基于GIS的石家莊城市網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

摘 要：該文基于筆者多年從事GIS系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)， 以想定的城市網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控開(kāi)發(fā)為研究背景，探討基于 WebGIS 的城市網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控地理信息系統(tǒng)組成，利用SuperMap空間數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行城監(jiān)控點(diǎn)的空間信息和屬性信息的存儲(chǔ)、可視化查詢(xún)和修改的思路，為維護(hù)社會(huì)安全提供了有力的技術(shù)保障。

關(guān)鍵詞：Web 2.0 AJAX SuperMap

中圖分類(lèi)號(hào)：TP3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1674-098X（2013）04（c）-0005-02

隨著改革開(kāi)放的深入和市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城市流動(dòng)人口大量增加，帶來(lái)許多不安定因素，社會(huì)治安形式嚴(yán)峻，刑事案件、搶劫案件、盜竊案件居高不下。針對(duì)這一日益突出的社會(huì)安全問(wèn)題，中央提出對(duì)社會(huì)治安進(jìn)行綜合治理，并把創(chuàng)建安全文明小區(qū)、創(chuàng)建平安企業(yè)作為社會(huì)治安綜合治理的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

社會(huì)治安監(jiān)控系統(tǒng)作為監(jiān)控中心平臺(tái)，涉及的工作對(duì)象包羅萬(wàn)象，而且眾多的工作對(duì)象均具有與地理位置密切相關(guān)的屬性，傳統(tǒng)的信息系統(tǒng)中沒(méi)有地理位置信息的管理，在實(shí)際工作中帶來(lái)許多不便。這時(shí)候需要一個(gè)視頻監(jiān)控綜合應(yīng)用管理平臺(tái)，集成了統(tǒng)一管理、集中監(jiān)控、流媒體轉(zhuǎn)發(fā)、存儲(chǔ)點(diǎn)播、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、遠(yuǎn)程指揮、視頻會(huì)議、目標(biāo)識(shí)別、GIS應(yīng)用、GPS定位等多種功能于一身，可以滿(mǎn)足各系統(tǒng)對(duì)圖像資源統(tǒng)一調(diào)度、突發(fā)事件應(yīng)急指揮、區(qū)域統(tǒng)一集中實(shí)時(shí)監(jiān)控、區(qū)域日常巡查、圖像資源相互協(xié)作共享等各種應(yīng)用。

全國(guó)各地報(bào)警與視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展非常迅速，在基層公安機(jī)關(guān)打擊、預(yù)防違法犯罪方面起到了良好的作用。同時(shí)，由于系統(tǒng)應(yīng)用的不斷深入，系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，系統(tǒng)的整合需求日益強(qiáng)烈，各級(jí)公安機(jī)關(guān)也對(duì)遠(yuǎn)程圖像資源共享提出了新的要求，諸警種跨區(qū)域圖像共享需求日益增多，治安動(dòng)態(tài)視頻監(jiān)控系統(tǒng)管理范圍不斷加大。因此，要充分利用社會(huì)監(jiān)控資源，整合社會(huì)資源，進(jìn)一步提高公安機(jī)關(guān)對(duì)違法犯罪的快速反應(yīng)和有效處置能力就成了當(dāng)前社會(huì)安全需求的重點(diǎn)。

1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介

視頻監(jiān)控系統(tǒng)采用基于嵌入式技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)，選用H3C硬件系統(tǒng)，該系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)集中管理和網(wǎng)絡(luò)傳輸為核心，完成信息采集、傳輸、控制、管理和儲(chǔ)存的全過(guò)程，能夠架構(gòu)在局域網(wǎng)/城域網(wǎng)/廣域網(wǎng)之上，并與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接。GIS模塊部分為我中心進(jìn)行開(kāi)發(fā)并與H3C平臺(tái)進(jìn)行對(duì)接。其中系統(tǒng)最終用戶(hù)預(yù)計(jì)是55個(gè)，最終可能擴(kuò)展為100多個(gè)，為了充分利用資源，減少系統(tǒng)維護(hù)的投入，采用B/S架構(gòu)，這樣即減少地理信息數(shù)據(jù)維護(hù)的工作量，又把對(duì)客戶(hù)端的設(shè)備及軟件需求降到最低。

