劉松林

（1、大連海事大學(xué)，遼寧 大連 116026 2、天津港信息技術(shù)發(fā)展有限公司，天津 300000）

1 系統(tǒng)概述

地理信息系統(tǒng)（Geography Information System，簡稱GIS）是集信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)以及現(xiàn)代地理學(xué)等諸多學(xué)科為一體的新興學(xué)科，是對(duì)地面、空間以及地下等一切可以用坐標(biāo)或其他方式來定位的客觀存在進(jìn)行顯示、查詢和分析的一門學(xué)科。GIS技術(shù)把地圖這種獨(dú)特的視覺化效果和地理分析功能與一般的數(shù)據(jù)庫操作集成在一起。這種能力使GIS與其他信息系統(tǒng)相區(qū)別，從而使其在廣泛的公眾和個(gè)人企事業(yè)單位中解釋事件、預(yù)測結(jié)果、規(guī)劃戰(zhàn)略等中具有實(shí)用價(jià)值。

2 需求分析

港口公安擔(dān)負(fù)著港口區(qū)域內(nèi)治安穩(wěn)定及企業(yè)內(nèi)部保衛(wèi)的雙重任務(wù)，面對(duì)港區(qū)內(nèi)各種治安、刑事案件和各類重大突發(fā)群體性事件，如何迅速有序地調(diào)用警用人員車輛，盡快進(jìn)行應(yīng)對(duì)處理，這就迫切需要建立一個(gè)能靈活查詢各種有關(guān)信息、能提供快速支援方案、輔助決策的實(shí)用高效的指揮決策系統(tǒng)，從而利用有限的人力、物力最大限度地維護(hù)港區(qū)治安穩(wěn)定，增強(qiáng)抵抗災(zāi)難與風(fēng)險(xiǎn)的能力。該系統(tǒng)需要先將需要監(jiān)控的車輛安裝車載GPS設(shè)備，然后通過監(jiān)控中心終端連接數(shù)據(jù)服務(wù)中心和調(diào)度中心來取得數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)車輛監(jiān)控與調(diào)度，幫助企事業(yè)單位對(duì)自己的車輛更有效地控制，從而更加有效的安排車輛運(yùn)營，提高車輛工作效率。

3 系統(tǒng)特點(diǎn)

該系統(tǒng)具有系統(tǒng)成本低廉、數(shù)據(jù)維護(hù)更新及時(shí)、車輛調(diào)動(dòng)功能豐富、雙向通訊、通訊及時(shí)等特點(diǎn)。

3.1 投入成本低廉

系統(tǒng)初始硬件投入很低，僅需每輛警車安裝車載GPS設(shè)備，監(jiān)控中心僅需使用一臺(tái)可以連接互聯(lián)網(wǎng)的PC。相對(duì)于傳統(tǒng)車輛GPS必須每輛車都安裝昂貴的PDA，監(jiān)控中心必須使用大規(guī)模的數(shù)據(jù)和應(yīng)用服務(wù)器，并且需要建立大覆蓋的無線通訊平臺(tái)來說，可以節(jié)省很大的初始投入。

3.2 信息數(shù)據(jù)共享

系統(tǒng)各種信息數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)互動(dòng)共享，用戶無需進(jìn)行任何操作系統(tǒng)相關(guān)信息實(shí)現(xiàn)自動(dòng)共享。

3.3 地理信息數(shù)據(jù)集中分發(fā),管理,更新

系統(tǒng)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)集中在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中，由網(wǎng)絡(luò)中心實(shí)時(shí)更新維護(hù)。用戶無需購買昂貴的數(shù)據(jù)，也無需購買服務(wù)器，更不用建立龐大的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)環(huán)境，只需要下載監(jiān)控客戶端即可實(shí)現(xiàn)車輛指揮監(jiān)控，為用戶節(jié)省了大量初期數(shù)據(jù)投資，也為客戶節(jié)省了大量的后期數(shù)據(jù)維護(hù)。

3.4 航空影像與矢量自由切換

該系統(tǒng)中再進(jìn)行車輛調(diào)度監(jiān)控時(shí)，監(jiān)控顯示背景圖可以在航空影像圖和矢量圖之間隨意切換，航空影像圖可以直觀的反映地理信息，矢量圖可以進(jìn)行快速高效的定位、查找。

