GIS地圖在視頻監控系統的行業(yè)化應用

GIS系統發(fā)展背景

GIS(Geography Information System)即地理信息系統，以測繪測量為基礎，以數據庫為數據源，依托于計算機編程技術(shù)的全球空間分析即時(shí)技術(shù)。它可以將數據以圖形和動(dòng)畫(huà)形式直觀(guān)顯示在電子地圖上并實(shí)現多個(gè)系統的集成聯(lián)動(dòng)。地理信息技術(shù)的飛速發(fā)展給全球信息化帶來(lái)了巨大的沖擊，同國際上迅猛發(fā)展的地理信息系統相比，我國GIS技術(shù)，特別是專(zhuān)業(yè)化、智能化平臺軟件的研制方面有些滯后，雖然GIS系統的起步比較晚，但也在很多部門(mén)和領(lǐng)域得到了應用。比如，將GIS用于全球環(huán)境變化動(dòng)態(tài)監測，在資源調查中，GIS提供多條件下的資源統計和數據快速再現，為資源的合理利用、開(kāi)發(fā)和科學(xué)管理提供依據，也可應用于不同層次和不同領(lǐng)域的資源調查與管理，例如農業(yè)資源、林業(yè)資源、漁業(yè)資源，利用GIS對森林火災、洪水災情、環(huán)境污染等進(jìn)行監視，此外，GIS在金融業(yè)、保險業(yè)、公共事業(yè)、社會(huì )治安、運輸導航、考古、醫療救護等領(lǐng)域也得到了廣泛的應用。近些年，視頻監控系統中也開(kāi)始逐步增加了GIS系統的應用，利用電子地圖可以對視頻監控前端進(jìn)行統一可視化視頻圖像調用、設備狀態(tài)監控以及球機控制、車(chē)輛監控等功能。通過(guò)GIS的空間拓撲分析功能，能進(jìn)行輔助分析和決策，充分滿(mǎn)足公安業(yè)務(wù)工作的實(shí)際需求，直觀(guān)全面整合各相關(guān)應用系統，極大提升社會(huì )治安監控系統的智能化和實(shí)用化程度，更好滿(mǎn)足城市治安保障的需要。

GIS地圖應用于常規監控系統

隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )帶寬、計算機處理能力和存儲容量的迅速提高，以及各種實(shí)用視頻信息處理技術(shù)的出現，視頻監控進(jìn)入了全數字化的網(wǎng)絡(luò )時(shí)代。以往的監控指揮中心，一般采用屏幕墻和客戶(hù)端將前端視頻通過(guò)切換顯示的方式呈現給用戶(hù)，只能通過(guò)在圖像上疊加文字和在軟件樹(shù)形列表中判斷視頻點(diǎn)位置，監控設備的具體地理位置信息不明確。隨著(zhù)監控系統日益龐大和設備數量逐漸增多，監控中心的值班人員的壓力也逐漸增大：無(wú)法在海量監控點(diǎn)中快速查找、日常巡檢查看費時(shí)費力;事發(fā)周邊監控點(diǎn)無(wú)法及時(shí)定位、應急聯(lián)動(dòng)不夠及時(shí);重大事件特大案件發(fā)生時(shí)面臨很大的壓力。

通過(guò)GIS系統，可以把前端監控設備的具體位置在地圖上標注，在地圖界面上直接觀(guān)看視頻，用戶(hù)想尋找一個(gè)監控設備時(shí)，無(wú)需在整個(gè)設備列表中查找，直接在地圖上點(diǎn)擊或搜索關(guān)心的監控點(diǎn)位，即可看到自己關(guān)心的視頻，節省了大量時(shí)間，同時(shí)也更加精準更加直觀(guān)。在報警發(fā)生時(shí)，通過(guò)GIS地圖，用戶(hù)能夠第一時(shí)間確定發(fā)生事件的位置，對應急聯(lián)動(dòng)和指揮調度起到了更有效的支持。

