警用电子沙盘产品白皮书

PAGE21警用电子沙盘系统产品白皮书2023年10月

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目录第一章产品概述 51.1产品理念及价值 51.2产品特点 51.3产品定位 61.4面向客户 7第二章产品框架 72.1基础设施层 72.2数据服务层 82.3应用服务层 82.4用户层 8第三章产品功能 83.1二三维一体化 153.1.1特性 153.1.2内容介绍 153.2信息感知 173.2.1特性 173.2.2内容介绍 173.3行动方案 183.3.1特性 183.3.2内容介绍 183.4实战处置 213.4.1特性 213.4.2内容介绍 233.5辅助分析 263.5.1地图搜索 263.5.2空间分析 273.5.3工具箱 30第四章核心引擎能力 314.1全数据对象支持 314.1.1二维数据 324.1.2倾斜摄影 324.1.3BIM 324.1.4DEM 324.1.5三维模型 334.2空间分析能力 334.2.1淹没分析 334.2.2视域分析 344.2.3光照分析 354.2.4路径规划分析 354.3地图辅助工具 364.3.1信息检索 364.3.2测量工具 374.3.3地图打印 374.4三维特效渲染 37第五章产品部署 385.1标准版部署 385.1.1部署架构 385.1.2环境依赖 385.1.3服务器配置 385.2集群部署 395.2.1部署架构 395.2.2环境依赖 405.2.3服务器配置 405.3浏览器兼容 40

产品概述产品理念及价值警用电子沙盘平台（以下简称PESS），是立足于适应社会发展新形势的需要，将智能感知和虚拟现实技术，作为警务重点发展的前沿技术，突破二维的技术局限，更直观形象的表达城市的真实场景。警用电子沙盘以有效保障公共安全、维护社会稳定为目标，以警务业务为核心，以“服务实战，围绕实战，应用实战”为原则，构建的二三维一体化平台，探索新时代警务信息化建设模式，提升公安机关在指挥调度、重大活动安保、应急指挥、军事实战推演等应用实战的预防及处置能力。电子沙盘产品价值如下：数据底盘，呈现真实环境。电子沙盘数据基地：依托系统二三维的能力，接入城市三维倾斜数据、影像数据、矢量数据等，真实环境虚拟化展示，把握城市细节。了解态势，摸清底数。全息信息感知：依托PGIS接入公安丰富的业务数据，掌握警力部署、城市警情特征、重点人员、重点场所、制高点等重点关注情况，了解公安机关打击犯罪、服务管理社会总体态势。事前推演，贴近实战。行动全流程推演：编制关键活动推演描述、流程设置、任务分解、运行机制保障等，实现关键活动流程动态推演，支撑单警种、跨警种演练协同作战推演与流程优化，提升快反能力。实战指挥，科学决策接入实时警情数据，调取预案、构建指挥体系，依托融合通讯，全流程跟踪处置，科学处置，快速高效。流程拆解，积累经验预案编制管理：通过行动方案推演、实战经验，生成关键活动预案促使贴合实战预案生成，通过关键活动预案，指导同类型关键活动开展；预案编制的简单化、实用化、流程化，实现了信息积累与经验总结，为关键活动的预防、处置与救援提供依据。以实战推演过程，促进实战化预案编制，为关键活动的预防、处置与救援提供依据辅助分析，全场景应用以三维地理信息场景为支撑，提供视域分析、可视分析、淹没分析、光照分析、空间量算等多种分析手段，助力业务分析场景。产品特点地理数据丰富，稳定更新保障可自主采集更新省市1:2000警用地图数据、自主生产0.5米分辨率卫星影像地图、自主更新省市实时交通路况数据，保障数据稳定更新。核心引擎能力技术领先将二维影像数据、矢量数据与三维地形数据、倾斜摄影数据进行无缝链接融合，提前对数据进行预处理和优化，保障使用的流畅性和体验，可自由切换二三维场景，查看真实地理空间。