基于WebGIS的警務(wù)輔助模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

高亞飛，卜凡亮

（中國人民公安大學(xué)信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全學(xué)院，北京 102623）

0 引言

隨著我國城市化發(fā)展進(jìn)程的加速，越來越多的人口和資源都聚集在城市中，城市已經(jīng)成為了國家名副其實(shí)的政治、經(jīng)濟(jì)和文化中心?，F(xiàn)代化、科技化和資源聚集給城市帶來便利的同時(shí)，也給城市帶來了更多的不確定的危險(xiǎn)因素和致災(zāi)源，一旦發(fā)生城市公共安全事件，給城市帶來的破壞和損失也是十分巨大的，這決定了展開城市警務(wù)事故處置的研究十分必要[1]。傳統(tǒng)的事故處置工作，由于缺乏技術(shù)手段，在反應(yīng)、調(diào)度和決策分析上效率都比較低，往往會錯(cuò)過最佳的處置時(shí)機(jī)[2]。應(yīng)用地理信息技術(shù)可以將空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)結(jié)合起來，進(jìn)行可視化查詢和相關(guān)專題分析，做到對事故的靈活顯示和查詢，分析評估和快速處置[3]。本文基于WebGIS，結(jié)合地理信息技術(shù)與應(yīng)急處置，采用Arc?GISAPI for JavaScript和SQLServer2008數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了警務(wù)輔助模塊，借助該模塊可以提高警務(wù)事故處置工作的效率。

1 警務(wù)輔助模塊的功能分析

警務(wù)輔助模塊具有用戶管理、常用地圖操作、態(tài)勢標(biāo)繪、事故處置等功能。模塊詳細(xì)功能如圖1所示。

圖1 模塊的詳細(xì)功能圖

1.1 用戶管理功能

針對不同類型的用戶對使用權(quán)限進(jìn)行了分類，用戶分為三類，分別是系統(tǒng)管理員、工作人員和訪客，由系統(tǒng)管理員進(jìn)行設(shè)置。系統(tǒng)管理員擁有全部權(quán)限，包括用戶信息的管理、地圖數(shù)據(jù)的管理、功能模塊的維護(hù)和使用，工作人員僅擁有使用功能模塊的權(quán)限，訪客只能瀏覽部分指定的地圖數(shù)據(jù)。

1.2 常用地圖操作

包括圖層控制、地圖放縮、鷹眼漫游、地圖量算等功能。通過控件實(shí)現(xiàn)地圖圖層的加載顯示，改變地圖比例尺完成不同級別的地圖資源的查看和操作，地圖量算提供地圖上距離和多邊形面積的測算。

1.3 態(tài)勢標(biāo)繪

在事故處置中進(jìn)行態(tài)勢標(biāo)繪能夠使指戰(zhàn)人員全方位地了解事故的具體情況，并對接下來的處置提供幫助，態(tài)勢標(biāo)繪提供豐富的標(biāo)注形式，并可以以繪制行動方案圖的形式進(jìn)行保存，便于日后的查看和分析。

1.4 事故處置

事故處置包括事故管理和處置流程，事故管理可以對事故進(jìn)行錄入并將事故信息保存到數(shù)據(jù)庫中，對于已保存的事故可以進(jìn)行管理和查詢。處置流程則對事故進(jìn)行綜合研判，快速得到事故信息并規(guī)劃處置方案。

2 警務(wù)輔助模塊的設(shè)計(jì)

2.1 架構(gòu)設(shè)計(jì)

在模塊設(shè)計(jì)中選用面向SOA的三層體系結(jié)構(gòu)，頂層是用戶界面交互層GUI（Geographic User Interface），完成用戶與平臺的交互操作，執(zhí)行用戶的請求并進(jìn)行數(shù)據(jù)展示；中間層為服務(wù)層，完成GIS服務(wù)處理，借助Windows系統(tǒng)提供的IIS服務(wù)器環(huán)境和ESRI提供的ArcGISAPI for JavaScript開發(fā)包執(zhí)行平臺應(yīng)用功能的處理；底層為數(shù)據(jù)管理層，這一層包含著GIS空間數(shù)據(jù)庫和非空間的屬性數(shù)據(jù)庫，使用Microsoft SQL Server 2008和Arc Server工具進(jìn)行管理。模塊開發(fā)框架如圖2所示。

圖2 模塊的開發(fā)框架

2.2 開發(fā)方案

警務(wù)輔助模塊采用ArcGIS開發(fā)平臺基于ArcGIS API for JavaScript開發(fā)方式實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)以ArcServer為支撐，選用JavaScript開發(fā)方式，結(jié)合.N ET開發(fā)模式實(shí)現(xiàn)[4]。

模塊開發(fā)環(huán)境如下。

操作系統(tǒng)：Windows10。

開發(fā)工具：Microsoft Visual Studio2010。

Web服務(wù)器：Internet信息服務(wù)（IIS）管理器 7.0版本。

GIS平臺：ArcGIS開發(fā)平臺。

數(shù)據(jù)庫：Microsoft SQL Server2008。

瀏覽器：谷歌Chrome瀏覽器，并兼容其他瀏覽器。

模塊采用基于jQuery的JavaScript框架，并利用HTML 5技術(shù)，提高了易用性和用戶的體驗(yàn)，豐富了客戶端的顯示效果，增強(qiáng)了交互的效率[5]。在后臺數(shù)據(jù)服務(wù)中使用ADO.NET進(jìn)行數(shù)據(jù)庫交互，在客戶端與數(shù)據(jù)服務(wù)層的數(shù)據(jù)交互中使用AJAX技術(shù)，并用JSON格式傳遞數(shù)據(jù)。整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)都采用MVC框架結(jié)構(gòu)，這種框架結(jié)構(gòu)的好處是將應(yīng)用的視圖、數(shù)據(jù)和控制層獨(dú)立，使得在對三者中的任何一者進(jìn)行修改時(shí)都不會對另外兩個(gè)造成很大的影響。按照這種思路進(jìn)行模塊設(shè)計(jì)時(shí)也能夠使得工具間的耦合性降低，方便日后進(jìn)行維護(hù)。

