面向智慧水利的水行政執法綜合管理平臺設計

管菁菁，吳秋明，秦 平，王葉聰，李露平

(1.訊飛智元信息科技有限公司，安徽 合肥 230093；2.訊飛華中(武漢)有限公司，湖北 武漢 430000)

我國作為人均水資源較為貧乏的國家，每年面臨著因自然氣候變化、人民生產生活等原因導致的水域面積減小、水污染、水浪費、水資源利用率低、水旱災害頻發、水土流失等諸多問題，這些問題進一步加劇了水資源的缺乏現狀。

水行政執法業務作為緩解上述問題、保障水安全的重要業務，有多項法律、法規及制度支持，同時有專門的水政監察部門作為業務的執行者和監督者。

智慧水利建設背景下，水行政執法業務是重點建設業務之一。2021年11月，水利部印發《關于大力推進智慧水利建設的指導意見》[1]，關于“水行政執法”要求“搭建水行政執法綜合管理平臺，大力推進智慧執法。”2022年6月，《水利部關于印發水行政執法效能提升行動方案(2022—2025年)的通知》[2]的重點任務中，要求“積極探索智能視頻監控自動取證、無人機智能巡查等執法監管手段”，加快推進“智慧執法”。

梳理水行政執法業務流程，調研各個流程中面臨的問題，以解決實際問題為目標，在智慧水利平臺總體框架下，充分運用大數據、云計算、人工智能等新興技術[3]，結合業務需求，構建水行政執法綜合管理平臺并推廣應用，切實幫助水政監察人員解決業務難題，提高水行政執法工作效率。

1 概述

1.1 水行政執法現狀

當前階段，水政監察部門通過上級部門下發、平行部門轉辦、公眾投訴等渠道獲取的疑似違法事件，將事件通過微信、電話等方式轉達給一線執法人員，執法人員接收信息后根據信息提供的地點到現場進行勘察核實。現場勘驗后，若確認不違法則整理簡單的文字描述并結束任務，可以附帶相關圖片、視頻作為佐證；若確認違法，則申請立案，按照辦案流程進行案件的辦理。

通過對上述流程節點涉及人員、資料的調研，總結出水行政執法工作呈現以下現狀特點。

(1)違法問題發現難。水行政執法工作涉及到的內容眾多，包括非法采砂、非法取排水、破壞水域岸線、破壞岸坡植被、破壞水利設施設備等，監測對象多、管理范圍廣，因此在執法工作中經常出現問題發現不了、發現問題到達現場執法時犯案人員已經逃離現場、發現問題但是缺少執法證據[4]等情況。違法問題發現難，對于水行政執法工作的開展有比較明顯的影響。

(2)巡查執法過程監督難。當前水行政執法工作基本上依賴執法記錄儀記錄執法過程，執法結束后，執法記錄儀中存儲的視頻、音頻資料將會被備份存檔，對于監督人員來說，若要了解復核執法過程，需要申請調閱相關音視頻資料，并且需要自行收聽觀看音視頻資料從而對執法過程進行監督，監督過程繁瑣、花費時間長、效率偏低；同時受制于執法經費限制，多地的水行政執法裝備都存在不足的狀況[5]，加劇了巡查執法過程難以監督的情況。

(3)案件辦理進程監督難。水行政執法案件的辦理多數是線下通過紙質文件進行，案件辦理人員以外，監督人員監督案件辦理過程需要掌握案件名稱及其辦案人員，然后才能通過咨詢辦案人員了解到案件辦理進程及案件辦理相關材料、監督案件辦理過程是否合規。案件辦理進程監督程序繁瑣，花費時間長，影響監督效率[6]。

(4)執法裁量難。水行政法律法規多樣、執法程序復雜，對于水政監察人員的專業素質要求較高。水政監察人員多是轉業或是從業年限較短，對于法律法規的熟悉度一般，缺少相關培訓[7]，在案件裁量上需要花費較多的時間進行討論，不利于案件處理效率。法律法規關于水事違法案件的處罰都是給出一個范圍，具體的裁量由執法人員在這個范圍內進行自由裁量，這種自由裁量權導致不同的執法人員對于相似案件的判罰結論可能存在較大差異，破壞了水行政執法的公平公正[8]，不利于案件裁量科學性和權威性。