警务专题数据关联应用对接警务专题静态数据、动态数据，包含警力、警情、重点人员、重点场所、视频、警车及警力实时定位信息，为沙盘推演与实战场景提供丰富的业务数据基础。无插件云端浏览采用WebGL的矢量化渲染技术，基于浏览器的WEB应用终端作为应用功能的载体，用户无需下载第三方插件即可快速浏览使用地图服务。支持公安内网/专网部署能力平台全面支持容器化部署，采用docker技术，对前端站点、服务、引擎和数据存储，全部进行docker化封装，大大提升了部署的效率。平台支持公安本地私有云（内网、专网）及混合云的部署方式，满足省市在不同业务场景下的定制化需求。此外，平台兼容鲲鹏麒麟国产操作系统。产品定位依托二三维技术融合能力，结合公安业务，构建三维底座、信息感知、行动推演、实战处置、辅助分析场景；支撑用户查看真实地理空间场景，掌握警情、警力、重点人员、重点场所等关注对象信息，实现信息全面感知；助力全过程的行动演练，进行事前查缺补漏；接入丰富现场数据，支持实战化指挥调度，提升公安机关在打击犯罪、重大活动中的快速反应能力。二三维一体化，支撑用户查看真实地理空间场景；信息感知，掌握警情、警力、重点人员、重点场所等关注对象信息，实现信息全面感知；行动推演，助力全要素、全过程的行动演练，实现任务流程更清晰、推演过程全掌握、流程优化有依据，在事前进行查缺补漏，提升实战能力。实战处置，支持实战化指挥调度，，提升公安机关在打击犯罪、重大活动中的快速反应能力。辅助分析，支撑用户在二三维场景下进行空间量测、视域分析、淹没分析、专题业务图层叠加等通用工具。面向客户指挥中心：处突、指挥、练兵、多警种协同方案推演、工作流程优化。警卫：警力部署、安保任务等提前演练治安：巡逻防控，重点场所布控交通：易堵区域交通管制、交通诱导消防：火灾及其他突发事件处置作战推演反恐：技战法应用，战法推演产品框架PESS平台体系架构如下图所示：基础设施层依靠公安云环境提供的服务器资源、网络、计算服务、存储服务、服务总线、授权认证服务等基础支撑。数据服务层依托公安大数据DaaS标准规范体系，包括空间数据接入、空间数据组织、空间数据治理、空间数据处理和空间数据服务为上层的应用层提供各种信息资源，主要包含时空数据基础地理信息数据（矢量、影像、行政区划、河流水洗、路网等）、动态资源信息数据（实时路况、车辆轨迹、人流热力、环境天气等）、警务业务信息（警力信息、重点区域等）、标准地址资源数据（POI、AOI等）。应用服务层数据层与应用层之间，整个系统技术架构中起着承上启下的作用，服务层为系统功能的实现提供技术支撑，是构建系统的核心基础，主要包含地图访问服务、空间查询服务、标准地址服务、定位路况服务等。用户层用户层是系统根据不同的用户，构建用户的使用场景，为指挥中心、治安、刑侦、警卫等多类用户提供信息化支撑。产品功能电子沙盘为主要包含功能为二三维一体化、信息感知、方案推演、实战指挥、预案管理、用户管理功能。主要功能清单如下：功能板块一级功能二级功能二三维一体化矢量数据/影像数据/倾斜摄影数据/DEM/态势感知场景进入/警情信息今日警情警情分类警情态势警情密度排名警力部署警力部署警务资源警务资源重点人群重点人群重点场所/方案推演方案管理新增查询筛选列表内容定位详情查看删除方案推演行动信息工作任务-基础信息工作任务-附件信息step-任务标绘预览任务推演方案推演方案内容编制行动方案内容阶段编制阶段新增、删除step-任务小组标绘-内容展示方案场景标绘标绘编辑标绘导入管理标绘-展示上图标绘要素集合标绘属性设置标绘动画设置动画创建与预览动画窗格管理输出/实战处置警情定位宏观场景今日警情统计今日警情列表历史警情统计历史警情列表警情查询警情筛选警情上图警情基础信息处置中-详情处置中-结束处置处置完成-细节复盘周边分析分析范围设置分析范围切换警力资源图层展示警力资源分类展示警力资源类型列表警力资源详情警力资源一键通话警力资源-视频通话警力资源路径规划制高点图层展示制