警用GIS报告 PPT课件

警用综合地理信息系统概述 汇报人 目录 1前言 2定义和发展现状 3功能 本文目录结构 4数据管理 5采用技术 7存在的问题和改进的可能性 6系统结构 8结语 前言 3 1 1引言 近年来 随着公安部 金盾工程 的启动 公安网络基础设施条件和信息化应用水平的不断提高 地理信息技术也开始越来越受到各级领导与业务部门的重视 将公安信息化建设与地理信息技术紧密结合起来 大力开展警用地理信息系统建设 是今后全国各地公安信息化应用的一个重要发展方向 公安部已将警用地理信息系统的建设列入 金盾工程 23个一类项目中 成为 金盾工程 的重要组成部分 公安部信标委也适时地组织有关单位制定和颁布了多个警用地理信息标准 并组织了多次全项比较成熟的实用技术 但对国内许多公安信息化建设部门来说 却仍还是一个尚未涉及的全新技术应用领域 如何正确认识地理信息技术在公安工作中的重要作用 如何有效地组织 开展和推动警用地理信息系统建设工作 地理信息系统建设与应用过程中将会面临哪些主要问题 如何正确对待与有效地去解决这些问题 如何充分挖掘和发挥出地理信息技术在警务工作 实战和指挥决策方面的优势和价值 所有这些 都是开展警用地理信息系统建设过程中将要面临和需要解决的问题 1 2公安工作中引入地理信息技术的重要性 警务信息提供全新的展示平台 可为警务工作提供空间辅助决策分析工具 1 3系统建设的目的和意义 1 通过综合地理信息应用与服务系统的建设 对已有电子地图信息资源进行补充 完善与整合 建立一套可供全局使用的警用电子地图基础空间数据 体系 为各单位有关地理信息应用提供基础数据服务 避免重复建设和重复投资 有利于加快地理信息系统应用开发的周期和信息共享 2 通过平台建设制定一套较为完善的警用地理信息系统标准与规范 使全局地理信息系统的应用与开发逐步实现统一化 规范化 标准化的建设目标 1 3系统建设的目的和意义 3 建立综合地理信息应用与服务系统 实现各系统 各应用间的数据交换 信息共享 全局各单位可充分利用各图层数据信息开展应用 并及时对数据进行更新和维护 达到全局地理信息的综合利用 避免公共图层信息的重复采集和重复建设 同时借助综合地理信息应用与服务系统 将市局各业务数据库信息资源与电子地图有机的关联与融合 实现抽象属性信息与地图的完美结合 为各级领导的指挥决策提供更形象 更直观的可视化的信息展示界面 在公安实战中发挥出更大的作用 4 通过平台实现MIS数据的地图可视化和综合应用 实现基于地理信息的警用综合地理信息查询 工作方预案管理 业务地理信息服务 定义和发展现状 8 2 1定义 警用综合地理信息系统就是利用空间地理信息技术 GIS 以电子地图为基础 以公安宽带网络为依托 以信息共享和综合利用为目标 实现公安基础信息基于空间电子地图的可视化查询和分析 提高在指挥决策 快速反应 反恐等方面的综合能力 为治安管理 警力部署 巡逻布控 安全警卫等公安业务提供行之有效的管理手段 2 2发展现状 我国公安部门在八十年代中后期开始组建计算机专用信息网络 并逐步开始将计算机引入到日常警务信息管理工作中 但是对地理信息技术的了解和使用 却是九十年代中后期的事情 最早所建立的系统 大多是各级110指挥中心 交管局 总队 支队 指挥中心牵头所建设的一些以GPS监控和指挥调度业务为主的系统 并没有真正将GIS主要用于对公安业务信息的管理与分析上 近十年前后 北京 昆明 上海 大连 深圳 杭州 温州等一些大城市的公安部门先后开始开展这方面的应用尝试 建立了以GIS业务应用为主的警用地理信息系统 或平台 其他即将开展这方面应用建设的还有南京 青岛 郑州市公安局和广东省厅等单位 总体说来 近年来各地由信通部门牵头所建立的一些警用地理信息系统 平台 大多都是以建立全局统一的共享警用地理信息空间数据库和开展综合性GIS业务应用为目标 