4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

針對(duì)系統(tǒng)的應(yīng)用要求，系統(tǒng)使用現(xiàn)在應(yīng)用很廣泛的三層結(jié)構(gòu)，運(yùn)用目前最先進(jìn)的Web－Service技術(shù)來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的雙向傳送，不需擔(dān)心任何防火墻與網(wǎng)關(guān)的阻攔。整個(gè)系統(tǒng)主要由監(jiān)控中心、GSM、GPRS網(wǎng)絡(luò)、監(jiān)控分中心、配備GPS設(shè)備的車輛或者單兵、GPS系統(tǒng)以及為上述部分之間提供通信的無線和有線網(wǎng)絡(luò)組成。被監(jiān)控車輛需要安裝專用的車載GPS設(shè)備，需要定位的單兵警員需要配置專用的個(gè)人GPS追蹤器，然后將已開通GPRS功能的GSM移動(dòng)通信卡插入該GPS設(shè)備。監(jiān)控中心即可獲取車輛或者警員的位置、速度、方向、車輛狀況等信息并能夠?qū)δ繕?biāo)車輛或者警員發(fā)出指揮調(diào)度信息。被監(jiān)控車輛或警員配備的GPS設(shè)備在通電初始化完成后可以得到車輛的位置信息，通過GSM通信卡將該位置信息和車輛的相關(guān)狀態(tài)信息發(fā)送至系統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)中心，然后數(shù)據(jù)服務(wù)中心會(huì)把這些相關(guān)信息表現(xiàn)在監(jiān)控中心的監(jiān)控終端。

監(jiān)控終端通過連接系統(tǒng)的數(shù)據(jù)服務(wù)中心，請(qǐng)求基礎(chǔ)地理信息底圖數(shù)據(jù)（如：地理矢量數(shù)據(jù)和數(shù)碼航拍影像等）與車輛位置信息后疊加顯示在監(jiān)控終端上，這樣就可以很直觀的看到車輛當(dāng)前的位置以及方便的分析車輛周圍的地理狀況。監(jiān)控終端還可以響應(yīng)車輛的緊急報(bào)警信息，并發(fā)送控制指令對(duì)被監(jiān)控車輛實(shí)現(xiàn)控制。

5 系統(tǒng)功能

5.1 瀏覽功能

系統(tǒng)將提供豐富的圖像瀏覽功能，其中包括：

平移功能可用于步步跟蹤；點(diǎn)擊放大和縮小使得選擇有的放矢；索引圖提供了方便快速的全局定位功能，可以支持在索引圖上拖動(dòng)索引、拉框索引和點(diǎn)擊索引。

5.2 查詢檢索功能

系統(tǒng)將主要提供兩種查詢檢索功能：分類查詢、圖上查詢

5.2.1 分類查詢

當(dāng)打開此功能時(shí)，系統(tǒng)彈出查詢對(duì)話框，其中包含了所有可查詢矢量圖層的列表，用戶可以選定某一類圖層也可以選擇全部圖層，然后輸入需要查找的相關(guān)內(nèi)容后即可查找，這里包含了非常實(shí)用的模糊查詢功能，它可以解決用戶對(duì)需要查詢的內(nèi)容比較模糊時(shí)期到關(guān)鍵作用，查詢的相關(guān)結(jié)果會(huì)在一個(gè)表單里全部列出，用戶可以進(jìn)一步選擇真正需要查詢的內(nèi)容，選擇后，該目標(biāo)的所有屬性信息和圖形信息均一目了然。

5.2.2 圖上查詢

選擇此功能后，可以使用鼠標(biāo)在圖上點(diǎn)擊或用拉框矩形選擇用戶感興趣的位置，然后系統(tǒng)會(huì)將包含在此范圍內(nèi)的所有目標(biāo)在一個(gè)標(biāo)單里全部列出，用戶可以進(jìn)一步選擇分類和目標(biāo)，該目標(biāo)的所有屬性信息和圖形信息均一目了然。