高点列表制高点详情重点场所类型展示重点场所列表重点场所详情风险点类型展示风险点列表风险点详情人员密集场所类型展示人员密集场所列表人员密集场所详情重点人员类型展示重点人员列表重点人员详情视频点类型展示视频点列表实时视频查看gis视频融合应急响应-预案调取预案内容预案切换应急响应-响应及编组应对场景启动响应警情推送结束响应作战部署作战方案制作作战方案保存作战方案编辑作战方案删除作战方案加载警力调度在线警力警力列表警力资源详情警力资源一键通话警力资源-视频通话警力资源路径规划进展跟踪处置进展现场取证结果统计勤务值班处置进展辅助工具资源搜索关键字搜索区域搜索空间分析可视分析视域分析路径规划光照分析淹没分析地图交互3D/2D切换矢量、影像、三维切换放大、缩小、指北实时路况/工具箱测距测面地图打印系统管理用户管理/角色管理/权限管理/二三维一体化特性数据接入丰富接入矢量、影像、倾斜摄影等数据，构建城市真实地理场景。二三维自由切换公共场所、重点标志性区域、交通场站枢纽、大型商业设施等三维精细化立体表达，了解城市真实地理空间。内容介绍二三维一体化基于接入的影像、矢量、三维倾斜摄影数据，进行二三维场景展示，通过切换图层，了解城市数据基底情况。影像图层矢量图层三维倾斜摄影图层信息感知特性丰富警务数据接入，了解城市风险及资源分布系统接入了警情数据、警力数据、警务资源数据、重点关注人员、重点关注场所数据，通过接入的实时警情数据，分析警情时空分布，了解警情态势，掌握警情重点发生区域；接入警务数据，了解前端感知设备分布、实时警力分布，为警情的快速调度提供手段；接入重点关注人员、场所，摸清风险底数。数据信息细节追溯系统支持警情数据、警力数据、警务资源数据、重点关注人员、重点关注场所数据进行定位，并可查看数据的详细信息。内容介绍信息感知包含对警情数据、警力数据、警务资源数据、重点关注人员、重点关注场所数据数据感知，主要内容如下：今日警情：今日警情总数，已完成、未完成、处置中的占比，重大警情数量。可点击总数在地图上查看位置分析及详细信息。警情分类：展示各类警情（治安、矛盾纠纷、固定点报警灯等多类型）的占比，根据警情分类的占比大小进行顺序展示，了解警情发生特性。警情态势：展示今日、昨日、上周同期警情态势，了解警情治理成效。警情密度：展示今日下辖公安机关的警情密度（起/万人）、警情数量、管辖人口排名，掌握警情高发区域，为精细化治理提供方案。警力部署：展示出勤民警数量及出勤率，并展示警务站、警务室、检查站、驻勤点、警务通、警车、PDT等接入情况，点击不同类型，可进行警力上图，支持点击各类型警力资源，查看详细信息，掌握警力投入情况。警务资源：展示警务资源普通枪机、带云台枪机、快球机、半球机等类型占比，可查看视频资源的分布情况，并可根据点位，查看现场视频。重点人员：展示涉恐人员、涉稳人员、涉毒人员、在逃人员、重大刑事犯罪前科人员、肇事精神病人、重点上方人员类型占比，可根据点位查看人员的分布及人员信息，了解风险人员分布。重点场所：展示各重点监管场所警情发生地警情数量占比情况，学校、医院、商超、文化馆、美术馆、俱乐部、火车站、汽车站、机场、洗浴中心、美容美发、休闲会所、KTV、酒吧、网吧、影院、音乐会所、茶庄场所，了解风险场所分布情况。信息感知系统截图如下所示：信息展示行动方案特性多类型行动方案流程化拆解，形成多场景推演模板按照警务指挥、巡逻防范、侦查办案、反恐防暴、缉私禁毒、治安管理、交通管理、安保警卫，应急处突、抢险救援、医疗救助等行动类型编制对每个行动可按照业务场景进行流程化拆解，编制行动方案。构建专题标绘，支持方案态势推演场景驱动，设置专题标绘符号，按照流程化的行动内容进行态势标绘与推演，助力部门差缺补漏，提升实战能力。内容介绍方案管理，提供方案新增、删除、查询、筛选、方案地点定位、编辑、输出、方案详情查看等基础管理功能。警务图元支撑，按照公安五要素理论与标号的几何属性，提供警务专题标号，支撑方案的编制与场景构建。