陳 鵬，周辰光

（江河瑞通（北京）技術(shù)有限公司，北京 100097）

0 引言

全面推行河長制，是落實(shí)綠色發(fā)展理念、推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的內(nèi)在要求，是解決我國復(fù)雜水問題、維護(hù)河湖健康生命的有效舉措，是完善水治理體系、保障國家水安全的制度創(chuàng)新[1]。河長制最初的探索實(shí)踐源于江蘇省無錫市。2007 年太湖暴發(fā)藍(lán)藻事件后，無錫市率先實(shí)行地方行政首長負(fù)責(zé)的河長制，由相關(guān)縣（市、區(qū)）主要負(fù)責(zé)人擔(dān)任所轄河段的河長，負(fù)責(zé)督辦截污治污，并將河流斷面水質(zhì)的檢測結(jié)果納入政績考核內(nèi)容[2]。

近年來，人工智能方興未艾，在圖像識別、語音識別、文本處理、游戲博弈、藝術(shù)美學(xué)、軟件設(shè)計(jì)等諸多方面全面趕超人類。人工智能開始逐步占據(jù)醫(yī)療、金融、保險(xiǎn)、律師、新聞、數(shù)字個(gè)人助理等現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的核心地位，并且不斷滲入人們的日常生活[3]。

目前，人工智能技術(shù)在河長制管理中尚未得到有效應(yīng)用。針對河長制輿情監(jiān)控、河湖視頻監(jiān)控、移動巡河、社會公眾服務(wù)和決策支持等場景，利用輿情分析、圖像識別、智能語音交互、知識圖譜等人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)過程的優(yōu)化和改進(jìn)。

1 河長制信息化現(xiàn)狀

河長制信息化是促進(jìn)河湖管理信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同的基礎(chǔ)支撐，是聯(lián)結(jié)政府、企業(yè)和社會公眾的便捷通道，對構(gòu)建河湖長效管理機(jī)制，實(shí)現(xiàn)河暢、水清、岸綠、景美的建設(shè)目標(biāo)具有重要的意義。各地區(qū)積極開展河長制信息化管理平臺的建設(shè)，寧夏回族自治區(qū)整合環(huán)保、水利等部門各種河湖管理基礎(chǔ)信息、監(jiān)測數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)向各級河長、工作人員、社會公眾提供不同層次，維度和載體的查詢、上報(bào)和管理信息[4]；嘉興市基于 GIS 構(gòu)建河流水質(zhì)監(jiān)測平臺，利用圖形化的查詢條件實(shí)現(xiàn)了河流水質(zhì)監(jiān)測點(diǎn)、污染源的定位及詳細(xì)信息的查看[5]；靖安縣基于 Android 平臺開發(fā)的河長制河湖管護(hù)系統(tǒng)，支持移動端事件上報(bào)、移動巡查和事件督辦等功能[6]；大田縣開通“河長易信群”，廣大市民只要用手機(jī)掃描就可加入并參與河道監(jiān)督管理[7]。

總結(jié)現(xiàn)有的河長制信息化管理平臺，主要有以下 5 方面特點(diǎn)：

1）高效的信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同。基于數(shù)據(jù)資源整合形成的信息資源目錄，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)庫和服務(wù)總線等技術(shù)構(gòu)建統(tǒng)一的信息共享交換平臺，實(shí)現(xiàn)信息采集設(shè)備、數(shù)據(jù)庫和業(yè)務(wù)系統(tǒng)的整合和共享，消除信息孤島，提升省、市、縣等上下級單位之間，水利、環(huán)保、市政等行業(yè)之間信息共享和業(yè)務(wù)協(xié)同的效率。

2）“一張圖”掌控河長制信息。運(yùn)用 GIS、RS、統(tǒng)計(jì)圖表、三維可視化等技術(shù)，綜合、立體、直觀地呈現(xiàn)“一河一檔”“一河一策”建設(shè)成果，動態(tài)展示河道水量、水質(zhì)、工程運(yùn)行狀況，實(shí)時(shí)跟蹤河道巡查、事件處置任務(wù)完成情況。

3）河長制任務(wù)閉環(huán)處置。集成微信公眾號、公共信息服務(wù)平臺、移動端和綜合管理平臺的業(yè)務(wù)流程接口，實(shí)現(xiàn)河湖事件上報(bào)、任務(wù)派發(fā)、任務(wù)處置、任務(wù)監(jiān)督、信息反饋、考核評價(jià)等環(huán)節(jié)的無縫銜接和閉環(huán)處置。

4）移動巡河。運(yùn)用移動端、GPS 等技術(shù)，監(jiān)督河道巡查和保潔工作的落實(shí)，方便巡河員和保潔員即時(shí)上傳現(xiàn)場圖片、問題和位置等信息。

5）公眾參與。在河長制公示牌、宣傳欄等處添加二維碼，社會公眾掃描后即可隨時(shí)查看河長制公示信息，提出監(jiān)督意見，為社會公眾參與河長制建設(shè)開辟渠道。

2 河長制存在的需求

1）河湖突發(fā)事件輿情監(jiān)控分析手段不足。河湖突發(fā)事件關(guān)系到城市或鄉(xiāng)村的供水、防洪和生態(tài)安全，通過網(wǎng)絡(luò)傳播和發(fā)酵，聚焦形成社會熱點(diǎn)問題，如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)、引導(dǎo)和化解，可能在一定條件下轉(zhuǎn)化為公共危機(jī)，使事件處理難度和處理成本顯著增加。由于應(yīng)對河湖突發(fā)事件的輿情監(jiān)控、分析和預(yù)警手段不足，不能為河長提供及時(shí)、準(zhǔn)確的輿情信息支撐。

