GIS系統(tǒng)發(fā)展背景

GIS(Geography Information System)即地理信息系統(tǒng)，以測繪測量為基礎(chǔ)，以數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)源，依托于計算機編程技術(shù)的全球空間分析即時技術(shù)。它可以將數(shù)據(jù)以圖形和動畫形式直觀顯示在電子地圖上并實現(xiàn)多個系統(tǒng)的集成聯(lián)動。地理信息技術(shù)的飛速發(fā)展給全球信息化帶來了巨大的沖擊，同國際上迅猛發(fā)展的地理信息系統(tǒng)相比，我國GIS技術(shù)，特別是專業(yè)化、智能化平臺軟件的研制方面有些滯后，雖然GIS系統(tǒng)的起步比較晚，但也在很多部門和領(lǐng)域得到了應(yīng)用。比如，將GIS用于全球環(huán)境變化動態(tài)監(jiān)測，在資源調(diào)查中，GIS提供多條件下的資源統(tǒng)計和數(shù)據(jù)快速再現(xiàn)，為資源的合理利用、開發(fā)和科學(xué)管理提供依據(jù)，也可應(yīng)用于不同層次和不同領(lǐng)域的資源調(diào)查與管理，例如農(nóng)業(yè)資源、林業(yè)資源、漁業(yè)資源，利用GIS對森林火災(zāi)、洪水災(zāi)情、環(huán)境污染等進行監(jiān)視，此外，GIS在金融業(yè)、保險業(yè)、公共事業(yè)、社會治安、運輸導(dǎo)航、考古、醫(yī)療救護等領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用。近些年，視頻監(jiān)控系統(tǒng)中也開始逐步增加了GIS系統(tǒng)的應(yīng)用，利用電子地圖可以對視頻監(jiān)控前端進行統(tǒng)一可視化視頻圖像調(diào)用、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控以及球機控制、車輛監(jiān)控等功能。通過GIS的空間拓撲分析功能，能進行輔助分析和決策，充分滿足公安業(yè)務(wù)工作的實際需求，直觀全面整合各相關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)，極大提升社會治安監(jiān)控系統(tǒng)的智能化和實用化程度，更好滿足城市治安保障的需要。

GIS地圖應(yīng)用于常規(guī)監(jiān)控系統(tǒng)

隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬、計算機處理能力和存儲容量的迅速提高，以及各種實用視頻信息處理技術(shù)的出現(xiàn)，視頻監(jiān)控進入了全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)時代。以往的監(jiān)控指揮中心，一般采用屏幕墻和客戶端將前端視頻通過切換顯示的方式呈現(xiàn)給用戶，只能通過在圖像上疊加文字和在軟件樹形列表中判斷視頻點位置，監(jiān)控設(shè)備的具體地理位置信息不明確。隨著監(jiān)控系統(tǒng)日益龐大和設(shè)備數(shù)量逐漸增多，監(jiān)控中心的值班人員的壓力也逐漸增大：無法在海量監(jiān)控點中快速查找、日常巡檢查看費時費力;事發(fā)周邊監(jiān)控點無法及時定位、應(yīng)急聯(lián)動不夠及時;重大事件特大案件發(fā)生時面臨很大的壓力。

通過GIS系統(tǒng)，可以把前端監(jiān)控設(shè)備的具體位置在地圖上標(biāo)注，在地圖界面上直接觀看視頻，用戶想尋找一個監(jiān)控設(shè)備時，無需在整個設(shè)備列表中查找，直接在地圖上點擊或搜索關(guān)心的監(jiān)控點位，即可看到自己關(guān)心的視頻，節(jié)省了大量時間，同時也更加精準(zhǔn)更加直觀。在報警發(fā)生時，通過GIS地圖，用戶能夠第一時間確定發(fā)生事件的位置，對應(yīng)急聯(lián)動和指揮調(diào)度起到了更有效的支持。

監(jiān)控設(shè)備標(biāo)注到GIS地圖系統(tǒng)