方案编制，提供针对于方案的行动信息（制作单位、制作时间、行动名称、行动目的、行动地点、行动时间基础信息）、工作任务（展示任务名称、执行小组及人数、任务内容、负责人名称及电话、执行时间等信息）、任务标绘（根据业务场景进行点、线、面、箭头、模型等要素标绘）的编制，构建流程化、实战化、可推演的行动方案。场景构建，提供点标号的显隐、线面箭头标号的显隐与生长、警力资源标号的运动、三维场景的飞行漫游、粒子效果的添加等。可按照标号的时间顺序、动画样式、动画播放时间进行动态推演构建。方案/任务推演，根据编制的方案下的任务标绘及动画设置，以时间轴的形式，进行标绘动画播放，了解方案要素中的各个业务单元运动方式、运动状态，助力行动分析和战术推演。实战处置特性警情热力呈现，了解空间态势。基于警情的状态（未处置、处置中、已处置）、经纬度，通过热力的形式呈现辖区内的高发区域，提供精细化整治方向。关联匹配预案，快构建行动编组，支撑实战预案快速调取。以预案为基础，设置预案对应的警情类型，并针对预案的场景分解进行行动编组，当警情发生后，可自动关联预案，了解预案对应调取行动小组，指挥员可快速了解各小组职责，小组成员，针对现场的危害程度、持续时间、冲突表现等进行快速会商研判。准确定位警情，分析周边情况，快速呈现现场态势。设置分析范围圈，分析周边的在线警力资源、风险点、重点场所、视频点位等信息的空间位置分布，可点击了解周边的点位信息，快速了解周边的环境。指挥方案制作，提前做好处置准备。根据警情的描述及周边的形式，制定处置方案，提前进行方案推演与对比，处置过程差补漏。一键指挥调度，扁平化处警，掌握处置全过程。根据在线警力的位置分布，可了解警力距离现场的导航距离、预估到达事件、路径规划，并可对现场警力进行一键语音通话，可进行警力的快速调度和现场信息的及时回传，为领导高效指挥提供辅助支撑。内容介绍警情热力呈现小比例尺下，警情展示热力图，默认展示今日警情热力，放大层级后，展示位置分布，点击定位切换历史警情时，可根据时间筛选，展示历史警情的热力分布，放大层级后可展示位置分布。周边分析根据事发位置，设置分析范围圈，了解警情周边的警力分布，参考周边重点场所、重点人员、风险点、人员密集场所等要素信息的空间位置分布及详细信息，可快速掌握周边环境。启动响应根据警情现场的严重程度，匹配对应的预案，支持手段选择其他预案，根据预案提供的场景/响应等级，可启动响应的响应，关联预案的行动编组，调取编组信息，小组职责、小组联系方式，可进行一键电话会商。作战部署根据现场情况，制作指挥部署方案，可在沙盘中标绘警力集结地、行进路线、重点部位控制等，通过部署方案进行差缺补漏和指令下达。指挥调度根据制定的作战方案，可查看附近在线警力，并可查看警力到达现场路线及时间，点击警力图标可进行一键语音通话，快速调度人员到达现场进行处置。进展跟踪对接110接处警中警情处警、反馈、取证等进展信息，不断给领导提供最新数据（处置进展、取证信息等），支持领导进行决策。辅助分析地图搜索关键字检索支持包括灵活的、多种地址、类别、关键字复合搜索等。该模块同时提供先进的、强大高效的智能分词，智能地分析用户的查询关键词，采用先进的搜索引擎技术和空间索引技术，从海量的数据中，找出最符合意向的结果，并进行智能合理的排序、展示。智能提示是指根据用户输入的关键词，给出相应的提示信息，将最有可能的搜索词呈现给用户，以减少用户输入信息，提升用户体验。如：输入“肯德”，提示“肯德基”、“肯德基t1餐厅”等。专题要素检索提供圆形、矩形、自定义多边形区域搜索，根据区域搜索进行结果上图展示，并可点击查看结果详细信息，同时查看搜索要素所属图层信息。空间分析空间分析主要提供通视分析、可视域分析、光照分析、淹没分析、路径规划五类分析手段，基于三维空间，为重大活动安保、军事推演、汛期的人员转移安置等多场景提供分析工具。