张东雷 张鹏
国网内蒙古东部电力有限公司奈曼旗供电分公司 内蒙古 通辽市 028300
摘要:作为许多工程领域的应用热点，地理信息系统（GIS）在很多领域具备较高应用价值，本文针对传统的城市管理系统指挥调度管理信息化程度低、对资源的统一管理不够灵活、指挥调度没有科学的评判依据等问题,利用GIS系统的二三维动态化技术,将应急与监控一体化,实现对可控资源的统一管理调度,科学地实现联动指挥调度,结合智能手机端,实现移动调度,针对调度任务实行科学的评价学习,达到改进指挥调度方式的目的。
关键词:应急监控;视频;地理信息系统
地理信息系统(GIS)技术在近些年来发展的越来越成熟，应用的领域也越来越多。目前，警用GIS的开发在公安系统也取得了一定的应用效果。近年来，国家大力提倡平安城市的建设，从而视频管理调度系统就显得尤其重要。
一、系统总体设计
1.系统概述。本文研究的城市治安网络视频监控管理系统采用了三层架构，通过对监控设备、监控客户端、检索客户端的管理，该系统能够提供数据库、应用、通信、集中录像、数据检索等服务。
2.体系结构。为满足城市治安网络视频监控管理系统实际应用需求，设计采用了客户机/服务器（C/S）模式，由此系统的客户端分成了五部分，即用户管理、视频监控、历史视频检索、状态监控、设备管理客户端。
3.GIS模块的目标和功能。GIS模块属于城市治安网络视频监控管理系统的重要组成，该模块同时也属于本文研究的核心内容，在GIS的支持下，GIS模块实现了地图显示、信息查询、告警提示、动态更新地图信息、最短路径显示共五方面功能。
二、系统逻辑结构设计
系统主要实现监控信息标准化,在二三维电子地图上指挥、资源管理调度、案件处理及与智能手机端进行交互等逻辑功能。系统中心管理端和智能手机端的主要功能模块如图2所示。本调度指挥系统采用“客户端-服务中心端”两级管理模式,客户端运行在智能手机客户端上的app,使得用户可以随时上报案件,工作人员能实时处理任务。服务中心端是在windows平台上开发部署监控管理平台,实现对所有资源的统一管理,调度中心实现对管辖区内域的资源统一管理。每部分子系统在数据库中具有相应的存储信息。
1.服务中心端功能。(1)电子地图。采用二三维联动的方式,运用地理标绘技术,结合电子白板功能,进行实时指挥。将资源集成到二维电子地图上面,针对不同区域的监控资源和事件的处理,通过GIS技术连接起来,实现资源的共享与互通。(2)资源管理。通过后台的资源管理界面,可以直接对各类资源进行录入、修改、动态调用等。主要资源包括视频监控设备、消防应急设备、单兵车载、工作人员等等。(3)案件处理。工作人员或者管理人员都可以通过智能手机客户端上报事件到服务器端,当系统端接收到上报的事件之后,由相应的管理员进行审批和决策之后,进行任务指挥和资源调度阶段。(4)统计分析。统计分析功能主要是用于统计数据资源,通过事件发生的时间,地点等等分析,绘制出各种统计图或者专题图,用于分析预测事件发生的频率,位置等等可能性。它有利于数据的挖掘利用。
2.数据库设计。系统的数据库主要分为两大部分,由于系统结合GIS技术,在数据存储方面需要存储电子地图信息,以及业务资源信息等,系统需要使用空间数据库以及关联数据库。空间数据库,是指存放系统所需的地理空间数据,用于定位展示案件发生的位置,准确进行指挥调度。关联数据库,用于存储我们的业务逻辑数据,针对系统的资源管理,案件管理,任务管理等等功能,我们需要用关联数据库来存放我们的业务数据。(1)设计空间数据库:GIS具有对空间数据和属性数据进行输入输出等功能。系统的空间数据库主要为了管理区域地理信息可视化显示以及专题图的构建。
系统采用的是国内超图公司SUPERMAP DESPRO.NET来对地图数据进行处理。(2)业务数据库采用SQL SERVER 2008。业务数据库可以实现资源的可控管理和动态跟踪,作为查询和存档的基础数据,也是用户管理的基础、系统运行的保证。
