基于WebGIS的警務輔助模塊的設計與實現

高亞飛，卜凡亮

（中國人民公安大學信息技術與網絡安全學院，北京 102623）

0 引言

隨著我國城市化發展進程的加速，越來越多的人口和資源都聚集在城市中，城市已經成為了國家名副其實的政治、經濟和文化中心。現代化、科技化和資源聚集給城市帶來便利的同時，也給城市帶來了更多的不確定的危險因素和致災源，一旦發生城市公共安全事件，給城市帶來的破壞和損失也是十分巨大的，這決定了展開城市警務事故處置的研究十分必要[1]。傳統的事故處置工作，由于缺乏技術手段，在反應、調度和決策分析上效率都比較低，往往會錯過最佳的處置時機[2]。應用地理信息技術可以將空間數據和屬性數據結合起來，進行可視化查詢和相關專題分析，做到對事故的靈活顯示和查詢，分析評估和快速處置[3]。本文基于WebGIS，結合地理信息技術與應急處置，采用Arc?GISAPI for JavaScript和SQLServer2008數據庫設計并實現了警務輔助模塊，借助該模塊可以提高警務事故處置工作的效率。

1 警務輔助模塊的功能分析

警務輔助模塊具有用戶管理、常用地圖操作、態勢標繪、事故處置等功能。模塊詳細功能如圖1所示。

圖1 模塊的詳細功能圖

1.1 用戶管理功能

針對不同類型的用戶對使用權限進行了分類，用戶分為三類，分別是系統管理員、工作人員和訪客，由系統管理員進行設置。系統管理員擁有全部權限，包括用戶信息的管理、地圖數據的管理、功能模塊的維護和使用，工作人員僅擁有使用功能模塊的權限，訪客只能瀏覽部分指定的地圖數據。

1.2 常用地圖操作

包括圖層控制、地圖放縮、鷹眼漫游、地圖量算等功能。通過控件實現地圖圖層的加載顯示，改變地圖比例尺完成不同級別的地圖資源的查看和操作，地圖量算提供地圖上距離和多邊形面積的測算。

1.3 態勢標繪

在事故處置中進行態勢標繪能夠使指戰人員全方位地了解事故的具體情況，并對接下來的處置提供幫助，態勢標繪提供豐富的標注形式，并可以以繪制行動方案圖的形式進行保存，便于日后的查看和分析。

1.4 事故處置

事故處置包括事故管理和處置流程，事故管理可以對事故進行錄入并將事故信息保存到數據庫中，對于已保存的事故可以進行管理和查詢。處置流程則對事故進行綜合研判，快速得到事故信息并規劃處置方案。

2 警務輔助模塊的設計

2.1 架構設計

在模塊設計中選用面向SOA的三層體系結構，頂層是用戶界面交互層GUI（Geographic User Interface），完成用戶與平臺的交互操作，執行用戶的請求并進行數據展示；中間層為服務層，完成GIS服務處理，借助Windows系統提供的IIS服務器環境和ESRI提供的ArcGISAPI for JavaScript開發包執行平臺應用功能的處理；底層為數據管理層，這一層包含著GIS空間數據庫和非空間的屬性數據庫，使用Microsoft SQL Server 2008和Arc Server工具進行管理。模塊開發框架如圖2所示。

圖2 模塊的開發框架

2.2 開發方案

警務輔助模塊采用ArcGIS開發平臺基于ArcGIS API for JavaScript開發方式實現，系統以ArcServer為支撐，選用JavaScript開發方式，結合.N ET開發模式實現[4]。

模塊開發環境如下。

操作系統：Windows10。

開發工具：Microsoft Visual Studio2010。

Web服務器：Internet信息服務（IIS）管理器 7.0版本。

GIS平臺：ArcGIS開發平臺。

數據庫：Microsoft SQL Server2008。

瀏覽器：谷歌Chrome瀏覽器，并兼容其他瀏覽器。

模塊采用基于jQuery的JavaScript框架，并利用HTML 5技術，提高了易用性和用戶的體驗，豐富了客戶端的顯示效果，增強了交互的效率[5]。在后臺數據服務中使用ADO.NET進行數據庫交互，在客戶端與數據服務層的數據交互中使用AJAX技術，并用JSON格式傳遞數據。整個系統的設計都采用MVC框架結構，這種框架結構的好處是將應用的視圖、數據和控制層獨立，使得在對三者中的任何一者進行修改時都不會對另外兩個造成很大的影響。按照這種思路進行模塊設計時也能夠使得工具間的耦合性降低，方便日后進行維護。

