shè)備的數(shù)據(jù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)直接發(fā)送至信息化平臺(tái)服務(wù)器；若使用水利其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)和自然資源、生態(tài)環(huán)境等部門的信息數(shù)據(jù)，如水資源、河湖管理、地?zé)豳Y源等，則需要從相關(guān)業(yè)務(wù)系統(tǒng)服務(wù)器調(diào)用存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；若使用網(wǎng)站和微信公眾號(hào)接受報(bào)案和反饋結(jié)果等，則需要利用第三方平臺(tái)。在這一過(guò)程中，涉及移動(dòng)數(shù)據(jù)、服務(wù)器數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的采集，因此必須考慮到多種數(shù)據(jù)傳輸模式，設(shè)計(jì)全面的數(shù)據(jù)通信協(xié)議（Data Communication Protocols），滿足數(shù)據(jù)接入需求。

3.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊的設(shè)計(jì)

系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)在進(jìn)入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之前，需要通過(guò)ETL（Extract-Transform-Load）進(jìn)行數(shù)據(jù)的抽取（Extract）、數(shù)據(jù)的清洗轉(zhuǎn)換（Transform）和數(shù)據(jù)的加載（Load），將分散零亂、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效整合，按照標(biāo)準(zhǔn)的ETL 架構(gòu)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)服務(wù)器中，并根據(jù)職能需要和設(shè)計(jì)，對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析預(yù)處理，將水量、水位、GPS 定位軌跡、通信請(qǐng)求等不同數(shù)據(jù)存放到不同的功能服務(wù)器，如基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)器、通信互聯(lián)服務(wù)器、數(shù)據(jù)分析服務(wù)器、場(chǎng)景模擬服務(wù)器等，按照分布式架構(gòu)完成存儲(chǔ)系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度。

3.4 數(shù)據(jù)共享模塊的設(shè)計(jì)

利用元數(shù)據(jù)（MetaData），在數(shù)據(jù)共享層面進(jìn)行高速數(shù)據(jù)流讀取和大規(guī)模數(shù)據(jù)分析。元數(shù)據(jù)是大數(shù)據(jù)技術(shù)特有的批處理技術(shù)，通過(guò)元數(shù)據(jù)處理，就可以輕易地設(shè)計(jì)實(shí)時(shí)查詢、交相互動(dòng)、行為軌跡、數(shù)據(jù)比對(duì)等功能，從而為水行政執(zhí)法提供豐富的信息技術(shù)服務(wù)[5]。其主要設(shè)計(jì)內(nèi)容包括對(duì)水事違法案件的在線處理，實(shí)現(xiàn)接受報(bào)案、案件處理、案件反饋、案件歸檔等功能；為“雙隨機(jī)、一公開”提供有關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)查詢、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)比對(duì)等信息支持；為執(zhí)法巡查提供遠(yuǎn)程在線監(jiān)控查看、無(wú)人機(jī)遠(yuǎn)程遙控和影像傳輸、執(zhí)法遠(yuǎn)程協(xié)助和遠(yuǎn)程通信等。通過(guò)數(shù)據(jù)共享的設(shè)計(jì)，將存儲(chǔ)中的數(shù)據(jù)有效整合在一起，滿足水行政執(zhí)法的不同業(yè)務(wù)需求。

3.5 數(shù)據(jù)應(yīng)用模塊的設(shè)計(jì)

在應(yīng)用層，利用多種終端系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水行政執(zhí)法各項(xiàng)功能，具體應(yīng)用如下。

（1）移動(dòng)App。為執(zhí)法人員手機(jī)安裝App 軟件，接收分配到的報(bào)案信息，將執(zhí)法現(xiàn)場(chǎng)的影像資料和執(zhí)法內(nèi)容上傳，發(fā)起遠(yuǎn)程協(xié)助和遠(yuǎn)程通信，提供執(zhí)法巡查GPS軌跡信息和上報(bào)巡查記錄表。

（2）面向社會(huì)監(jiān)督的網(wǎng)站、微信公眾號(hào)。為公眾提供水事違法行為報(bào)案功能，查詢執(zhí)法案件處理進(jìn)度和執(zhí)法結(jié)果。

