基于PGIS平臺的警情空間分析系統研究與應用

■崔鄧 牛慧敏

(西南大學地理科學學院重慶400715)

基于PGIS平臺的警情空間分析系統研究與應用

■崔鄧 牛慧敏

(西南大學地理科學學院重慶400715)

警情空間分析系統是警用地理信息系統（PGIS）的重要子系統。本文以警情空間分析子系統為重點來介紹PGIS系統開發中的關鍵技術，本文重點研究了系統的結構體系設計、空間數據庫和地圖緩存機制等方面內容。在系統建設和應用過程中，針對案、事件數據具備的時空屬性，充分發揮GIS的空間分析功能，通過對空間數據庫中警情數據的管理和分析模型設計，實現對警情空間數據的關聯分析、四高分析、四色預警等分析以及制圖功能。

PGIS 平臺 警情分析 地圖緩存 空間數據庫

警情空間分析系統是在PGIS平臺的基礎上，結合特定警情信息數據，對警情的空間時間特征進行分析，它是警情分析的重要部分，在警務系統具有非常重要的作用。有學者在犯罪空間分析的空間數據庫的地址匹配技術、智能指揮調度系統的綜合集成、多業務統一處理和多源信息統一集成[1]、警用信息系統的時空關聯技術等諸多方面開展了大量研究工作并取得了良好效果。

歐美國家警用地理信息系統起步早，發展較為完善。我國的公安行業于20世紀90年代中后期在指揮中心、交管和消防等業務中逐步的應用地理信息技術，建立起一些以GPS監控和指揮調度為主的電子地圖系統。在PGIS平臺基礎上，對警情數據的研究分析雖然取得了很多成果，但將GIS強大的空間分析功能用于警情分析的研究非常薄弱。本研究以PGIS平臺為基礎，將GIS地圖制圖與警情空間位置數據相結合，通過對大量特定類型警情數據的分析，找出高案發地域，對警情態勢的進行研判，達到提前預警、布警，防范于未然。

1　警情空間分析系統的總體設計

1.1系統總體架構設計

警情空間分析系統是在PGIS平臺的基礎上，采用JAVA作為開發語言，在MyEclipse集成開發環境下使用JavaScript和Ajax等技術進行前端開發，運用B/S模式的體系架構，以Oracle10g數據庫進行數據的管理和分析，采用三層的開發架構。

1.2系統的技術路線

根據警情空間分析系統開發的業務流程，該系統可分為用戶界面層、應用服務層和數據存儲層三部分。

用戶界面層即表示層，主要負責瀏覽器端對地圖和屬性信息的展現，以及用戶與系統之間的交互。主要使用JavaScript對DOM節點操作和Ajax來發送請求、獲取后臺的分析數據，在電子地圖的基礎上進行空間點、線、面和屬性數據的展現等功能。應用服務層主要基于PGIS平臺提供的服務，通過HTTP協議的方式，發送、接收和處理前臺的請求，并根據程序設計從數據庫中讀取和分析所需的數據。數據存儲層使用關系型數據庫Oracle10g為存儲數據庫，結合ArcSDE編輯管理空間數據，包含柵格地圖圖片服務切片數據和系統需求的分析數據。

2　警情空間分析系統的關鍵技術

2.1空間數據庫技術

使用ArcSDE空間數據引擎來管理存放在Oracle中的矢量數據，同時也支持矢量數據在ArcGIS軟件中的轉換編輯和管理[2]。警情空間分析系統主要是基于警情案件數據的分析。針對警情歷史數據的存儲使用Geodatabase格式，可以方便的對案事件的屬性和空間信息進行存儲、更新和管理。在Geodatabase中存儲的各級單位的轄區面要素，也可以方便的編輯展示。

Oracle數據庫中通過ArcSDE導入時空格式數據，針對警情數據的修改顯示，可以通過Java語言在后臺程序中對時間戳、包圍盒等進行格式轉換和存取使用。下為Java取到的時間信息轉換為毫秒參與時間間隔代碼:

SimpleDateFormat sdf=new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh: mm:ss");

long millionSeconds=sdf.parse(map.get("time").toString()).getTime ();

2.2地圖切片緩存

海量點展示：在電子地圖上需要對海量的案事件點數據進行直觀展示，為解決瀏覽器端繪制大數據量的限制，提高地圖加載性能，可以在服務器端和客戶端兩個方面進行優化，在服務器端相應的采用瓦片切圖和點抽吸的方法，在客戶端可以在支持HTML5 Canvas 和Clustering方式。

瓦片切圖法依據PGIS平臺柵格地圖要求，采用先將海量點要素圖層切圖為麻點圖層和相應的麻點熱區，然后在瀏覽器端的柵格地圖上疊加顯示。

為解決地圖上顯示的圖標數量很多時，會彼此疊加，在操作和視覺上都會影響地圖使用體驗。Clustering分為多種聚類方法。基于網格的聚類方法(grid-based method)是采用網格數據結構，對不同地圖級別網格上的數據進行統計聚類。針對海量案事件數據，以地圖瓦片大小為網格聚類單元，根據縮放的地圖等級的不同，對案事件數量信息進行聚類整合顯示為均勻分布的興趣點，在興趣點上標明其所包含的聚類數，達到案事件時空分布的目的。

3　警情空間分析系統的應用實例

本研究的警情空間分析系統實例，系統實現了四高分析、四色預警和關聯分析功能。四高分析可以根據特定的時間段、警情級別、案件發生基準閥值等條件來進行具體分析。四色預警可針對管轄范圍內的派出所轄區進行高發類型分析，清晰、直觀地展現了某派出所交通事故中不同類型事故發案量和百分比。關聯分析功能通過對警情發生時間、警情類型、警情發生地等一系列條件的篩選，縮小分析范圍，有目的的查找有關聯的警情信息。本實例選取了某派出所轄區內城區范圍的非黃賭毒案件的警情類型，查詢到四條符合有關查詢條件的關聯信息。

4　結論

警情空間分析僅僅是對歷史警情數據的時空狀態的分析展現，不僅需要充分研究影響警情數量的各種因子，同時需要通過對三維仿真技術、城鄉警情案件密度差異和移動端PGIS實時獲取的深入研究，探索警情預警機制是今后警情空間分析的發展方向。

[1]李昌忠，周大良，王生，等.基于PGIS的社區警務管理系統研究和實踐 [J].現代測繪，2010，33(5)：24-26.

[2]熊麗華，楊峰.基于ArcSDE的空間數據庫技術的應用研究 [J].計算機應用，2004，24(3)：90-96.

K826.14[文獻碼]B

1000-405X（2016）-7-157-1

崔鄧（1987～），男，碩士研究生，研究方向為遙感與地理信息系統。