警情時(shí)空分析研判應(yīng)用系統(tǒng)研發(fā)探析

【摘要】隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，犯罪已向多發(fā)性、流竄性、規(guī)律性等方向發(fā)展。不同案件類型有不同的作案規(guī)律，同一犯罪者多次作案后也有相應(yīng)的作案規(guī)律。本文通過對警情數(shù)據(jù)的時(shí)空挖掘，總結(jié)警情數(shù)據(jù)的時(shí)空規(guī)律，在相關(guān)時(shí)空分析研判模型的基礎(chǔ)上，針對現(xiàn)今警情時(shí)空分析研判應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā)思路作了簡要介紹，著重分析了系統(tǒng)的功能，希望給相關(guān)機(jī)構(gòu)以及從事警情研判工作的警務(wù)人員提供一定的借鑒。

【關(guān)鍵詞】警情；時(shí)空；分析研判；應(yīng)用系統(tǒng)

引言

隨著城市現(xiàn)代化發(fā)展，對公安工作提出了越來越高的要求。案件的發(fā)生與地理環(huán)境密不可分，傳統(tǒng)的基于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)的警情分析已逐漸滿足不了日益增長的犯罪數(shù)據(jù)以及不斷變化的犯罪模式。地理信息系統(tǒng)時(shí)空數(shù)據(jù)分析方法的出現(xiàn)為警情信息的可視化研判提供了可靠地理論與技術(shù)依據(jù)，為海量時(shí)空數(shù)據(jù)挖掘指明了方向。利用環(huán)境犯罪學(xué)的相關(guān)理論以及地理信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)警情數(shù)據(jù)的可視化挖掘與時(shí)空分析研判，將為警務(wù)人員分析警情、制定策略提供新的解決思路與方法，必將提高警務(wù)人員的業(yè)務(wù)水平，發(fā)揮地理信息技術(shù)在公安領(lǐng)域的強(qiáng)大效用。

1、系統(tǒng)概述

警情時(shí)空研判系統(tǒng)是在整合和利用現(xiàn)有資源條件的基礎(chǔ)上，建立一個(gè)統(tǒng)一的語音、數(shù)據(jù)、圖像融合的智能研判分析指揮平臺(tái)，使之成為公安基礎(chǔ)信息采集中心、資源服務(wù)中心、調(diào)度指揮中心和智能決策中心。應(yīng)用先進(jìn)的現(xiàn)代通信、多媒體網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化控制等理論與技術(shù)，以現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)，以GIS地理信息系統(tǒng)為支撐，以有、無線通信系統(tǒng)為紐帶，建立一個(gè)立足公安、面向社會(huì)的多功能、現(xiàn)代化、智能化指揮中心，形成一個(gè)系統(tǒng)集成化、信息一體化、辦公自動(dòng)化、管理動(dòng)態(tài)化、決策科學(xué)化的公安業(yè)務(wù)信息化運(yùn)行機(jī)制。

2、系統(tǒng)業(yè)務(wù)運(yùn)行處理流程（如圖1）

從圖1可知，警情時(shí)空研判系統(tǒng)的業(yè)務(wù)運(yùn)行處理流程分為三個(gè)流程，即警情采集、警情分析、警情研判。

（1）警情采集：系統(tǒng)從提交的各種數(shù)據(jù)，包括檔案數(shù)據(jù)、在線填報(bào)數(shù)據(jù)和其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)中提取對警情研判分析系統(tǒng)有用的數(shù)據(jù)。（2）警情分析：系統(tǒng)通過對采集來的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)入庫后，對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和智能分析，實(shí)現(xiàn)警情的態(tài)勢展示，通過對外接口進(jìn)行信息發(fā)布和對外提供數(shù)據(jù)。（3）警情研判：系統(tǒng)通過結(jié)合時(shí)空位置信息進(jìn)行警情研判分析，形成分析報(bào)告，通過外部接口為其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支持。

3、研發(fā)思路

3.1以可視化地理信息平臺(tái)為基礎(chǔ)

充分結(jié)合公安部門的潛在需求，使系統(tǒng)成為一個(gè)綜合性的以可視化地理信息平臺(tái)為基礎(chǔ)，以時(shí)空信息分析研判、指揮調(diào)度為核心，集警情分析、調(diào)度指揮、警務(wù)態(tài)勢、警情研判、綜合決策等功能為一體的綜合應(yīng)用系統(tǒng)，真正實(shí)現(xiàn)信息多元化、分析綜合化、決策智能化。

