基于WebGIS的城市視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

王曉帆

摘 要：該文基于筆者多年從事GIS系統(tǒng)開發(fā)的相關(guān)工作經(jīng)驗，以想定的城市網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控開發(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)庫進行城監(jiān)控點的空間信息和屬性信息的存儲、可視化查詢和修改的思路，為維護社會安全提供了有力的技術(shù)保障。

關(guān)鍵詞：Web 2.0 AJAX SuperMap 視頻監(jiān)控

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）08（c）-0064-02

隨著改革開放的深入和市場經(jīng)濟的迅速發(fā)展，城市流動人口大量增加，帶來許多不安定因素，社會治安形式嚴峻，刑事案件、搶劫案件、盜竊案件居高不下。針對這一日益突出的社會安全問題，中央提出對社會治安進行綜合治理，并把創(chuàng)建安全文明小區(qū)、創(chuàng)建平安企業(yè)作為社會治安綜合治理的一項重要內(nèi)容。

社會治安監(jiān)控系統(tǒng)作為監(jiān)控中心平臺，涉及的工作對象包羅萬象，而且眾多的工作對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)中沒有地理位置信息的管理，在實際工作中帶來許多不便。這時候需要一個視頻監(jiān)控綜合應(yīng)用管理平臺，集成了統(tǒng)一管理、集中監(jiān)控、流媒體轉(zhuǎn)發(fā)、存儲點播、報警聯(lián)動、遠程指揮、視頻會議、目標識別、GIS應(yīng)用、GPS定位等多種功能于一身，可以滿足各系統(tǒng)對圖像資源統(tǒng)一調(diào)度、突發(fā)事件應(yīng)急指揮、區(qū)域統(tǒng)一集中實時監(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。

全國各地報警與視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展非常迅速，在基層公安機關(guān)打擊、預(yù)防違法犯罪方面起到了良好的作用。同時，由于系統(tǒng)應(yīng)用的不斷深入，系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴大，系統(tǒng)的整合需求日益強烈，各級公安機關(guān)也對遠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，要充分利用社會監(jiān)控資源，整合社會資源，進一步提高公安機關(guān)對違法犯罪的快速反應(yīng)和有效處置能力就成了當(dāng)前社會安全需求的重點。

1 視頻監(jiān)控系統(tǒng)簡介

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、管理和儲存的全過程，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)備實現(xiàn)無縫連接。GIS模塊部分為我中心進行開發(fā)并與H3C平臺進行對接。其中系統(tǒng)最終用戶預(yù)計是55個，最終可能擴展為100多個，為了充分利用資源，減少系統(tǒng)維護的投入，采用B/S架構(gòu)，這樣即減少地理信息數(shù)據(jù)維護的工作量，又把對客戶端的設(shè)備及軟件需求降到最低。

1.1 系統(tǒng)建設(shè)目標

報警與監(jiān)控系統(tǒng)是在整合公安和社會報警與監(jiān)控資源的基礎(chǔ)上，加強信息在產(chǎn)生、存儲、傳輸、處理過程中的安全措施，實現(xiàn)公安機關(guān)和政府有關(guān)部門對報警與圖像信息的共享。

報警與監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)的目標為：（1）制定視音頻圖像的編碼、存儲、傳輸、控制標準，實現(xiàn)視音頻信號的互聯(lián)互通。（2）實時圖像和歷史圖像回放質(zhì)量符合公安實戰(zhàn)的要求，傳輸網(wǎng)絡(luò)保證視頻傳輸?shù)募皶r性和可靠性。（3）優(yōu)先保證報警信號的傳輸，為報警信號的傳輸預(yù)留緊急通道。（4）建立完整、嚴密、可靠的認證體系，為系統(tǒng)的運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)一平臺上運行，實現(xiàn)報警信息與圖像信息有機聯(lián)動。（6）系統(tǒng)應(yīng)該具有良好的擴展性，能在規(guī)模、監(jiān)控層次和功能等方面進行擴展。（7）具有良好的設(shè)備可維護性，實現(xiàn)設(shè)備的自動巡檢。（8）充分利用已建成的網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備等資源。（9）視音頻與報警信息的有效存儲與快速檢索。

1.2 系統(tǒng)框架

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

按照這個結(jié)構(gòu)，我們設(shè)計如下的系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

1.3 系統(tǒng)設(shè)計

“城市網(wǎng)絡(luò)城市地理信息系統(tǒng)”是一個以計算機網(wǎng)絡(luò)、GIS（地理信息系統(tǒng)）、圖像處理、自動控制等高新技術(shù)為支撐，綜合視頻監(jiān)控信息、地理位置信息、文字數(shù)據(jù)信息于一體的GIS，對柳州市城區(qū)報警與電子網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)對應(yīng)的室外監(jiān)控點進行查詢、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 開發(fā)平臺。在該系統(tǒng)中，充分發(fā)揮了SuperMap IS開發(fā)平臺技術(shù)的先進性。