監控設備標注到GIS地圖系統

平安城市系統的GIS應用

平安城市、智慧城市是目前安防行業(yè)的主要應用領(lǐng)域，是基于視頻監控系統、報警系統、指揮調度系統、GIS地圖系統的綜合集成管理，實(shí)現覆蓋市區縣的整體應急聯(lián)動(dòng)。依托GIS電子地理信息系統，通過(guò)視頻圖像信息與空間地理信息的融合，實(shí)現視頻圖像信息、視頻前端屬性、視頻區域信息、警力分布信息、應急聯(lián)動(dòng)信息、以及各類(lèi)基礎數據信息的同步顯示。整合城市各種應急資源，以視頻管理系統、地理信息系統、數據分析系統、信息展現系統為手段，實(shí)現對事件數據的收集、分析和輔助決策，對各類(lèi)資源的組織、協(xié)調和管理控制等指揮調度功能，使其成為支撐城市應急聯(lián)動(dòng)系統和智慧政務(wù)的信息基礎支撐。

平安城市多級架構

對于公安應用來(lái)說(shuō)，報警人現在通常使用自己的手機和公用電話(huà)進(jìn)行報警，但是手機和公用電話(huà)的自動(dòng)定位結果接入到視頻監控系統的過(guò)程比較復雜，110指揮中心的值班人員只能根據報警人的描述在地圖上手動(dòng)搜索;而對于指揮調度來(lái)說(shuō)，執勤干警或者警車(chē)的位置無(wú)法即時(shí)掌控，導致指揮中心很難迅速根據距離案件發(fā)生地點(diǎn)遠近的情況對執勤人員進(jìn)行調度，容易造成時(shí)間的浪費和處置的不及時(shí)。

針對于以上問(wèn)題，可以通過(guò)部署音視頻監控系統進(jìn)行針對性的改進(jìn)。比如在事件多發(fā)地段，安裝語(yǔ)音求助安全島對講終端，在終端上有報警按鈕、音箱、以及攝像機，這樣報警人可以在對講報警終端上按下報警按鈕，就可以跟110報警中心進(jìn)行呼叫通話(huà)，并且可以通過(guò)旁邊的攝像頭把現場(chǎng)的情況第一時(shí)間傳給報警中心，由于報警對講終端是固定的，可以在GIS地圖上標注出經(jīng)緯度，如果有人報警，第一時(shí)間在地圖上能夠顯示出報警發(fā)生地點(diǎn)，并且可以最快速度的了解現場(chǎng)情況，這樣能就很好解決報案時(shí)的時(shí)間耽擱。而針對如何出警處置的問(wèn)題，執勤民警通過(guò)佩戴單兵取證設備，執勤車(chē)輛安裝車(chē)載云臺和車(chē)載硬盤(pán)錄像機，利用GPS技術(shù)和移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )，建設警用車(chē)輛GPS系統，與GIS、接處警、有線(xiàn)通信、無(wú)線(xiàn)通信等子系統實(shí)現有機集成，把執勤民警和執勤車(chē)輛的位置實(shí)時(shí)在GIS地圖系統中顯示，這樣當案件發(fā)生時(shí)，報警中心第一時(shí)間知道了案件發(fā)生地點(diǎn)，也能直觀(guān)了解到案件發(fā)生地點(diǎn)周邊執勤民警或者執勤車(chē)輛所在的位置，通過(guò)車(chē)載設備和單兵設備的對講功能，可以快速派警到現場(chǎng)處理，最大限度的縮短了事件發(fā)生處理的時(shí)間。

公安車(chē)載視頻定位

智能交通系統的GIS應用

隨著(zhù)城市經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人口和機動(dòng)車(chē)輛數量迅猛增長(cháng)，道路交通的壓力越來(lái)越大，路口事故時(shí)有發(fā)生，嚴重威脅人民群眾的生命財產(chǎn)的安全，一個(gè)重要原因就是機動(dòng)車(chē)駕駛人在交警視線(xiàn)之外違法駕駛的情況非常普遍。單純依靠人為管理，浪費人力資源，效果也不明顯。道路交通違法自動(dòng)記錄處罰管理系統(也稱(chēng)“電子警察”系統)利用高科技手段，對在道路上發(fā)生的各種違法行為進(jìn)行自動(dòng)取證，結合處罰管理手段，提高交通管理水平。

原先交警使用視頻監控，只能通過(guò)查詢(xún)圖片或者車(chē)牌，然后逐個(gè)卡口排查，對于一個(gè)交通路口，從圖片中查找到一輛車(chē)，工作量非常大，更何況不知道違法分子的逃逸路線(xiàn)，與一個(gè)卡口相鄰的所有卡口都需要查詢(xún)一次，給案件偵破等造成了非常大的影響。將GIS地圖與智能交通系統相結合，就能夠解決以上問(wèn)題：輸入肇事車(chē)輛車(chē)牌號及相應查詢(xún)條件，如時(shí)間/地點(diǎn)/車(chē)輛特征等信息，對平臺內所有的高清卡口/電子警察的相關(guān)記錄信息進(jìn)行條件篩選，同時(shí)在GIS地圖上，系統會(huì )自動(dòng)將這些行駛記錄首尾相連，將嫌疑車(chē)輛的運行軌跡顯示出來(lái)，并實(shí)時(shí)更新?tīng)顟B(tài)，便于公安機關(guān)實(shí)施圍追堵截，大大提高辦案效率!