平安城市系統(tǒng)的GIS應(yīng)用

平安城市、智慧城市是目前安防行業(yè)的主要應(yīng)用領(lǐng)域，是基于視頻監(jiān)控系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、指揮調(diào)度系統(tǒng)、GIS地圖系統(tǒng)的綜合集成管理，實現(xiàn)覆蓋市區(qū)縣的整體應(yīng)急聯(lián)動。依托GIS電子地理信息系統(tǒng)，通過視頻圖像信息與空間地理信息的融合，實現(xiàn)視頻圖像信息、視頻前端屬性、視頻區(qū)域信息、警力分布信息、應(yīng)急聯(lián)動信息、以及各類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息的同步顯示。整合城市各種應(yīng)急資源，以視頻管理系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)、信息展現(xiàn)系統(tǒng)為手段，實現(xiàn)對事件數(shù)據(jù)的收集、分析和輔助決策，對各類資源的組織、協(xié)調(diào)和管理控制等指揮調(diào)度功能，使其成為支撐城市應(yīng)急聯(lián)動系統(tǒng)和智慧政務(wù)的信息基礎(chǔ)支撐。

平安城市多級架構(gòu)

對于公安應(yīng)用來說，報警人現(xiàn)在通常使用自己的手機和公用電話進行報警，但是手機和公用電話的自動定位結(jié)果接入到視頻監(jiān)控系統(tǒng)的過程比較復(fù)雜，110指揮中心的值班人員只能根據(jù)報警人的描述在地圖上手動搜索;而對于指揮調(diào)度來說，執(zhí)勤干警或者警車的位置無法即時掌控，導(dǎo)致指揮中心很難迅速根據(jù)距離案件發(fā)生地點遠近的情況對執(zhí)勤人員進行調(diào)度，容易造成時間的浪費和處置的不及時。

針對于以上問題，可以通過部署音視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行針對性的改進。比如在事件多發(fā)地段，安裝語音求助安全島對講終端，在終端上有報警按鈕、音箱、以及攝像機，這樣報警人可以在對講報警終端上按下報警按鈕，就可以跟110報警中心進行呼叫通話，并且可以通過旁邊的攝像頭把現(xiàn)場的情況第一時間傳給報警中心，由于報警對講終端是固定的，可以在GIS地圖上標(biāo)注出經(jīng)緯度，如果有人報警，第一時間在地圖上能夠顯示出報警發(fā)生地點，并且可以最快速度的了解現(xiàn)場情況，這樣能就很好解決報案時的時間耽擱。而針對如何出警處置的問題，執(zhí)勤民警通過佩戴單兵取證設(shè)備，執(zhí)勤車輛安裝車載云臺和車載硬盤錄像機，利用GPS技術(shù)和移動通信網(wǎng)絡(luò)，建設(shè)警用車輛GPS系統(tǒng)，與GIS、接處警、有線通信、無線通信等子系統(tǒng)實現(xiàn)有機集成，把執(zhí)勤民警和執(zhí)勤車輛的位置實時在GIS地圖系統(tǒng)中顯示，這樣當(dāng)案件發(fā)生時，報警中心第一時間知道了案件發(fā)生地點，也能直觀了解到案件發(fā)生地點周邊執(zhí)勤民警或者執(zhí)勤車輛所在的位置，通過車載設(shè)備和單兵設(shè)備的對講功能，可以快速派警到現(xiàn)場處理，最大限度的縮短了事件發(fā)生處理的時間。

公安車載視頻定位

智能交通系統(tǒng)的GIS應(yīng)用

隨著城市經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人口和機動車輛數(shù)量迅猛增長，道路交通的壓力越來越大，路口事故時有發(fā)生，嚴(yán)重威脅人民群眾的生命財產(chǎn)的安全，一個重要原因就是機動車駕駛?cè)嗽诮痪暰€之外違法駕駛的情況非常普遍。單純依靠人為管理，浪費人力資源，效果也不明顯。道路交通違法自動記錄處罰管理系統(tǒng)(也稱“電子警察”系統(tǒng))利用高科技手段，對在道路上發(fā)生的各種違法行為進行自動取證，結(jié)合處罰管理手段，提高交通管理水平。

原先交警使用視頻監(jiān)控，只能通過查詢圖片或者車牌，然后逐個卡口排查，對于一個交通路口，從圖片中查找到一輛車，工作量非常大，更何況不知道違法分子的逃逸路線，與一個卡口相鄰的所有卡口都需要查詢一次，給案件偵破等造成了非常大的影響。將GIS地圖與智能交通系統(tǒng)相結(jié)合，就能夠解決以上問題：輸入肇事車輛車牌號及相應(yīng)查詢條件，如時間/地點/車輛特征等信息，對平臺內(nèi)所有的高清卡口/電子警察的相關(guān)記錄信息進行條件篩選，同時在GIS地圖上，系統(tǒng)會自動將這些行駛記錄首尾相連，將嫌疑車輛的運行軌跡顯示出來，并實時更新狀態(tài)，便于公安機關(guān)實施圍追堵截，大大提高辦案效率!

