警用地理信息系统的数据建设

许丽媛

1.中南大学,湖南 长沙 410083；2.甘肃省基础地理信息中心,甘肃 兰州 730000

警用地理信息系统的数据建设

许丽媛1，2

1.中南大学,湖南 长沙 410083；2.甘肃省基础地理信息中心,甘肃 兰州 730000

数据是GIS的根基，本文主要介绍了警用地理信息系统中的数据建设。主要内容包括PGIS的数据建设内容，矢量数据，影像数据和三维数据的制作技术路线，以及数据建设的质量标准化控制。

PGIS；矢量数据；影像数据；三维数据

目前，GIS 系统在公安信息化过程中发挥着越来越重要的作用。公安部提出建设警用地理信息系统(Police Geographic Information System，英文缩写PGIS)的思路，目标是将相关的公安业务系统与PGIS进行关联整合，形成跨地区、跨警种的综合应用，做到决策指挥可视化、打防控一体化、信息应用集约化，为提升公安机关战斗力、提高决策分析的科学化提供强有力的支持。然而，基础数据却是制约PGIS 平台建设的瓶颈，PGIS是高端应用，基础数据内容的真实性、准确性、完整性和现势性直接影响着定位的准确性，也关系到所建系统是否能在警务实战中真正发挥作用。因此，要实现高效的信息共享与信息挖掘，满足深层次的应用，数据质量和数据建设是PGIS的重点与难点。[1]

1 PGIS数据建设的内容

1.1 PGIS的数据类型

PGIS的数据类型主要分为三种：矢量数据，影像数据和三维数据。

矢量数据主要包括基础地理信息数据和警用公共地理信息数据，这两类数据主要由空间地理信息数据（即二维电子地图数据）和属性数据构成。根据相关标准和实际的建设需求，基础地理信息数据的主要数据内容涉及：①水系及附属设施；②居民地及附属设施；③交通及附属设施；④管线及附属设施；⑤境界与政区；⑥地貌；⑦植被与土质共七大类。警用公共地理信息数据主要的数据内容有：各类场所、交通、分区、单位、门牌号码、警用基础设施和动态信息等七大类，例如各种兴趣点POI和派出所辖区等。[2]

影像数据主要包括各类型的卫星影像和数字正射影像等。

三维数据主要包括所预定区域的经过渲染的三维实体建模数据和三维场景数据。

1.2 PGIS数据建设的内容

PGIS数据建设的内容大致有以下五方面：(1)矢量数据的采集。在对数据源分析充分的基础上，对矢量数据中的基础地理信息数据进行完整准确地采集，并确保数据的现势性。(2)收集制作现势性良好，精度高的影像资料。(3)三维建模。采集地理实体的纹理信息，和现实中的场景信息，进行三维建模。(4)确保PGIS数据良好的组织管理与更新。(5)保证数据质量，规范数据标准。

1.3 PGIS数据建设的难点

在PGIS数据建设的过程中，也存在许多难点。主要有以下几个方面：(1)获取数据困难。一些基础数据由于数据源和影像资料的限制，在采集精度上有一定的难度；在进行大规模的三维建模时，数据纹理的采集不仅工作量大，还由于遮挡物的遮盖无法采集完全等问题。(2)警用地理信息分类与代码规范化的问题。对于一些分类不清晰，不好界定的地理实体没有统一的认定。(3)标准地址库的建设困难。地名地址调查周期长，工作量大，在一些特定的区域没有门牌号码，存在数据漏洞。(4)数据的更新。数据的现势性跟不上，需要实时更新。[3]

2 数据制作技术路线

2.1 矢量数据制作技术路线

2.1.1 分析数据源

对已有的资料地形数据进行分析，确定数据的比例尺，空间定位基础（坐标系统），数据格式，数据覆盖范围和分幅情况，数据精度，数据现势性，详细分析数据源内容（如分层情况，拓扑情况等），以及是否含有属性信息，含有哪些属性信息等。

对已有的资料属性数据进行分析，确定数据类型，现势性，权威性，可利用性。

2.1.2 坐标系转换

根据分析数据源的情况，进行坐标系转换，若为标准的北京54或西安80，则可以很容易的转换为WGS84。若为大比例尺CAD或CASS数据，大多情况下为地方城建坐标系统，所采用的椭球和参数均不同，则需要先进行城市坐标系到54或80系的转换，再转换为目标坐标系，以.shp格式输出。