（3）執(zhí)法內(nèi)業(yè)人員的PC端管理系統(tǒng)。存儲(chǔ)維護(hù)水行政執(zhí)法基礎(chǔ)信息，接受報(bào)案和分配人員進(jìn)行執(zhí)法，追蹤執(zhí)法進(jìn)度和反饋執(zhí)法結(jié)果，建立執(zhí)法臺(tái)賬和檔案管理等。

（4）水事行為展示系統(tǒng)。利用地理信息系統(tǒng)（GIS）生成水情、水事可視化展示圖，在展示界面提供水量預(yù)警、案件處理進(jìn)度查詢、水情警示、河湖堤岸監(jiān)控查詢等功能。

3.6 信息化建設(shè)的注意事項(xiàng)

（1）在水行政管理部門內(nèi)部方面，信息資源整合面臨諸多挑戰(zhàn)，各職能科室的業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)架構(gòu)、數(shù)據(jù)庫(kù)類型以及系統(tǒng)可擴(kuò)展性都存在差異，調(diào)動(dòng)利用資源需要加強(qiáng)水利部門內(nèi)部的協(xié)調(diào)配合。

（2）在市縣兩級(jí)執(zhí)法的垂直層面，縣級(jí)執(zhí)法部門和執(zhí)法隊(duì)伍的職能和架構(gòu)不盡相同，信息化建設(shè)也存在較大差距，應(yīng)優(yōu)先解決與縣級(jí)執(zhí)法部門的數(shù)據(jù)共享問(wèn)題。

（3）要解決市直部門之間的數(shù)據(jù)共享，需要經(jīng)過(guò)市委信息化部門的充分論證，確保建立全面的數(shù)據(jù)安全監(jiān)管，建設(shè)統(tǒng)一數(shù)據(jù)共享技術(shù)規(guī)范，因此不能一蹴而就，需要逐步推進(jìn)。

4 信息化建設(shè)應(yīng)用的技術(shù)

4.1 大數(shù)據(jù)技術(shù)

大數(shù)據(jù)技術(shù)貫穿于整個(gè)水行政執(zhí)法信息系統(tǒng)的各個(gè)模塊，旨在解決數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理的效率問(wèn)題。大數(shù)據(jù)是一種規(guī)模大到在獲取、存儲(chǔ)、管理、分析方面大大超出了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件工具能力范圍的數(shù)據(jù)集合。大數(shù)據(jù)有4 個(gè)特征，為Volume（大量）、Variety（多樣）、Velocity（高速）、Value（價(jià)值），即具有海量的數(shù)據(jù)規(guī)模、多樣的數(shù)據(jù)類型、快速的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)和價(jià)值密度低[6]。大數(shù)據(jù)技術(shù)的意義不在于掌握龐大的數(shù)據(jù)信息，而在于對(duì)含有特定意義的數(shù)據(jù)進(jìn)行專業(yè)化處理，通過(guò)數(shù)據(jù)加工能力，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的增值。通過(guò)大數(shù)據(jù)技術(shù)，水行政執(zhí)法信息系統(tǒng)可以充分挖掘現(xiàn)有信息數(shù)據(jù)的資源潛力，將獲取的價(jià)值充分利用到實(shí)際執(zhí)法管理中。

4.2 分布式存儲(chǔ)技術(shù)