車輛行駛軌跡在GIS系統(tǒng)上顯示

當(dāng)嫌疑車輛經(jīng)過高清卡口時，車輛信息上傳到平臺，GIS地圖中相應(yīng)的卡口位置可提示報警，通過點擊報警點的彈出鏈接，可查看違法記錄和違法抓拍圖片。

車輛報警信息在GIS系統(tǒng)上顯示

聯(lián)動相關(guān)記錄的彈出

GIS地圖上還可以顯示設(shè)備狀態(tài)信息，如前端點位的抓拍設(shè)備，車輛檢測設(shè)備，治安監(jiān)控設(shè)備，流量監(jiān)控設(shè)備，信號控制設(shè)備等與交通相關(guān)的設(shè)備都可以進行實時標(biāo)注，便于值班干警及時了解狀況和派工解決，提高了響應(yīng)速度。

隨著與實際業(yè)務(wù)的深度融合，基于GIS地圖的公安實戰(zhàn)系統(tǒng)可以提供更為豐富的功能。

GPS應(yīng)用：

PGIS基礎(chǔ)(圖層控制、地圖漫游、地圖查詢、地圖定位、動態(tài)標(biāo)注)、位置定位(位置收藏、門牌號、道路、地名)、車輛實時顯示、車輛點名、軌跡回放、速度時間曲線。

報警應(yīng)用：超速、久坐不動、偏移路線、長時間不在線、異常入網(wǎng)。

指揮調(diào)度應(yīng)用：

實時警力、警力查詢、車輛歷史軌跡、車輛排班、巡控區(qū)域、應(yīng)急救援。

勤務(wù)管理應(yīng)用：

勤務(wù)計劃、警務(wù)執(zhí)勤、勤務(wù)管理。

森林防火系統(tǒng)的GIS應(yīng)用

隨著森林保護和林業(yè)建設(shè)的發(fā)展，林地面積和蓄積量逐年增加，防火任務(wù)日益艱巨?；馂?zāi)是林業(yè)重要災(zāi)害之一，具有突發(fā)性、隨機性，短時間內(nèi)可造成巨大損失。因此，一旦發(fā)生火情，必須以極快速度采取撲救措施。國內(nèi)國外都在預(yù)防、減少和控制森林火災(zāi)方面做了大量的工作，為了貫徹“預(yù)防為主，積極撲救”的方針，真正做到早發(fā)現(xiàn)、早解決，需要采用先進技術(shù)，用高科技手段來加強森防工作，在最短的時間內(nèi)做出決策和調(diào)度，從而為森林滅火贏得寶貴時間，最大限度地減少損失。

傳統(tǒng)的視頻監(jiān)視方式依靠值班員24小時輪流觀測，晝夜監(jiān)控和判斷各個監(jiān)視點傳來的現(xiàn)場視頻圖像。為有效解決傳統(tǒng)視頻監(jiān)視方式下，值班員長時間監(jiān)控易疲勞和工作效率等問題，可以將視頻監(jiān)控系統(tǒng)與GIS地圖結(jié)合，實現(xiàn)高效精準(zhǔn)管理。森林防火監(jiān)控預(yù)警管理系統(tǒng)應(yīng)運而生，它和森林防火應(yīng)急指揮管理系統(tǒng)并行工作，是體現(xiàn)在日常工作的預(yù)控性管理手段，可實現(xiàn)預(yù)先發(fā)現(xiàn)、及早解決和有效預(yù)控，從而加強森林防火監(jiān)控管理。將“平時”的森林防火監(jiān)控預(yù)警管理與“戰(zhàn)時”的森林防火應(yīng)急指揮管理有效地結(jié)合起來，通過GIS地圖綜合顯示，可有效提高森林防火工作的總體管理水平。