三、核心技术
1.视频监控技术。在城市管理与建设的复杂性以及多元化的环境下,针对多平台,多厂商的监控设备,在实际开发过程中需要实现不同厂商监控设备之间的兼容匹配,通过系统对外提供统一的接口调用,屏蔽物理层上监控设备的差异信息,即在中间层屏蔽视频的不同厂商的不同型号的设备,增强系统的可扩展性。如下针对两个厂商的视频设备进行说明,在系统中使用了大华科技和海康威视的监控设备。为使系统有更好的扩展性,系统运用了GIS和监控设备的软件开发包进行二次开发。通过MFC库,它是封装的windows API函数库可以快速响应程序,自带的C++类库可以快速开发成熟的框架,采用网络协议TCP/IP和RTP,实现socket通信的方式来实现功能的扩展,主要实现了,实时截图、录像、录像回放、实现语音、实行定位、报警与行为分析的功能。利用上面的功能电子地图上实现二三维的资源联动调度。实施流程如下:首先通过警情复核,基于电子地图,快速搜索出案事件周边监控信息,可调取实时视频或录像视频对报警信息进行复核,避免误警,提高处警效率;然后实施警力调度,根据监控设备、车载设备等上报的GPS位置信息[1 0],确定报警案发地点周边的警力信息,可与单兵、车载无线对讲终端进行语音通话,通知对方采取应急机制,前往围堵截获嫌疑车辆或处理应急事件。
2.任务评价模型。任务分级评价体系,主要为了提升任务完成程度,需要结合任务完成的各方面因素来对该任务完成程度给予评价,得出一个评价等级。用于系统的统计分析提供可靠的数据来源。常见的评价指标权重的分配方法有层次分析法、主成分分析法、德尔菲法、两两比较法等,方法虽不同却都能够比较准确的确定权重。为了尽可能的提出一种科学的评价体系,系统运用模糊数学建立评价体系,利用层次分析法结合专家意见确定影响因素的权重,综合得出任务完成的等级评价。
四、具体功能模块的实现
1.图形工具模块。图形工具模块涉及地图的大小控制、自动滚屏等功能，各功能的实现如下所示：（1）大小控制。选择了鼠标缩放中心点作为显示屏幕中心的方法，通过重新计算缩放倍数和各点坐标可实现地图的大小控制。在（2）自动滚屏。自动滚屏的实现需要获得图形滚动后的缩放倍数和中心点坐标，这就需要随时获得鼠标移动过程光标所在位置、获取区域大小、获取当前地图显示的视野范围及中心点坐标、判断滚动信息，最终显示图形即可实现该功能。
2.最短路径功能。作为GIS领域的研究重点，最短路径同样属于研究的核心内容。（1）设计流程。为实现城市交通网最短路径的分析，图论中的网络分析理论需要在其中得到应用，而这需要首先得到网络理论中的网络图。对于城市治安网络视频监控管理系统来说，数字化矢量地图属于城市道路网络的主要表现形式，最短路径功能设计需要将数字化矢量地图的节点弧关系抽象为图的结构，由此开展的预处理工作流程可以概括为：“原始道路图→创建拓扑关系、生成拓扑文件→打开拓扑关系初始化网络→最短路径分析”。（2）矢量地图表达。道路的集合属于城市交通枢纽的重点，但受城市道路特点影响，道路网络图往往存在地理位置复杂程度高、交接模式复杂的情况，为了避免这种情况带来的道路间拓扑关系影响最短路径功能搜索效率。
本文提出了基于GIS和视频监控的城市指挥调度系统的设计和实现,并给予了一些关键技术的运用于研究,如GIS。系统运用GIS的可视化技术实现了城市资源的调度管理,采用视频监控技术对区域进行实时的监控,从系统架构和数据库等方面提升了城市调度指挥的科学性,技术性和合理性,对同类平台或系统的设计具有一定的参考。
参考文献：
[1]陈亚.基于GIS的营区信息管理系统的设计[J].电子技术与软件工程,2018(10):71.
[2]邢侯.基于GIS的治超数据采集与视频监控系统设计与开发[J].电脑编程技巧与维护,2018(21):10-11+