基于河湖长制网格化管理信息技术在河湖管理的应用研究

基于河湖长制 网格化管理信息技术在河湖管理的应用研究

王会歌

南京河海科技有限公司 江苏南京 210000

摘要：河长制的全面建立，推动河（湖）长制从“有名有实”向“有力有为”转变，而河湖的管理也从以前的“有人管”逐步向“管得住”和“管得好”转变，水利发展进入新发展阶段。“河长制”的目的性非常明确，核心任务由原来的水污预防治理转变为改善河湖整体的水生态，创造一个水清、岸美的水环境。网格化的实现将更加规范化、精细化地管理河湖,也将使河湖管理的信息化和智能化管理水平得以飞跃性的提高。"河长制"网格化管理信息系统平台,以信息化支撑网格化管理,建立河湖网格化管理水利基础信息数据库,实现河湖管理,业务处理与决策的信息化与科学化,解决"河长"治河过程中存在的治水业务处理效率较低,问题发现与反馈不及时导致的河道管理难等多种问题,为"河长"河湖管理工作提供了有效的技术支持。

关键词：河长制 网格化管理 信息系统

1前言

二零一六年，中共中央办公厅、国务院办公厅相继颁布《关于全面推广河长制的意见》，使"河长制"开始真正面向全国。目前,河长制的重点任务包括了四大层次,即保障水资源、预防水污染、恢复水生态、维护水环境。"河长制"同追责制和考核制的共同实施,对每条河湖的河湖长具有一定的约束力,同时将河湖水体的生态环境作为河长考核的刚性要求,从而提高了"河长""湖长"共同管理河湖的积极性与主动性。

网格化创造了信息共享和资源合作的新平台,取消了信息孤岛,建立资源共享平台,提高了政府各部门之间的分工合作。网格化管理模式依托于统一的数字化信息管理网络平台,使网格信息和智能服务相互融通。并随着网络、Web信息技术和"3S"科技等信息化技术手段的发展和河道管理理念的变革,利用大数据分析、云计算技术等领先的现代技术,结合了网格化管理模式,设计河长制网格化管理信息系统是顺势而为的趋势。

在网格化管理模式下，随着体制的建全、管护能力的强化以及网格化管护区域空间地理信息的细分，网格管理主体能够及时掌握网格内部各事件的关系，加强条块联动，能够做到快速对单元网格内的巡查和监控，及时发现问题并解决问题，提高网格内管理的效率。

2系统建设框架

2.1系统总体框架

系统主要是采用三层架构设计，自下而上分别为数据层，逻辑支撑层，服务应用层。

2.1.1数据层

数据库系统主要是搭建空间数据库和属性数据库。主要负责对水利基础数据实行统一的存储与管理。水利空间基础数据包括河网水系结构图、土地利用类型图、数字高程图、土壤类型图、气象站点位置、水文监测站位置、点源污染输入位置等，站点数据，统计年鉴数据以及遥感及地形相关数据等相关信息。其中站点数据包括降水、水质、流速（或径流量）、监测断面、泥沙含量、水利设施，集水区面积等数据。统计年鉴数据主要包括经济、人口、农业养殖、工业企业及其分布等情况信息。遥感及地形相关数据主要是结合遥感和GIS技术方法，获取流域范围、集水单元、土地利用、植被覆盖情况、土壤类型、种植结构、坡度等相关信息。

2.1.2逻辑支撑层

逻辑支撑层主要负责对数据层的操作，通过数据的预处理，为服务应用层提供相应的软件支撑，针对各个需求建立数理模型，并结合数据分析挖掘库和专家知识库，完成流域内水文信息的处理与分析。具体包括面向服务的空间信息共享（GIS服务）、空间信息分析服务、动态地图服务等。

2.1.3服务应用层

服务应用层利用物联网、GPS定位系统、卫星遥感监测、智能视频分析等手段，可以查看所管理河湖流域的自然地理数据，查看网格化管理河湖流域各地块的自然地理状况以及各类污染物的产生量，动态化的掌握所管理河湖流域的基本情况，优化河湖管护体系。

2.2软件架构

搭建网格化管理信息系统，前端基于ArcGISEngine二次开发，将流域水文模拟信息与地图要素相结合，以图层叠加的方式展示模型模拟结果，系统大多数以空间分布信息和统计图表的方式展现，实现以图看分析、管业务的效果，同时达到与用户的友好交互，实现多模块之间的有效集成。

系统后端基于ENVI提供的数据处理接口，对流域数据进行整合与集成，统一输入到服务器，进行流域的分析计算。

3系统功能

河长制网格化管理信息系统系统，通过搭建一个水资源水环境系统，形成多源数据采集管理、分析预警、动态展示、规划决策运营支持的技术体系，实现区域水资源水环境过程变化情况。实现水环境问题定性定量化、流域管理和运维科学化。主要功能旨在为流域综合治理提供可视化表达和智能化分析计算。通过对录入数据（包括主动监测数据以及共享数据）进行数据集成、数学建模、统计分析、情景模拟等过程，针对不同流域获取地表径流、地下水分布、污染源强度等相关信息，进而实现流域水循环模拟、水土流失与土壤侵蚀模拟、生态风险评估以及水质情景模拟等，完成一个遥感与GIS一体化的流域治理分析平台。

3.1基础水利地理信息管理

通过基础水利地理信息管理模块可以看到河湖流域的遥感影像，数字高程影像，土地利用数据以及土壤栅格数据，了解河湖所在地区的自然地理条件，对其所处环境有一定的认识。

3.2成果数据管理

成果数据管理可以看到整个河湖流域的划分情况，包括子流域（Sub）、水文响应单元（Hru），进入属性表可查看每个sub、hru的具体情况，包括逐月的径流量、产沙量以及各类污染物的产生量。

3.3污染物监测管理

根据获取的河湖污染源数据以及水质监测数据等信息，结合遥感影像、空间信息分析等技术，实现当前状态与历史信息统计对比，从而全面获取所监管的河湖流域有机氮、有机磷、可溶性磷等污染物的产生情况。最后通过数据深度挖掘与分析，识别出关键源区，及时发布污染风险预警，建立预警体系并做出相应的预防措施。

3.4河湖的网格化管理

通过河道基本信息与与动态信息，包含水文信息、水质信息，显示根据各地块的自然地理状况以及受污染情况而划分出来的所监管的河湖流域网格化管理图。

4结语

河长制网格化管理信息系统满足河道网格化管理所具备的发现-立案-处理-结案的需求。主要是优化了河湖管护体系，加强对单元网格的巡查监督以及数字化管理，做到横向或者纵向无疏漏全覆盖，落实河湖网格化管理责任，进一步提高管理效率，实现河湖生态健康和资源可持续利用的目标。

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