基于PGIS平臺的武漢警用地理信息系統(tǒng)建設的重點與難點

吳 鋼

（武漢市公安局，湖北 武漢430023）

基于PGIS平臺的武漢警用地理信息系統(tǒng)建設的重點與難點

吳 鋼

（武漢市公安局，湖北 武漢430023）

武漢市作為全國首批警用地理信息基礎應用平臺（以下簡稱PGIS平臺）建設示范城市，在項目建設中經(jīng)歷了三步曲，即PGIS平臺環(huán)境搭建、PGIS平臺數(shù)據(jù)建庫、PGIS應用開發(fā)。作者通過對系統(tǒng)建設目標的分析，總結(jié)探討了該項目建設的九大重點問題和七個難點問題。

PGIS平臺；警用地理信息系統(tǒng)；重點難點；建設目標

一、引 言

武漢市作為全國首批警用地理信息基礎應用平臺（以下簡稱PGIS平臺）建設示范城市之一，2010年1月4日正式啟動了基于PGIS平臺的武漢警用地理信息系統(tǒng)項目建設。在經(jīng)歷了PGIS系統(tǒng)建設的三步曲，即：PGIS平臺環(huán)境搭建(部署PGIS平臺1.5版16個服務、8個工具集、10個模板、1個門戶)(如圖1)、PGIS平臺數(shù)據(jù)建庫(建立警用地理數(shù)據(jù)庫、標準地址庫、業(yè)務地理關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫)(如圖2)、PGIS應用開發(fā)(開發(fā)基于PGIS平臺的綜合查詢、視頻監(jiān)控、GPS定位、實有人口、大情報、警務報備、案事件、旅店業(yè)管理、警衛(wèi)管理、110接處警、與交通的應用接口、與消防的應用接口、IT運維管理等13個應用88個功能)后，武漢PGIS系統(tǒng)已通過了公安部PGIS平臺項目辦的測試和驗收，正式投入了運行，并在服務實戰(zhàn)中初顯成效。

圖1 PGIS平臺運行環(huán)境及部署服務

圖2 PGIS平臺數(shù)據(jù)建庫內(nèi)容

二、系統(tǒng)建設的目標

武漢市警用地理信息系統(tǒng)建設基于PGIS平臺所提供統(tǒng)一的標準規(guī)范、基礎應用服務和工具，以3S空間信息柵格體系結(jié)構(gòu)為架構(gòu)，將地理信息技術(shù)與具體的公安信息系統(tǒng)相結(jié)合，實現(xiàn)了以下3個系統(tǒng)建設目標：

1.公用基礎設施。從用戶對電子地圖的體驗角度來說，警用地理信息系統(tǒng)應該如同公安網(wǎng)一樣，各警種、分局和民警都可以隨時去訪問，以空間的方式（緩沖區(qū)分析、熱點分析、專題圖分析等）操作相同電子地圖上的各圖層資源，而不需要去考慮電子地圖數(shù)據(jù)的維護、更新，從而形成全警、全局“一張圖”。

2.共享服務平臺。從公安資源的優(yōu)化共享配置角度來談，警用地理信息系統(tǒng)的建設實現(xiàn)一個以空間地址作為關(guān)聯(lián)點，將人、案（事）件、物品、地點、機構(gòu)等公安和社會信息進行關(guān)聯(lián)展現(xiàn)的平臺，從而實行對全局信息資源可視化的整合。

3.支撐服務環(huán)境。從公安信息系統(tǒng)對電子地圖的調(diào)用角度來講，各業(yè)務信息系統(tǒng)當需要使用與空間位置相關(guān)的功能時，能直接調(diào)用警用地理信息系統(tǒng)發(fā)布的服務接口，而不再需要對地理信息基礎功能進行重新開發(fā)。

警用地理信息系統(tǒng)建設目標的實現(xiàn)，使PGIS平臺真正融入到公安業(yè)務流程中去，做到“一圖決勝千里”；使PGIS平臺應用在公安信息化中真切體現(xiàn)出雪中送炭的作用，而不僅僅只是錦上添花。

三、系統(tǒng)建設的重點

為了實現(xiàn)以上系統(tǒng)建設的目標，我們將從數(shù)據(jù)的統(tǒng)一，到信息的共享，再到標準規(guī)范的建設，進而到服務的發(fā)布，最終形成全局的綜合應用貫穿于系統(tǒng)建設的全過程，著力解決好九個重點問題：