2.3 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫選用Microsoft SQL Server 2008軟件，可以方便的實(shí)現(xiàn)警務(wù)輔助模塊的數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)操作，具有良好的可操作性和高效性。SQL Server是一個(gè)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。SQL Server 2008是Microsoft公司推出的SQL Server數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。SQL Server 2008版本可以將結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化文檔的數(shù)據(jù)直接存儲到數(shù)據(jù)庫中。可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、搜索、同步、報(bào)告和分析之類的操作。數(shù)據(jù)可以存儲在各種設(shè)備上，從數(shù)據(jù)中心最大的服務(wù)器一直到桌面計(jì)算機(jī)和移動設(shè)備，它都可以控制數(shù)據(jù)而不用管數(shù)據(jù)存儲在哪里。

警務(wù)輔助模塊菜單數(shù)據(jù)庫中主要存放的是事故點(diǎn)的具體信息以及疏散方案圖中標(biāo)繪圖形的幾何信息。數(shù)據(jù)庫包含兩張數(shù)據(jù)表，分別是事故點(diǎn)表和標(biāo)繪圖形表，兩個(gè)表之間通過事故編號id字段關(guān)聯(lián)。

（1）事故點(diǎn)表數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

事故點(diǎn)數(shù)據(jù)庫用來存儲事故點(diǎn)的數(shù)據(jù)，包括事故點(diǎn)編號、事故類型、事故級別、事故名稱、事故備注、事故點(diǎn)的經(jīng)度、事故點(diǎn)的緯度、事故發(fā)生時(shí)間。事故點(diǎn)表的數(shù)據(jù)存儲方式如表1所示。

表1 事故點(diǎn)數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（2）標(biāo)繪圖形表數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

標(biāo)繪數(shù)據(jù)庫用來存儲在地圖上制作過的疏散方案，包括標(biāo)繪幾何圖形的序號、事故點(diǎn)編號、標(biāo)繪幾何信息存儲、標(biāo)繪幾何圖形的備注、標(biāo)繪幾何圖形的名稱。標(biāo)繪表的數(shù)據(jù)存儲方式如表2所示。

表2 標(biāo)繪圖形數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

3 警務(wù)輔助模塊的實(shí)現(xiàn)

3.1 自定義的態(tài)勢標(biāo)繪

態(tài)勢標(biāo)繪可以將事故的關(guān)鍵信息和演變趨勢在地圖上進(jìn)行標(biāo)注，本文中的警務(wù)輔助模塊在ArcGISAPI for JavaScript開發(fā)包中提供的基本圖形的基礎(chǔ)上，對標(biāo)注圖形進(jìn)行了拓展，更豐富地對事故進(jìn)行描述。態(tài)勢標(biāo)繪分為圖形標(biāo)注、文字標(biāo)注和圖片標(biāo)注三類。態(tài)勢標(biāo)繪功能如圖3所示。

圖3 態(tài)勢標(biāo)繪

實(shí)現(xiàn)思路和部分代碼如下：

3.2 事故處置

事故處置執(zhí)行一個(gè)完整的處置流程，包括事故點(diǎn)定位、周邊資源分析、路徑規(guī)劃和導(dǎo)航以及方案圖的繪制[6]。首先根據(jù)事故點(diǎn)的位置坐標(biāo)信息在GIS地圖上對事故進(jìn)行定位，定位后會跳轉(zhuǎn)到事故所在地點(diǎn)并顯示事故的相關(guān)信息。第二步以事故點(diǎn)為中心，根據(jù)事故類型和等級劃定半徑，對事故周邊區(qū)域進(jìn)行緩沖區(qū)分析，尋找區(qū)域內(nèi)相關(guān)資源并顯示在地圖上。第三步規(guī)劃救援或疏散路線，找到合適的路線并提供導(dǎo)航信息。第四步繪制方案圖，將行動方案和事故態(tài)勢標(biāo)注在地圖上輔助警務(wù)處置工作[7]。事故的處置效果圖如圖4所示。

圖4 事故處置

4 結(jié)語

本文采用ArcGISAPI for JavaScript和SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫軟件開發(fā)并實(shí)現(xiàn)了基于WebGIS的警務(wù)輔助模塊。對于城市事故的處理，應(yīng)用信息化的手段有助于提高響應(yīng)速度和處置效率，能夠有效地降低事故造成的危害和損失，本文在事故處置中，基于事故點(diǎn)進(jìn)行區(qū)域資源分析，為展開救援和疏散規(guī)劃路線，并通過警務(wù)態(tài)勢標(biāo)繪行成行動方案圖，能夠?yàn)榫瘎?wù)事故處置提供有力的技術(shù)支持，是對警務(wù)工作信息化的積極探索。

參考文獻(xiàn)：

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