基于ArcGIS的案件地圖標(biāo)注方法研究

尹軍祖，　王璟瑤，　劉仲秋

(中國人民公安大學(xué)警務(wù)信息工程學(xué)院， 北京　100038)

基于ArcGIS的案件地圖標(biāo)注方法研究

尹軍祖，王璟瑤，劉仲秋

(中國人民公安大學(xué)警務(wù)信息工程學(xué)院， 北京100038)

摘要在電子地圖上建立了一種犯罪案件的地理位置標(biāo)注方法，將犯罪偵查分析研判手段與地理信息技術(shù)緊密結(jié)合起來。通過采集案件信息的經(jīng)緯度坐標(biāo)，并借助ArcGIS平臺，將案件信息進(jìn)行批量式地圖標(biāo)注，使屬性數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可視化的空間數(shù)據(jù)。案件信息在地圖上標(biāo)注之后，可以精確獲取案件發(fā)生的具體位置，掌握某類案件在一定區(qū)域的分布情況，從而更加高效地完成空間分析研判任務(wù)，提高打擊、預(yù)防犯罪的能力。

關(guān)鍵詞地圖標(biāo)注； 空間數(shù)據(jù)； 空間分析

0引言

當(dāng)前，情報(bào)研判是公安信息化應(yīng)用的核心環(huán)節(jié)，而在地圖上進(jìn)行案件信息標(biāo)注是實(shí)現(xiàn)犯罪情報(bào)科學(xué)研判的有利條件[1]。傳統(tǒng)的案件信息管理方法由于發(fā)案地點(diǎn)統(tǒng)計(jì)不完全、不準(zhǔn)確、非動(dòng)態(tài)，不能更好地滿足公安機(jī)關(guān)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)管理和打擊犯罪的需要，既不便于實(shí)現(xiàn)信息共享，也給指揮決策帶來一定難度，降低了辦案效率和精確打擊犯罪的能力。相對于傳統(tǒng)方法在紙質(zhì)地圖上進(jìn)行案件標(biāo)注，利用電子地圖案件標(biāo)注更能滿足公安機(jī)關(guān)的實(shí)戰(zhàn)需求，快捷化與智能化的研判手段對于提升公安民警的辦案效率能夠起到舉足輕重的作用。

警用地理信息系統(tǒng)在公安業(yè)務(wù)中起到越來越重要的作用[2]，而將案件在地圖上進(jìn)行地理位置的精確標(biāo)注是發(fā)揮其強(qiáng)大空間分析功能的前提條件。但目前所記錄的大量已發(fā)案件并沒有采集案件的經(jīng)、緯度信息，因此不能直接在電子地圖上進(jìn)行顯示，成為其在公安工作中深度應(yīng)用的一個(gè)瓶頸，這就需要我們將案件的相關(guān)屬性數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成帶有位置信息的空間數(shù)據(jù)，并將空間數(shù)據(jù)在轄區(qū)地圖上實(shí)時(shí)顯示出來，為偵查人員及時(shí)破案、指揮人員決策分析提供一種高效實(shí)用的智能化手段，也為在警用地理信息系統(tǒng)上進(jìn)行更深層次的空間分析創(chuàng)造有利的技術(shù)條件。

本文針對當(dāng)前公安工作中犯罪案件地理空間信息不完整的問題，提出了對案件信息采集空間坐標(biāo)并在地圖上批量標(biāo)注顯示的解決方案，以完善案件數(shù)據(jù)的空間屬性，并為解決此類問題提供了一種高效的技術(shù)手段，對警用地理信息系統(tǒng)在公安業(yè)務(wù)中的深度應(yīng)用具有較好的實(shí)際意義。

1案件地址信息登記現(xiàn)狀

根據(jù)公安部《110接處警工作規(guī)則》及《省、地、縣級公安機(jī)關(guān)指揮中心工作規(guī)范》等規(guī)定，我國公安機(jī)關(guān)在受理報(bào)警案件進(jìn)行信息登記時(shí)，案件信息一般包括報(bào)案人基本情況、報(bào)案時(shí)間、發(fā)案地點(diǎn)、案件類別、簡要案情等。而在進(jìn)行案件破獲登記時(shí)，登記信息一般包括案件編號、作案時(shí)間、作案地點(diǎn)、案件性質(zhì)、犯罪嫌疑人基本情況、作案動(dòng)機(jī)及工具等。雖然發(fā)案地點(diǎn)包含于案件信息之中，但地點(diǎn)信息通常只是場所地址或門牌地址的屬性數(shù)據(jù)，缺乏對帶有經(jīng)緯度坐標(biāo)的空間數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，導(dǎo)致案件研判只能在文檔或數(shù)據(jù)庫表格中，而無法在矢量化的地圖中進(jìn)行，從而加大了分析研判的難度和工作量。