（一）重點解決好公安網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)到桌面的帶寬問題

警用地理信息系統(tǒng)具有豐富的空間分析能力和強大的可視化展現(xiàn)能力，由于具有共享服務平臺的系統(tǒng)目標，在桌面端電子地圖上展現(xiàn)各種警務工作元素的空間分布狀況，實時監(jiān)控其運行狀態(tài)成為了該系統(tǒng)的常態(tài)化需求：在同時監(jiān)控多路視頻攝像頭的信號和警力、社區(qū)報警求救的實時GPS定位情況的同時，需要從具有10,000,000記錄的全市實有人口圖層中進行屬性查詢，圖層從代理處返回的XML數(shù)據(jù)量又增加500KB左右，在此情況下，數(shù)據(jù)到桌面的帶寬成為了影響性能的瓶頸。因此，在使用客戶端開發(fā)技術(shù)、緩解網(wǎng)絡流量的同時，提升到桌面的帶寬容量是必須要解決好的首要問題。目前武漢市公安網(wǎng)絡中到桌面的帶寬均達到100M。

（二）重點解決好警用基礎地理數(shù)據(jù)的獲取、更新問題

基礎地理信息數(shù)據(jù)是地理信息應用與服務的基礎，是警用公共地理、警用專用地理、業(yè)務地理關(guān)聯(lián)等各種空間業(yè)務數(shù)據(jù)的空間背景。因此，基礎地理圖層必須在滿足現(xiàn)勢性的同時，嚴格按照標準的空間坐標體系和比例尺來制作，要求有很高的定位精度。只有這樣，在其他圖層的數(shù)據(jù)制作過程中，基礎圖層不僅可以作為空間定位參考，而且還可以提供精確的空間坐標信息。如果不很好地解決此問題，警用地理信息系統(tǒng)就是一個空架子，各業(yè)務警種的信息也就沒有了與地理空間相對應的承載體。

（三）重點解決好元數(shù)據(jù)提供的問題

元數(shù)據(jù)是描述數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)，是數(shù)據(jù)的使用者更快、更全面、更有效發(fā)現(xiàn)、訪問、獲取和使用現(xiàn)勢性強、精度高、易管理和易訪問的地理空間數(shù)據(jù)的有效手段。因此，空間數(shù)據(jù)的內(nèi)容、質(zhì)量、狀況等元數(shù)據(jù)信息成為了信息資源有效管理和應用的重要手段。我們通過建立元數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)的方法，讓各基層單位通過元數(shù)據(jù)系統(tǒng)查找、獲取最新的基礎數(shù)據(jù)，在統(tǒng)一的基礎數(shù)據(jù)平臺上建立各類業(yè)務數(shù)據(jù)。

（四）重點解決好警用公共地理數(shù)據(jù)來源、采集與更新的問題

警用公共地理數(shù)據(jù)是多個業(yè)務部門共用的警用地理信息，包括公共場所、道路交通、分區(qū)、門牌號碼、單位、動態(tài)信息、基礎設施等。如不能獲取最權(quán)威、最準確、最實時的數(shù)據(jù)，各業(yè)務警種基于地理空間的業(yè)務分析也就沒有了可信性和可用性。因此，對于公安業(yè)務主管以外的數(shù)據(jù)，我們通過反恐協(xié)調(diào)、數(shù)據(jù)交換、出資購買等三種方法從數(shù)據(jù)的主管部門獲取數(shù)據(jù)，并通過政務網(wǎng)進行數(shù)據(jù)的實時更新。

（五）重點解決好標準地址庫的建設和建立更新機制的問題

標準地址數(shù)據(jù)庫包含了地址信息和空間位置的對應關(guān)系，是業(yè)務信息進行地址匹配的基礎。若重新采集建立標準地址數(shù)據(jù)庫，就要嚴格按照《地址數(shù)據(jù)規(guī)范》和《地址屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)規(guī)范》進行地址的重新規(guī)范；若不具備重新采集的條件，就要以街道、小區(qū)、單位、標志性建筑等一些已定位的空間信息為基礎，建立起一個大的標準地址庫。目前，我們會同市規(guī)劃、房產(chǎn)等多家行政主管部門在政務網(wǎng)上建立了一套地理信息系統(tǒng)，通過重新采集的方法，建立了一套供全市各單位共同使用的標準空間地址數(shù)據(jù)庫，該標準庫與警用地理信息系統(tǒng)通過安全接入平臺進行實時數(shù)據(jù)交換，并制作了公安原有各系統(tǒng)地址庫與該標準空間地址數(shù)據(jù)庫之間的對照表。

