空间分析报告.docx

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1、空间分析应用以警用综合地理信息系统为例姓名：舒平平学号：20101001697班号：114103-24 摘要:警用地理信息系统是金盾工程的重要组成部分,并被列入金盾工程一类项目。它是利用空间地理信息技术，以电子地图为基础，以公安宽带网络为依托，以信息共享和综合利用为目标，将各类警务信息空间化、可视化，实现公安基础信息基于空间电子地图的可视化查询和分析，旨在提高在指挥决策、快速反映、反恐等方面的综合能力，为治安管理、警力部署、巡逻布控、安全警卫等公安业务提供行之有效的管理手段。一、系统设计目标:警用综合地理信息系统在整个公安业务应用系统中的定位为：作为业务应用系统空间信息的载体、信息展示、分析的

2、平台，重点解决业务信息上以图、以地、以案为核心的业务信息关联，它是综合查询与统计的另外一种展现形式，是公安信息化的一项基础设施建设。警用地理信息系统建设目标是:建成具有高性能、高可靠性、技术先进、综合统一的公安警用地理信息平台, 将市局各业务数据库信息资源与城市地理信息有机的关联与融合，通过抽象属性信息与城市空间的完美结合，为公安实战提供形象直观的可视化信息展示。从而实现公安信息资源的全面整合和综合应用，提升公安信息化水平，为公安工作提供强有力的科技保障。二、具体目标归纳如下：依据国家、公安部标准制定警用地理信息标准规范，建立警用数据标准化体系；完成警用电子地图的制作，并建设基础地理数据库、警

3、用公共数据库和警用专业数据库； 实现和派出所应用系统、常住人口、暂住人口、案事件、车辆GPS、视频等各种业务系统的关联，通过各业务系统空间数据的关联分析，提供决策性信息。完成警用地理信息应用系统：完成警情分析子系统、地址编码与匹配子系统、初步实现综合指挥调度和决策分析的可视化。完成警用地理信息采集、更新和维护平台：实现对所有警用地理信息数据的维护，建立地址采集、地图标绘、预案制作、数据比对等多种形式数据采集、更新和维护机制。完成警用地理信息数据空间建库与管理平台：实现对所有警用地理信息数据的改造、整合、入库、性能优化、安全管理等。三、引用公安部行业标准系统规划、设计、实施建设过程中，采用中华人

4、民共和国公安部行业标准：GA/T491-2004 城市警用地理信息分类与代码GA/T492-2004 城市警用地理信息图形符号GA/T493-2004 城市警用地理信息系统建设规范GA/T516-2004 公安信息网网页设计规范GA/417.13-2003 公安综合信息系统规范GA/T483-2004 计算机信息系统安全等级保护工程管理要求征求意见稿 1:500、1:1000、1:2000公安专题地理信息及相关信息标 引用国家强制性标准在本系统中在警用地理信息数据库建设过程中电子地图等相关图形规范，公安部相关标准不能满足时，主要遵循国家相关标准：GB7928-87 地形图图例1:500、1:1

5、000、1:2000GB/T17160 1:500、1:1000、1:2000地形图数字化规范GB/T17797-1999地形数据库与地名数据库接口技术规程GB/T14395-1993城市地理要素编码结构规则在本系统软件开发编程实现、系统安装、部署、交付等项目实施过程中，同时还参照国家标准和公安部行业标准主要包括：GB/T11459-199 软件工程术语GB/T8566?1988 计算机软件开发规范GB/T8567-1988 计算机软件软件产品开发文件编制指南GB/T12504-1990 计算机软件质量保证计划规范GB/T12505-199 计算机软件配置管理计划规范GB/T9386-1988

6、 计算机软件测试文件编制规范GB/T14079-1993 软件维护指南GB/T18578-2001 城市地理信息系统设计规范GB/T17859-1999 计算机信息系统安全保护等级划分准则2001BA608B-01 中国可持续发展信息元数据字典四、开发平台Visual Studio .NET 2005 是一个全面的开发工具，用于快速构建面向 Microsoft Windows和 Web 并连接 Microsoft .NET 的应用程序，极大地提高了开发人员的效率。 五、GIS平台ESRI公司是全球最大的GIS软件提供商，在国内有大量的公安业务部门采用了ESRI的产品。ESRI的ArcGIS软件

