实景三维GIS在安保中的应用.doc

实景三维GIS在安保中的应用万和平，李红明，郭晟（立得空间信息技术有限公司，湖北 武汉 430079）摘要：本文从当前安保业务形势分析入手，通过对GIS发展方向的介绍，引入了实景三维GIS的定义，提出了一种基于实景三维GIS开展安保业务工作的新思维，并通过典型案例阐述了具体应用。关键词：实景三维GIS；可量测实景影像（DMI : Digital Measurable Image）；移动测量系统(MMS : Mobile Mapping System) 1 引言当前，随着我国经济建设的飞速发展和国际地位的日益提高，各位社会活动日益增多，诸如重点活动、重点人物安全保卫任务也随之日趋加重。安保工作需要详细的地理信息作为基础，但是目前常规方式多是采用人工采集方式逐项收集材料，然后在电脑里加于整理形成参考数据，这无疑是非常耗时费工的“苦力活”。同时，二维电子地图，能显示方位信息和地物属性信息，但缺乏环境数据，不能提供预案制作和快速反应所需的环境信息，数据表现平面化，不能提供立面数据。如何借助于现代化科技手段，从数据获取、系统建设、组织实施等各个环节完善安保工作成为一项紧迫的课题。2 实景三维GIS美国国家地理空间情报局（NGA）认为，一幅图像胜过千言万语，唯有图像的方式才能做到赋予领导者敏锐的洞察力。近年来，移动测量、计算机硬件、互联网技术的发展为GIS带来革命性的改变，以符合人类判读习惯的图像为基础的实景化地理信息系统成为了GIS发展的主流方向。Google和微软也是基于这一点，开发了基于影像的“数字地球”软件，并为全球提供这项服务，如图1、2所示。图1 微软推出的街景地图图2 Google推出的街景地图立得空间信息技术有限公司基于多年3S集成技术、移动道路测量技术的研究成果，推出拥有自主知识产权的“移动测量系统”，如图3、4、5所示。基于此系统，经专门软件处理，可快速形成行业地理信息系统所需的各种数据，包括二维电子地图、行业地理信息数据库以及连续可量测实景影像库等。图3：“移动测量系统”工作原理示意图图4：便携式MMS：可用于室内测量图5：立得MMS测量车可量测实景影像（DMI:Digital Measurable Image）真实反映环境，它不仅直观可视，更能按需进行浏览、相对测量、绝对定位解析测量和属性注记信息挖掘，是传统4D数据(DLG/DRG/DOM/DEM)的完美补充。实景三维GIS系统以4D数据为基础，增加连续的地面可量测影像作为新的数据源，在二维GIS的基础之上，通过开放的软件（真图地理数据平台Truemap Engine）与GIS行业应用软件无缝集成，从而给用户提供一个更直观易用的实景可视化环境，系统架构图如图6。图6：系统架构图实景三维GIS将实景化管理的概念引入安保应用，决策指挥人员可以凭借实景“真图”如同亲临现场般深入观察环境信息(如建筑物、道路及路口等)，依据业务需要进行任意测量，为路线设计、安保人员部署、预案制作与演练、监控与指挥等安保业务服务。3 典型应用一、2008奥运安保项目2008年奥运是全世界瞩目的盛会，奥运安保工作面临前所未有的挑战，必须采用一切可能的高科技手段，全力确保奥运。立得公司依托MMS移动道路测量车，快速获取奥运场馆、奥运路线中目标部件的空间坐标、地物属性、立体影像以及视频资料，提供了全要素、全纹理的数据，为奥运路线规划、安保布局研究提供充分的地理数据支持。在系统中，可以任意查看奥运场馆环境，实时分析、挖掘环境数据，实现基于实景影像的地理位置定位。还可以辅助制定应急预案、模拟现场演练、推演事态发展。三维实景GIS的应用，突破了传统奥运安保模式的局限，提升了安保体系的应急处理能力，为2008年奥运盛会的成功主办做出了贡献。二、六十周年国庆阅兵项目六十周年国庆阅兵典礼是举国上下的大事，其安全保障任务责任重大。系统集成了所有阅兵线路的实景影像，路口都提供了行进导引信息。区间线路的影像回放，可有效保障人员部署。安全事故发生时，可迅速定位事故发生点，快速搜索/调配附近的人力、设备资源，启动应急方案，还可按需量测事故点的道路宽度、桥梁高度等核心数据，为指挥调度提供重要参考。实现与北斗定位系统的集成，全程跟踪阅兵方队的进入、检阅、离开，实现全面监控和综合指挥；实现与实时视频的集成，安保人员可以随时比对现场环境的异常变化，方便安全隐患的及时排除；实现与航测影像、电子地图的联动控制，让指挥人员可以从平面、立体多角度评估现场安全系数，合理分配安保资源。先进、快捷的数据采集设备，多视角的三维实景GIS系统，将安全护航60周年国庆大典！三、喀什公安项目为提高反恐防爆的安全防范能力，以便圆满完成奥运安保工作，经充分调研、论证，喀什市公安局决定引入公安业务管理实景化的概念，开展实景三维警用GIS建设。立得公司在2周时间内完成整个喀什市90平方公里实景影像的采集，并在1个月时间内完成数据处理，及时满足了奥运安保用图的需要。另外，借助于影像的浏览、搜索、标注、链接、测量等功能，延伸了对实景数据的挖掘工作。如可直接把建筑物和案件标注在实景影像上，一旦完成对象的“真图”标注，公安各级业务部门可以直接通过点击建筑物上的标注获取建筑物内的房屋、单位场所和人口的信息，对案件的管理也类似。实景影像真实反映喀什市区环境现状，将整个喀什市区直接装入电脑。通过实景三维警用GIS的建设，实现了良好的社会效益，尤其是在反恐处突、安全保卫、服务群众、侦查破案、公安队伍管理方面有突出表现。 4 总