（六）重點解決好對PGIS平臺標準的理解問題

要理解吃透數(shù)據(jù)資源類、應用服務類、管理類等3大類、10小類、35個標準或技術(shù)規(guī)范，如果不嚴格按照警用地理信息分類與編碼、圖層分層、數(shù)據(jù)采集工作規(guī)范、元數(shù)據(jù)標準、地理信息應用規(guī)范等一系列的標準規(guī)范進行警用地理信息系統(tǒng)的建設，就無法對全局的警用基礎空間數(shù)據(jù)的建設和地理信息系統(tǒng)的應用與開發(fā)進行統(tǒng)籌規(guī)劃與協(xié)調(diào)。只有掌握了標準，在標準中確定數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查的指標和方法，采用標準對數(shù)據(jù)進行審查，使數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查在統(tǒng)一的標準和規(guī)范下進行，才能避免人為的隨機性；同時又通過標準進一步規(guī)范了從數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)更新、數(shù)據(jù)交換、數(shù)據(jù)庫管理與維護、二次開發(fā)接口、直到最后的成果展示等系統(tǒng)建設實踐的全過程。

（七）重點解決好業(yè)務地理關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的上圖問題

業(yè)務地理關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)是從業(yè)務數(shù)據(jù)庫中提取業(yè)務標識碼、基本信息、地址信息，并通過地址匹配建立地理關(guān)聯(lián)后形成的。因此，業(yè)務數(shù)據(jù)中的地址如何與標準地址庫比對，業(yè)務數(shù)據(jù)如何實時更新上圖是需要著力解決的問題，否則，警用地理信息系統(tǒng)開發(fā)的各業(yè)務警種應用也將失去活力。

（八）重點解決好技術(shù)支撐系統(tǒng)的建設問題

技術(shù)支撐系統(tǒng)主要是指與硬件相關(guān)的系統(tǒng)，向警用地理信息系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)或者為警用地理信息系統(tǒng)提供服務，如：GPS定位系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)、各種報警系統(tǒng)、安全接入平臺等等。此類系統(tǒng)的數(shù)據(jù)大都不在公安網(wǎng)中，因此主要解決好這些信號通過安全接入平臺，以最小延時接入到公安網(wǎng)，并轉(zhuǎn)發(fā)到警用地理信息系統(tǒng)中的問題。

（九）重點解決好警用地理信息系統(tǒng)應用的需求調(diào)研問題

在警用地理信息系統(tǒng)的需求調(diào)研中，會不可避免地出現(xiàn)兩種情況：一種是業(yè)務部門只知道本警種業(yè)務流程，對地理信息系統(tǒng)全然不知，無法提出應用需求；另一種是業(yè)務部門對警用地理信息系統(tǒng)的期望值很高，很具前瞻性地提出一些目前技術(shù)上根本無法實現(xiàn)的需求。針對這兩種情況，我們采取了軟件工程中的原型法，先開發(fā)出一個應用原型，供業(yè)務部門首先認識基于本業(yè)務的警用地理信息系統(tǒng)，再讓業(yè)務部門結(jié)合自身公安業(yè)務進行細化需求，從而保證了系統(tǒng)建設的時間周期。

四、系統(tǒng)建設的難點

我們在圍繞解決以上九個系統(tǒng)建設中的重點問題時，深刻認識到存在以下七大難點：

（一）獲取數(shù)據(jù)困難

在警用地理信息系統(tǒng)建設中，上面已經(jīng)談到需要大量的數(shù)據(jù)支撐，有些數(shù)據(jù)我們可以通過協(xié)調(diào)公安本身的業(yè)務部門和社會單位來獲得，但仍有相當一部分數(shù)據(jù)由于是要跨行業(yè)獲得，不同部門的利益沖突使得這些數(shù)據(jù)難以獲得；即便能一次性地獲得數(shù)據(jù)，也難以保證數(shù)據(jù)的現(xiàn)勢性。