1.1 系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

報(bào)警與監(jiān)控系統(tǒng)是在整合公安和社會(huì)報(bào)警與監(jiān)控資源的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)信息在產(chǎn)生、存儲(chǔ)、傳輸、處理過(guò)程中的安全措施，實(shí)現(xiàn)公安機(jī)關(guān)和政府有關(guān)部門(mén)對(duì)報(bào)警與圖像信息的共享。

報(bào)警與監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的目標(biāo)為：

（1）制定視音頻圖像的編碼、存儲(chǔ)、傳輸、控制標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)視音頻信號(hào)的互聯(lián)互通。（2）實(shí)時(shí)圖像和歷史圖像回放質(zhì)量符合公安實(shí)戰(zhàn)的要求，傳輸網(wǎng)絡(luò)保證視頻傳輸?shù)募皶r(shí)性和可靠性。（3）優(yōu)先保證報(bào)警信號(hào)的傳輸，為報(bào)警信號(hào)的傳輸預(yù)留緊急通道。（4）建立完整、嚴(yán)密、可靠的認(rèn)證體系，為系統(tǒng)的運(yùn)行和管理提供安全保障。（5）與現(xiàn)有的公安接警指揮系統(tǒng)（110、122、119等）在統(tǒng)一平臺(tái)上運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)報(bào)警信息與圖像信息有機(jī)聯(lián)動(dòng)。（6）系統(tǒng)應(yīng)該具有良好的擴(kuò)展性，能在規(guī)模、監(jiān)控層次和功能等方面進(jìn)行擴(kuò)展。

1.2 系統(tǒng)框架

系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思路使用三層模型，如圖1所示。

按照這個(gè)結(jié)構(gòu)，我們?cè)O(shè)計(jì)如下的系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖2。

1.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

“城市網(wǎng)絡(luò)城市地理信息系統(tǒng)”是一個(gè)以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、GIS（地理信息系統(tǒng)）、圖像處理、自動(dòng)控制等高新技術(shù)為支撐，綜合視頻監(jiān)控信息、地理位置信息、文字?jǐn)?shù)據(jù)信息于一體的GIS，對(duì)柳州市城區(qū)報(bào)警與電子網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的室外監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行查詢(xún)、分析和管理的信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠管理數(shù)據(jù)信息并以地圖方式顯示結(jié)果，將傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控帶入到可視化空間中，大大提高管理水平。城市網(wǎng)絡(luò)地理信息系統(tǒng)采用北京超圖地理信息技術(shù)有限公司的WebGIS軟件SuperMap IS開(kāi)發(fā)平臺(tái)。在該系統(tǒng)中，充分發(fā)揮了SuperMap IS開(kāi)發(fā)平臺(tái)技術(shù)的先進(jìn)性。

1.4 圖與表

（1）整個(gè)系統(tǒng)傳輸方式非常靈活，可利用已有光，可利用已有專(zhuān)線網(wǎng)絡(luò)，更可利用公眾寬帶網(wǎng)，將端監(jiān)控點(diǎn)的音視頻、控制、報(bào)警信號(hào)以模擬信號(hào)、字的方式傳輸?shù)缴霞?jí)監(jiān)控中心，非常符合、貼近不城市的復(fù)雜環(huán)境、特殊需求。（2）監(jiān)控中心的核心設(shè)備為模擬矩陣和數(shù)字硬盤(pán)像機(jī)（DVR），同時(shí)具備一套功能強(qiáng)大、集成度很的綜合監(jiān)控平臺(tái)軟件，能夠管理、控制模擬（矩）、數(shù)字（DVR、網(wǎng)絡(luò)視頻服務(wù)器）設(shè)備和信號(hào)的件平臺(tái)。（3）矩陣系統(tǒng)對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行切換上屏幕墻監(jiān)，DVR則將傳統(tǒng)的模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳輸，通過(guò)智能化的計(jì)算機(jī)軟件處理，這就形成了模數(shù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的監(jiān)控系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)視頻/音頻的數(shù)字化、系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化、應(yīng)用的多媒化和管理的智能化。

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2.1 地圖服務(wù)

地圖服務(wù)使用AJAXmap體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行展現(xiàn)。AJAXmap主要分為地圖服務(wù)端，AJAXmap服務(wù)端和AJAXmap客戶(hù)端。

AJAXmap的客戶(hù)端是指開(kāi)發(fā)者使用ajaxmap控件開(kāi)發(fā)出的web應(yīng)用程序。AJAXmap的客戶(hù)端主要功能就是利用ajaxmap控件的屬性與方法進(jìn)行地圖基本參數(shù)的設(shè)定與提交，負(fù)責(zé) GIS功能相關(guān)參數(shù)的設(shè)定與提交，同時(shí)可以設(shè)定地圖在客戶(hù)端顯示的位置等信息。

