基于WebGIS的警务辅助模块的设计与实现

高亚飞，卜凡亮

（中国人民公安大学信息技术与网络安全学院，北京 102623）

0 引言

随着我国城市化发展进程的加速，越来越多的人口和资源都聚集在城市中，城市已经成为了国家名副其实的政治、经济和文化中心。现代化、科技化和资源聚集给城市带来便利的同时，也给城市带来了更多的不确定的危险因素和致灾源，一旦发生城市公共安全事件，给城市带来的破坏和损失也是十分巨大的，这决定了展开城市警务事故处置的研究十分必要[1]。传统的事故处置工作，由于缺乏技术手段，在反应、调度和决策分析上效率都比较低，往往会错过最佳的处置时机[2]。应用地理信息技术可以将空间数据和属性数据结合起来，进行可视化查询和相关专题分析，做到对事故的灵活显示和查询，分析评估和快速处置[3]。本文基于WebGIS，结合地理信息技术与应急处置，采用Arc⁃GISAPI for JavaScript和SQLServer2008数据库设计并实现了警务辅助模块，借助该模块可以提高警务事故处置工作的效率。

1 警务辅助模块的功能分析

警务辅助模块具有用户管理、常用地图操作、态势标绘、事故处置等功能。模块详细功能如图1所示。

图1 模块的详细功能图

1.1 用户管理功能

针对不同类型的用户对使用权限进行了分类，用户分为三类，分别是系统管理员、工作人员和访客，由系统管理员进行设置。系统管理员拥有全部权限，包括用户信息的管理、地图数据的管理、功能模块的维护和使用，工作人员仅拥有使用功能模块的权限，访客只能浏览部分指定的地图数据。

1.2 常用地图操作

包括图层控制、地图放缩、鹰眼漫游、地图量算等功能。通过控件实现地图图层的加载显示，改变地图比例尺完成不同级别的地图资源的查看和操作，地图量算提供地图上距离和多边形面积的测算。

1.3 态势标绘

在事故处置中进行态势标绘能够使指战人员全方位地了解事故的具体情况，并对接下来的处置提供帮助，态势标绘提供丰富的标注形式，并可以以绘制行动方案图的形式进行保存，便于日后的查看和分析。

1.4 事故处置

事故处置包括事故管理和处置流程，事故管理可以对事故进行录入并将事故信息保存到数据库中，对于已保存的事故可以进行管理和查询。处置流程则对事故进行综合研判，快速得到事故信息并规划处置方案。

2 警务辅助模块的设计

2.1 架构设计

在模块设计中选用面向SOA的三层体系结构，顶层是用户界面交互层GUI（Geographic User Interface），完成用户与平台的交互操作，执行用户的请求并进行数据展示；中间层为服务层，完成GIS服务处理，借助Windows系统提供的IIS服务器环境和ESRI提供的ArcGISAPI for JavaScript开发包执行平台应用功能的处理；底层为数据管理层，这一层包含着GIS空间数据库和非空间的属性数据库，使用Microsoft SQL Server 2008和Arc Server工具进行管理。模块开发框架如图2所示。

图2 模块的开发框架

2.2 开发方案

警务辅助模块采用ArcGIS开发平台基于ArcGIS API for JavaScript开发方式实现，系统以ArcServer为支撑，选用JavaScript开发方式，结合.N ET开发模式实现[4]。

模块开发环境如下。

操作系统：Windows10。

开发工具：Microsoft Visual Studio2010。

Web服务器：Internet信息服务（IIS）管理器 7.0版本。

GIS平台：ArcGIS开发平台。

数据库：Microsoft SQL Server2008。

浏览器：谷歌Chrome浏览器，并兼容其他浏览器。

模块采用基于jQuery的JavaScript框架，并利用HTML 5技术，提高了易用性和用户的体验，丰富了客户端的显示效果，增强了交互的效率[5]。在后台数据服务中使用ADO.NET进行数据库交互，在客户端与数据服务层的数据交互中使用AJAX技术，并用JSON格式传递数据。整个系统的设计都采用MVC框架结构，这种框架结构的好处是将应用的视图、数据和控制层独立，使得在对三者中的任何一者进行修改时都不会对另外两个造成很大的影响。按照这种思路进行模块设计时也能够使得工具间的耦合性降低，方便日后进行维护。