7、采用的是全面的、可伸缩集成的体系结构，可提供多层次的产品解决方案。ArcGIS提供大量专业GIS分析功能，例如：动态分段技术、缓冲区分析、叠加分析、风格分析、三维分析等。同时ESRI是唯一能够支持全系统操作系统的GIS厂商，ArcGIS支持多种大型商用数据库。由于ArcGIS采用COM技术，任何COM兼容的编程语言都能用来定制和扩展ArcGIS。因此，本系统GIS软件平台选用ESRI的ArcGIS系统产品。六、警用地理综合信息系统设计 本方案把要建设的警用地理信息系统归纳为三个子系统： （1）数据采集与维护子系统实现对所有警用地理信息数据的维护，建立地址采集、地图标绘、预案制作、数据比对等多种

8、形式数据采集、更新和维护机制。 （2）空间建库管理子系统实现对所有警用地理信息数据的整合、入库、性能优化、安全管理等，其是整个系统的数据管理员。 （3）警用GIS业务应用子系统面向不同的业务提供丰富多样的业务GIS应用功能，是系统功能的重要展示门户。其中指挥决策模块中又包括了案件定位、信息查询、态势图标绘、最短路径分析、三维显示等功能。七、利用空间分析实现的模块 (1)地图查询系统提供多种查询工具可以以多种方式方便的对各个图层进行信息查询，如道路名称、危险源信息、人口、应急救援力量的基本情况或者立交，停车场分布、有关各职能部门的分布、警力分布、交通线路及各站点、以及市政机关的位置等信息。 1)

9、地图查询： 2)单位信息显示： 3)范围查询： (2)地图定位 1)快速定位 2)道路定位 3)常用地名定位 4)坐标定位 (3)图层管理 控制图层显示 (4)派出所基础信息接口通过与派出所基础信息系统数据关联，在警用地理信息系统上实现实有人口、实有房屋和实有单位的可视化操作与相互关联查询，同时提供相关的统计分析功能。 (5) 旅馆业接口模块通过与旅馆业管理信息系统数据关联，实现旅馆业信息的可视化操作与相互关联查询，并提供住宿人员统计和轨迹分析等功能。通过与城市综合报警与旅馆业系统的数据关联，在警用地理信息系统上实现所有旅馆信息的可视化操作与相互关联查询。1)旅馆酒店图层显示;2)查询旅馆功能

10、;3)选择旅馆功能;4)旅馆信息查询功能. (6) 指挥决策模块通过GIS与警情分析系统的有机融合，初步实现综合指挥调度和决策分析的可视化，可进行类似案件的报警分析，如分析某一类报警的集中区域，某一类报警的轨迹等，从而辅助指挥。结合各种应急预案，在地图上制作静态或动态的推演预案、图文指导等，实现指挥调度、警力部署、巡逻路线、方案预案等在电子地图上的可视化操作。作为应急处置部门，最快时间找到出事地点，就可以最大程度减少损失，保护老百姓的生命财产安全。所以案件的准确定位与定位的快捷对于应急事件的处置具有至关重要的意义。6.1案件定位6.2周边信息查询6.3重要防护单位信息查询6.4重点单位扩展附属

11、信息查询6.5隔离区和防护区分析6.6三维场景显示模块地形图的三维场景展现能给业务人员身临其境的感觉，同时也有利于观察周边环境，以此为现场指挥决策提供依据。三维GIS可以广泛应用与警卫、警戒；围堵、抓捕等具体的行动中。功能包括以下几个大的方面：1)三维动态生成2)三维景观渲染3)三维信息查询 4)三维场景的漫游6.7态势标绘模块1)态势图类别2)实现功能6.8最短路径分析模块(7) 警情分析模块7.1业务统计分析7.1.1 按照分析条件1） 按类别进行统计2） 按时间进行统计：3） 按区域进行统计：7.1.2 按照统计数据来源1）业务数据查询统计2）业务空间数据统计7.2地理分析功能7.2.1

12、 对案件的查询统计分析7.2.2 专题统计分析1）多层次的组合分析地理层次时间层次案件类别层次统计展示内容层次红色 该时间段的案情总数为100起以上 高案发率派出所绿色 该时间段的案情总数为50-100起 一般案发率派出所 灰色 该时间段的案情总数为50起以下 低案发率街道 独立值专题地图 等级专题地图 点密度专题地图 饼图专题地图 直方图专题地图7.3三维分析科学计算可视化，计算机动画和虚拟现实是现在计算机图形学的三个热点。而这三个热点的核心都是三维真实感图形的绘制。同时在公安业务中，对公安业务数据进行信息分析与评价时，并以此为依据进行规划和决策时，十分注重案件属性的三维特征，诸如案件在地理

