PGIS創(chuàng)新與發(fā)展（一）：國內(nèi)PGIS的應(yīng)用評(píng)析*

李一琳，鄧三鴻，陳澤軍

（1.南京大學(xué) 信息管理學(xué)院 江蘇省數(shù)據(jù)工程與知識(shí)服務(wù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 南京210023；2.南京森林警察學(xué)院 刑事科學(xué)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京210023）

警務(wù)信息系統(tǒng)的特殊性在于各級(jí)警務(wù)部門嚴(yán)格的保密要求，這是公安工作的嚴(yán)謹(jǐn)性，同時(shí)具有巨大的約束性。因此，警務(wù)信息工作長(zhǎng)期采用口述手寫的記錄方式。隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云端等信息技術(shù)的興起，傳統(tǒng)的工作方法已經(jīng)無法滿足當(dāng)代的警務(wù)信息需求。近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云端等信息技術(shù)的興起，我國的警務(wù)理念也逐漸向著高新技術(shù)化發(fā)展。各省市公安機(jī)關(guān)大力推進(jìn)第五次“警務(wù)改革”，產(chǎn)生了三維警用GIS系統(tǒng)、智慧警務(wù)系統(tǒng)、移動(dòng)警務(wù)系統(tǒng)等一大批警務(wù)信息管理系統(tǒng)。

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System簡(jiǎn)稱GIS）是一個(gè)專門用于地理信息采集、管理和分析的計(jì)算機(jī)軟件，GIS與警務(wù)工作的結(jié)合深受公安部門的重視，因此警用地理信息系統(tǒng)（Police Geographic Information System，簡(jiǎn)稱PGIS）作為一項(xiàng)新興的實(shí)用性技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

1 國內(nèi)PGIS的概況

ESRI作為GIS的開拓者，在全球GIS市場(chǎng)保持領(lǐng)先地位，ESRI研制的核心產(chǎn)品ArcGIS Desktop、ArcGIS Enterprise、ArcGIS Online為GIS軟件提供強(qiáng)大的支撐平臺(tái)[1]。根據(jù)2020年易智瑞官網(wǎng)公布的行業(yè)案例數(shù)據(jù)顯示，GIS技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)拓展到9大行業(yè)[2]，具體見表1。

表1 GIS在中國的行業(yè)應(yīng)用概況（數(shù)據(jù)來自易智瑞官方網(wǎng)站，2020年8月）

易智瑞官網(wǎng)公布的使用GIS技術(shù)的行業(yè)案例中公共安全由公安和應(yīng)急管理兩部分組成。2019年初，公安部組建了食品藥品犯罪偵查局，統(tǒng)一承擔(dān)打擊食品、藥品和知識(shí)產(chǎn)權(quán)、生態(tài)環(huán)境、森林草原、生物安全等領(lǐng)域犯罪職責(zé)，使另外8大行業(yè)與警務(wù)工作密切相關(guān)。2020年公安部部署了打擊食藥環(huán)違法犯罪專項(xiàng)行動(dòng)，進(jìn)一步將9大行業(yè)融合。一旦實(shí)現(xiàn)各行業(yè)的信息與警務(wù)工作對(duì)接，警務(wù)部門可借助GIS技術(shù)在第一時(shí)間獲得精確的定位信息并實(shí)現(xiàn)地圖可視化，方便開展各種警務(wù)預(yù)案。

警用地理信息系統(tǒng)是利用地理信息技術(shù)所特有的空間分析功能和強(qiáng)有力的可視化功能，使警務(wù)數(shù)據(jù)信息與空間信息融為一體，通過監(jiān)控各種警務(wù)工作元素在空間的分布狀況和實(shí)時(shí)運(yùn)行狀況，分析其內(nèi)在聯(lián)系，合理配置和調(diào)度資源，從而提高各警務(wù)部門快速響應(yīng)和協(xié)同處理能力的輔助分析、決策和指揮調(diào)度的信息系統(tǒng)[3]。該系統(tǒng)是以公安信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，以警用電子地圖為核心，以地理信息技術(shù)為支撐，以服務(wù)于公安業(yè)務(wù)管理、信息共享和決策支持的可視化為目標(biāo)的重要信息化基礎(chǔ)設(shè)施[4]。PGIS的出現(xiàn)極大地改變了警務(wù)工作的操作模式和發(fā)展方向，因其越來越強(qiáng)大的功能性和便利性，近年來甚至是未來很長(zhǎng)一段時(shí)間，PGIS將占據(jù)公安系統(tǒng)科技研發(fā)的重心。

國內(nèi)PGIS項(xiàng)目于2000年被公安部列為“金盾工程”一類項(xiàng)目，2003年開始籌劃，最終由公安部組織國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的科研院所、100個(gè)城市、企業(yè)等來進(jìn)行實(shí)施。2001年底我國第一套停車誘導(dǎo)系統(tǒng)——北京市王府井地區(qū)停車誘導(dǎo)系統(tǒng)正式投入使用，標(biāo)志著國內(nèi)PGIS應(yīng)用的開始。2010年公安部正式發(fā)布了警用地理信息系統(tǒng)平臺(tái)軟件——即PGIS1.0版，如圖1所示。