2.1.3 矢量数据建层和制定属性表

根据相关标准和规定（如：警用地理信息 分类与代码；警用地理信息 属性数据结构；基础地理信息要素分类与代码）和项目的具体要求，进行数据的建层与属性字段创建的工作。

2.1.4 矢量数据处理

根据矢量数据建层的方案，对已有的数据源的内容进行筛选、提取、重组和扩充。拟定地形图数据更新方案，对数据进行套合卫星影像增补和外业采集数据时实地增补，并完成对应的图形接边和属性接边。并保证数据的逻辑一致性和平面精度。

此外，大比例尺.dwg数据的注记信息是值得参考的，需要在CASS中将注记全部提取出来，转换成为注记点，并将注记内容关联到点的属性字段中，在数据加工过程中参考应用。

2.1.5 属性数据录入

根据收集来的属性数据，进行属性数据的录入，属性录入直接在属性表中进行。属性数据的采集方式分为外业采集和内业搜集。PGIS数据对属性信息要求比较详尽，由于我们同时在做外业的三维建模纹理采集，所以一起采集了各种类型的兴趣点和门牌地址，以及联系人联系电话等等。各种地物要素的编码则严格按照编码标准执行。矢量数据各图层要求保证属性文件存在、属性项齐全及定义准确，中文属性说明必须完整；属性分类与代码要求应符合《警用地理信息分类与代码》；属性数据结构应符合《警用地理信息属性数据结构》中对警用基础地理信息属性结构扩展数据项的要求；属性值应满足逻辑规则规定，不应出现异常值；对于重要的图层，其关键属性字段值不能为空；更新时间要求，空间数据各图层属性表中均应有一个数据更新时间的字段，注明各地物要素采集或更新时间。

2.1.6 数据配图和切片

根据要求对制作好的数据进行配图和切片入库。

2.2 影像数据制作技术路线

2.2.1 分析数据源

对已有的资料影像数据进行分析，确定数据类型，比例尺，空间定位基础（坐标系统），数据格式，数据覆盖范围和分幅情况，分辨率，色彩以及数据现势性。

2.2.2 影像数据制作

分析影像数据源的坐标系统后，对影像进行坐标系转换，并用ERDAS或者其他影像处理软件对影像进行纠正，拼接，裁切，接边和输出，最后在PhotoShop中对影像进行调色和修补的工作。

2.3 三维数据制作技术路线

2.3.1 制作.dwg格式的底图

将已经制作完成的二维图转换为.dwg格式，在CASS中进行三维数据底图的制作，提取所需要的房屋信息和场景信息。

2.3.2 采集纹理

确定采集范围，准备基础数据，分辖区进行采集，对细分的采集区域（采集辖区或道路格网）进行编码，保证采集区域编码的唯一性。组织外业进行具体的建筑物及各种小品，场景的纹理采集工作。

将底图分区，导入3dmax进行建筑物建模，场景建模，以及各种设施和小品的建模，最后拼接进行统一渲染，以便后续的应用。

3 数据的质量标准

3.1 矢量数据的质量标准

矢量数据的质量控制要求做到：(1)数据的数据格式符合要求，(2)数据图层命名规范，(3)空间数据的位置精度在误差范围内，(4)空间拓扑关系正确，(5)保证数据的逻辑一致性和数据的完整性，(6)数据属性要求属性数据分类代码正确并进行空值检测。

3.2 影像数据的质量标准

影像数据的质量控制要求做到：(1)数据的数据格式和命名符合要求，(2)影像分辨率达到要求，(3)数据基础正确，(4)影像现势性好，(5)影像质量好，色彩均匀，无遮盖，无拉花，无错位。

3.3 三维数据的质量标准

三维数据的质量控制要求做到：(1)数据的数学基础正确，具体平面坐标系统、高程系统和模型精度；(2)纹理的格式与大小符合规定，纹理色调明朗，纹理精度符合要求，纹理贴图正确；(3)景观制作符合实情并简洁美观；(4)消除模型冗余。

4 小结

PGIS是“金盾工程”建设的重要应用项目，是各级公安机关深化信息应用、提升应用水平的高端应用载体，是实现“信息基础化、基础信息化”的重要平台。数据是PGIS应用的基石，因此，在前期做好数据建设的工作，保证数据的准确性、完整性与现势性，才可以满足建设城市警用地理信息系统的要求，为系统的应用做好保障工作。

[1]李晓萍.数据和应用：警用地理信息系统生命力所在.人民公安报,2010,11(8)

[2]GA/T 491—2004，城市警用地理信息分类与代码

[3]吴钢.基于PGIS平台的武汉警用地理信息系统建设的重点与难点.湖北警官学院学报, 2011, 07(4)

C37

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.05.028