无论是在系统规模还是在系统功能上 相对于以往的单一GPS指挥调度应用来说 是一个巨大的进步 但与国外相比 由于各方面的原因 我们国内现阶段所开展的GIS应用大多还只是浅层次的 整体应用水平还比较低 GIS在警务工作中的应用尚不是很成熟 应用范围不是很广 在日常警务管理 犯罪分析与预防 指挥决策等警务实战中所发挥出的作用仍有限 2 2发展现状 但也应看到 正因为我们起步晚 一定程度上我国开展警用地理信息系统建设存在有一定的后发优势 一是目前GIS软件自身的功能越来越完善 更有利于业务应用功能的开发实现 二是经过近几年来公安信息化建设 各地都已建设良好的网络环境和硬件设施 并积累了大量的业务信息 为开展警用地理信息系统建设奠定了良好的硬件和业务数据基础 三是各级领导对这项工作越来越重视 公安部信标委也在通过制定标准 组织标准宣贯和经验介绍等形式 在积极引导推动全国警用地理信息应用的开展 四是还有国外同行和国内兄弟单位在该领域的探索经验可供借鉴等 所有这些 对我们各地开展警用地理信息建设应该是很有利的 应用案例 2 3应用案例 1 北京公安局宣武分局警用地理信息系统 2 3应用案例 2 3应用案例 2 金盾工程金盾工程 就是全国公安工作信息化工程 主要包括 公安基础通信设施和网络平台建设 公安计算机应用系统建设 公安工作信息化标准和规范体系建设 公安网络和信息安全保障系统建设 公安工作信息化运行管理体系建设 全国公共信息网络安全监控中心建设等 于2003年9月开工 2005年底完成 2006年11月16日 一期工程在北京正式通过国家验收 其公开介绍是 为中华人民共和国公安部设计 处理中国公安管理的业务 涉外饭店管理 出入境管理 治安管理等的工程 政府方面称 该工程旨在提高公共安全部门的反应速度 工作效率和侦查破案水平 并增强各政府部门之间的信息共享 在2000年11月北京举行的 国际社会公共安全产品及警用装备博览会2000 上 公布的金盾工程范围包括 出入口监控 反骇客入侵 通信安全 电子计算机配件和软件 解密和加密 电子商业安全 外联网和内联网保安 防火墙 网络通讯 网络安全和管理 安全操作 智能卡保安 系统安全 病毒察觉 信息科技有关服务 等 同时也将一些不痛不痒的业务也加入其中 例如电子政务 税收管理 打击色情 户籍管理等等 但中国政府至今没有解释将对该软件收集的信息如何使用 功能 15 3 1功能框架 警用GIS基础平台 基础GIS管理服务平台 1 数据建库及更新 是关于数据的转换 入库 数据版本管理等一系列的功能组成 2 信息查询和统计 3 系统管理和维护 4 高级扩展功能 空间数据导入 空间数据导出 地图编辑 符号库管理 图例管理 版本管理 元数据管理 查询 空间定位 统计 专题图制作 地名库管理 场所管理 系统管理 用户管理 三维显示 三维模型的生成 动态预案制作 身份认证接口 异地备份 3 1功能框架 监控中心部分的主要功能车载部分的主要功能 重大案件数据 公安月 季度 年度统计报表 其他需要共享交换的数据 GPS监控平台 数据交换平台 数据跟踪功能 图上跟踪功能 模拟显示功能 决策指挥功能 定位信息的发送功能 数据显示功能 调度命令的接收功能 报警功能 警用GIS基础平台 接上页 3 1功能框架 警用GIS专业应用系统 110指挥系统 1 110接处警系统 核心 2 案件分析 3 决策分析 4 动态预案制作 5 警力部署 119指挥系统 1 火警119的接处警平台 核心 2 火灾分布分析 3 消防装备和设施管理 4 消防预案管理 5 救火路线选择 6 救火决策分析 包括火灾的影响范围等分析 122指挥系统 122交通台为核心 1 突发交通事故管理 2 交通指挥调度 3 交通设备设施管理 4 交通管制方案制订 5 