車(chē)輛行駛軌跡在GIS系統上顯示

當嫌疑車(chē)輛經(jīng)過(guò)高清卡口時(shí)，車(chē)輛信息上傳到平臺，GIS地圖中相應的卡口位置可提示報警，通過(guò)點(diǎn)擊報警點(diǎn)的彈出鏈接，可查看違法記錄和違法抓拍圖片。

車(chē)輛報警信息在GIS系統上顯示

聯(lián)動(dòng)相關(guān)記錄的彈出

GIS地圖上還可以顯示設備狀態(tài)信息，如前端點(diǎn)位的抓拍設備，車(chē)輛檢測設備，治安監控設備，流量監控設備，信號控制設備等與交通相關(guān)的設備都可以進(jìn)行實(shí)時(shí)標注，便于值班干警及時(shí)了解狀況和派工解決，提高了響應速度。

隨著(zhù)與實(shí)際業(yè)務(wù)的深度融合，基于GIS地圖的公安實(shí)戰系統可以提供更為豐富的功能。

GPS應用：

PGIS基礎(圖層控制、地圖漫游、地圖查詢(xún)、地圖定位、動(dòng)態(tài)標注)、位置定位(位置收藏、門(mén)牌號、道路、地名)、車(chē)輛實(shí)時(shí)顯示、車(chē)輛點(diǎn)名、軌跡回放、速度時(shí)間曲線(xiàn)。

報警應用：超速、久坐不動(dòng)、偏移路線(xiàn)、長(cháng)時(shí)間不在線(xiàn)、異常入網(wǎng)。

指揮調度應用：

實(shí)時(shí)警力、警力查詢(xún)、車(chē)輛歷史軌跡、車(chē)輛排班、巡控區域、應急救援。

勤務(wù)管理應用：

勤務(wù)計劃、警務(wù)執勤、勤務(wù)管理。

森林防火系統的GIS應用

隨著(zhù)森林保護和林業(yè)建設的發(fā)展，林地面積和蓄積量逐年增加，防火任務(wù)日益艱巨?；馂氖橇謽I(yè)重要災害之一，具有突發(fā)性、隨機性，短時(shí)間內可造成巨大損失。因此，一旦發(fā)生火情，必須以極快速度采取撲救措施。國內國外都在預防、減少和控制森林火災方面做了大量的工作，為了貫徹“預防為主，積極撲救”的方針，真正做到早發(fā)現、早解決，需要采用先進(jìn)技術(shù)，用高科技手段來(lái)加強森防工作，在最短的時(shí)間內做出決策和調度，從而為森林滅火贏(yíng)得寶貴時(shí)間，最大限度地減少損失。

傳統的視頻監視方式依靠值班員24小時(shí)輪流觀(guān)測，晝夜監控和判斷各個(gè)監視點(diǎn)傳來(lái)的現場(chǎng)視頻圖像。為有效解決傳統視頻監視方式下，值班員長(cháng)時(shí)間監控易疲勞和工作效率等問(wèn)題，可以將視頻監控系統與GIS地圖結合，實(shí)現高效精準管理。森林防火監控預警管理系統應運而生，它和森林防火應急指揮管理系統并行工作，是體現在日常工作的預控性管理手段，可實(shí)現預先發(fā)現、及早解決和有效預控，從而加強森林防火監控管理。將“平時(shí)”的森林防火監控預警管理與“戰時(shí)”的森林防火應急指揮管理有效地結合起來(lái)，通過(guò)GIS地圖綜合顯示，可有效提高森林防火工作的總體管理水平。

