GIS系統(tǒng)發(fā)展背景
GIS(Geography Information System)即地理信息系統(tǒng)，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的全球空間分析即時技術。它可以將數據以圖形和動畫形式直觀顯示在電子地圖上并實現多個系統(tǒng)的集成聯動。地理信息技術的飛速發(fā)展給全球信息化帶來了巨大的沖擊，同國際上迅猛發(fā)展的地理信息系統(tǒng)相比，我國GIS技術，特別是專業(yè)化、智能化平臺軟件的研制方面有些滯后，雖然GIS系統(tǒng)的起步比較晚，但也在很多部門和領域得到了應用。比如，將GIS用于全球環(huán)境變化動態(tài)監(jiān)測，在資源調查中，GIS提供多條件下的資源統(tǒng)計和數據快速再現，為資源的合理利用、開發(fā)和科學管理提供依據，也可應用于不同層次和不同領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)境污染等進行監(jiān)視，此外，GIS在金融業(yè)、保險業(yè)、公共事業(yè)、社會治安、運輸導航、考古、醫(yī)療救護等領域也得到了廣泛的應用。近些年，視頻監(jiān)控系統(tǒng)中也開始逐步增加了GIS系統(tǒng)的應用，利用電子地圖可以對視頻監(jiān)控前端進行統(tǒng)一可視化視頻圖像調用、設備狀態(tài)監(jiān)控以及球機控制、車輛監(jiān)控等功能。通過GIS的空間拓撲分析功能，能進行輔助分析和決策，充分滿足公安業(yè)務工作的實際需求，直觀全面整合各相關應用系統(tǒng)，極大提升社會治安監(jiān)控系統(tǒng)的智能化和實用化程度，更好滿足城市治安保障的需要。
GIS地圖應用于常規(guī)監(jiān)控系統(tǒng)
隨著網絡帶寬、計算機處理能力和存儲容量的迅速提高，以及各種實用視頻信息處理技術的出現，視頻監(jiān)控進入了全數字化的網絡時代。以往的監(jiān)控指揮中心，一般采用屏幕墻和客戶端將前端視頻通過切換顯示的方式呈現給用戶，只能通過在圖像上疊加文字和在軟件樹形列表中判斷視頻點位置，監(jiān)控設備的具體地理位置信息不明確。隨著監(jiān)控系統(tǒng)日益龐大和設備數量逐漸增多，監(jiān)控中心的值班人員的壓力也逐漸增大：無法在海量監(jiān)控點中快速查找、日常巡檢查看費時費力;事發(fā)周邊監(jiān)控點無法及時定位、應急聯動不夠及時;重大事件特大案件發(fā)生時面臨很大的壓力。
通過GIS系統(tǒng)，可以把前端監(jiān)控設備的具體位置在地圖上標注，在地圖界面上直接觀看視頻，用戶想尋找一個監(jiān)控設備時，無需在整個設備列表中查找，直接在地圖上點擊或搜索關心的監(jiān)控點位，即可看到自己關心的視頻，節(jié)省了大量時間，同時也更加精準更加直觀。在報警發(fā)生時，通過GIS地圖，用戶能夠第一時間確定發(fā)生事件的位置，對應急聯動和指揮調度起到了更有效的支持。
監(jiān)控設備標注到GIS地圖系統(tǒng)
平安城市系統(tǒng)的GIS應用
平安城市、智慧城市是目前安防行業(yè)的主要應用領域，是基于視頻監(jiān)控系統(tǒng)、報警系統(tǒng)、指揮調度系統(tǒng)、GIS地圖系統(tǒng)的綜合集成管理，實現覆蓋市區(qū)縣的整體應急聯動。依托GIS電子地理信息系統(tǒng)，通過視頻圖像信息與空間地理信息的融合，實現視頻圖像信息、視頻前端屬性、視頻區(qū)域信息、警力分布信息、應急聯動信息、以及各類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(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、數據分析系統(tǒng)、信息展現系統(tǒng)為手段，實現對事件數據的收集、分析和輔助決策，對各類資源的組織、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動系統(tǒng)和智慧政務的信息基礎支撐。
平安城市多級架構
對于公安應用來說，報警人現在通常使用自己的手機和公用電話進行報警，但是手機和公用電話的自動定位結果接入到視頻監(jiān)控系統(tǒng)的過程比較復雜，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搜索;而對于指揮調度來說，執(zhí)勤干警或者警車的位置無法即時掌控，導致指揮中心很難迅速根據距離案件發(fā)生地點遠近的情況對執(zhí)勤人員進行調度，容易造成時間的浪費和處置的不及時。