5.3 車輛定位功能

系統(tǒng)提供了兩種車輛定位的功能，一種是車輛定位功能，另一種是實(shí)時(shí)跟蹤功能。車輛定位功能是指將被監(jiān)控車輛的地理空間位置在地圖上標(biāo)示出來，并自動(dòng)將當(dāng)前瀏覽地圖的范圍移動(dòng)到被定位車輛位置的范圍去。該功能便于得到被監(jiān)控車輛的當(dāng)前位置。實(shí)時(shí)跟蹤是指動(dòng)態(tài)刷新車輛在地圖上的地理空間位置，根據(jù)用戶的需求或設(shè)置不同可以每隔一段時(shí)間監(jiān)視一次車輛的當(dāng)前位置，如果車輛正在行駛的話，使用該功能可以看到車輛的行駛軌跡。該功能本質(zhì)上就是連續(xù)不斷的自動(dòng)進(jìn)行車輛定位，他便于監(jiān)視車輛的行駛軌跡。

5.4 警員單兵定位功能

通過為目標(biāo)警員配置GPS追蹤器，系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)對(duì)目標(biāo)警員進(jìn)行單兵空間位置定位功能，其中，系統(tǒng)提供了兩種警員單兵定位的功能，一種是單兵實(shí)時(shí)定位功能，另一種是單兵實(shí)時(shí)跟蹤功能。

單兵實(shí)時(shí)定位功能是指將目標(biāo)警員的地理空間位置在地圖上標(biāo)示出來，并自動(dòng)將當(dāng)前瀏覽地圖的范圍移動(dòng)到該位置的范圍去。該功能可以很方便的知道目標(biāo)警員的當(dāng)前位置，方便進(jìn)行出警調(diào)度、并對(duì)警員單兵進(jìn)行空間位置指揮。

單兵實(shí)時(shí)跟蹤是指動(dòng)態(tài)刷新目標(biāo)警員在地圖上的地理空間位置，根據(jù)用戶的需求或設(shè)置不同可以每隔一段時(shí)間監(jiān)視一次警員的當(dāng)前位置，如果警員在活動(dòng)過程中，單兵實(shí)時(shí)跟蹤功能可以看到警員相應(yīng)的位置在地圖上移動(dòng)。

5.5 車輛軌跡記錄與回放

系統(tǒng)為了便于對(duì)警用車輛的管理，還提供了對(duì)所選監(jiān)控車輛進(jìn)行記錄軌跡與回放歷史軌跡的功能。軌跡記錄功能是指對(duì)監(jiān)控車輛的地理位置進(jìn)行實(shí)時(shí)的記錄，并將記錄結(jié)果存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中，便于日后回放車輛軌跡觀察車輛的運(yùn)行情況，也可以作為監(jiān)控車輛信息統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。該功能主要用來記錄某一時(shí)間段的車輛運(yùn)行軌跡，當(dāng)用戶當(dāng)時(shí)因故無法監(jiān)控時(shí)，可以在后期進(jìn)行回放。軌跡回放功能是指回放用戶以前記錄的軌跡，在回放過程中可以進(jìn)行快進(jìn)、倒退、雙倍速回放、四倍速回放、八倍速回放等操作。

6 結(jié)束語

本系統(tǒng)利用GIS技術(shù)，通過對(duì)電子地圖的有效操作，實(shí)現(xiàn)對(duì)警用車輛的動(dòng)態(tài)調(diào)度和管理。它將通信、定位、遙控融為一體，實(shí)現(xiàn)警員、車輛聯(lián)合監(jiān)控，從而有效地保護(hù)國家和人民的財(cái)產(chǎn)不受損失。作為工業(yè)化的應(yīng)用，系統(tǒng)已在天津港公安局調(diào)度指揮中心使用，在合理調(diào)配警力，提高中心指揮效率方面取得了良好成效。

[1]劉建忠，田智慧，吳明冠等.城市消防指揮地理信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].解放軍測繪學(xué)院學(xué)報(bào)1997-03-20.

[2]葉楓，呂旭東,劉濟(jì)全等.指揮中心地理信息系統(tǒng)開發(fā)[J].計(jì)算機(jī)工程，2001-07-20.