2.2 監(jiān)控和地圖互動(dòng)

WebGIS上與監(jiān)控平臺(tái)對(duì)接采用聯(lián)動(dòng)的方式，即根據(jù)地圖上監(jiān)控點(diǎn)保存的對(duì)應(yīng)球機(jī)的ID組成一個(gè)UDP協(xié)議數(shù)據(jù)包由WebGIS服務(wù)器向本機(jī)指定的端口發(fā)送指令（CU監(jiān)聽(tīng)UDP的10998端口，以接收外部的播放請(qǐng)求），客戶(hù)端在啟用協(xié)定端口的監(jiān)聽(tīng)的前提下，客戶(hù)端監(jiān)控平臺(tái)處理協(xié)定端口收到的數(shù)據(jù)包，根據(jù)解析好的UDP消息中所帶的參數(shù)，進(jìn)行相應(yīng)的處理向視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器請(qǐng)求指定的攝像機(jī)視頻如圖視頻監(jiān)控與WebGIS互動(dòng)流程圖。當(dāng)請(qǐng)求的攝像機(jī)視頻已經(jīng)在某個(gè)窗格上播放了，則直接回復(fù)OK；播放的視頻默認(rèn)在第一個(gè)可用通道播放，如果所有窗格都已經(jīng)占滿(mǎn)了，則在第0個(gè)通道播放，覆蓋原來(lái)窗格播放的視頻。播放了視頻以后，一分屏顯示；當(dāng)有預(yù)置位調(diào)用的時(shí)候，直接下發(fā)預(yù)置位調(diào)用命令，不考慮云臺(tái)控制權(quán)限；當(dāng)用戶(hù)處在非實(shí)時(shí)監(jiān)控頁(yè)面時(shí)，自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到實(shí)時(shí)監(jiān)控頁(yè)面。云臺(tái)的控制權(quán)還是在全球眼客戶(hù)端，WebGIS和全球眼客戶(hù)端平臺(tái)是相對(duì)獨(dú)立的。

2.3 查詢(xún)與分析

本系統(tǒng)于WEB GIS結(jié)合，提供多種頁(yè)面形式供用戶(hù)瀏覽，用戶(hù)可在電子地圖上點(diǎn)擊視頻點(diǎn)獲得當(dāng)前監(jiān)控路口圖像。同時(shí)可以進(jìn)行地圖的定位查詢(xún)，結(jié)合各種安保專(zhuān)題數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)展，提供經(jīng)歷分布查詢(xún)、分區(qū)域查詢(xún)、單位場(chǎng)所的綜合關(guān)聯(lián)查詢(xún)以及監(jiān)控點(diǎn)查詢(xún)。監(jiān)控點(diǎn)區(qū)域分布的分析，結(jié)合案事件進(jìn)行分析，迅速挖掘出有用信息。

3 結(jié)語(yǔ)

較以往的視頻監(jiān)控平臺(tái)，本系統(tǒng)主要體現(xiàn)以下幾個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)：

（1）實(shí)現(xiàn)監(jiān)控點(diǎn)的地理定位，使監(jiān)控點(diǎn)可視化表現(xiàn)于地圖上。

（2）采用先進(jìn)的WebGIS技術(shù)使得系統(tǒng)易于擴(kuò)展、升級(jí)。

（3）WebGIS平臺(tái)采集了監(jiān)控平臺(tái)告警信息，可以進(jìn)行告警定位。

但是，由于此次WebGIS與監(jiān)控平臺(tái)的對(duì)接沒(méi)有實(shí)質(zhì)的把兩個(gè)系統(tǒng)綜合集成，給用戶(hù)造成使用兩個(gè)系統(tǒng)的效果，最好的方式是監(jiān)控平臺(tái)把GIS嵌入到本身的系統(tǒng)中作為一個(gè)管理綜合平臺(tái)或者監(jiān)控平臺(tái)嵌入WebGIS中，基本的業(yè)務(wù)可以在WebGIS中完成。通過(guò)本系統(tǒng)的實(shí)踐，我們充分體驗(yàn)了SuperMap IS的優(yōu)勢(shì)，SuperMap IS完全具備了部署企業(yè)型WebGIS項(xiàng)目能力。

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