2.3 數據庫的設計

數據庫選用Microsoft SQL Server 2008軟件，可以方便的實現警務輔助模塊的數據庫的設計和數據操作，具有良好的可操作性和高效性。SQL Server是一個關系型數據庫管理系統。SQL Server 2008是Microsoft公司推出的SQL Server數據庫管理系統。SQL Server 2008版本可以將結構化、半結構化和非結構化文檔的數據直接存儲到數據庫中。可以對數據進行查詢、搜索、同步、報告和分析之類的操作。數據可以存儲在各種設備上，從數據中心最大的服務器一直到桌面計算機和移動設備，它都可以控制數據而不用管數據存儲在哪里。

警務輔助模塊菜單數據庫中主要存放的是事故點的具體信息以及疏散方案圖中標繪圖形的幾何信息。數據庫包含兩張數據表，分別是事故點表和標繪圖形表，兩個表之間通過事故編號id字段關聯。

（1）事故點表數據庫設計

事故點數據庫用來存儲事故點的數據，包括事故點編號、事故類型、事故級別、事故名稱、事故備注、事故點的經度、事故點的緯度、事故發生時間。事故點表的數據存儲方式如表1所示。

表1 事故點數據庫表結構設計

（2）標繪圖形表數據庫設計

標繪數據庫用來存儲在地圖上制作過的疏散方案，包括標繪幾何圖形的序號、事故點編號、標繪幾何信息存儲、標繪幾何圖形的備注、標繪幾何圖形的名稱。標繪表的數據存儲方式如表2所示。

表2 標繪圖形數據庫表結構設計

3 警務輔助模塊的實現

3.1 自定義的態勢標繪

態勢標繪可以將事故的關鍵信息和演變趨勢在地圖上進行標注，本文中的警務輔助模塊在ArcGISAPI for JavaScript開發包中提供的基本圖形的基礎上，對標注圖形進行了拓展，更豐富地對事故進行描述。態勢標繪分為圖形標注、文字標注和圖片標注三類。態勢標繪功能如圖3所示。

圖3 態勢標繪

實現思路和部分代碼如下：

3.2 事故處置

事故處置執行一個完整的處置流程，包括事故點定位、周邊資源分析、路徑規劃和導航以及方案圖的繪制[6]。首先根據事故點的位置坐標信息在GIS地圖上對事故進行定位，定位后會跳轉到事故所在地點并顯示事故的相關信息。第二步以事故點為中心，根據事故類型和等級劃定半徑，對事故周邊區域進行緩沖區分析，尋找區域內相關資源并顯示在地圖上。第三步規劃救援或疏散路線，找到合適的路線并提供導航信息。第四步繪制方案圖，將行動方案和事故態勢標注在地圖上輔助警務處置工作[7]。事故的處置效果圖如圖4所示。

圖4 事故處置

4 結語

本文采用ArcGISAPI for JavaScript和SQL Server 2008數據庫軟件開發并實現了基于WebGIS的警務輔助模塊。對于城市事故的處理，應用信息化的手段有助于提高響應速度和處置效率，能夠有效地降低事故造成的危害和損失，本文在事故處置中，基于事故點進行區域資源分析，為展開救援和疏散規劃路線，并通過警務態勢標繪行成行動方案圖，能夠為警務事故處置提供有力的技術支持，是對警務工作信息化的積極探索。

參考文獻：

[1]劉瑞.新形勢下應對突發公共事件的有效性研究[J].內蒙古財經大學學報,2016,14（01）:67-70.

[2]高炳楠.基于GIS的應急預案管理系統研究[D].北京交通大學,2012.

[3]張遠.基于開源軟件的WebGIS研究與實現[D].云南大學,2015.

[4]史云松.基于ArcGISServer的網絡地圖服務系統研究與實現[D].南京林業大學,2012.

[5]李昕煜.基于JavaScript的WebGIS前端開發及優化[D].吉林大學,2015.

[6]易高翔,楊春生,馬良俊,魏利軍,吳宗之.基于GIS危險化學品泄漏擴散事故處置系統研究與實現[J].中國安全生產科學技術,2008（05）:70-73.

[7]趙強,唐渝,劉高煥,姚新.基于GIS技術的市區級環境事故應急處置系統[J].遙感技術與應用,2002（05）:245-249.