要解決這一難題，一方面可以從技術(shù)上改進(jìn)，研究完善案件空間信息的具體技術(shù)方法，對于已經(jīng)登記在案的犯罪記錄作進(jìn)一步空間信息補(bǔ)充；另一方面，也可以從制度上作調(diào)整，在受理案件初期便對案件空間信息進(jìn)行全面采集，使案件信息管理工作更加嚴(yán)謹(jǐn)、完整。

作者主要針對已受理但缺乏空間信息的報(bào)警案件進(jìn)行研究，利用案件地圖標(biāo)注方法對空間信息和應(yīng)用能力進(jìn)行深入補(bǔ)充，給出犯罪案件地圖標(biāo)注方法的具體過程。

2基于ArcGIS案件地圖標(biāo)注方法的實(shí)現(xiàn)

在公安應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)中，犯罪制圖是一種有效打擊和預(yù)防犯罪的關(guān)鍵技術(shù)手段，而案件地圖標(biāo)注則是犯罪制圖與空間分析的重要前提。案件地圖標(biāo)注方法的最大優(yōu)勢是可以實(shí)現(xiàn)犯罪事件可視化，從而更有助于犯罪數(shù)據(jù)分析和戰(zhàn)略決策。本文以天津市某區(qū)為例，結(jié)合本地的犯罪案件在相應(yīng)轄區(qū)電子地圖上進(jìn)行批量式地理標(biāo)注。首先需要采集每則案件信息的經(jīng)緯度坐標(biāo)，然后在ArcGIS中將Excel數(shù)據(jù)文件導(dǎo)出為.dbf文件，并為輸出圖層匹配正確的空間坐標(biāo)系統(tǒng)，生成的點(diǎn)圖層便可在矢量面圖層中顯示出來。標(biāo)注方法的具體步驟如3、4、5、6。

3為案件信息添加XY空間坐標(biāo)

進(jìn)行犯罪案件地圖標(biāo)注的第一步就是要獲取每則案件的詳細(xì)信息，其中不僅要包括犯罪時(shí)間、犯罪性質(zhì)、犯罪內(nèi)容等屬性數(shù)據(jù)，更重要的是一定要包括帶有地理坐標(biāo)信息的犯罪地點(diǎn)空間數(shù)據(jù)。只有為每一處犯罪活動(dòng)匹配精確的地理坐標(biāo)，才能在ArcGIS的矢量地圖中標(biāo)注顯示出來。

犯罪事實(shí)確立后，相應(yīng)的地址信息可以迅速查詢，依據(jù)接處警登記的發(fā)案地點(diǎn)，利用地理坐標(biāo)查詢工具在導(dǎo)航電子地圖上搜尋所要查找的位置并標(biāo)注下來，隨后讀取相關(guān)地理坐標(biāo)的經(jīng)緯度值，其中X坐標(biāo)代表地理經(jīng)度，Y坐標(biāo)代表地理緯度，如此完善每一條犯罪記錄并整理成Excel表格，如圖1所示。

圖1　案件信息統(tǒng)計(jì)表(含地理坐標(biāo)信息)　

4在ArcGIS中添加底圖圖層

犯罪案件在地圖上標(biāo)注后形成的點(diǎn)圖層需在面圖層中顯示出來，才能更好地了解犯罪信息的具體空間位置和空間分布狀況，因此要向ArcGIS中添加轄區(qū)底圖圖層，使犯罪點(diǎn)要素能夠分區(qū)域地顯示其實(shí)際地理位置。連接到ArcGIS的在線資源，首先添加天津市社區(qū)底圖圖層，然后隨之添加自行繪制的所要研究轄區(qū)面圖層“xiaqumian”，如圖2所示。

圖2　轄區(qū)圖層　

5將Excel中的XY點(diǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Shape文件

完成上述操作之后，將帶有XY坐標(biāo)的點(diǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為Shape文件是實(shí)現(xiàn)案件地圖標(biāo)注的關(guān)鍵性步驟，最終形成的Shape文件便是案件信息的矢量結(jié)果。首先向ArcGIS中添加所要轉(zhuǎn)換的Excel數(shù)據(jù)文件“標(biāo)注數(shù)據(jù).xls”(Sheet2$)，并導(dǎo)出為*.dbf文件，將導(dǎo)出的“Export_Output.dbf”文件導(dǎo)入到ArcGIS視圖中，如圖3所示。

圖3　導(dǎo)出XY點(diǎn)數(shù)據(jù)　

然后將上面生成的*.dbf文件在 ArcGIS中顯示出來，并導(dǎo)出為 Shape文件[3]。由于在對犯罪案件數(shù)據(jù)進(jìn)行采集時(shí)，其本身具有投影信息，所以為了保證數(shù)據(jù)的完整性和易交換性，關(guān)鍵之處在于為點(diǎn)圖層定義正確且匹配的空間參考。如果坐標(biāo)系統(tǒng)不一致，犯罪空間數(shù)據(jù)便無法在圖層中顯示出來。想要選擇合適的坐標(biāo)系統(tǒng)，就必須在定義坐標(biāo)系統(tǒng)之前了解數(shù)據(jù)源。犯罪數(shù)據(jù)采集的空間坐標(biāo)的主要參數(shù)是地球經(jīng)緯度，與WGS_1984坐標(biāo)系統(tǒng)相匹配，因此選擇全球所有衛(wèi)星通用的坐標(biāo)系統(tǒng)WGS_1984。

