GIS技術在港口公安指揮系統中的應用

劉松林

（1、大連海事大學，遼寧 大連 116026 2、天津港信息技術發展有限公司，天津 300000）

1 系統概述

地理信息系統（Geography Information System，簡稱GIS）是集信息科學、計算機科學以及現代地理學等諸多學科為一體的新興學科，是對地面、空間以及地下等一切可以用坐標或其他方式來定位的客觀存在進行顯示、查詢和分析的一門學科。GIS技術把地圖這種獨特的視覺化效果和地理分析功能與一般的數據庫操作集成在一起。這種能力使GIS與其他信息系統相區別，從而使其在廣泛的公眾和個人企事業單位中解釋事件、預測結果、規劃戰略等中具有實用價值。

2 需求分析

港口公安擔負著港口區域內治安穩定及企業內部保衛的雙重任務，面對港區內各種治安、刑事案件和各類重大突發群體性事件，如何迅速有序地調用警用人員車輛，盡快進行應對處理，這就迫切需要建立一個能靈活查詢各種有關信息、能提供快速支援方案、輔助決策的實用高效的指揮決策系統，從而利用有限的人力、物力最大限度地維護港區治安穩定，增強抵抗災難與風險的能力。該系統需要先將需要監控的車輛安裝車載GPS設備，然后通過監控中心終端連接數據服務中心和調度中心來取得數據實現實時車輛監控與調度，幫助企事業單位對自己的車輛更有效地控制，從而更加有效的安排車輛運營，提高車輛工作效率。

3 系統特點

該系統具有系統成本低廉、數據維護更新及時、車輛調動功能豐富、雙向通訊、通訊及時等特點。

3.1 投入成本低廉

系統初始硬件投入很低，僅需每輛警車安裝車載GPS設備，監控中心僅需使用一臺可以連接互聯網的PC。相對于傳統車輛GPS必須每輛車都安裝昂貴的PDA，監控中心必須使用大規模的數據和應用服務器，并且需要建立大覆蓋的無線通訊平臺來說，可以節省很大的初始投入。

3.2 信息數據共享

系統各種信息數據通過互聯網可以實現互動共享，用戶無需進行任何操作系統相關信息實現自動共享。

3.3 地理信息數據集中分發,管理,更新

系統基礎地理信息數據集中在網絡服務器中，由網絡中心實時更新維護。用戶無需購買昂貴的數據，也無需購買服務器，更不用建立龐大的網絡服務環境，只需要下載監控客戶端即可實現車輛指揮監控，為用戶節省了大量初期數據投資，也為客戶節省了大量的后期數據維護。

3.4 航空影像與矢量自由切換

該系統中再進行車輛調度監控時，監控顯示背景圖可以在航空影像圖和矢量圖之間隨意切換，航空影像圖可以直觀的反映地理信息，矢量圖可以進行快速高效的定位、查找。

4 系統結構

針對系統的應用要求，系統使用現在應用很廣泛的三層結構，運用目前最先進的Web－Service技術來實現系統數據的雙向傳送，不需擔心任何防火墻與網關的阻攔。整個系統主要由監控中心、GSM、GPRS網絡、監控分中心、配備GPS設備的車輛或者單兵、GPS系統以及為上述部分之間提供通信的無線和有線網絡組成。被監控車輛需要安裝專用的車載GPS設備，需要定位的單兵警員需要配置專用的個人GPS追蹤器，然后將已開通GPRS功能的GSM移動通信卡插入該GPS設備。監控中心即可獲取車輛或者警員的位置、速度、方向、車輛狀況等信息并能夠對目標車輛或者警員發出指揮調度信息。被監控車輛或警員配備的GPS設備在通電初始化完成后可以得到車輛的位置信息，通過GSM通信卡將該位置信息和車輛的相關狀態信息發送至系統的數據服務中心，然后數據服務中心會把這些相關信息表現在監控中心的監控終端。

監控終端通過連接系統的數據服務中心，請求基礎地理信息底圖數據（如：地理矢量數據和數碼航拍影像等）與車輛位置信息后疊加顯示在監控終端上，這樣就可以很直觀的看到車輛當前的位置以及方便的分析車輛周圍的地理狀況。監控終端還可以響應車輛的緊急報警信息，并發送控制指令對被監控車輛實現控制。

