警用地理信息系統的數據建設

許麗媛

1.中南大學,湖南 長沙 410083；2.甘肅省基礎地理信息中心,甘肅 蘭州 730000

警用地理信息系統的數據建設

許麗媛1，2

1.中南大學,湖南 長沙 410083；2.甘肅省基礎地理信息中心,甘肅 蘭州 730000

數據是GIS的根基，本文主要介紹了警用地理信息系統中的數據建設。主要內容包括PGIS的數據建設內容，矢量數據，影像數據和三維數據的制作技術路線，以及數據建設的質量標準化控制。

PGIS；矢量數據；影像數據；三維數據

目前，GIS 系統在公安信息化過程中發揮著越來越重要的作用。公安部提出建設警用地理信息系統(Police Geographic Information System，英文縮寫PGIS)的思路，目標是將相關的公安業務系統與PGIS進行關聯整合，形成跨地區、跨警種的綜合應用，做到決策指揮可視化、打防控一體化、信息應用集約化，為提升公安機關戰斗力、提高決策分析的科學化提供強有力的支持。然而，基礎數據卻是制約PGIS 平臺建設的瓶頸，PGIS是高端應用，基礎數據內容的真實性、準確性、完整性和現勢性直接影響著定位的準確性，也關系到所建系統是否能在警務實戰中真正發揮作用。因此，要實現高效的信息共享與信息挖掘，滿足深層次的應用，數據質量和數據建設是PGIS的重點與難點。[1]

1 PGIS數據建設的內容

1.1 PGIS的數據類型

PGIS的數據類型主要分為三種：矢量數據，影像數據和三維數據。

矢量數據主要包括基礎地理信息數據和警用公共地理信息數據，這兩類數據主要由空間地理信息數據（即二維電子地圖數據）和屬性數據構成。根據相關標準和實際的建設需求，基礎地理信息數據的主要數據內容涉及：①水系及附屬設施；②居民地及附屬設施；③交通及附屬設施；④管線及附屬設施；⑤境界與政區；⑥地貌；⑦植被與土質共七大類。警用公共地理信息數據主要的數據內容有：各類場所、交通、分區、單位、門牌號碼、警用基礎設施和動態信息等七大類，例如各種興趣點POI和派出所轄區等。[2]

影像數據主要包括各類型的衛星影像和數字正射影像等。

三維數據主要包括所預定區域的經過渲染的三維實體建模數據和三維場景數據。

1.2 PGIS數據建設的內容

PGIS數據建設的內容大致有以下五方面：(1)矢量數據的采集。在對數據源分析充分的基礎上，對矢量數據中的基礎地理信息數據進行完整準確地采集，并確保數據的現勢性。(2)收集制作現勢性良好，精度高的影像資料。(3)三維建模。采集地理實體的紋理信息，和現實中的場景信息，進行三維建模。(4)確保PGIS數據良好的組織管理與更新。(5)保證數據質量，規范數據標準。

1.3 PGIS數據建設的難點

在PGIS數據建設的過程中，也存在許多難點。主要有以下幾個方面：(1)獲取數據困難。一些基礎數據由于數據源和影像資料的限制，在采集精度上有一定的難度；在進行大規模的三維建模時，數據紋理的采集不僅工作量大，還由于遮擋物的遮蓋無法采集完全等問題。(2)警用地理信息分類與代碼規范化的問題。對于一些分類不清晰，不好界定的地理實體沒有統一的認定。(3)標準地址庫的建設困難。地名地址調查周期長，工作量大，在一些特定的區域沒有門牌號碼，存在數據漏洞。(4)數據的更新。數據的現勢性跟不上，需要實時更新。[3]

2 數據制作技術路線

2.1 矢量數據制作技術路線

2.1.1 分析數據源

對已有的資料地形數據進行分析，確定數據的比例尺，空間定位基礎（坐標系統），數據格式，數據覆蓋范圍和分幅情況，數據精度，數據現勢性，詳細分析數據源內容（如分層情況，拓撲情況等），以及是否含有屬性信息，含有哪些屬性信息等。

對已有的資料屬性數據進行分析，確定數據類型，現勢性，權威性，可利用性。

2.1.2 坐標系轉換

根據分析數據源的情況，進行坐標系轉換，若為標準的北京54或西安80，則可以很容易的轉換為WGS84。若為大比例尺CAD或CASS數據，大多情況下為地方城建坐標系統，所采用的橢球和參數均不同，則需要先進行城市坐標系到54或80系的轉換，再轉換為目標坐標系，以.shp格式輸出。