交通疏堵方案 6 交通视频监控系统 7 交通预案管理 重大案件管理系统 重大案件包括重大刑事案件 反恐 重大火灾等影响比较重大的案件 重大案件管理的功能包括案件的情况查询和统计 预案的管理 动态预案制作等 警用统计分析系统 1 公安治安统计专题分析 2 刑事案件统计专题分析 3 消防信息统计专题分析 4 公安交通统计专题分析 5 刑事案件统计专题分析 6 重大案件统计专题分析 7 人口信息统计专题分析 其他警用专业应用系统 1 查询统计 包括人口 犯罪 出入境 监管人员 禁毒等信息的查询统计和分析 2 历史案件管理 3 警力分布与查询 4 案件定位 5 决策分析 包括网络分析 邻域分析等 3 1功能框架 警用辅助决策系统 1 人口分析 实现对人口分布 年龄 职业 婚姻 生育 家庭结构等的分析 为人口管理 社会治安管理 交通管理等提供决策依据 2 犯罪分析 对犯罪的作案手段 工具 作案地点 案件性质等进行联合分析 3 交通分析 对交通的方式 拥堵状况等进行空间专题分析 发现其中的一些特点 为交通指挥决策提供依据 4 叠加分析 将不同指标的信息通过GIS的空间叠加进行分析 发现其中的一些共性特点和差异性特点 5 警力配置 从全局分析警力分配的合理程度 6 指挥调度 根据对事件 案件 和各种活动所涉及的警务信息的分析结果对警力进行动态指挥调度 7 预案管理 对一些预设的情况制定处置预案 并能够对当前的案件进行动态预案的制定 8 一线公安机构分布合理性评价 9 趋势分析 通过对人口 犯罪等信息的统计分析 给出其未来发展变化的趋势 10 综合分析 综合考虑经济 人口 交通等多种因素对案件进行分析 3 2具体功能 警用地理信息系统主要管理公安信息五要素 即以地为中心 实现人口 案事件 机构 物品的关联管理 实现信息的充分共享 围绕公安信息五要素 具体的应用模块包括 警用信息综合查询 实有人口 指挥调度 案件事管理 警情研判 消防预案 警卫预案 视频监控 移动目标追踪 110报警定位 城市交通管理 三维预案与三维布警等等 3 2具体功能 警用信息综合查询 通过PGIS平台实现人口 案事件 单位场所的综合关联查询 有利于提高工作人员的工作效率 迅速挖掘出有用信息 实有人口管理 包括常住人口 暂住人口 寄住人口 重点人口等 通过PGIS平台实现人口的信息查询 可视化管理 人员的空间定位 在线追逃等 提高了工作机关的管理效能 案事件管理 通过PGIS平台实现案件的综合查询 空间定位 案事件案发地上图等 有利于公安工作员通过电子地图这一可视化工具进行侦破分析 从时间与空间上对案事件进行串并联 指挥调度 指挥调度是公安工作中非常重要的一环 特别是处理突发事件 案犯或嫌疑人追捕等 如犯人追捕 通过PGIS系统的地理空间信息可视化展示 可以轻松的掌握当时警车 警员的具体的位置 分布情况 结合现场的电子地图 进行总体的指挥调度 从而为抓获犯人提供保障 警情研判 通过PGIS平台的统计分析 案事件的综合分析 得出有利的宏观信息 从而从宏观上把握当前的情况 实现警力优化部署 增强防范与打击能力 消防与警卫预案 PGIS平台的消防与警卫预案制作管理功能 实现了预案的制作管理科学化 可视化 针对重大的公共活动 如奥运圣火的传递 通过电子地图 制作出科学的消防与安保预案 实现优化部署 并可通过公安专用通信网 实现方案的网上部署 进行大范围的网上作战 3 2具体功能 视频监控 通过PGIS平台调用部署在各重要位置的摄像头 实现兴趣点的可视化实时监控 迅速掌握监控范围内的案事件动向 为指挥中心提供辅助决策 移动目标追踪 通过GPS技术 实现对重要的移动目标实时轨迹追踪 如运钞车的轨迹与状态追踪 实现重要目标的实时监控 110报警定位 当110接警中心接到报警电话时 平台即可在地图上显示出报警人当前的位置 