（二）數(shù)據(jù)建設方面的困難

由于提供數(shù)據(jù)各單位自身行業(yè)和業(yè)務系統(tǒng)的應用特點，造成提供給我們的數(shù)據(jù)存在以下問題：1.數(shù)據(jù)格式不匹配問題：數(shù)據(jù)具體字段的屬性定義不盡相同。2.數(shù)據(jù)本身存在錯誤問題：由于多方獲得數(shù)據(jù)，在導入數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)集成匯總后，發(fā)現(xiàn)一個地方在空間表現(xiàn)上表示為不同的地點等。3.警用地理信息分類與代碼方面的問題：分類不清晰、不好界定，從測繪部分獲取的數(shù)據(jù)沒有按標準要求增加分類代碼內(nèi)容，無法入庫。4.警用地理信息屬性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方面的問題：由于多方獲得數(shù)據(jù)，而各單位對自身數(shù)據(jù)屬性的定義與標準存在較大的分歧。因此，我們在獲得數(shù)據(jù)后，對數(shù)據(jù)的修改、審核、入庫異常困難。

（三）標準地址庫的建設困難

重新規(guī)范采集標準地址的周期長，我市184萬標準地址數(shù)據(jù)庫經(jīng)過一年的重新規(guī)范采集，目前仍在采集進行中。

（四）業(yè)務地理關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的實時更新上圖困難

由于有些公安業(yè)務系統(tǒng)無法進行與警用地理信息系統(tǒng)的接口改造，加之標準地址庫又未采集完成，因此利用時間戳進行數(shù)據(jù)抽取，再通過定時地址匹配任務的方法來進行實時更新的業(yè)務地理關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)上圖率極低。

（五）技術(shù)支撐系統(tǒng)的建設困難

由于政策層面和經(jīng)費原因，110指揮調(diào)度所必需的移動電話報警預定位等技術(shù)支撐系統(tǒng)很難建成。

（六）警用地理信息系統(tǒng)如何與公安業(yè)務相結(jié)合，產(chǎn)生應用實效困難

一方面，由于PGIS平臺自身功能有一個不斷完善的過程，造成使用警用地理信息系統(tǒng)在大數(shù)據(jù)量下進行空間分析查詢的性能明顯不能滿足實際工作需要；另一方面，各級領(lǐng)導和廣大民警的期望值很高，提出的需求又受到了PGIS平臺所能提供服務的限制，所以進行簡單功能低水平的應用尚可，一旦要基于PGIS平臺開發(fā)真正能與日常警務管理流程、犯罪分析與預防、指揮決策等警務實戰(zhàn)密切結(jié)合的深層次應用就顯得力不從心。

（七）保密及公安網(wǎng)中網(wǎng)的實際存在，不可避免地造成PGIS平臺多次部署的困難

由于技偵、警衛(wèi)等部門工作的特殊性和保衛(wèi)預案的絕密性等保密問題，和110指揮調(diào)度專網(wǎng)、視頻管理專網(wǎng)等對可靠性和安全性的特殊要求，造成PGIS平臺中的多次部署。

五、結(jié)語

武漢警用地理信息系統(tǒng)的建設，由于以明確的系統(tǒng)建設目標為指導，以圍繞系統(tǒng)建設的九個重點問題為主線，初步彰顯了警用地理信系統(tǒng)促進信息資源整合、推動扁平化指揮水平、提升快速反應能力、服務社會治安防控和推動社會管理創(chuàng)新的成效。下一步，我們將以七個難點問題作為突破口，擴展研發(fā)警用地理應用、健全制度、探索總結(jié)警用地理信息技戰(zhàn)法，力爭在服務實戰(zhàn)中發(fā)揮更大作用。

［1］警用地理信息系統(tǒng)解決方案.ESRI中國（北京）有限公司，2007.

［2］PGIS平臺軟件安裝部署手冊.公安部信息中心，2009.

［3］PGIS平臺服務二次開發(fā)手冊.公安部信息中心，2009.

［4］蔣平.數(shù)字警務綜合信息平臺技術(shù)研究及應用[J].警察技術(shù)，2006(5).

D631

A

1673 2391（2011）04006703

20110530

吳鋼（1970），男，重慶人，武漢市公安局信息通訊處主任科員，北京大學軟件工程碩士，工程師。

【責任編校：邊 草】