2.1.3 矢量數據建層和制定屬性表

根據相關標準和規定（如：警用地理信息 分類與代碼；警用地理信息 屬性數據結構；基礎地理信息要素分類與代碼）和項目的具體要求，進行數據的建層與屬性字段創建的工作。

2.1.4 矢量數據處理

根據矢量數據建層的方案，對已有的數據源的內容進行篩選、提取、重組和擴充。擬定地形圖數據更新方案，對數據進行套合衛星影像增補和外業采集數據時實地增補，并完成對應的圖形接邊和屬性接邊。并保證數據的邏輯一致性和平面精度。

此外，大比例尺.dwg數據的注記信息是值得參考的，需要在CASS中將注記全部提取出來，轉換成為注記點，并將注記內容關聯到點的屬性字段中，在數據加工過程中參考應用。

2.1.5 屬性數據錄入

根據收集來的屬性數據，進行屬性數據的錄入，屬性錄入直接在屬性表中進行。屬性數據的采集方式分為外業采集和內業搜集。PGIS數據對屬性信息要求比較詳盡，由于我們同時在做外業的三維建模紋理采集，所以一起采集了各種類型的興趣點和門牌地址，以及聯系人聯系電話等等。各種地物要素的編碼則嚴格按照編碼標準執行。矢量數據各圖層要求保證屬性文件存在、屬性項齊全及定義準確，中文屬性說明必須完整；屬性分類與代碼要求應符合《警用地理信息分類與代碼》；屬性數據結構應符合《警用地理信息屬性數據結構》中對警用基礎地理信息屬性結構擴展數據項的要求；屬性值應滿足邏輯規則規定，不應出現異常值；對于重要的圖層，其關鍵屬性字段值不能為空；更新時間要求，空間數據各圖層屬性表中均應有一個數據更新時間的字段，注明各地物要素采集或更新時間。

2.1.6 數據配圖和切片

根據要求對制作好的數據進行配圖和切片入庫。

2.2 影像數據制作技術路線

2.2.1 分析數據源

對已有的資料影像數據進行分析，確定數據類型，比例尺，空間定位基礎（坐標系統），數據格式，數據覆蓋范圍和分幅情況，分辨率，色彩以及數據現勢性。

2.2.2 影像數據制作

分析影像數據源的坐標系統后，對影像進行坐標系轉換，并用ERDAS或者其他影像處理軟件對影像進行糾正，拼接，裁切，接邊和輸出，最后在PhotoShop中對影像進行調色和修補的工作。

2.3 三維數據制作技術路線

2.3.1 制作.dwg格式的底圖

將已經制作完成的二維圖轉換為.dwg格式，在CASS中進行三維數據底圖的制作，提取所需要的房屋信息和場景信息。

2.3.2 采集紋理

確定采集范圍，準備基礎數據，分轄區進行采集，對細分的采集區域（采集轄區或道路格網）進行編碼，保證采集區域編碼的唯一性。組織外業進行具體的建筑物及各種小品，場景的紋理采集工作。

將底圖分區，導入3dmax進行建筑物建模，場景建模，以及各種設施和小品的建模，最后拼接進行統一渲染，以便后續的應用。

3 數據的質量標準

3.1 矢量數據的質量標準

矢量數據的質量控制要求做到：(1)數據的數據格式符合要求，(2)數據圖層命名規范，(3)空間數據的位置精度在誤差范圍內，(4)空間拓撲關系正確，(5)保證數據的邏輯一致性和數據的完整性，(6)數據屬性要求屬性數據分類代碼正確并進行空值檢測。

3.2 影像數據的質量標準

影像數據的質量控制要求做到：(1)數據的數據格式和命名符合要求，(2)影像分辨率達到要求，(3)數據基礎正確，(4)影像現勢性好，(5)影像質量好，色彩均勻，無遮蓋，無拉花，無錯位。

3.3 三維數據的質量標準

三維數據的質量控制要求做到：(1)數據的數學基礎正確，具體平面坐標系統、高程系統和模型精度；(2)紋理的格式與大小符合規定，紋理色調明朗，紋理精度符合要求，紋理貼圖正確；(3)景觀制作符合實情并簡潔美觀；(4)消除模型冗余。

4 小結

PGIS是“金盾工程”建設的重要應用項目，是各級公安機關深化信息應用、提升應用水平的高端應用載體，是實現“信息基礎化、基礎信息化”的重要平臺。數據是PGIS應用的基石，因此，在前期做好數據建設的工作，保證數據的準確性、完整性與現勢性，才可以滿足建設城市警用地理信息系統的要求，為系統的應用做好保障工作。

[1]李曉萍.數據和應用：警用地理信息系統生命力所在.人民公安報,2010,11(8)

[2]GA/T 491—2004，城市警用地理信息分類與代碼

[3]吳鋼.基于PGIS平臺的武漢警用地理信息系統建設的重點與難點.湖北警官學院學報, 2011, 07(4)

C37

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.05.028