5 系統功能

5.1 瀏覽功能

系統將提供豐富的圖像瀏覽功能，其中包括：

平移功能可用于步步跟蹤；點擊放大和縮小使得選擇有的放矢；索引圖提供了方便快速的全局定位功能，可以支持在索引圖上拖動索引、拉框索引和點擊索引。

5.2 查詢檢索功能

系統將主要提供兩種查詢檢索功能：分類查詢、圖上查詢

5.2.1 分類查詢

當打開此功能時，系統彈出查詢對話框，其中包含了所有可查詢矢量圖層的列表，用戶可以選定某一類圖層也可以選擇全部圖層，然后輸入需要查找的相關內容后即可查找，這里包含了非常實用的模糊查詢功能，它可以解決用戶對需要查詢的內容比較模糊時期到關鍵作用，查詢的相關結果會在一個表單里全部列出，用戶可以進一步選擇真正需要查詢的內容，選擇后，該目標的所有屬性信息和圖形信息均一目了然。

5.2.2 圖上查詢

選擇此功能后，可以使用鼠標在圖上點擊或用拉框矩形選擇用戶感興趣的位置，然后系統會將包含在此范圍內的所有目標在一個標單里全部列出，用戶可以進一步選擇分類和目標，該目標的所有屬性信息和圖形信息均一目了然。

5.3 車輛定位功能

系統提供了兩種車輛定位的功能，一種是車輛定位功能，另一種是實時跟蹤功能。車輛定位功能是指將被監控車輛的地理空間位置在地圖上標示出來，并自動將當前瀏覽地圖的范圍移動到被定位車輛位置的范圍去。該功能便于得到被監控車輛的當前位置。實時跟蹤是指動態刷新車輛在地圖上的地理空間位置，根據用戶的需求或設置不同可以每隔一段時間監視一次車輛的當前位置，如果車輛正在行駛的話，使用該功能可以看到車輛的行駛軌跡。該功能本質上就是連續不斷的自動進行車輛定位，他便于監視車輛的行駛軌跡。

5.4 警員單兵定位功能

通過為目標警員配置GPS追蹤器，系統可以實時對目標警員進行單兵空間位置定位功能，其中，系統提供了兩種警員單兵定位的功能，一種是單兵實時定位功能，另一種是單兵實時跟蹤功能。

單兵實時定位功能是指將目標警員的地理空間位置在地圖上標示出來，并自動將當前瀏覽地圖的范圍移動到該位置的范圍去。該功能可以很方便的知道目標警員的當前位置，方便進行出警調度、并對警員單兵進行空間位置指揮。

單兵實時跟蹤是指動態刷新目標警員在地圖上的地理空間位置，根據用戶的需求或設置不同可以每隔一段時間監視一次警員的當前位置，如果警員在活動過程中，單兵實時跟蹤功能可以看到警員相應的位置在地圖上移動。

5.5 車輛軌跡記錄與回放

系統為了便于對警用車輛的管理，還提供了對所選監控車輛進行記錄軌跡與回放歷史軌跡的功能。軌跡記錄功能是指對監控車輛的地理位置進行實時的記錄，并將記錄結果存儲到數據庫中，便于日后回放車輛軌跡觀察車輛的運行情況，也可以作為監控車輛信息統計的基礎數據。該功能主要用來記錄某一時間段的車輛運行軌跡，當用戶當時因故無法監控時，可以在后期進行回放。軌跡回放功能是指回放用戶以前記錄的軌跡，在回放過程中可以進行快進、倒退、雙倍速回放、四倍速回放、八倍速回放等操作。

6 結束語

本系統利用GIS技術，通過對電子地圖的有效操作，實現對警用車輛的動態調度和管理。它將通信、定位、遙控融為一體，實現警員、車輛聯合監控，從而有效地保護國家和人民的財產不受損失。作為工業化的應用，系統已在天津港公安局調度指揮中心使用，在合理調配警力，提高中心指揮效率方面取得了良好成效。

[1]劉建忠，田智慧，吳明冠等.城市消防指揮地理信息系統的設計與實現[J].解放軍測繪學院學報1997-03-20.

[2]葉楓，呂旭東,劉濟全等.指揮中心地理信息系統開發[J].計算機工程，2001-07-20.