針對于以上問題，可以通過部署音視頻監(jiān)控系統(tǒng)進行針對性的改進。比如在事件多發(fā)地段，安裝語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報警中心進行呼叫通話，并且可以通過旁邊的攝像頭把現場的情況第一時間傳給報警中心，由于報警對講終端是固定的，可以在GIS地圖上標注出經緯度，如果有人報警，第一時間在地圖上能夠顯示出報警發(fā)生地點，并且可以最快速度的了解現場情況，這樣能就很好解決報案時的時間耽擱。而針對如何出警處置的問題，執(zhí)勤民警通過佩戴單兵取證設備，執(zhí)勤車輛安裝車載云臺和車載硬盤錄像機，利用GPS技術和移動通信網絡，建設警用車輛GPS系統(tǒng)，與GIS、接處警、有線通信、無線通信等子系統(tǒng)實現有機集成，把執(zhí)勤民警和執(zhí)勤車輛的位置實時在GIS地圖系統(tǒng)中顯示，這樣當案件發(fā)生時，報警中心第一時間知道了案件發(fā)生地點，也能直觀了解到案件發(fā)生地點周邊執(zhí)勤民警或者執(zhí)勤車輛所在的位置，通過車載設備和單兵設備的對講功能，可以快速派警到現場處理，最大限度的縮短了事件發(fā)生處理的時間。
公安車載視頻定位
智能交通系統(tǒng)的GIS應用
隨著城市經濟的不斷發(fā)展，人口和機動車輛數量迅猛增長，道路交通的壓力越來越大，路口事故時有發(fā)生，嚴重威脅人民群眾的生命財產的安全，一個重要原因就是機動車駕駛人在交警視線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。道路交通違法自動記錄處罰管理系統(tǒng)(也稱“電子警察”系統(tǒng))利用高科技手段，對在道路上發(fā)生的各種違法行為進行自動取證，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(jiān)控，只能通過查詢圖片或者車牌，然后逐個卡口排查，對于一個交通路口，從圖片中查找到一輛車，工作量非常大，更何況不知道違法分子的逃逸路線，與一個卡口相鄰的所有卡口都需要查詢一次，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(tǒng)相結合，就能夠解決以上問題：輸入肇事車輛車牌號及相應查詢條件，如時間/地點/車輛特征等信息，對平臺內所有的高清卡口/電子警察的相關記錄信息進行條件篩選，同時在GIS地圖上，系統(tǒng)會自動將這些行駛記錄首尾相連，將嫌疑車輛的運行軌跡顯示出來，并實時更新狀態(tài)，便于公安機關實施圍追堵截，大大提高辦案效率!
車輛行駛軌跡在GIS系統(tǒng)上顯示
當嫌疑車輛經過高清卡口時，車輛信息上傳到平臺，GIS地圖中相應的卡口位置可提示報警，通過點擊報警點的彈出鏈接，可查看違法記錄和違法抓拍圖片。
車輛報警信息在GIS系統(tǒng)上顯示
聯動相關記錄的彈出
GIS地圖上還可以顯示設備狀態(tài)信息，如前端點位的抓拍設備，車輛檢測設備，治安監(jiān)控設備，流量監(jiān)控設備，信號控制設備等與交通相關的設備都可以進行實時標注，便于值班干警及時了解狀況和派工解決，提高了響應速度。
隨著與實際業(yè)務的深度融合，基于GIS地圖的公安實戰(zhàn)系統(tǒng)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、地圖定位、動態(tài)標注)、位置定位(位置收藏、門牌號、道路、地名)、車輛實時顯示、車輛點名、軌跡回放、速度時間曲線。
報警應用：超速、久坐不動、偏移路線、長時間不在線、異常入網。
指揮調度應用：
實時警力、警力查詢、車輛歷史軌跡、車輛排班、巡控區(qū)域、應急救援。
勤務管理應用：
勤務計劃、警務執(zhí)勤、勤務管理。
森林防火系統(tǒng)的GIS應用
隨著森林保護和林業(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，需要采用先進技術，用高科技手段來加強森防工作，在最短的時間內做出決策和調度，從而為森林滅火贏得寶貴時間，最大限度地減少損失。