通视分析：用户可以通过选定观察点、目的点，来生成视角射线，射线会判定沿线的障碍物，通过射线的颜色来协助用户判定观察点是否能够无障碍的观察到目的点。可视域分析：用户可以通过设定观察点位置、观察水平方向角范围、垂直俯仰角范围，来设定具体的视域范围扇形体，通过场景内三维对象的空间计算、判定，返回给用户可见区域范围与不可见区域范围。光照分析：根据设定的时间段，计算该时间段内每一时刻对应的太阳高度角，通过空间计算、判定，显示出三维建筑在时间段内受光面与阴影面，还支持动态调整光照强度，模拟不同季节、气候下的真实场景。淹没分析：能够设定淹没起始高程、预警高程、淹没速度，来模拟淹没过程，同时支持淹没水体的颜色、透明度设置，协助观察淹没过程中水位对地形和建筑程度。路径规划：驾车用户指定出发地、目的地的情况下，经过复杂的计算提供用户多种策略的行走路线（最快路线，最短路线，最经济路线（避开收费路段）和避开交通拥堵）。工具箱工具箱提供测面、测距、打印功能：测距：根据鼠标点击，可测量多点之间的距离，并进行距离标注测面：根据鼠标点击，可测量点击形成的封闭区域面的面积，并标注每个多边形的长度及面的面积。基于地图，提供不同地图叠加专题要素后的专题图打印功能核心引擎能力3D地图引擎是一套基于最新的WebGL技术、纯自主研发的三维地图引擎。所采用的三维渲染技术，支持硬件加速，能够跨浏览器、跨平台进行动态数据可视化。与传统桌面端式、插件式三维数据浏览不同，用户可以做到真正的“零客户端”浏览三维场景，管理、分析业务。全数据对象支持地图引擎支持全类型数据对象加载，包括点线面数据、矢量地图等二维数据，卫星影像、照片、视频流等栅格数据，倾斜摄影、BIM（建筑物信息模型）、DEM（数字高程模型）、激光点云、三维模型等三维数据，同时推出3D地图引擎Tile（M3T）图层，进行三维数据的网格化分层组织、数据分层加载、提升大规模三维数据的展示体验。自定义地图倾斜摄影自定义地图倾斜摄影二维数据地图引擎支持是栅格、矢量地图、影像等二维数据加载，能够将平面矢量地图的全地图要素完美展现在球体上，用于球体场景展示。倾斜摄影DEMBIM地图引擎支持高分辨率倾斜摄影数据加载，支持通用osgb、obj格式数据。自主研发的M3T图层加载技术，能够极大提升大规模倾斜摄影数据的渲染性能。能够根据用户需求定制不同地图级别下加载数据的清晰度和数据范围，最高可支持到zoom22级别下数据浏览。DEMBIMBIM建筑信息模型（BuildingInformationModeling），简称BIM，是建筑学、工程学及土木工程的一种数据化工具。BIM是一个设施（建筑、管道、道路等）物理和功能特性的数字表达，BIM的构造是一个专业化过程，BIM数据是一个共享的知识资源，是一个分享有关这个设施的信息，为该设施从概念到拆除的全生命周期中的所有决策提供可靠依据的过程。地图引擎支持BIM模型数据加载，包含主流BIM软件Bently的dng格式、Revit的rvt格式。功能上支持室外浏览、室内第一人称浏览、浏览路线设定等。能够通过资源树控制BIM中各楼层、各对象（门、座椅、设备）的高亮、显示、隐藏，并且支持设备传感器数据接入，在BIM场景中监控、管理设备的状态。DEM数字高程模型（DigitalElevationModel)，简称DEM，是通过有限的地形高程数据实现对地面地形的数字化模拟（即地形表面形态的数字化表达），DEM是零阶单纯的单项数字地貌模型，其他如坡度、坡向及坡度变化率等地貌特性可在DEM的基础上派生。DEM的分辨率是指DEM最小的单元格的长度。因为DEM是离散的数据，所以（X，Y）坐标其实都是一个一个的小方格，每个小方格上标识出其高程。这个小方格的长度就是DEM的分辨率。3D地图引擎支持tif格式DEM数据加载，通用DEM场景可支持30-60m分辨率数据，高分辨率DEM数据涉密，需审核批复。小场景描绘精准地形可以用倾斜摄影数据代替，分辨率高，数据易获取。