综合警用地理信息系统的设计与实现.pdf

公安警务工作与城市的地理位置息息相关 比如城市的 治安管理 实有人口管理 指挥调度 警卫任务管理 警卫驻 地管理 以及交通流量监测和城市反恐等 以上这些工作都 具有很强的空间特征 警用地理信息系统就是利用地理信息系统技术所具有 的空间分析功能和强有力的可视化表现力 使警务数据信息 与空间信息融合为一个整体 通过监控 人 物 地 事 案 等警务工作元素在不同空间的分布状况和实时运行状 况 分析其中的内在联系 合理配置资源 从而有效提高各个 部门快速反应和协同作战能力 使得辅助分析 决策和指挥 调度得以快速实现 目前 警用地理信息系统的建设已被确 定为 金盾工程 二期重点应用项目之一 建立各地市级的警 用地理信息系统 以下简称 PGIS 将是今后全国公安信息化 应用的发展方向之一 下面对其作用进行具体阐述 1 PGIS为警务信息的空间定位参考提供支持 公安业务管理所涉及到的信息大多都与地理位置有着 紧密关系 如 户籍管理中常住人口的分布情况 案发地周边 的建筑分布 消防防控设施的安装部署位置等信息 由于传 统 MIS系统侧重于对地址的自然语言描述 不能在电子地图 上进行空间定位 这样显然无法满足信息快速准确定位的迫 切要求 无法帮助干警作出快速反应 通过引入 PGIS 可以 根据警务信息中对于相关地址的描述 快速进行地理编码 并将各类警务信息在地图上直观显示出来 这样警务人员可 以根据工作目标在电子地图上的定位 准确找到目标所在位 置 从而通过地址信息关联到其他 MIS系统 2 PGIS为警务信息提供全新的展示平台 传统的业务 MIS 系统只能对警务信息进行简单的查询 和统计分析 只能进行有限的信息表达和展现 在 GIS 引入 后 通过电子地图 多媒体 遥感影像 虚拟现实及三维仿真 等可视化信息技术 将警情变化 历史数据 动态分布等各种 警务信息及时的进行可视化展示 警务人员可以在电子地图 的可视化环境之下 顺利完成日常警务管理和指挥决策任 务 从而大大提高了工作效率 3 PGIS为警务工作提供空间辅助决策分析工具 公安各业务部门早期所借助的传统 MIS 业务信息系统 只是对日常信息进行简单的数字统计分析 并不具备空间分 析能力 PGIS的引入就可以有效实现警务信息的空间定位 直观显示各类警务目标所在的空间位置分布情况和分布规 律 并且借助 GIS空间的分析工具有效地对各类警务信息进 行空间分析和专题统计 为警务管理和指挥决策提供服务 所以 PGIS系统对于公安信息化工作极其重要 通过引 入 PGIS可以有效挖掘警务数据中有价值空间信息 帮助基 层民警解决实战中的种种问题 更直观有效的将各项警务工 作融合到电子地图中来 弥补原有 MIS信息系统的不足 使 现代警务的信息化应用工作得到更加深入的发展 1 长治市公安局警用地理信息系统的设计与实现 1 1 警用地理信息系统设计原则 长治市公安局警用地理信息系统是在现有测绘的电子 地图及相关数据的基础上通过民警的实地采集建立一个统 一的地理信息数据库 并且形成完善的更新维护机制保证数 据的鲜活 其次 在已有地理信息数据库的基础上 建立起一 个地理信息共享和交换平台 更好的完成数据的上传与下 载 数据之间的相互转换 有效实现信息共享 进而来保证公 安局各类业务的专业地理信息数据的一致性和统一性 同 时 为了进一步保证数据的统一和信息的共享 应建立与之 相应的标准和规范 用以保障系统的建设和实施 警用地理 信息平台通过利用公安业务在警用地理信息平台的空间关 综合警用地理信息系统的设计与实现 胡晓波 长治市公安局 山西 长治 0 4 6 0 1 1 摘要 P G I S 是反映人类地理空间特征的信息系统 如今正在各个领域得到广泛应用 文章首先对 G I S 系统进行了概 述 然后分析了长治市公安局警用信息系统的设计原则 软件体系结构以及相应的接口方案 最后论述了高效 可靠的警用 信息系统在设计和具体应用方面应着重考虑的若干问题 关键字 警用 G I S N 层架构 R e m o t i n g 自动部署窗体 四色算法 中图分类号 TP319文献标识码 A文章编号 1673 2014 2009 05 0024 04 收稿日期 2009 04 25 作者简介 胡晓波 1980 男 山西长治人 硕士 主要从事警用地理信息研究 2009 年 10 月长 治 学 院 学 报Oct 2009 第 26 卷第 5 期Journal of Changzhi UniversityVol 26 No 5 24 系并结合自身业务的特点 构建各自不同的业务应用系统 从而实现了公安信息整合 为了使长治市公安局警用地理信息系统的建设更加合 理 科学 系统 就必须具有安全性 可靠性 稳定性 同时还 需要具备很强的综合服务能力 所以在建设该系统时 