指挥中心通过对报警位置周边警力分布查看 最佳路径分析等 迅速的作出有效的反应 实现对受害人的有效救援与罪犯的有效打击 城市交通管理 城市交通状况在电子地图上实现适时的分色显示 如用红色 蓝色 绿色代表不同的交通状况 并结合摄像头 实现交通的宏观调控 提高公路运行效率 三维预案与三维布警 对特别重要的场所 通过仿真的三维场景 制作三维预案 并实现三维布警 实现地下 地表 空中立体的指挥防控体系 有效的进行警卫安保工作 数据管理 23 4 1数据问题 因各地公安机关经费和业务复杂度不同 允许发挥不同GIS软件平台的优势来满足不同警务空间信息应用需要 在当前和未来的警用GIS实际应用中很少要求两个警用GIS之间大量实时交换地理信息 大多只是采用交换数据目录结构 业务信息 实现警用GIS空间数据库与需要交换空间数据的分离 因此 系统之间的空间数据共享不一定要采购唯一的GIS软件 采用统一的数据交换格式即可 4 2警用地理信息数据库建设 警用地理信息数据库 包括警用基础地理信息数据库 警用公共地理信息数据库 警用业务专用地理信息数据库 以空间数据模型进行存储和管理 形成栅格地图图片库 矢量数据库 栅格数据库等空间数据库 4 2警用地理信息数据库建设 基础地理信息数据库 即我们通常俗称的地理信息或电子地图数据 它包含了最基础的地理要素 如居民地 建筑物 道路 水系 地貌 反映地形起伏 境界 植被 注记等内容 主要反映了我们的地理位置及在地表上的各种地理要素的形状 地理信息反映地理要素的外观详细程度和位置的精确程度 通常是用地图比例尺来表示 比例尺分母越小地图综合就越小 地图越接近实际的地理环境 价格也越昂贵 警用基础地理信息数据库采集的主要内容共分为7大类 44个中类 273个小类 共分为61个图层 具体内容见下表 一 4 2警用地理信息数据库建设 警用公共地理信息数据是指警用业务或办公中与地理位置有关的信息 该部分信息适用于各种警情 警用公共地理信息按照综合应用要求划分为6大类 包括场所 交通 分区 单位 警用基础设施 动态信息 每一大类又按其不同特点划分为中类和小类 场所分为10中类 81小类 交通分为5中类 20小类 分区分为4中类 14小类 单位分为18中类 98小类 警用基础设施分为8中类 55小类 动态信息分为7中类 47小类 具体内容见下表 二 4 2警用地理信息数据库建设 警用业务专用地理信息是业务单位专用反映业务管理特征的警用地理信息 各业务种类的业务专用地理信息的内容 包含以下内容 1 业务警种的组织 机构 信息 指描述业务警种各单位的所在地 管辖范围 责任区 警力分布等可在地图上标注的信息 如派出所辖区等 2 警用基础设施信息 由业务警种自己建设 管理或关心的 有固定地理位置 在较长时间内不移动的物品如消防栓 红绿灯 图像监控头等的所在地信息 3 重点单位 点 党政机关 高等院校 文化教育 新闻出版 广播电视 医疗卫生 银行业 证券保险 邮电通信 供水 供电 石油石化 含加油站 燃气 厂矿 特种行业等 标准地址数据库 在收集 分析城市地址信息的基础上 按照公安部标准地址数据库规范要求 设计相应的地址要素 定义其编码规则 在此基础上利用PGIS平台软件提供的工具自动对已有的地址数据进行分析 自动按照地址要素模型提取相应的地址作为数据字典 并对地址进行编码 上图 形成标准地址数据库 标准地址编码库采集的类别是行政区划 警力辖区 街路巷 大楼大厦小区 门楼牌等等 4 2警用地理信息数据库建设 业务地理关联数据库 从本级业务数据库中提取业务标识码 地址信息 基本信息并通过地址比对等手段建立地理关联 形成业务地理关联数据库 通过业务地理关联数据库可在地图上查询和定位业务信息 也可以在业务系统中实现业务信息地图定位 采用技术 30 5 1采用的技术 