PGIS創新與發展（一）：國內PGIS的應用評析*

李一琳，鄧三鴻，陳澤軍

（1.南京大學 信息管理學院 江蘇省數據工程與知識服務重點實驗室，江蘇 南京210023；2.南京森林警察學院 刑事科學技術學院，江蘇 南京210023）

警務信息系統的特殊性在于各級警務部門嚴格的保密要求，這是公安工作的嚴謹性，同時具有巨大的約束性。因此，警務信息工作長期采用口述手寫的記錄方式。隨著互聯網、大數據、云端等信息技術的興起，傳統的工作方法已經無法滿足當代的警務信息需求。近年來，隨著互聯網、大數據、云端等信息技術的興起，我國的警務理念也逐漸向著高新技術化發展。各省市公安機關大力推進第五次“警務改革”，產生了三維警用GIS系統、智慧警務系統、移動警務系統等一大批警務信息管理系統。

地理信息系統（Geographic Information System簡稱GIS）是一個專門用于地理信息采集、管理和分析的計算機軟件，GIS與警務工作的結合深受公安部門的重視，因此警用地理信息系統（Police Geographic Information System，簡稱PGIS）作為一項新興的實用性技術應運而生。

1 國內PGIS的概況

ESRI作為GIS的開拓者，在全球GIS市場保持領先地位，ESRI研制的核心產品ArcGIS Desktop、ArcGIS Enterprise、ArcGIS Online為GIS軟件提供強大的支撐平臺[1]。根據2020年易智瑞官網公布的行業案例數據顯示，GIS技術在國內的應用領域已經拓展到9大行業[2]，具體見表1。

表1 GIS在中國的行業應用概況（數據來自易智瑞官方網站，2020年8月）

易智瑞官網公布的使用GIS技術的行業案例中公共安全由公安和應急管理兩部分組成。2019年初，公安部組建了食品藥品犯罪偵查局，統一承擔打擊食品、藥品和知識產權、生態環境、森林草原、生物安全等領域犯罪職責，使另外8大行業與警務工作密切相關。2020年公安部部署了打擊食藥環違法犯罪專項行動，進一步將9大行業融合。一旦實現各行業的信息與警務工作對接，警務部門可借助GIS技術在第一時間獲得精確的定位信息并實現地圖可視化，方便開展各種警務預案。

警用地理信息系統是利用地理信息技術所特有的空間分析功能和強有力的可視化功能，使警務數據信息與空間信息融為一體，通過監控各種警務工作元素在空間的分布狀況和實時運行狀況，分析其內在聯系，合理配置和調度資源，從而提高各警務部門快速響應和協同處理能力的輔助分析、決策和指揮調度的信息系統[3]。該系統是以公安信息網絡為基礎，以警用電子地圖為核心，以地理信息技術為支撐，以服務于公安業務管理、信息共享和決策支持的可視化為目標的重要信息化基礎設施[4]。PGIS的出現極大地改變了警務工作的操作模式和發展方向，因其越來越強大的功能性和便利性，近年來甚至是未來很長一段時間，PGIS將占據公安系統科技研發的重心。

國內PGIS項目于2000年被公安部列為“金盾工程”一類項目，2003年開始籌劃，最終由公安部組織國內相關領域的科研院所、100個城市、企業等來進行實施。2001年底我國第一套停車誘導系統——北京市王府井地區停車誘導系統正式投入使用，標志著國內PGIS應用的開始。2010年公安部正式發布了警用地理信息系統平臺軟件——即PGIS1.0版，如圖1所示。

圖1 全國警用地理信息基礎平臺入口界面

2009年至2012年是“金盾工程”二期全面展開的階段，也是國內PGIS大規模推廣和應用的階段。這段時期，我國完成了1個部級、4個省級、115個市級PGIS平臺的示范項目建設和驗收工作，并在80多個省、市公安機關進一步推廣，形成了由200多個結點的全國分布式警用地理信息服務平臺組成的全國警用地理信息服務平臺。隨著“金盾工程”二期的繼續開拓，國內PGIS也在2013年后步入規模化和多樣化的業務創新服務與深入應用階段，越來越強大的功能和越來越人性化的操作模式使得國內PGIS真正意義上成為警務工作中必不可少的重要工具。

目前公安部PGIS2.0項目建設已如期開展，標志著我國PGIS進入深化改革階段。

2 國內PGIS的應用現狀

2.1 應用范圍

國內的PGIS平臺由公安部組織研發并統一指定各地區各警種使用。統一的平臺、統一的標準使得警方內部的地理信息資源得以集中管理與維護，地理信息得以共享，極大地改善了以往各自為戰時的資源浪費、效率低下等問題，真正做到高效、集約、可持續。部、省、市三級PGIS系統的聯網互通，讓信息間的交互變得及時，信息的更新速度得到提升。隨著互聯網技術的發展，將實現各地警力聯動的警務信息一體化，犯罪空間也會被最大化地壓縮。

經過公安部的大力推廣，PGIS技術已在國內大范圍投入使用，相關的應用范圍如圖2所示。

圖2 警用地理信息系統的應用范圍

目前，民警、刑警、交警、森警、鐵警、消防等部門都在用公安部統一研發的PGIS平臺，部分地區的檢察院與法院也意識到PGIS的重要性，并為各自的信息部門人員組織專業的培訓。