3.2采用分層模塊化設(shè)計(jì)

采用分層模塊化設(shè)計(jì)思路，充分體現(xiàn)了平臺(tái)、業(yè)務(wù)的相互獨(dú)立。各業(yè)務(wù)處理功能模塊相分離，業(yè)務(wù)流程可靈活定義，功能模塊可靈活組合。分層次的設(shè)計(jì)理念，使系統(tǒng)更穩(wěn)定、更可靠，更便于擴(kuò)展和升級，而且一旦發(fā)生故障，也非常便于故障的隔離排除。

4、系統(tǒng)使用模型

警情時(shí)空分析研判系統(tǒng)是建立在大量犯罪地理與統(tǒng)計(jì)學(xué)模型上的，主要包括以下幾大模型：

4.1警情時(shí)間序列預(yù)測模型

時(shí)間序列預(yù)測模型是以一定的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間序列建模，并對未來一段時(shí)間的事件進(jìn)行預(yù)測。警情時(shí)間序列預(yù)測模型將已有的警情數(shù)據(jù)進(jìn)行分類按轄區(qū)建立模型，并對目標(biāo)轄區(qū)未來一段時(shí)間的警情數(shù)量進(jìn)行預(yù)測。

4.2警情地理環(huán)境相關(guān)性模型

案件的發(fā)生與地理環(huán)境密切相關(guān)，不同案件類別其高發(fā)的地理環(huán)境也不相同。警情地理環(huán)境相關(guān)性模型將人文和自然兩方面的各種地理環(huán)境因子進(jìn)行梳理，并與警情數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，確定不同城市、不同經(jīng)濟(jì)社會(huì)環(huán)境下，不同警情高發(fā)的地理環(huán)境，為警情時(shí)空分析研判提供指導(dǎo)。

4.3警情時(shí)空態(tài)勢模型

結(jié)合時(shí)空兩方面因素，對警情時(shí)空態(tài)勢進(jìn)行建模，超越傳統(tǒng)意義上基于關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的時(shí)間態(tài)勢模型，從空間上考慮警情的時(shí)空發(fā)展態(tài)勢，包括高發(fā)時(shí)段、高發(fā)地域、高發(fā)人群等等。

4.4警情時(shí)空擴(kuò)散模型

警情態(tài)勢的發(fā)展是不斷變化的過程，與人的活動(dòng)有密切關(guān)聯(lián)。環(huán)境犯罪學(xué)的相關(guān)理論認(rèn)為犯罪是不斷選擇的過程，地理環(huán)境會(huì)影響犯罪人的選擇。因此依據(jù)不同的空間要素，從時(shí)間和空間兩個(gè)維度上對警情時(shí)空擴(kuò)散進(jìn)行建模，利用元胞自動(dòng)機(jī)模擬警情的時(shí)空擴(kuò)散趨勢，并加入反饋機(jī)制，模擬警務(wù)對策干預(yù)下的警情時(shí)空擴(kuò)散情況。警情的時(shí)空擴(kuò)散模擬具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，將為警務(wù)對策的提前制定指明方向。

5、系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能

5.1警情時(shí)空態(tài)勢管理

5.1.1案件查詢定位

依托地理信息技術(shù)，案事件的查詢定位主要有屬性查詢、空間查詢兩種方式。

5.1.2四色預(yù)警

四色預(yù)警針對單位和案件類型，設(shè)定預(yù)警臨界值。在預(yù)警的周期內(nèi)，當(dāng)實(shí)際案發(fā)數(shù)超過臨界值時(shí)，根據(jù)不同的預(yù)警模型和分級模型，計(jì)算出預(yù)警級別和預(yù)警范圍，系統(tǒng)自動(dòng)的給出預(yù)警提示。通過實(shí)現(xiàn)該四色預(yù)警功能，可以及時(shí)掌握各轄區(qū)的警情數(shù)量和警情級別，實(shí)現(xiàn)預(yù)警功能、警情分布展現(xiàn)功能、警情統(tǒng)計(jì)功能、考核評分功能，并通過上述功能的實(shí)現(xiàn)，為領(lǐng)導(dǎo)指揮決策，部署調(diào)整警力，適時(shí)啟動(dòng)或調(diào)整勤務(wù)等級提供決策依據(jù)。