2）河湖視頻監(jiān)控主要依賴人工判斷。河湖視頻監(jiān)控采集的視頻圖像信息，只能依靠人為主觀查看、分析、判斷和報(bào)警，一方面需要投入大量的人力成本保證 7×24 h 的不間斷監(jiān)控，且判斷標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一，存在信息遺漏的風(fēng)險(xiǎn)；另一方面，采集的視頻圖像信息未得到充分利用，與信息化管理平臺中其他業(yè)務(wù)處理模塊脫節(jié)。

3）巡河員、保潔員上報(bào)信息不方便。巡河員、保潔員在巡河或任務(wù)處置中，手動錄入文字，且操作應(yīng)用軟件存在不便、移動端應(yīng)用功能復(fù)雜，影響信息的及時(shí)采集和上報(bào)。

4）社會公眾服務(wù)體驗(yàn)有待提高。社會公眾需要咨詢河長制相關(guān)政策、投訴河湖問題、查看河湖事件處理結(jié)果等，現(xiàn)有的信息發(fā)布平臺公示信息有限，使用方式不夠靈活，通過人工服務(wù)的方式溝通增加了后臺服務(wù)人員的工作負(fù)荷。

5）河長決策支持力度不足。河長針對不同類型的事件進(jìn)行決策時(shí)，缺少科學(xué)、全面和及時(shí)的決策支持依據(jù)，大量有價(jià)值的方案、預(yù)案、歷史事件、案例等文本文件中包含的決策經(jīng)驗(yàn)和知識無法被計(jì)算機(jī)系統(tǒng)直接讀取和使用。

3 人工智能技術(shù)在河長制管理中的應(yīng)用

利用河長制信息化管理平臺基礎(chǔ)條件，依托輿情監(jiān)控、圖像識別、智能語音交互、知識圖譜等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)以下功能：

1）輿情監(jiān)控分析。網(wǎng)絡(luò)輿情的分析預(yù)警是一個(gè)融匯計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、人工智能、數(shù)據(jù)挖掘、自然語言處理等多學(xué)科知識的前沿領(lǐng)域，涉及網(wǎng)絡(luò)輿情信息采集、分析、處理、分類、監(jiān)測和預(yù)警的全過程[8]。通過設(shè)置河長關(guān)注的輿情監(jiān)控主題和關(guān)鍵詞，比如“黑臭水體”“水污染”“藍(lán)藻”等詞匯，即可定時(shí)采集門戶網(wǎng)站、新聞網(wǎng)站、時(shí)事論壇、博客和微博等發(fā)布的信息，通過文本挖掘、關(guān)聯(lián)分析、情感分析、趨勢分析等技術(shù)生成輿情分析報(bào)告，并依據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行輿情預(yù)警。

2）圖像識別預(yù)警。圖像識別是模式識別技術(shù)在圖像領(lǐng)域中的具體應(yīng)用，是對輸入的圖像信息建立圖像識別模型，分析并提取圖像的特征，然后建立分類器，根據(jù)圖像的特征進(jìn)行分類識別的一種技術(shù)[9]。利用河湖視頻監(jiān)控設(shè)備采集的圖像信息，基于深度學(xué)習(xí)方法，提出河湖水面線、水尺讀數(shù)、黑臭水體、垃圾雜物漂浮、釣魚、游泳、劃船等圖像識別算法，自動識別河湖保護(hù)中的異常情況并通知值班管理人員。

3）智能語音交互服務(wù)。智能語音交互服務(wù)是語音識別、語義理解、知識搜索、答案整合、語音合成等多種技術(shù)的綜合應(yīng)用。在巡河過程中應(yīng)用智能語音交互服務(wù)，方便巡河員或保潔員通過移動端以語音方式記錄巡河過程；面向社會公眾提供基于App 或微信公眾號的智能語音交互服務(wù)，解答社會公眾問詢的河長制信息，受理社會公眾投訴和舉報(bào)意見。

4）認(rèn)知輔助決策。知識圖譜通過將知識進(jìn)行更加有序、有機(jī)地組織，為用戶提供更加智能的訪問接口，使用戶可以更加快速、準(zhǔn)確地訪問自己需要的知識信息，并進(jìn)行一定的知識挖掘和智能決策[10]。建立河長制知識圖譜，融合水質(zhì)、水情、工情、雨情、氣象等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和河湖綜合治理方案、應(yīng)急預(yù)案等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，挖掘河湖管理對象關(guān)系并可視化呈現(xiàn)，支撐河湖綜合信息檢索、河湖保護(hù)形勢研判、河長決策輔助等業(yè)務(wù)智能化水平的提升。

4 結(jié)語

以建設(shè)河湖長效管理機(jī)制為目標(biāo)，充分發(fā)揮信息化的支撐保障作用，利用 GIS、移動端、人工智能等多種技術(shù)構(gòu)建河長制信息化平臺；在河長制全面建設(shè)過程中，深化應(yīng)用人工智能技術(shù)，逐步從自動化、智能化升級為智慧化，提供河長制主動、高效和精準(zhǔn)的河湖管理服務(wù)。

[1] 中共中央辦公廳，國務(wù)院辦公廳. 關(guān)于全面推行河長制的意見[N]. 人民日報(bào)，2016-12-12 (1).

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[4] 李碩. 寧夏河長制綜合管理信息平臺建設(shè)探討[J]. 水利信息化，2017 (18): 48-50.

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[6] 李文晶. 基于 Android 的河長制河湖管護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 江西水利科技，2017，43 (1): 54-58.

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[10] 李濤. 知識圖譜的發(fā)展與構(gòu)建[J]. 南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2017，41 (1): 22-34.