2.3 数据库的设计

数据库选用Microsoft SQL Server 2008软件，可以方便的实现警务辅助模块的数据库的设计和数据操作，具有良好的可操作性和高效性。SQL Server是一个关系型数据库管理系统。SQL Server 2008是Microsoft公司推出的SQL Server数据库管理系统。SQL Server 2008版本可以将结构化、半结构化和非结构化文档的数据直接存储到数据库中。可以对数据进行查询、搜索、同步、报告和分析之类的操作。数据可以存储在各种设备上，从数据中心最大的服务器一直到桌面计算机和移动设备，它都可以控制数据而不用管数据存储在哪里。

警务辅助模块菜单数据库中主要存放的是事故点的具体信息以及疏散方案图中标绘图形的几何信息。数据库包含两张数据表，分别是事故点表和标绘图形表，两个表之间通过事故编号id字段关联。

（1）事故点表数据库设计

事故点数据库用来存储事故点的数据，包括事故点编号、事故类型、事故级别、事故名称、事故备注、事故点的经度、事故点的纬度、事故发生时间。事故点表的数据存储方式如表1所示。

表1 事故点数据库表结构设计

（2）标绘图形表数据库设计

标绘数据库用来存储在地图上制作过的疏散方案，包括标绘几何图形的序号、事故点编号、标绘几何信息存储、标绘几何图形的备注、标绘几何图形的名称。标绘表的数据存储方式如表2所示。

表2 标绘图形数据库表结构设计

3 警务辅助模块的实现

3.1 自定义的态势标绘

态势标绘可以将事故的关键信息和演变趋势在地图上进行标注，本文中的警务辅助模块在ArcGISAPI for JavaScript开发包中提供的基本图形的基础上，对标注图形进行了拓展，更丰富地对事故进行描述。态势标绘分为图形标注、文字标注和图片标注三类。态势标绘功能如图3所示。

图3 态势标绘

实现思路和部分代码如下：

3.2 事故处置

事故处置执行一个完整的处置流程，包括事故点定位、周边资源分析、路径规划和导航以及方案图的绘制[6]。首先根据事故点的位置坐标信息在GIS地图上对事故进行定位，定位后会跳转到事故所在地点并显示事故的相关信息。第二步以事故点为中心，根据事故类型和等级划定半径，对事故周边区域进行缓冲区分析，寻找区域内相关资源并显示在地图上。第三步规划救援或疏散路线，找到合适的路线并提供导航信息。第四步绘制方案图，将行动方案和事故态势标注在地图上辅助警务处置工作[7]。事故的处置效果图如图4所示。

图4 事故处置

4 结语

本文采用ArcGISAPI for JavaScript和SQL Server 2008数据库软件开发并实现了基于WebGIS的警务辅助模块。对于城市事故的处理，应用信息化的手段有助于提高响应速度和处置效率，能够有效地降低事故造成的危害和损失，本文在事故处置中，基于事故点进行区域资源分析，为展开救援和疏散规划路线，并通过警务态势标绘行成行动方案图，能够为警务事故处置提供有力的技术支持，是对警务工作信息化的积极探索。

参考文献：

[1]刘瑞.新形势下应对突发公共事件的有效性研究[J].内蒙古财经大学学报,2016,14（01）:67-70.

[2]高炳楠.基于GIS的应急预案管理系统研究[D].北京交通大学,2012.

[3]张远.基于开源软件的WebGIS研究与实现[D].云南大学,2015.

[4]史云松.基于ArcGISServer的网络地图服务系统研究与实现[D].南京林业大学,2012.

[5]李昕煜.基于JavaScript的WebGIS前端开发及优化[D].吉林大学,2015.

[6]易高翔,杨春生,马良俊,魏利军,吴宗之.基于GIS危险化学品泄漏扩散事故处置系统研究与实现[J].中国安全生产科学技术,2008（05）:70-73.

[7]赵强,唐渝,刘高焕,姚新.基于GIS技术的市区级环境事故应急处置系统[J].遥感技术与应用,2002（05）:245-249.