三维模型激光点云三维模型激光点云三维模型地图引擎支持通用三维模型数据加载，数据格式包含obj、fbx、dae、3ds、stl、vrml、shp（3dstudio）、dwg、dxf等。数据内容包含基础设施、交通工具、人、环境等各类模型，并且支持轨迹、航线仿真，高度还原现实场景。管线管网精细化道路管线管网精细化道路空间分析能力淹没分析对于特点业务场景下，分析洪水、堰塞湖的水流淹没，对地形、城市等的影响，3D地图引擎提供淹没分析功能，能够设定淹没起始高程、预警高程、淹没速度，来模拟淹没过程，同时支持淹没水体的颜色、透明度设置，协助观察淹没过程中水位对地形和建筑程度。视域分析通视分析通视分析可用与安保安防、军事演习、城市规划等多个场景。用户可以通过选定观察点、目的点，来生成视角射线，射线会判定沿线的障碍物，通过射线的颜色来协助用户判定观察点是否能够无障碍的观察到目的点。可视域分析可视域分析可用于车辆仿真、安保安防、军事演习、城市规划等多个业务场景。用户可以通过设定观察点位置、观察水平方向角范围、垂直俯仰角范围，来设定具体的视域范围扇形体，通过场景内三维对象的空间计算、判定，返回给用户可见区域范围与不可见区域范围。光照分析光照阴影在特定业务场景，模拟分析建筑光照时长、建筑体之间的光线遮挡情况。分析工具可根据设定的时间段，计算该时间段内每一时刻对应的太阳高度角，通过空间计算、判定，显示出三维建筑在时间段内受光面与阴影面，还支持动态调整光照强度，模拟不同季节、气候下的真实场景。路径规划分析驾车用户指定出发地、目的地的情况下，经过复杂的计算提供用户多种策略的行走路线。路径规划服务提供如下功能：提供四种路径计算方式：最快路线，最短路线，最经济路线（避开收费路段）和避开交通拥堵。路径服务能够根据起始点/目的地，中间目的地，避开高速路，避开收费路段的要求来计算行驶路线。行驶路线以列表形式列出连续的行驶行为，并准确无误的匹配到地图上显示的各段路径。路径服务应该针对每个行驶行为和整个路线提供距离和时间估计信息。用户可以选择避免交通拥堵以生成最合理的行驶路线。能够在地图范围内显示整个路径。地图辅助工具信息检索关键字检索支持包括灵活的、多种地址、类别、关键字复合搜索等。该模块同时提供先进的、强大高效的智能分词，智能地分析用户的查询关键词，采用先进的搜索引擎技术和空间索引技术，从海量的数据中，找出最符合意向的结果，并进行智能合理的排序、展示。智能提示是指根据用户输入的关键词，给出相应的提示信息，将最有可能的搜索词呈现给用户，以减少用户输入信息，提升用户体验。如：输入“肯德”，提示“肯德基”、“肯德基t1餐厅”等。专题要素检索提供圆形、矩形、自定义多边形区域搜索，根据区域搜索进行结果上图展示，并可点击查看结果详细信息，同时查看搜索要素所属图层信息。测量工具距离测量提供距离量测小工具，支持计算三维空间内连续多点的空间距离。面积测量提供面积量测小工具，支持计算三维空间内，任意描绘的多边形面积。地图打印基于地图，提供不同地图叠加专题要素后的专题图打印功能。三维特效渲染3D地图引擎支持多种三维特效场景渲染，包括各类仿真特效，如火焰、水流、大雾等特效元素，还支持线状扫描、环状扫描效果、荧光特效等。针对不同业务场景，可增强两方面可视化效果，首先是仿真场景下的实景还原，例如车辆碰撞、火灾现场、管线爆管状态，高仿真的水面波纹、喷泉、点光源、光束等。再者是业务系统内的效果增强，如圆形缓冲区环状动态扫描效果、范围区域线状动态扫描效果，扫描区域内异常情况的高亮、预警效果等。

产品部署标准版部署部署架构平台服务可根据实际情况部署1个或多个节点;所有接口调用需要登录token或者服务token环境依赖Docker:18.09.9Nacos：1.3.2zipkin:2.12.9(可选) kafka:2.5.0-2.12elasticsearch:7.9.1服务器配置服务器资源CPU(core)MEM(G)DISK(G)数