应遵 循以下几点原则 1 整体统一规划 分段具体实施 系统的建设一定要根 据现有的条件整体规划 有计划有步骤地进行 2 数据系统标准化原则 系统必须建立在国际 国内或 与行业相关标准的基础上 其中内容包括系统建设中的整个 过程和相关的数据要素 3 系统实用性原则 以需求为导向 保证系统的实用 性 为了满足用户的业务需求 应保证系统结构的简洁 清 晰 实用 4 系统的开放与可扩充性原则 系统的建设要考虑到 管理职能和服务方式变化的可能性 采用开放式设计的系统 设计既要考虑到系统的整体性 开放性 又要考虑到系统的 可扩充性 以便于系统升级 5 系统的前瞻性与经济性原则 信息技术的发展 软硬 件的更新换代使得系统设计必须充分考虑到技术的发展趋 势 同时在硬件配置和系统的设计中还应充分考虑系统的发 展和升级 使系统具有较强的扩展能力 使之始终处于应用 系统技术的领先地位 在保证技术领先性的前提下必须兼顾 系统建设的经济性 用以避免一些不必要的支出 6 系统可靠性原则 系统必须运行良好 有较高的安全 性 从系统的组成要素而言 系统成功的基础是可靠性 1 2 警用地理信息系统软件体系结构 1 2 1系统总体结构 系统由服务器系统 数据库服务系统 WebGIS 服务器 Web 服务器 外部信息服务集成 数据处理系统 业务应用 系统 移动访问系统 Web 访问客户端 含本地访问和远程访 问 组成 通过交换机连接到同一个网络之中 具体结构如图 1 所示 1 2 2系统网络结构 本系统网络建立在公安专网之上 从而构成一个逻辑上 由中心局域网 远程内部专用网 外部专用网组成的网络 物 理上由公安局和局直属各单位组成中心局域网 各派出所等 单位组成远程内部专用网 其他协作单位构成外部专用网 图 2 为网络逻辑结构示意图 网络的物理部署和相关设置以公安局现有或规划建设 图 1 系统总体结构示意图 的网络为准 要求能够联机运行数据库应用和 Web 服务应 用 具有完整的安全管理 防病毒 防火墙 审计等功能 根据 需要可以接入电信的专线网或无线网络 数传电台等 1 2 3系统功能结构 系统功能分为地理数据更新与维护系统 警用地理信息 应用系统 警用地理信息服务系统三个主要部分 根据今后 需要 可以包含车载系统和便携式移动终端系统 地理数据更新与维护系统 简称 数据处理系统 主要 完成地理数据录入 编辑 修改等操作 供地理信息专业维护 人员使用 警用地理信息应用系统 简称 应用系统 主要完 成业务数据的录入 编辑 修改 位置监控 信息关联 重点上 访人口管理等操作 供业务数据处理相关人员使用 可以根 胡晓波综合警用地理信息系统的设计与实现 25 长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报长 治 学 院 学 报 据需要定制具有不同功能的业务席位 警用地理信息服务系 统 简称 服务系统 通过 Web 服务方式提供地理信息 业 务数据查询 统计等功能 供各级警用执勤人员使用 本系统中 地理数据 更 新 与 维 护 使 用 SuperMap Deskpro来完成 警用地理信息服务系统采用 SuperMapIS NET WebGIS 平台 开发完成 车载终端系统和便携式终端 系统将在以后阶段进行建设 1 3 警用地理信息系统接口方案 1 3 1提供开放的标准地址编码接口 地址编码的目的就是要解决公安行业大量 MIS 数据如 人口 治安 案件等信息的地图定位 公安业务中如人员信 息 案 事 件信息 公共场所 城市交通 基础设施等等信息 都与地址编码相关 因此多种业务系统都需要标准地址编码 的支持 本系统在提供标准地址编码工具的同时 将标准地址编 码的功能封装为标准地址编码组件 在桌面环境下其他程序 可以通过组件接口调用 在 Web 环境下则可以通过 Web Service 接口调用 通过这种开放性的接口 其他系统可以很 容易地实现地址和标准地址编码之间的转换 从而便于各个 业务系统自身能够维护标准地址编码 确保所有的警用系统 所使用标准地址编码形成统一 动态关联 1 3 2与酒店客户登记信息管理系统接口 警用地理信息服务系统具有很强的可扩展性 可在了解 酒店客户信息管理系统的白皮程序以及数据结构情况下与 酒店客户登记信息系统整合响应 1 3 3与视频监控系统之间的接口 视频监控集成功能通过将视频监控摄像机标定在图上 对摄像机资源进行统一管理 同时 通过点击图上 摄像机 图标 立即调出相应的区域的实时监控图像 从而能够可视 化地查看 场地 情况 与地图 遥感影像的文字标注和静态 内容相互补充 既能实现更好的宏观把握 又增加了指挥的 临场感 1 3 4与 GPS定位系统之间的接口 系统提供 GPS 信号的接收模块 车辆的定位信息通过 网络传输给 GPS 信号接收模块 