13、空间位置的分布。所以本系统通过三维图形来反映案件地理分布功能，这样更加形象逼真，可以非常直观的看到案件的分布情况与变化趋势，这为下一步的各个地方的警力配备与人员安排等工作提供了辅助指导的作用。警用地理综合信息系统的特点： 系统的建设可以归纳为从数据的统一，到信息的共享、到标准规范的建设，形成全局的综合GIS应用体系。（1）海量空间数据组织与管理为了解决警务活动中产生的海量数据，平台建立了基于ArcSDE面向空间实体的数据模型，突破分布式数据库管理、高效空间索引等关键技术，实现海量空间数据库的无缝存储和管理。实现后台对数据库的标准规范的定义和管理、元数据管理、交换管理、任务管理和日常安全管理等功

14、能，为平台的高效、稳定运行创造良好的外部环境。（2）多源空间数据转换为了解决目前警用GIS数据格式的不一致问题，实现不同系统之间的数据交换，警用综合地理信息平台提供对国内外主要GIS厂商的GIS数据格式转换，包括对国家标准的支持。（3）工作流模式的数据更新为了使数据采集更新规范化管理，平台提供工作流模式的数据更新机制，提供任务管理模式的编辑功能。在编辑数据时，首先由管理人员定义任务，要声明任务名称、做什么、什么人做、在什么范围内做、目前状态是什么等信息。然后开始一个任务。完成任务后，可提交该任务，提交任务时需要处理任务间的冲突。 （4）面向任务的质量检查与处理为了保证入库数据的质量，要从数据采

15、集到入库的各环节把好质量关，建立面向任务的数据更新质量审核机制，提供任务管理模式的空间数据质量审查规范。数据质量需要考虑:数据来源说明、位置精度(或称定位精度)、属性精度、逻辑一致性、数据完整性、时间精度。（5）基于浏览器的空间数据采集为了方便民警不受地域和软件限制的采集数据，平台提供在浏览器上实现空间数据及其属性的一体化采集与编辑，经过复杂的采集数据审核机制，可直接存入地理数据库。（6）面向任务的数据交换为了在平台与应用系统之间实现空间数据交换与共享，平台提供面向任务的空间数据交换服务系统，用户可通过该交换系统实现：空间数据的预定、空间数据的实时下载、空间数据的上传等。（7）基于门牌号码数据

16、库的地址匹配服务 为了扩展公安业务MIS应用，使MIS数据可视化，对城市现有的门牌号码体系进行研究，形成一套规范文档，建立相应的门牌号码数据库，在其基础上开发地址比对工具和相关的应用。对公安行业已经建立的常住人口、重点人口、刑侦、110警情等MIS数据自动生成地图图层，并对地址请求服务实现地图自动定位。（8）业务应用孵化器为了满足各业务部门，快速方便地建立自己的基本GIS业务应用。特别是为了满足保密单位自己定制系统的需要，系统管理员可以通过业务应用孵化器模板定制一个简单易用的GIS业务应用系统，供相关业务部门使用。八、警用地理综合信息系统的不足之处：（1）地图数据不统一各单位在应用建设过程中，

17、各自购置不同来源、不同比例尺和质量的电子地图，造成这些电子地图在投影、坐标系、数据格式、地图图层划分等方面不统一，同时重复采集一些公共性地理信息，如旅店、医院等，造成资金和人力的浪费，给全局基础地理数据的统一化管理和信息共享带来了极大的困难。因此，亟待进一步补充、完善与整合。 （2）地理信息标准不统一没有建立统一的警用地理信息分类与编码、地图分层、数据采集工作规范、元数据标准等一系列的相关标准规范，无法对全局的警用基础空间数据的建设和各单位的GIS应用与开发进行统筹规划与协调。 （3）软件技术不统一各单位已建的警务GIS在GIS软件、数据库的选型、数据存储格式、空间/属性数据的组织方式和体系结构设计等方面各不相同。此外，缺乏统一的数据交换和数据通讯接口标准，系统之间相互独立，无法实现数据共享。 九、未来警用地理信息系统的发展趋势：建立一套全局统一的地理信息数据库，使全局地理信息系统的应用与开发逐步实现统一化、规范化、标准化；实现各系统、各应用间的数据交换、信息共享；达到全局地理信息的综合利用。其意义在于：（1）避免业务GIS系统的重复采集、建设和投资；（2）有利于加快地理信息系统应用开发的周期和信息共享；（3）将各业务MIS信息资源与电子地图有机的关联与融合；（4）实现抽象属性信息与地图的完美结合；（5）为各级领导的指挥决策提供更形象、更直观的可视化的信息展示界面。