GIS技术在港口公安指挥系统中的应用

刘松林

（1、大连海事大学，辽宁 大连 116026 2、天津港信息技术发展有限公司，天津 300000）

1 系统概述

地理信息系统（Geography Information System，简称GIS）是集信息科学、计算机科学以及现代地理学等诸多学科为一体的新兴学科，是对地面、空间以及地下等一切可以用坐标或其他方式来定位的客观存在进行显示、查询和分析的一门学科。GIS技术把地图这种独特的视觉化效果和地理分析功能与一般的数据库操作集成在一起。这种能力使GIS与其他信息系统相区别，从而使其在广泛的公众和个人企事业单位中解释事件、预测结果、规划战略等中具有实用价值。

2 需求分析

港口公安担负着港口区域内治安稳定及企业内部保卫的双重任务，面对港区内各种治安、刑事案件和各类重大突发群体性事件，如何迅速有序地调用警用人员车辆，尽快进行应对处理，这就迫切需要建立一个能灵活查询各种有关信息、能提供快速支援方案、辅助决策的实用高效的指挥决策系统，从而利用有限的人力、物力最大限度地维护港区治安稳定，增强抵抗灾难与风险的能力。该系统需要先将需要监控的车辆安装车载GPS设备，然后通过监控中心终端连接数据服务中心和调度中心来取得数据实现实时车辆监控与调度，帮助企事业单位对自己的车辆更有效地控制，从而更加有效的安排车辆运营，提高车辆工作效率。

3 系统特点

该系统具有系统成本低廉、数据维护更新及时、车辆调动功能丰富、双向通讯、通讯及时等特点。

3.1 投入成本低廉

系统初始硬件投入很低，仅需每辆警车安装车载GPS设备，监控中心仅需使用一台可以连接互联网的PC。相对于传统车辆GPS必须每辆车都安装昂贵的PDA，监控中心必须使用大规模的数据和应用服务器，并且需要建立大覆盖的无线通讯平台来说，可以节省很大的初始投入。

3.2 信息数据共享

系统各种信息数据通过互联网可以实现互动共享，用户无需进行任何操作系统相关信息实现自动共享。

3.3 地理信息数据集中分发,管理,更新

系统基础地理信息数据集中在网络服务器中，由网络中心实时更新维护。用户无需购买昂贵的数据，也无需购买服务器，更不用建立庞大的网络服务环境，只需要下载监控客户端即可实现车辆指挥监控，为用户节省了大量初期数据投资，也为客户节省了大量的后期数据维护。

3.4 航空影像与矢量自由切换

该系统中再进行车辆调度监控时，监控显示背景图可以在航空影像图和矢量图之间随意切换，航空影像图可以直观的反映地理信息，矢量图可以进行快速高效的定位、查找。

4 系统结构

针对系统的应用要求，系统使用现在应用很广泛的三层结构，运用目前最先进的Web－Service技术来实现系统数据的双向传送，不需担心任何防火墙与网关的阻拦。整个系统主要由监控中心、GSM、GPRS网络、监控分中心、配备GPS设备的车辆或者单兵、GPS系统以及为上述部分之间提供通信的无线和有线网络组成。被监控车辆需要安装专用的车载GPS设备，需要定位的单兵警员需要配置专用的个人GPS追踪器，然后将已开通GPRS功能的GSM移动通信卡插入该GPS设备。监控中心即可获取车辆或者警员的位置、速度、方向、车辆状况等信息并能够对目标车辆或者警员发出指挥调度信息。被监控车辆或警员配备的GPS设备在通电初始化完成后可以得到车辆的位置信息，通过GSM通信卡将该位置信息和车辆的相关状态信息发送至系统的数据服务中心，然后数据服务中心会把这些相关信息表现在监控中心的监控终端。

监控终端通过连接系统的数据服务中心，请求基础地理信息底图数据（如：地理矢量数据和数码航拍影像等）与车辆位置信息后叠加显示在监控终端上，这样就可以很直观的看到车辆当前的位置以及方便的分析车辆周围的地理状况。监控终端还可以响应车辆的紧急报警信息，并发送控制指令对被监控车辆实现控制。