从而系统能够在电子地图 上动态现实车辆位置信息 2 结论与展望 目前 国内很多公安部门已经建立了许多 GIS 系统 但 基本是各部门独立建立的 无法从根本上实现信息共享 综 合应用 导致众多的信息系统无法发挥其应有的功效 要建 立起一个高效可靠的警用地理信息系统 在设计和具体实现 方面应重点考虑以下几个问题 1 基础空间的地理数据库建设并不是一劳永逸的 它 需要建立一个长效的维护机制 对任何 GIS 系统 基础空间 的地理数据库都是非常重要的 特别是警用地理信息的系统 一定要将基础空间数据和业务数据实现实时匹配 在实战中 发挥它的重要作用 因此 基础空间地理数据库的完整性 准 确性 鲜活性就显得尤为重要 2 基础空间的地理数据库不仅要在 质 上下工夫 同 时还需要在 量 上做文章 数据库的需要包含了辖区内的所 有基础地形图及多个比例尺的地形图 并且在重点区域需要 配合高分辨率的遥感影像数据加以辅助 最重要的是将公安 业务信息和真实地理信息实现匹配 建立一个面向公安业务 的应用服务框架是警用 GIS PGIS 可持续发展的基本要求 3 GIS 是一门非常独特的技术 集中体现在其综合性 和集成性上 基础服务平台的特性是 PGIS 所具有的重要特 征 PGIS系统是一个信息综合利用的平台 该平台将公安业 务数据与地理空间数据有机集成 使各公安业务数据分层在 同一地理位置上的叠加显示 能够更有效成为各警种 各部 门资源共享 协同作战的支撑平台 因此 着重于应用的服务 框架将会使 PGIS系统具备更好的扩展性 4 提高易用性是警用 GIS 系统生命力的重要保障 身 处基层的警务人员已经承担了非常繁重的各类公安业务系 统的维护工作 让所有公安警务人员同时要具有精深的计算 机技能是很不现实的 这就对 PGIS系统建设提出了较高的 要求 不仅要具有友好的界面 而且还要有更高的易用性 而工具的效用及服务范围则需要更加专业的培训才能 掌握 PGIS系统要以面向应用为出发点 让更多的警务工作 人员在即使没有经过专业培训的情况下也能很快的应用系 统 5 多业务系统集成是必须解决的根本问题 公安机关 各个警种的业务有着比较大的差别 虽然目前已经建设并使 用了许多应用系统 比如接处警系统 交警指挥 户籍系统 集群通信 视频监控系统 派出所综合系统等业务系统 然而 还是无法实现各种信息的高度共享和信息综合应用 PGIS 系统的建设必须要充分综合应用目前已有信息化的成果 建 立起一个能够对各业务系统之间进行有机集成 支持扩展 图 2 系统网络结构示意图 26 综合调用的 GIS模块 GIS 目前已经在我国的数字国土 公众服务 数字统计 设施管理等许多领域进行大规模应用并取得了很大的成功 带来了显著的社会效益 由于地理信息系统具有把各类信息 以其空间分布来进行管理和综合分析的功能 十分符合公安 系统多样化 大空间的管理特点 特别是空间数据库技术与 WebGIS技术的出现 不但可以使地理信息系统管理海量数 据成为可能 而且使地理信息系统走向了大众化 把这些信 息化高新技术引入到公安系统 为治安管控 消防管理 案情 研判 综合决策 户籍管理分析等方面提供了可视化 数字化 的的高效管理手段 建立高速度 高质量的以空间地理信息 为背景的警用综合信息管理平台 使公安系统信息处理方 法 手段得以革新和普及 使其具备及时 迅速 准确的处警 能力 参考文献 1 解德祥 蒋廷耀 最短路径算法在 G I S中的应用与分析 J 科技信息 2 0 0 7 1 7 3 6 3 7 2 肖远亮 N M E A 1 8 3 数据标准在 G P S 技术中的应用 J 物 探装备 2 0 0 3 1 3 2 1 2 7 1 4 4 3 董鑫 郑逢斌 李莘莘 D i j k s t r a 算法的改进及其在警用 G I S 中的实现 J 郑州轻工业学院学报 2 0 0 7 5 6 0 6 4 4 沈翔 城市警用地理信息系统建设的几种主要模式 J 中 国科技信息 2 0 0 7 5 2 1 6 2 1 8 5 于振化 李志武 公安地理信息系统软件体系结构开发模 型 J 技术论坛 2 0 0 7 4 4 6 4 9 6 李莘莘 基于 M a p O b j e c t s 和 G e o d a t a b a s e 警用 G I S 的设计 与核心算法 D 河南大学 2 0 0 7 7 王凌云 李琦 江洲 国内地理编码数据库系统开发与研 究 J 计算机工程与应用 2 0 0 4 2 1 1 6 7 1 6 8 Design and Realization of an Integrated GIS System for Police HU Xiao bo Changzhi Public Security Bureau Changzhi Shanxi 04601