傳統(tǒng)的視頻監(jiān)視方式依靠值班員24小時輪流觀測，晝夜監(jiān)控和判斷各個監(jiān)視點傳來的現場視頻圖像。為有效解決傳統(tǒng)視頻監(jiān)視方式下，值班員長時間監(jiān)控易疲勞和工作效率等問題，可以將視頻監(jiān)控系統(tǒng)與GIS地圖結合，實現高效精準管理。森林防火監(jiān)控預警管理系統(tǒng)應運而生，它和森林防火應急指揮管理系統(tǒng)并行工作，是體現在日常工作的預控性管理手段，可實現預先發(fā)現、及早解決和有效預控，從而加強森林防火監(jiān)控管理。將“平時”的森林防火監(jiān)控預警管理與“戰(zhàn)時”的森林防火應急指揮管理有效地結合起來，通過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
一旦煙火自動識別模塊判斷出圖像上有疑似火點，立即自動發(fā)出報警，通知監(jiān)測人員，同時在 GIS地圖上進行火情自動跟蹤和交互確認，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，同時打開多張地圖，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。
自動顯示識別與GIS地圖相結合
該系統(tǒng)支持從防火監(jiān)控區(qū)域內的各個氣象監(jiān)測點，動態(tài)采集處理和存儲溫度、濕度、氣壓、風向、風速等氣象數據，并實時在GIS地圖上顯示。
GIS系統(tǒng)實時顯示氣象數據
其他行業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的GIS應用
針對銀行的盜竊、搶劫、詐騙犯罪活動日趨上升，部署視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以實現對全市離行式和在行式ATM機及營業(yè)網點監(jiān)控設備遠程監(jiān)管。通過GIS地圖把各網點ATM機或網點的探頭在地圖上直觀標注。出現警情時，可第一時間聯動GIS地圖定位，通過銀行專用IP對講系統(tǒng)對現場做雙向語音通話確認，與視頻監(jiān)控畫面復核聯動。銀行運鈔車監(jiān)控系統(tǒng)通過GIS地圖可以實時顯示行駛軌跡和車內外狀況，確保安全。
近年來出現的學校傷害事件和校園附近的交通事故日益增多，學生安全已經成為刻不容緩的事情，中小學可采用視頻監(jiān)控系統(tǒng)對圍墻和出入口監(jiān)控，通過專網將每所學校的監(jiān)控視頻匯總到上級管理部門，結合GIS地圖遠程巡視并對異常事件實時定位聯動，實現轄區(qū)以及全市的校園聯網監(jiān)控，保證給學生安全的學習環(huán)境。此外，校園巡考系統(tǒng)不僅要關注各考場內部的情況，試卷押運車從考試中心運到考場的過程也需要通過GIS地圖實現全程監(jiān)控。
加油站點多面廣，物品易燃易爆，社會治安復雜，全面建設人防、物防、技防相結合的防控體系勢在必行。為實現面向全市乃至全省的加油站聯網監(jiān)控，可以將GIS地圖與加油站視頻監(jiān)控系統(tǒng)結合，從而實現對監(jiān)控設備和消防設備進行日常巡檢，實施有效管理。
GIS地圖應用于監(jiān)控系統(tǒng)的瓶頸
目前，GIS系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)做集成聯動時，由于監(jiān)控系統(tǒng)的點位規(guī)模逐漸增大，使數據量飛速增長，報警信息逐漸增多，GIS系統(tǒng)壓力也隨之增大，而政府不同部門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。服務器方面需要高配硬件，大系統(tǒng)甚至需要服務器集群;網絡方面需要千兆以上網絡;數據方面，要依托大型數據庫，才能實現大量點位的分層顯示，報警信息分級別、分時間段、分用戶遞送。
結束語
視頻監(jiān)控產品在平安城市、智能交通、金融、石油石化等行業(yè)的大規(guī)模應用，使得用戶對安防系統(tǒng)的效能管理、系統(tǒng)運維、操作易用性提出了更高的要求，應用GIS系統(tǒng)所建立的空間數據模型，使智能化視頻監(jiān)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，用戶使用建立在GIS基礎上的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，更加直觀快捷。未來，GIS地圖會深化到視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應用中，并朝著智能化、實戰(zhàn)化、平臺化發(fā)展。