1.4 圖與表

（1）整個系統(tǒng)傳輸方式非常靈活，可利用已有光，可利用已有專線網(wǎng)絡(luò)，更可利用公眾寬帶網(wǎng)，將端監(jiān)控點的音視頻、控制、報警信號以模擬信號、字的方式傳輸?shù)缴霞壉O(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)字硬盤像機（DVR），同時具備一套功能強大、集成度很的綜合監(jiān)控平臺軟件，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)備和信號的件平臺。（3）矩陣系統(tǒng)對模擬信號進行切換上屏幕墻監(jiān)，DVR則將傳統(tǒng)的模擬視頻信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，過計算機網(wǎng)絡(luò)來傳輸，通過智能化的計算機軟件處理，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)實現(xiàn)

2.1 地圖服務(wù)

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

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

在作ajaxmap開發(fā)時，首先需要將sdk目錄中所有文件夾及其文件拷貝到自己的web應(yīng)用程序中，同時將sdk＼scripts目錄中的js文件引入web頁中，以便調(diào)用其類的方法與屬性。

2.2 監(jiān)控和地圖互動

WebGIS上與監(jiān)控平臺對接采用聯(lián)動的方式，即根據(jù)地圖上監(jiān)控點保存的對應(yīng)球機的ID組成一個UDP協(xié)議數(shù)據(jù)包由WebGIS服務(wù)器向本機指定的端口發(fā)送指令（CU監(jiān)聽UDP的10998端口，以接收外部的播放請求），客戶端在啟用協(xié)定端口的監(jiān)聽的前提下，客戶端監(jiān)控平臺處理協(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)，進行相應(yīng)的處理向視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器請求指定的攝像機視頻如圖視頻監(jiān)控與WebGIS互動流程圖。當(dāng)請求的攝像機視頻已經(jīng)在某個窗格上播放了，則直接回復(fù)OK；播放的視頻默認在第一個可用通道播放，如果所有窗格都已經(jīng)占滿了，則在第0個通道播放，覆蓋原來窗格播放的視頻。播放了視頻以后，一分屏顯示；當(dāng)有預(yù)置位調(diào)用的時候，直接下發(fā)預(yù)置位調(diào)用命令，不考慮云臺控制權(quán)限；當(dāng)用戶處在非實時監(jiān)控頁面時，自動跳轉(zhuǎn)到實時監(jiān)控頁面。云臺的控制權(quán)還是在全球眼客戶端，WebGIS和全球眼客戶端平臺是相對獨立的。

2.3 查詢與分析

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

3 創(chuàng)新與總結(jié)

較以往的視頻監(jiān)控平臺，本系統(tǒng)主要體現(xiàn)以下幾個創(chuàng)新點：（1）實現(xiàn)監(jiān)控點的地理定位，使監(jiān)控點可視化表現(xiàn)于地圖上；（2）采用先進的WebGIS技術(shù)使得系統(tǒng)易于擴展、升級；（3）WebGIS平臺采集了監(jiān)控平臺告警信息，可以進行告警定位。

但是，由于此次WebGIS與監(jiān)控平臺的對接沒有實質(zhì)的把兩個系統(tǒng)綜合集成，給用戶造成使用兩個系統(tǒng)的效果，最好的方式是監(jiān)控平臺把GIS嵌入到本身的系統(tǒng)中作為一個管理綜合平臺或者監(jiān)控平臺嵌入WebGIS中，基本的業(yè)務(wù)可以在WebGIS中完成。通過本系統(tǒng)的實踐，我們充分體驗了SuperMap IS 的優(yōu)勢，SuperMap IS完全具備了部署企業(yè)型WebGIS項目能力。

參考文獻

[1] 付葶，王增武.基于GIS技術(shù)的安防平臺建設(shè)[J].成都信息工程學(xué)院學(xué)報，2007（S1）：28-33.

[2] 陳家友.安全技術(shù)防范在城市網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的作用[J].中國安防產(chǎn)品信息，2005（5）：45-47.

[3] 視頻管理及應(yīng)用平臺在城市網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的作用[EB/OL].湖南安防網(wǎng)，2007-06-22.

[4] 任小凱.城市網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)集成技術(shù)[J].安防科技，2007，（7）：24-26.

[5] 官清珍.城市網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)深度解析[J].中國公共安全：綜合版，2007（8）：67-71.