具體操作為點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，選擇“Display XY Data…”——選擇XY屬性列——選擇坐標(biāo)系統(tǒng)“geographic coordinate system-world-WGS_1984”，單擊OK，如圖4所示。

圖4　為XY點(diǎn)數(shù)據(jù)添加坐標(biāo)系

隨后便可注意到有一個(gè)圖層“Export_Ouput Events”產(chǎn)生，XY點(diǎn)數(shù)據(jù)可以在ArcGIS中顯示出來，生成圖層“Export_Ouput Events”之后需要將數(shù)據(jù)導(dǎo)出，才能生成了一個(gè)點(diǎn) Shape文件，把剛保存的crime.shp以獨(dú)立點(diǎn)圖層的形式添加到ArcMap中，點(diǎn)圖層便可以在轄區(qū)面圖層上清晰顯示出來，如圖5所示。

圖5　案件地理信息在轄區(qū)圖層中顯示結(jié)果　

crime.shp點(diǎn)圖層統(tǒng)計(jì)的是一周時(shí)間轄區(qū)內(nèi)所有入室盜竊案件的分布情況，打開圖層屬性可以看到每個(gè)案件的詳細(xì)記錄，如圖6所示。

圖6　案件點(diǎn)圖層屬性表　

6更改標(biāo)注符號

空間數(shù)據(jù)的可視化是通過地圖語言實(shí)現(xiàn)的，地圖語言不僅由文字、色彩組成，還包括地圖符號。地圖符號可以幫助用戶更加形象直觀，一目了然地看清犯罪案件的空間位置、數(shù)量特征和分布規(guī)律，從而更有利于偵查員分析研判和領(lǐng)導(dǎo)者決策指揮。

地圖符號的選擇在制圖中至關(guān)重要，當(dāng)系統(tǒng)默認(rèn)符號或所選符號不能更好滿足公安實(shí)戰(zhàn)需求時(shí)，我們可以根據(jù)圖層類型與特性有針對性地選擇或修改圖層符號的屬性。如圖5所示，生成的犯罪點(diǎn)案件以較小的圓點(diǎn)輸出，且圖案顏色較暗，在疊加色彩、圖案豐富的底圖圖層的情況下，給偵查員的識別和分析工作帶來了難度。

修改標(biāo)注符號，選擇需要更改的圖層屬性，在【符號選擇器】中選擇自己適用的符號類別、尺寸、顏色等。在【樣式管理器】中，自定義了一種新的標(biāo)注符號作為案件的屬性符號，輸出顯示結(jié)果如下圖所示。

圖7　點(diǎn)圖層的地圖符號標(biāo)注　

從上圖清晰可知整個(gè)轄區(qū)一周之內(nèi)的入室盜竊案件的分布情況。轄區(qū)南北兩側(cè)為入室盜竊案件的高發(fā)區(qū)域，中部地區(qū)發(fā)案量較少，且高發(fā)區(qū)域的發(fā)案地點(diǎn)較為集中。根據(jù)此發(fā)案特點(diǎn)，高發(fā)社區(qū)應(yīng)提高群眾的自我防范意識，加強(qiáng)社區(qū)及街道的犯罪防控設(shè)施建設(shè)及警力治安巡邏，從而降低入戶盜竊案件發(fā)生的可能性。

7結(jié)論

隨著公安信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，公安機(jī)關(guān)更加注重犯罪情報(bào)信息的研判工作。從有效預(yù)防和控制犯罪、維護(hù)社會穩(wěn)定的工作角度出發(fā)，犯罪情報(bào)信息分析研判不僅能為高效率的破案創(chuàng)造有利條件，還具有廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景。基于ArcGIS的案件地圖標(biāo)注，使犯罪空間數(shù)據(jù)能夠以可視化的方式在地圖上展示，是犯罪情報(bào)研判工作得以有效開展的重要基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]陳子軍，曹樂.犯罪情報(bào)研判在系列案件偵查中的運(yùn)用[J]. 湖南警察職業(yè)學(xué)報(bào)，2012，24(6)：36-39.

[2]張培晶，謝曉專. PGIS在犯罪分析中的應(yīng)用[J]. 中國人民公安大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2012(4)：45-49.

[3]牟乃夏，劉文寶. ArcGIS10地理信息系統(tǒng)教程[M].北京：測繪出版社，2012.

(責(zé)任編輯陳小明)

作者簡介尹軍祖(1972—)，男，山東人，講師。研究方向?yàn)榫瘎?wù)信息技術(shù)。

中圖分類號D981.2