GIS地圖綜合顯示火險信息

一旦煙火自動(dòng)識別模塊判斷出圖像上有疑似火點(diǎn)，立即自動(dòng)發(fā)出報警，通知監測人員，同時(shí)在 GIS地圖上進(jìn)行火情自動(dòng)跟蹤和交互確認，如果確認火情，發(fā)出正式的林火報警信息。GIS地圖可按圖層方式顯示，同時(shí)打開(kāi)多張地圖，對同一數據可多次調入地圖，以不同的圖示符號快速顯示。利用圖層列表可控制地圖窗口的顯示內容、狀態(tài)、順序及表現形式。

自動(dòng)顯示識別與GIS地圖相結合

該系統支持從防火監控區域內的各個(gè)氣象監測點(diǎn)，動(dòng)態(tài)采集處理和存儲溫度、濕度、氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速等氣象數據，并實(shí)時(shí)在GIS地圖上顯示。

GIS系統實(shí)時(shí)顯示氣象數據

其他行業(yè)監控系統的GIS應用

針對銀行的盜竊、搶劫、詐騙犯罪活動(dòng)日趨上升，部署視頻監控系統可以實(shí)現對全市離行式和在行式ATM機及營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)監控設備遠程監管。通過(guò)GIS地圖把各網(wǎng)點(diǎn)ATM機或網(wǎng)點(diǎn)的探頭在地圖上直觀(guān)標注。出現警情時(shí)，可第一時(shí)間聯(lián)動(dòng)GIS地圖定位，通過(guò)銀行專(zhuān)用IP對講系統對現場(chǎng)做雙向語(yǔ)音通話(huà)確認，與視頻監控畫(huà)面復核聯(lián)動(dòng)。銀行運鈔車(chē)監控系統通過(guò)GIS地圖可以實(shí)時(shí)顯示行駛軌跡和車(chē)內外狀況，確保安全。

近年來(lái)出現的學(xué)校傷害事件和校園附近的交通事故日益增多，學(xué)生安全已經(jīng)成為刻不容緩的事情，中小學(xué)可采用視頻監控系統對圍墻和出入口監控，通過(guò)專(zhuān)網(wǎng)將每所學(xué)校的監控視頻匯總到上級管理部門(mén)，結合GIS地圖遠程巡視并對異常事件實(shí)時(shí)定位聯(lián)動(dòng)，實(shí)現轄區以及全市的校園聯(lián)網(wǎng)監控，保證給學(xué)生安全的學(xué)習環(huán)境。此外，校園巡考系統不僅要關(guān)注各考場(chǎng)內部的情況，試卷押運車(chē)從考試中心運到考場(chǎng)的過(guò)程也需要通過(guò)GIS地圖實(shí)現全程監控。

加油站點(diǎn)多面廣，物品易燃易爆，社會(huì )治安復雜，全面建設人防、物防、技防相結合的防控體系勢在必行。為實(shí)現面向全市乃至全省的加油站聯(lián)網(wǎng)監控，可以將GIS地圖與加油站視頻監控系統結合，從而實(shí)現對監控設備和消防設備進(jìn)行日常巡檢，實(shí)施有效管理。

GIS地圖應用于監控系統的瓶頸

目前，GIS系統與視頻監控系統做集成聯(lián)動(dòng)時(shí)，由于監控系統的點(diǎn)位規模逐漸增大，使數據量飛速增長(cháng)，報警信息逐漸增多，GIS系統壓力也隨之增大，而政府不同部門(mén)對地圖信息的共享需求也對使一致性和流暢度提出了更高要求。服務(wù)器方面需要高配硬件，大系統甚至需要服務(wù)器集群;網(wǎng)絡(luò )方面需要千兆以上網(wǎng)絡(luò );數據方面，要依托大型數據庫，才能實(shí)現大量點(diǎn)位的分層顯示，報警信息分級別、分時(shí)間段、分用戶(hù)遞送。

結束語(yǔ)

視頻監控產(chǎn)品在平安城市、智能交通、金融、石油石化等行業(yè)的大規模應用，使得用戶(hù)對安防系統的效能管理、系統運維、操作易用性提出了更高的要求，應用GIS系統所建立的空間數據模型，使智能化視頻監控的作用得到了更大的發(fā)揮，也為安防設備的優(yōu)化利用提供了有力的保障，用戶(hù)使用建立在GIS基礎上的視頻監控系統，更加直觀(guān)快捷。未來(lái)，GIS地圖會(huì )深化到視頻監控系統的應用中，并朝著(zhù)智能化、實(shí)戰化、平臺化發(fā)展。

【作者單位：天津天地偉業(yè)數碼科技有限公司】