1.2 業務流程分析

建設水行政執法綜合管理平臺，圍繞水行政業務流程展開，從現狀實際出發，尋求解決問題的技術、方法。借助水行政執法綜合管理平臺可將當前階段的任務信息的傳遞工作直接搬到平臺中進行，全過程記錄一線執法人員的出警勘察核實過程，記錄案件的辦理進程。平臺建成后總體流程如圖1所示。

圖1 水行政執法業務流程圖

利用水行政執法綜合管理平臺，匯集各渠道反饋的疑似水事案件并創建任務派發給一線執法人員，執法人員可以將每個疑似案件的巡查執法過程記錄到系統中，同時借助平臺提供的知識保證巡查執法的全面性、合規性、裁量的權威性。

1.3 功能分析

(1)平臺功能需幫助水政監察人員掌握更多的水事違法事件。通過建設無人機巡查系統、水行政執法數據庫、智能模型等內容，幫助水政監察人員擴大水事違法事件的發現范圍，提高發現的時效，掌握更多的水事違法事件證據[9]。

(2)平臺功能需要為水政監察人員提供日常辦公工具，并提高其工作效率。通過建設水行政執法管理系統、水行政執法移動APP，為水政監察隊伍各方人員提供日常辦公工具；通過集成智慧水利新興技術應用，進一步幫助提高執法人員的工作效率。其中水行政執法管理系統為水政監察人員掌握管轄行政區劃內水政執法相關信息，領導、系統管理人員與一線執法人員建立線上工作，監督規范執法過程、辦案過程提供平臺。水行政執法移動APP的功能模塊建設需要滿足一線執法人員日常辦公所需，包括查詢獲取日常工作所需的各類信息，創建日常巡查、執法任務，全過程記錄任務執行經過，跟進案件辦理進程，隨時可以邀請會商指導工作。

2 系統總體設計

2.1 總體架構

水行政執法綜合管理平臺的架構設計基于智慧水利架構展開。借助大數據、云計算、語音識別、視頻圖像識別、知識圖譜等新興技術，結合水行政業務流程及功能設計情況，搭建水行政執法綜合管理平臺的總體架構，架構設計如圖2所示。

圖2 水行政執法綜合管理平臺總體架構圖

水行政執法綜合管理平臺充分利用地方智慧水利平臺中基礎設施、數據中臺、智慧中臺及業務中臺已建內容及資源，梳理建設水行政執法數據庫，接入無人機巡查系統數據資源，開發遙感識別、語音識別、視頻圖像識別場景，為水行政執法管理系統和水行政執法移動APP提供相關能力，最大程度節約資源，提升各項服務的復用率，節約建設經費。

2.2 關鍵技術應用

水行政執法綜合管理平臺建設關鍵技術包括數據庫技術、智能語音技術、視頻圖像識別技術、遙感影像解譯技術、知識圖譜技術，結合水行政業務需要構建不同的應用場景。

(1)水行政執法數據庫。水行政執法數據庫是基于智慧水利數據資源池梳理構建。整合河湖管理、視頻監控、遙感監控等與水行政業務相關的數據，搭建水行政執法業務主題庫，并劃分基礎信息庫、動態信息庫、多媒體庫、地理空間庫、案件庫等，為數據快速調用提供基礎，提高相關服務的響應速率。

(2)語音識別場景。基于語音識別、自然語言理解、語音合成等技術，結合水行政執法工作專有名詞，進行語義訓練，構建圍繞水行政執法業務的語音錄入、語音查詢、語音客服場景應用并接入到應用系統，方便用戶利用語音代替鼠標/鍵盤操作，幫助用戶快速進行信息錄入、查詢、外呼等工作，降低系統的使用難度，節約人力投入。

(3)視頻圖像識別場景。基于智慧水利已構建的圖像識別算法，結合水行政業務場景識別的專家經驗和數據庫，訓練相關場景，識別證照、人臉、非法采砂、岸線垃圾堆放、水面垃圾等內容，幫助執法人員自動、及時發現違法問題，減輕執法人員巡查壓力。視頻圖像識別結果可以服務的形式集成到應用系統中。