分布式存儲(chǔ)技術(shù)避免了水行政執(zhí)法信息系統(tǒng)的龐大機(jī)房服務(wù)器建設(shè)問(wèn)題。通過(guò)分布式存儲(chǔ)技術(shù)，可以將數(shù)據(jù)分散存儲(chǔ)在多個(gè)獨(dú)立存儲(chǔ)服務(wù)器中，減輕單個(gè)數(shù)據(jù)服務(wù)器的存儲(chǔ)壓力。如果使用集中式數(shù)據(jù)服務(wù)器，無(wú)論從成本上還是可擴(kuò)展性上，都無(wú)法滿足水行政執(zhí)法需要的數(shù)據(jù)規(guī)模和增長(zhǎng)程度。分布式存儲(chǔ)技術(shù)可以通過(guò)對(duì)水行政執(zhí)法業(yè)務(wù)需求的數(shù)據(jù)量和工作量，估算所需要的結(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，并動(dòng)態(tài)地將數(shù)據(jù)在結(jié)點(diǎn)間遷移，以實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。利用水利、生態(tài)環(huán)境、自然資源各部門已建設(shè)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)存儲(chǔ)服務(wù)器和德州市政務(wù)云的云服務(wù)器，搭建分布式存儲(chǔ)架構(gòu)，將現(xiàn)有的信息資源進(jìn)行整合，可以大幅度降低成本和能耗。

4.3 云存儲(chǔ)技術(shù)

水行政執(zhí)法信息系統(tǒng)可以充分利用德州市政務(wù)云存儲(chǔ)服務(wù)，將核心機(jī)密數(shù)據(jù)之外的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在云服務(wù)器中，加快系統(tǒng)建設(shè)和部署。云存儲(chǔ)是一種網(wǎng)上在線存儲(chǔ)，把數(shù)據(jù)存放在第三方托管的虛擬服務(wù)器中，依托并行處理和網(wǎng)絡(luò)計(jì)算的技術(shù)，將數(shù)據(jù)服務(wù)器虛擬化，來(lái)達(dá)到存儲(chǔ)和處理海量數(shù)據(jù)元的目的。云存儲(chǔ)可以有效減輕數(shù)據(jù)需求單位的數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)成本，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)的智能化和自動(dòng)化，提高存儲(chǔ)利用率。目前德州市的政務(wù)云建設(shè)已經(jīng)初具規(guī)模，可以為全市各職能部門提供云服務(wù)器、云硬盤、數(shù)據(jù)庫(kù)等服務(wù)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，使用政務(wù)云可以將電子政務(wù)運(yùn)行成本降低30%、基礎(chǔ)設(shè)施利用率提升85%、信息系統(tǒng)建設(shè)周期縮短1/2，財(cái)政資金使用效率提高2倍。

4.4 云計(jì)算技術(shù)

水行政執(zhí)法信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理將充分利用云計(jì)算技術(shù)。云計(jì)算屬于分布式計(jì)算的一種，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將復(fù)雜龐大的數(shù)據(jù)處理分解成若干個(gè)小程序，通過(guò)多個(gè)服務(wù)器跨地域、跨平臺(tái)進(jìn)行處理和分析，并得到用戶需要的結(jié)果。依托政務(wù)云存儲(chǔ)，本系統(tǒng)可以統(tǒng)籌利用已有的政務(wù)網(wǎng)絡(luò)、諸多數(shù)據(jù)存儲(chǔ)服務(wù)器、統(tǒng)一制定的安全規(guī)范和信息資源，發(fā)揮云計(jì)算的高通用性、高可靠性、高可擴(kuò)展性，打造技術(shù)支撐、信息資源合理分配和信息安全設(shè)置等綜合信息平臺(tái)。通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)，可以在很短的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)數(shù)以萬(wàn)計(jì)的數(shù)據(jù)處理，從而達(dá)到強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)信息處理。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)水行政執(zhí)法的信息化建設(shè)，可以補(bǔ)齊水行政管理部門的“信息化短板”，實(shí)現(xiàn)水行政管理的信息化全覆蓋；可以拓寬水行政執(zhí)法的數(shù)據(jù)來(lái)源渠道，通過(guò)新時(shí)代信息技術(shù)的應(yīng)用，及時(shí)獲得執(zhí)法需要的調(diào)查數(shù)據(jù)、支撐證據(jù)。同時(shí)，可以以信息化手段，健全“雙隨機(jī)、一公開”監(jiān)管制度，提升遠(yuǎn)程水行政執(zhí)法能力，壓減制止水事違法行為的時(shí)限，提高工作效率，加大執(zhí)法檢查力度，扎實(shí)監(jiān)督管理的法治保障。