WebGIS技术WebGIS技术是Internet技术应用于GIS软件开发的产物 利用Internet技术在Web上发布地理信息系统 在公安专网上的任何一个节点都可以浏览WebGIS站点中的地理信息 为地理数据开放和共享提供切实可行的技术 WebGIS技术大大推进了警用地理信息系统应用的进程 警员可以通过公安专网轻松实现信息的检索 分析 研判 辅助决策支持等功能 和C S架构系统相比有着独有的应用特点 B S C S结合的应用模式是目前主流的技术方向 海量空间数据管理以遥感为代表的空间数据采集技术不断成熟 数据量成级数增加 TB级的系统已经屡见不鲜 传统的GIS软件对大数据量的空间信息处理能力非常有限 海量空间数据管理是在 警用地理信息系统 中必须解决的重要技术问题 例如 SuperMapIS系列产品着重改善了影像数据内核显示引擎 显著地提升了影像发布性能 非常轻松地发布TB级影像 5 1采用的技术 地址匹配技术各地公安机关都建立大量的应用系统 形成了多个数据库 比如 常驻人口数据库 暂住人口数据库 刑侦数据库 火灾数据库 重大110警情数据库 这些数据库基本都具有位置信息 必须和地理信息系统结合 才能实现基于电子地图的可视化分析 地址匹配通俗的讲就是通过对地理位置用文字描述或口语描述的方式给出 然后将信息输入计算机 由计算机对信息进行解析处理 并在相应的电子地图上将用户指定的位置进行定位显示 这种描述并没有固定的格式 对于同一个位置 不同的人会给出不同的描述方式 甚至同一个人在不同的时刻给出的描述方式亦可能会不同 因此 地址匹配技术的应用将大大提高数据资源的应用效率 这一技术涉及到不同领域的相关知识 比如人工智能 中文分词 知识抽取 地理编码等 业务关联技术各地公安机关都已经建立了大量的业务系统 如何在其他业务系统不做任何调整的前提下 实现信息的交换和共享 体现有效信息的抽取 以保证最小的数据冗余 与其他业务系统有机结合 确保其他业务系统的独立性 完整性 不影响原有系统的正常运行 5 1采用的技术 与接处警系统的关联实现来自电信运营商 移动 联通 电信 网通 铁通等 的报警电话在电子地图中实时定位 并与指挥中心接处警系统相关联 借助地理信息系统迅速判别事故发生地点 指挥中心根据语音系统 电话号码或者移动电话等快速在地图上标绘事故地点 可以快速查询分析和辅助决策 根据数据库和出事地点快速查询事故发生地附近的警情 警力 安防以及交通和建筑分布情况 与GPS系统的关联指挥中心通过GSM GPRS 无线集群通信等方式警用车辆的位置信息 地理信息系统可以在数据库中提取车辆的位置 从而提供车辆定位 追踪 轨迹回放 文本调度等诸多监控 调度服务 实时地反映出被监控车辆的行车位置 行车状态等调度参数 还能够提供车辆的固有信息 从而对车辆实施有效的管理与控制 5 1采用的技术 与视频监控系统的关联将城市监控探头在电子地图上标注 在电子地图上直接调取相应的视频资料 实时监控或检索历史视频资料 可以通过云台来控制摄像头 实现视频摄像头图层的显示 视频摄像头图层列表 查询视频摄像头 视频摄像头图层的显示 选择视频摄像头功能 显示视频摄像头信息功能和视频显示功能 控制视频摄像头功能 实现在大屏幕上显示电子地图的功能 与其他业务数据库的关联不仅支持以上的业务系统 还可与综合治安管理系统 刑侦系统 重点人口系统 情报系统等其他公安业务系统集成 为其他业务系统提供GIS支持 允许用户通过自定义方式关联到公安各种业务系统 进行关联定位和数据匹配 检索等 支持基于地图方式操作 查询业务数据 5 1采用的技术 预案管理技术勤务图形标绘功能提供丰富的图形标绘资源库 可以根据需要制作武警和公安领域的标图符号 建立于GIS平台基础上的数字化图形标绘 使标图更加准确 快速 简明 美观 实用 通过图形标绘可以准确快速地制作行动预案 