(4)遙感識別場景。遙感識別系統基于遙感影像的光譜特征信息差異和空間信息特征，利用GIS平臺，結合水行政執法對象特點，對不同時期的遙感影像進行解譯并對比分析，通過不同時期影像變化識別出非法圍堰、堤護岸林砍伐、岸線非法建筑等內容。衛星影像解譯結果以服務的方式供應用系統隨調隨用。

(5)水行政知識。水行政知識是借助智慧水利已建知識平臺結合專家經驗，對水行政法律法規、執法案件等內容的梳理及知識圖譜的構建，進而根據用戶提出的問題進行法律法規或水行政執法案件的針對性推送。水行政知識建設內容包括水事案件庫、法規庫。對歷史水事案件進行文本化、知識化處理，抽取案件類型、案由、裁量結果、裁量依據等內容，結合案件類型、案由等進行檢索與索引，構建水事案件庫，主要建設內容包括案件標準化、案件檢索、類案推送等。對“水行政處罰自由裁量權參照標準”等文件進行結構化、規則化處理，抽取法律條款、行為、裁量內容，結合行為類型、行為等進行檢索，構建法規庫，實現法規檢索及法規推送。

3 功能設計

水行政執法綜合管理平臺的業務功能包括無人機巡查系統、水行政執法管理系統、水行政執法移動APP。

3.1 無人機巡查系統

無人機巡查系統主要是巡查地勢不利于一線執法人員實地考察的地點，通過巡查無人機獲取航拍視頻影像，用攝像頭代替人眼巡查，確認是否存在水事違法事件發生，擴大一線執法人員巡查范圍，減輕一線執法人員的實地巡查工作量。

通過無人機巡查系統獲取的正射影像或視頻圖像，利用智能模型解譯識別發現行政區劃內存在的圍墾河湖、侵占岸線等違法違規現象，有效彌補傳統人工巡查的不足，拓展非法水事案件發現渠道，提高非現場監管能力，輔助地方河湖管理和水行政執法工作。

3.2 水行政執法管理系統

水行政執法管理系統服務于水利機構的各級領導和水政監察機構內的各級領導、系統管理員，為其提供全方位掌握水行政執法信息的平臺，為系統管理員提供日常的工作平臺。

(1)數據大屏。提供可定制內容的數據大屏，方便用戶全方位掌握管轄區域內的水行政執法相關信息。數據大屏基于GIS一張圖開發，展示水行政執法業務范圍內的基礎信息、監測監控信息及業務信息，并在此基礎上進行相關信息的統計分析展示。GIS一張圖的底圖由地方行政區劃圖圖層、水系圖組成。地圖范圍及相應的內容可以根據用戶的權限進行調整，信息的查詢支持語音查詢及傳統的文字查詢。

(2)水政監察隊伍管理。為建立地方水政監察組織機構、人員、專家及執法裝備的臺賬提供平臺，方便水政監察機構領導摸清管轄范圍內的人員和設備家底，支持信息的查詢和統計分析服務。為水政監察人員提供法律知識、執法技能、執法職業道德和紀律的培訓服務，幫助提高水政監察人員的能力素質和業務水平。

(3)工作臺。水政監察部門接收多個渠道(智能客服、微信、OA、傳真、EMS、系統告警中心等)報送的疑似違法信息，這些信息的來源可能是上級督辦、評級轉辦、下級報送、群眾舉報、視頻圖像識別、遙感影像解譯等。對于前述需要一線執法人員核實調查的疑似違法信息，可以通過工作臺創建成事件任務同步到APP端，一線執法人員可通過APP端接收執法任務并開展現場巡查。利用工作臺可以創建任務和查看已建任務，全面記錄水行政執法工作任務得以保障。新建任務支持語音錄入任務相關信息，提高任務創建速率。