5 系统功能

5.1 浏览功能

系统将提供丰富的图像浏览功能，其中包括：

平移功能可用于步步跟踪；点击放大和缩小使得选择有的放矢；索引图提供了方便快速的全局定位功能，可以支持在索引图上拖动索引、拉框索引和点击索引。

5.2 查询检索功能

系统将主要提供两种查询检索功能：分类查询、图上查询

5.2.1 分类查询

当打开此功能时，系统弹出查询对话框，其中包含了所有可查询矢量图层的列表，用户可以选定某一类图层也可以选择全部图层，然后输入需要查找的相关内容后即可查找，这里包含了非常实用的模糊查询功能，它可以解决用户对需要查询的内容比较模糊时期到关键作用，查询的相关结果会在一个表单里全部列出，用户可以进一步选择真正需要查询的内容，选择后，该目标的所有属性信息和图形信息均一目了然。

5.2.2 图上查询

选择此功能后，可以使用鼠标在图上点击或用拉框矩形选择用户感兴趣的位置，然后系统会将包含在此范围内的所有目标在一个标单里全部列出，用户可以进一步选择分类和目标，该目标的所有属性信息和图形信息均一目了然。

5.3 车辆定位功能

系统提供了两种车辆定位的功能，一种是车辆定位功能，另一种是实时跟踪功能。车辆定位功能是指将被监控车辆的地理空间位置在地图上标示出来，并自动将当前浏览地图的范围移动到被定位车辆位置的范围去。该功能便于得到被监控车辆的当前位置。实时跟踪是指动态刷新车辆在地图上的地理空间位置，根据用户的需求或设置不同可以每隔一段时间监视一次车辆的当前位置，如果车辆正在行驶的话，使用该功能可以看到车辆的行驶轨迹。该功能本质上就是连续不断的自动进行车辆定位，他便于监视车辆的行驶轨迹。

5.4 警员单兵定位功能

通过为目标警员配置GPS追踪器，系统可以实时对目标警员进行单兵空间位置定位功能，其中，系统提供了两种警员单兵定位的功能，一种是单兵实时定位功能，另一种是单兵实时跟踪功能。

单兵实时定位功能是指将目标警员的地理空间位置在地图上标示出来，并自动将当前浏览地图的范围移动到该位置的范围去。该功能可以很方便的知道目标警员的当前位置，方便进行出警调度、并对警员单兵进行空间位置指挥。

单兵实时跟踪是指动态刷新目标警员在地图上的地理空间位置，根据用户的需求或设置不同可以每隔一段时间监视一次警员的当前位置，如果警员在活动过程中，单兵实时跟踪功能可以看到警员相应的位置在地图上移动。

5.5 车辆轨迹记录与回放

系统为了便于对警用车辆的管理，还提供了对所选监控车辆进行记录轨迹与回放历史轨迹的功能。轨迹记录功能是指对监控车辆的地理位置进行实时的记录，并将记录结果存储到数据库中，便于日后回放车辆轨迹观察车辆的运行情况，也可以作为监控车辆信息统计的基础数据。该功能主要用来记录某一时间段的车辆运行轨迹，当用户当时因故无法监控时，可以在后期进行回放。轨迹回放功能是指回放用户以前记录的轨迹，在回放过程中可以进行快进、倒退、双倍速回放、四倍速回放、八倍速回放等操作。

6 结束语

本系统利用GIS技术，通过对电子地图的有效操作，实现对警用车辆的动态调度和管理。它将通信、定位、遥控融为一体，实现警员、车辆联合监控，从而有效地保护国家和人民的财产不受损失。作为工业化的应用，系统已在天津港公安局调度指挥中心使用，在合理调配警力，提高中心指挥效率方面取得了良好成效。

[1]刘建忠，田智慧，吴明冠等.城市消防指挥地理信息系统的设计与实现[J].解放军测绘学院学报1997-03-20.

[2]叶枫，吕旭东,刘济全等.指挥中心地理信息系统开发[J].计算机工程，2001-07-20.