对图形标绘的目标可以进行动态推演 从而能够更加有效地协助指挥者进行决策分析 在业务应用中 经常需要对事件或行动预案的发展态势进行动态推演 通过对全局行动过程的动态模拟 来协助分析态势发展过程中的行动冲突 及态势发展的结果等等 以此来有效规避冲突 制定正确的行动方案 这种动态推演可以通过对时序编辑和时序演播来实现 时序编辑是对图形标绘对象添加 编辑动作 时序演播是对时序动作进行播放控制 系统结构 36 6 1系统总体框架 6 1系统总体框架 系统体系架构警用地理信息系统主要包括 业务数据层 GIS平台层 电子地图层和应用层四层以及两套软件工具 系统框架 6 2金盾工程系统框架 存在的问题和改进的可能性 40 7 1存在的主要问题和改进的可能性 1 基础地理信息的获取及更新问题开展警用地理信息系统建设 首先需要有多源 多比例尺的基础地理空间数据 对于地市级警用地理信息系统建设来说 尤其需要1 1000及1 2000以上的大比例尺电子地图数据以及高分辨率的影像数据的支持 来提供翔实的城市空间信息 这是开展警用地理信息系统建设需要首先解决的一个问题 一般说来 公安机关可以通过上级政府机关的协调 从地方测绘单位或规划部门免费获取或者投入一定的资金购买到基础电子地图数据 此外 可能还需要通过协商 从其他委办局或行业获取教育 金融 卫生 固定电话 应急避难场所 安全生产单位 水电汽热等其他地理信息来丰富基础数据内容 尽可能减少公安部门自身的数据采集与维护工作量 由于现代城市的快速发展变化 在有了基础电子地图后 还将面临数据更新的问题 只有保证数据的快速更新 才能保证不会因数据不准造成警务实战中指挥决策上的重大失误 而测绘部门常规的数据更新周期一般都比较长 尤其是在大型城市 很难达到公安部门对数据的快速更新要求 为此 可能还需要长期投入一定的费用 委托测绘部门或社会上的一些数据采集公司提供满足公安行业应用需要的快速数据更新服务 7 1存在的主要问题和改进的可能性 2 重要警用地理信息的采集与更新问题诸如派出所辖区 警务责任区 巡控区域 巡逻路线 治安乱点 重点单位 重点场所 ATM机 通信网络资源 摄像头 消防栓等警务设施分布等一些基础性空间业务信息 是基础电子地图所不提供的 因此 需要开发相应的数据采集工具 由各业务单位按业务分管 组织基层民警进行必要的数据采集与更新维护 同时 需要建立数据采集更新规范和相应的考评机制 来确保数据采集与更新工作的顺利开展 当然 对于一些非保密的业务信息 如果有条件 也可以考虑委托测绘部门或社会上的一些数据采集公司完成数据的采集和进行定期更新 7 1存在的主要问题和改进的可能性 3 如何有效解决大量的业务信息在地图上的定位问题在多年的公安信息化建设过程中 各公安业务单位已经建立了大量的MIS数据库管理系统 各系统所积累的各种业务数据量非常庞大 例如 仅常住人口 案事件信息 每个城市都有上百万甚至上千万条的信息 若要将这些信息在地图上直观显示 并进行相关的空间分析 首先需要将其在地图上定位 如果采用人工手段直接将一条条信息分别在电子地图上进行标定 需要耗费大量的人力 物力 同时还需要经过周密的组织和很长的时间才能完成 因此 如何快速有效地将这些信息在电子地图上进行空间定位 并实现空间信息和非空间信息间的融合和关联查询 是开展警用地理信息建设过程中必须解决的一个重要问题 考虑到绝大多数公安业务信息都包含有地址信息 可以利用街道 小区 门牌楼号 单位 标志性建筑物等一些已定位的空间信息为基础 建立起一个大的标准地址库 然后 通过地址匹配等技术来解决大部分的业务信息上图的问题 4 对于比对不成功的数据 再辅以人工标图 此外 还需要建立起业务地理信息数据上地图的长效机制 例如 改进原有MIS系统的数据录入模块 来确保新录入的业务数据和变更的信息能在第一时间快速有效地定位