(4)工作日志管理。提供工作日志模板，為水政監察部門的值班人員全方位記錄工作內容、監督人員追溯值班人員工作內容提供基礎，支持歷史工作日志的查詢。

(5)告警中心。利用系統配置告警觸發規則，當系統識別的監測內容達到告警條件，將自動發出告警。告警中心基于GIS一張圖進行開發，展示各類疑似水事告警事件，當出現告警信息時，系統將以告警地點閃爍、聲音提示等方式提醒相關人員注意并處理消除告警。告警信息包括非法采砂告警、岸線垃圾堆放告警、水面垃圾(漂浮物)告警、水情告警、水質告警、非法圍堰告警、堤護岸林砍伐告警、岸線非法建筑告警。

(6)知識庫。知識庫為水行政執法人員學習水行政執法條例、經典案例、通知公告，規范現場執法行為提供窗口，以進一步提高水行政執法人員處理違法案件的準確率、縮短處理時間，進而提高整體工作效率。

(7)會商中心。建設會商中心，實現水政監察部門、人員之間的溝通。水政監察部門可以與任意級別的水政監察部門、任意現場水政監察人員進行文字或音視頻溝通，為水事糾紛調處、案件溝通等提供工具，提高實時溝通效率及指揮決策執行速度。

(8)水事舉報中心。水事舉報中心用于接聽并記錄公眾關于水利事件的投訴舉報電話內容，系統記錄舉報內容后，根據水利事件發生所在地，將水利事件記錄推送給事件對應的系統管理員，系統管理員接收事件后創建任務同步給一線執法人員，由一線執法人員核實水利事件是否涉及違法。

(9)數字執法。數字執法接收一線執法人員回傳的巡查記錄、執法記錄，支持記錄的查詢、統計，為巡查執法過程的追蹤提供基礎；為案件的辦理人員提供辦案引導，規范案件卷宗的制作，實現案件的線上辦理，保證案件卷宗的完整性及全過程留痕；支持按照“水行政執法統計制度”[10]對執法信息進行多維度統計分析，為水行政執法工作的改進優化提供數據依據。

3.3 水行政執法移動APP

水行政執法移動APP主要服務于一線執法人員，為其接收任務、記錄巡查執法過程、查詢信息等提供平臺。

(1)任務中心。與水行政執法管理系統工作臺相關聯，當APP接收到新任務時，會通過提醒標識、聲音、手機振動的方式提醒執法人員及時處理新任務。

(2)任務執行。執法人員查看任務詳情后，出警到達任務現場后，借助勘察指引完成現場的規范化檢查、證照校驗等工作，記錄問詢過程、檢查過程，判定是否涉嫌違法并上報巡查執法記錄。集成語音錄入能力，提高過程錄入速率。

(3)案件跟蹤。執法人員參與的各類案件，都可以進行案件進度的查看，案件進度與水行政執法管理系統中的“數字執法”進行關聯，展示案件辦理進度。

(4)信息查詢。為一線執法人員提供基礎信息、通訊錄、新聞公告等信息的查詢服務。借助知識圖譜技術，實現法規推送及類案推送功能，當用戶通過檢索窗口提供在辦案件的一些關鍵信息時，系統可以推送案件涉及的法律條文及裁量范圍、類似案件的處罰決定，有效輔助執法人員辦理案件，提高辦案效率，規范案件處罰裁量。

(5)移動會商。實現一線執法人員與水行政執法中心的文字、視頻、語音即時交流，為隨時隨地會商提供平臺工具，實現快速執法、高效執法。移動會商支持通訊錄服務、歷史記錄、文字通訊、視頻通訊、語音通訊等。

4 總結

水行政執法綜合管理平臺的建設，解決了水行政執法業務中的違法問題發現難、執法過程監督難、執法裁量難等問題。平臺服務于水政監察機構人員，為其日常工作提供平臺工具，主動發現并自動取證違法行為，記錄巡查執法現場和案件卷宗流轉過程，自動推薦類似案件裁量結果，功能設計滿足當前水行政執法業務工作所需，業務信息化水平得以提高。但是，受制于視頻圖像識別、遙感影像解譯、知識圖譜等技術在水利行業的應用成熟度及應用成本，各省市及流域機構在落實平臺功能建設上勢必存在差異，影響“智慧執法”進程推進。