2.2 主要的應用模塊

PGIS已經在世界很多國家的警察部門得到了應用，起源于美國紐約警察局的CompStat警務管理模型和英國國家情報模型都是發展較為成熟的業務模型。國外的警察部門更傾向于將PGIS應用于警務指揮與調度，如英國倫敦會在大型軍事或皇家活動之前，用PGIS對主要街道的人流和公共設施進行制圖分析；澳大利亞維多利亞警局利用PGIS實施現場調度，成功維護了2000年墨爾本世界經濟論壇會議的安保秩序[5]，這次會議的順利召開也讓世界各國重新認識并認可了PGIS的實用性。

PGIS平臺的應用模塊很多，但因國內基層警員技術水平不均衡，各地方的培訓力度和應用要求不一致，實際工作中仍以幾個最基礎的應用模塊為主。

2.2.1人口管理

人口管理是一項極為復雜的工作，人員的流動性導致人口信息的管理很難做到及時精確，對特定人員的信息調取也很難詳細迅速，PGIS則很好地解決了這些問題。PGIS強大的信息存儲和數據篩查功能將人員信息管理做到及時高效，全國聯網共建共享的標準化數據庫又讓信息跨地域查詢得以實現。

在引入PGIS技術后，人口管理模塊整合了以地址為準繩，以人員為核心的公安5要素，將目標人員的生活軌跡完整化。通過標準地址可以辦理人口相關業務，查看對應的人口、關聯和變動信息，生成各類關注要素（如管控對象、特殊人群）的分布情況等，為領導決策、警務管理和部署專項行動等工作提供了準確的數據支持。如毒品犯罪往往隱藏于街道社區中，且毒販會根據警察的行動隨時調整犯罪行為[6]，PGIS的人口管理功能可以準確地鎖定犯罪人員、涉案地點，確認情報。

社區民警的工作傾向于保障轄區的治安、重點人口管控、流動和常駐人口篩查等，所以人口信息的收集與管理是社區PGIS的主要應用和發展方向，人口信息的標準化收集則依賴于今后移動GIS的開發。民警可以主動入戶采集人口、房屋、單位、九小場所、重點物品、轄區管理、治安防范等信息，并及時錄入到指定的數據庫進行分類整理。這樣既省去各種繁雜的流程，又減輕了文職人員的工作壓力。最重要的是，可以有效解決因數據遺漏或填寫字跡潦草導致的錄入錯誤等問題。因此，移動PGIS的信息采集模塊將是基層PGIS的發展方向。

2.2.2 視頻監控管理

國內PGIS多采用區域網格化管理，對各種地圖平臺實時更新的圖片，如無人機航拍、街道監控、衛星圖等區域影像進行全天候的24小時監控。利用PGIS的空間分析技術可評估監控數據，判斷某個區域在某個時間點之前和之后的犯罪水平、犯罪預防和警務工作的實踐效果是否達到預期。除了管理監控信息外，同時關注車輛管控和道路數據的測量。

如GPS行車軌跡技術、CCD影像技術、全景影像技術都是最先進的移動道路測量技術，將這些技術與PGIS相結合可以獲取三維動態數據，這其中包含的數據量是二維圖像的幾十倍。相較于傳統測量技術，運用移動道路測量技術得到的數據更豐富，且三維動態數據是多方位的，可對目標車輛進行標注、監視、區域查詢，并及時掌握警車分布情況，方便公安部門自如使用其中的信息[7]。

交通事故多是突發性事件，在事故救援中對事故地點的確定和救援方案的制定都講究及時有效。PGIS強大的地理信息定位和道路信息獲取功能可以協助交管部門根據實際突發事件制定詳細的預案，及時出警，提高救援效率[8]。

公安機關危險品監管系統（HMSS）采用中間件技術與PGIS平臺實現對接，以多維數據模型為基礎建立輕量關系型聯機分析處理（Online Analysis Process，OLAP）服務，實現數據查詢分析展示，設計了危險品安全隱患聯動報警模塊[9]，主要解決危險品網絡監管問題。監管指標的智能預警，監管視頻的云存儲等可極大地提升公安機關對危險品的監管能力。

2.2.3 新型情報研判體系

GIS技術的出現使得傳統的犯罪情報研究體系得到極大改變，形成了以GIS技術、警用電子信息系統（MIS）等高新技術為核心，以犯罪時空軌跡分析和數據可視化為基礎的新型情報研判體系。

新型情報研判體系正向著數據化、多維化、可視化、智能化的方向發展。犯罪活動的實時分布、趨勢預測工作已經在可視化技術的輔助下從單一的文本數據演變為清晰的數據曲線和地理犯罪圖譜，情報數據的搜集、篩選、分析、挖掘、制圖等越來越依靠SPSS和Ucinet的集群大數據分析及可視化工具來工作[10]。李光一等利用GIS繪制犯罪分布圖并結合空間自相關、空間馬爾可夫矩陣、地理加權回歸的方法建模分析出中國拐賣兒童犯罪的時空特征[11]。

PGIS在戰略層的應用包括犯罪熱點分析、犯罪時空趨勢分析、犯罪發生地環境分析與預測、多類犯罪信息圖層疊加分析等。在戰術層面的應用包括串并案件時空軌跡分析、定位與管轄匹配分析、路線與指揮調度分析、數據碰撞分析、連線分析等針對具體案件實時動態的情報支援等[10]。

在近些年的犯罪研究論文中計量和定量研究所占的比重較上一時期明顯減少，而現狀綜合分析與新領域探索類的論文大量增加[12]，這一現象反映了現在和未來的犯罪研究大方向，PGIS在犯罪研究體系中的重要性不斷增加。