5.1.3周邊資源查詢

通過緩沖查詢某個(gè)案事件或多個(gè)案事件預(yù)定范圍內(nèi)的各種資源信息（單位、場所、設(shè)施、人口、警力等），查詢結(jié)果以列表形式顯示，并在地圖上展現(xiàn)。在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)點(diǎn)周邊、線周邊、面周邊要素查詢，查詢周邊重要資源信息。

5.1.4案件統(tǒng)計(jì)分析

從案件類型、發(fā)案時(shí)段、起止時(shí)間等組合篩選條件，對一定區(qū)域（分局、派出所、社區(qū)）的案件數(shù)量進(jìn)行專題統(tǒng)計(jì)分析，提供柱狀圖、餅狀圖兩種展現(xiàn)形式。將柱狀圖、餅狀圖疊加在地圖上，從空間上查看高發(fā)案件、高發(fā)時(shí)間的地理分布情況。

5.1.5警情走勢分析

主要從階段報(bào)警、報(bào)警類型、高發(fā)案地區(qū)、高發(fā)案時(shí)間4方面，按時(shí)間（日、月、年）、年份對一定區(qū)域（分局、派出所）的案事件數(shù)量進(jìn)行專題統(tǒng)計(jì)分析，提供柱狀圖、餅狀圖等展現(xiàn)形式，還可生成折線圖，查看警情走勢。

5.1.6串并案分析

串并案分析是指發(fā)案時(shí)段、發(fā)案類型、發(fā)案區(qū)域、發(fā)案階段、作案手段以及現(xiàn)場偵查信息等方面對案事件進(jìn)行矩陣運(yùn)算，得到案件間的相似矩陣，將相似度較高的案件進(jìn)行串聯(lián)、對比分析與線索排查，以達(dá)到快速破案的目的。

5.2警情時(shí)空研判分析統(tǒng)計(jì)

5.2.1警情數(shù)據(jù)建模

根據(jù)警情分析工作的實(shí)際需求，依據(jù)各業(yè)務(wù)分析子系統(tǒng)的分析主題，建立多個(gè)基于主題的數(shù)據(jù)庫，并在此之上形成多維分析數(shù)據(jù)集，為各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)提供高效的分析功能。建立警情數(shù)據(jù)模型，生成警情關(guān)系，利用警情關(guān)系實(shí)現(xiàn)案件串并、人員偵查等。

5.2.2警情數(shù)據(jù)抽?。ㄈ鐖D3）

警情數(shù)據(jù)抽取采用ETL技術(shù)對警情數(shù)據(jù)庫進(jìn)行抽取、清洗、轉(zhuǎn)換與裝載，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)匯總整合，并在此基礎(chǔ)上建立警情數(shù)據(jù)倉庫。系統(tǒng)根據(jù)警情分析工作的實(shí)際需求，建立多個(gè)主題，并可根據(jù)不同的主題信息提供不同維度范圍的相關(guān)信息。系統(tǒng)支持多級同種業(yè)務(wù)系統(tǒng)縱向數(shù)據(jù)匯聚，支持同級公安機(jī)構(gòu)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)橫向數(shù)據(jù)匯聚。

5.2.3警情預(yù)測研判

警情預(yù)測研判主要利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，建立科學(xué)的警情時(shí)空預(yù)測模型、警情相關(guān)性分析模型，對已有海量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)警情數(shù)據(jù)的內(nèi)在規(guī)律，對警情和治安狀況的發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測，了解犯罪數(shù)據(jù)和各種經(jīng)濟(jì)社會(huì)數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)以及何種社會(huì)狀態(tài)會(huì)誘發(fā)何種犯罪行為等。建立警情地理環(huán)境相關(guān)性模型，通過地理環(huán)境因子及警務(wù)對策的變化，調(diào)整警情的時(shí)空擴(kuò)散模型，預(yù)測警情的時(shí)空走勢，為警務(wù)部門規(guī)劃巡邏路線、添加治安崗?fù)さ染瘎?wù)對策提供科學(xué)有效的指導(dǎo)。