GIS地圖綜合顯示火險信息

一旦煙火自動識別模塊判斷出圖像上有疑似火點，立即自動發(fā)出報警，通知監(jiān)測人員，同時在 GIS地圖上進行火情自動跟蹤和交互確認(rèn)，如果確認(rèn)火情，發(fā)出正式的林火報警信息。GIS地圖可按圖層方式顯示，同時打開多張地圖，對同一數(shù)據(jù)可多次調(diào)入地圖，以不同的圖示符號快速顯示。利用圖層列表可控制地圖窗口的顯示內(nèi)容、狀態(tài)、順序及表現(xiàn)形式。

自動顯示識別與GIS地圖相結(jié)合

該系統(tǒng)支持從防火監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的各個氣象監(jiān)測點，動態(tài)采集處理和存儲溫度、濕度、氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速等氣象數(shù)據(jù)，并實時在GIS地圖上顯示。

GIS系統(tǒng)實時顯示氣象數(shù)據(jù)

其他行業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的GIS應(yīng)用

針對銀行的盜竊、搶劫、詐騙犯罪活動日趨上升，部署視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以實現(xiàn)對全市離行式和在行式ATM機及營業(yè)網(wǎng)點監(jiān)控設(shè)備遠程監(jiān)管。通過GIS地圖把各網(wǎng)點ATM機或網(wǎng)點的探頭在地圖上直觀標(biāo)注。出現(xiàn)警情時，可第一時間聯(lián)動GIS地圖定位，通過銀行專用IP對講系統(tǒng)對現(xiàn)場做雙向語音通話確認(rèn)，與視頻監(jiān)控畫面復(fù)核聯(lián)動。銀行運鈔車監(jiān)控系統(tǒng)通過GIS地圖可以實時顯示行駛軌跡和車內(nèi)外狀況，確保安全。

近年來出現(xiàn)的學(xué)校傷害事件和校園附近的交通事故日益增多，學(xué)生安全已經(jīng)成為刻不容緩的事情，中小學(xué)可采用視頻監(jiān)控系統(tǒng)對圍墻和出入口監(jiān)控，通過專網(wǎng)將每所學(xué)校的監(jiān)控視頻匯總到上級管理部門，結(jié)合GIS地圖遠程巡視并對異常事件實時定位聯(lián)動，實現(xiàn)轄區(qū)以及全市的校園聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，保證給學(xué)生安全的學(xué)習(xí)環(huán)境。此外，校園巡考系統(tǒng)不僅要關(guān)注各考場內(nèi)部的情況，試卷押運車從考試中心運到考場的過程也需要通過GIS地圖實現(xiàn)全程監(jiān)控。

加油站點多面廣，物品易燃易爆，社會治安復(fù)雜，全面建設(shè)人防、物防、技防相結(jié)合的防控體系勢在必行。為實現(xiàn)面向全市乃至全省的加油站聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控，可以將GIS地圖與加油站視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合，從而實現(xiàn)對監(jiān)控設(shè)備和消防設(shè)備進行日常巡檢，實施有效管理。

GIS地圖應(yīng)用于監(jiān)控系統(tǒng)的瓶頸

目前，GIS系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)做集成聯(lián)動時，由于監(jiān)控系統(tǒng)的點位規(guī)模逐漸增大，使數(shù)據(jù)量飛速增長，報警信息逐漸增多，GIS系統(tǒng)壓力也隨之增大，而政府不同部門對地圖信息的共享需求也對使一致性和流暢度提出了更高要求。服務(wù)器方面需要高配硬件，大系統(tǒng)甚至需要服務(wù)器集群;網(wǎng)絡(luò)方面需要千兆以上網(wǎng)絡(luò);數(shù)據(jù)方面，要依托大型數(shù)據(jù)庫，才能實現(xiàn)大量點位的分層顯示，報警信息分級別、分時間段、分用戶遞送。

結(jié)束語

視頻監(jiān)控產(chǎn)品在平安城市、智能交通、金融、石油石化等行業(yè)的大規(guī)模應(yīng)用，使得用戶對安防系統(tǒng)的效能管理、系統(tǒng)運維、操作易用性提出了更高的要求，應(yīng)用GIS系統(tǒng)所建立的空間數(shù)據(jù)模型，使智能化視頻監(jiān)控的作用得到了更大的發(fā)揮，也為安防設(shè)備的優(yōu)化利用提供了有力的保障，用戶使用建立在GIS基礎(chǔ)上的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，更加直觀快捷。未來，GIS地圖會深化到視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用中，并朝著智能化、實戰(zhàn)化、平臺化發(fā)展。

【作者單位：天津天地偉業(yè)數(shù)碼科技有限公司】