5.2.4警情時(shí)空態(tài)勢研判

根據(jù)警情數(shù)據(jù)模型，提取警情數(shù)據(jù)，利用警情數(shù)據(jù)進(jìn)行熱點(diǎn)分析與建模。根據(jù)警情地理環(huán)境相關(guān)性分析，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模并進(jìn)行訓(xùn)練，得到元胞自動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)換規(guī)則。根據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則進(jìn)行警情時(shí)空態(tài)勢的模擬，建立警情時(shí)空態(tài)勢圖（如圖4）。

5.2.5警情時(shí)空熱點(diǎn)研判

按照警情時(shí)空分布特征，通過地理信息時(shí)空分析模型及時(shí)空分析方法，警情時(shí)空熱點(diǎn)及其與周邊地理環(huán)境、公安五要素的關(guān)系，輸出警情熱點(diǎn)專題圖，構(gòu)建警情熱點(diǎn)歷史模型庫，構(gòu)建警情時(shí)空熱點(diǎn)知識(shí)模型，預(yù)測、指導(dǎo)警務(wù)方案與預(yù)案。示意圖如下：

5.3地圖服務(wù)管理功能

5.3.1地圖發(fā)布服務(wù)管理

地圖發(fā)布服務(wù)管理功能是對地圖服務(wù)支撐系統(tǒng)發(fā)布的地圖服務(wù)進(jìn)行管理，可配置發(fā)布的圖層類型、服務(wù)類型等信息。

5.3.2地圖調(diào)用管理

該功能可實(shí)現(xiàn)對各業(yè)務(wù)系統(tǒng)調(diào)用地圖服務(wù)的管理，能在地圖調(diào)用管理界面上查看每個(gè)調(diào)用地圖服務(wù)的來源、調(diào)取的地圖范圍及相關(guān)資源信息。

5.3.3空間數(shù)據(jù)后臺(tái)管理

將與指揮中心有關(guān)的空間數(shù)據(jù)建庫、分發(fā)、分析、管理，支撐應(yīng)急指揮實(shí)時(shí)空間數(shù)據(jù)查詢、統(tǒng)計(jì)、展示、分析。

5.3.4接口類型配置

接口類型配置功能能設(shè)定調(diào)用地圖服務(wù)的模式，系統(tǒng)提供了兩種不同的地圖調(diào)用接口，分別是地圖API調(diào)用模式（WMS/WFS服務(wù)）和頁面調(diào)用模式。

5.4系統(tǒng)部署

系統(tǒng)將部署在公安部門指揮中心供警務(wù)對策研判與情報(bào)人員使用，系統(tǒng)部署分為指揮中心系統(tǒng)、各席位PC端、移動(dòng)平板終端三大塊。系統(tǒng)將針對其應(yīng)用部署應(yīng)用服務(wù)器及數(shù)據(jù)庫服務(wù)器兩大集群，同時(shí)配備磁盤陣列作為共享存儲(chǔ)，并針對移動(dòng)應(yīng)用配備相關(guān)智能終端。

6、結(jié)語

隨著“科技強(qiáng)警”戰(zhàn)略的深入實(shí)施和公安信息化建設(shè)不斷發(fā)展，加強(qiáng)公安情報(bào)分析的理念正在逐漸成為共識(shí)。實(shí)現(xiàn)警務(wù)信息的整合，突出警情數(shù)據(jù)的利用，達(dá)到分析研判、輔助決策的更高層次應(yīng)用顯得尤為重要和緊迫。通過對警情時(shí)空分析研判應(yīng)用系統(tǒng)的運(yùn)行流程、研發(fā)思路、幾項(xiàng)業(yè)務(wù)功能以及系統(tǒng)部署幾個(gè)方面的分析，本文從需求設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)、安裝部署等方面進(jìn)行了總體概括。隨著公安信息化建設(shè)的不斷發(fā)展，公安部門各資源的不斷整合，警情時(shí)空分析研判應(yīng)用系統(tǒng)也將逐漸具備數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，地理信息及計(jì)算機(jī)技術(shù)的深入應(yīng)用，尤其是地理信息技術(shù)強(qiáng)大的時(shí)空分析功能，為系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)保障。總之，隨著當(dāng)前時(shí)代的快速發(fā)展以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅猛增長，公安機(jī)關(guān)對與隨時(shí)掌控社會(huì)治安發(fā)展形勢的需求更加強(qiáng)烈，也將使得警情分析研判成為幫助公安機(jī)關(guān)實(shí)現(xiàn)輔助指揮決策的關(guān)鍵手段。

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