圖1 全國警用地理信息基礎(chǔ)平臺(tái)入口界面

2009年至2012年是“金盾工程”二期全面展開的階段，也是國內(nèi)PGIS大規(guī)模推廣和應(yīng)用的階段。這段時(shí)期，我國完成了1個(gè)部級(jí)、4個(gè)省級(jí)、115個(gè)市級(jí)PGIS平臺(tái)的示范項(xiàng)目建設(shè)和驗(yàn)收工作，并在80多個(gè)省、市公安機(jī)關(guān)進(jìn)一步推廣，形成了由200多個(gè)結(jié)點(diǎn)的全國分布式警用地理信息服務(wù)平臺(tái)組成的全國警用地理信息服務(wù)平臺(tái)。隨著“金盾工程”二期的繼續(xù)開拓，國內(nèi)PGIS也在2013年后步入規(guī)?；投鄻踊臉I(yè)務(wù)創(chuàng)新服務(wù)與深入應(yīng)用階段，越來越強(qiáng)大的功能和越來越人性化的操作模式使得國內(nèi)PGIS真正意義上成為警務(wù)工作中必不可少的重要工具。

目前公安部PGIS2.0項(xiàng)目建設(shè)已如期開展，標(biāo)志著我國PGIS進(jìn)入深化改革階段。

2 國內(nèi)PGIS的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 應(yīng)用范圍

國內(nèi)的PGIS平臺(tái)由公安部組織研發(fā)并統(tǒng)一指定各地區(qū)各警種使用。統(tǒng)一的平臺(tái)、統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)使得警方內(nèi)部的地理信息資源得以集中管理與維護(hù)，地理信息得以共享，極大地改善了以往各自為戰(zhàn)時(shí)的資源浪費(fèi)、效率低下等問題，真正做到高效、集約、可持續(xù)。部、省、市三級(jí)PGIS系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)互通，讓信息間的交互變得及時(shí)，信息的更新速度得到提升。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，將實(shí)現(xiàn)各地警力聯(lián)動(dòng)的警務(wù)信息一體化，犯罪空間也會(huì)被最大化地壓縮。

經(jīng)過公安部的大力推廣，PGIS技術(shù)已在國內(nèi)大范圍投入使用，相關(guān)的應(yīng)用范圍如圖2所示。

圖2 警用地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用范圍

目前，民警、刑警、交警、森警、鐵警、消防等部門都在用公安部統(tǒng)一研發(fā)的PGIS平臺(tái)，部分地區(qū)的檢察院與法院也意識(shí)到PGIS的重要性，并為各自的信息部門人員組織專業(yè)的培訓(xùn)。

2.2 主要的應(yīng)用模塊

PGIS已經(jīng)在世界很多國家的警察部門得到了應(yīng)用，起源于美國紐約警察局的CompStat警務(wù)管理模型和英國國家情報(bào)模型都是發(fā)展較為成熟的業(yè)務(wù)模型。國外的警察部門更傾向于將PGIS應(yīng)用于警務(wù)指揮與調(diào)度，如英國倫敦會(huì)在大型軍事或皇家活動(dòng)之前，用PGIS對(duì)主要街道的人流和公共設(shè)施進(jìn)行制圖分析；澳大利亞維多利亞警局利用PGIS實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度，成功維護(hù)了2000年墨爾本世界經(jīng)濟(jì)論壇會(huì)議的安保秩序[5]，這次會(huì)議的順利召開也讓世界各國重新認(rèn)識(shí)并認(rèn)可了PGIS的實(shí)用性。

PGIS平臺(tái)的應(yīng)用模塊很多，但因國內(nèi)基層警員技術(shù)水平不均衡，各地方的培訓(xùn)力度和應(yīng)用要求不一致，實(shí)際工作中仍以幾個(gè)最基礎(chǔ)的應(yīng)用模塊為主。

2.2.1人口管理

人口管理是一項(xiàng)極為復(fù)雜的工作，人員的流動(dòng)性導(dǎo)致人口信息的管理很難做到及時(shí)精確，對(duì)特定人員的信息調(diào)取也很難詳細(xì)迅速，PGIS則很好地解決了這些問題。PGIS強(qiáng)大的信息存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)篩查功能將人員信息管理做到及時(shí)高效，全國聯(lián)網(wǎng)共建共享的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)庫又讓信息跨地域查詢得以實(shí)現(xiàn)。

在引入PGIS技術(shù)后，人口管理模塊整合了以地址為準(zhǔn)繩，以人員為核心的公安5要素，將目標(biāo)人員的生活軌跡完整化。通過標(biāo)準(zhǔn)地址可以辦理人口相關(guān)業(yè)務(wù)，查看對(duì)應(yīng)的人口、關(guān)聯(lián)和變動(dòng)信息，生成各類關(guān)注要素（如管控對(duì)象、特殊人群）的分布情況等，為領(lǐng)導(dǎo)決策、警務(wù)管理和部署專項(xiàng)行動(dòng)等工作提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。如毒品犯罪往往隱藏于街道社區(qū)中，且毒販會(huì)根據(jù)警察的行動(dòng)隨時(shí)調(diào)整犯罪行為[6]，PGIS的人口管理功能可以準(zhǔn)確地鎖定犯罪人員、涉案地點(diǎn)，確認(rèn)情報(bào)。

社區(qū)民警的工作傾向于保障轄區(qū)的治安、重點(diǎn)人口管控、流動(dòng)和常駐人口篩查等，所以人口信息的收集與管理是社區(qū)PGIS的主要應(yīng)用和發(fā)展方向，人口信息的標(biāo)準(zhǔn)化收集則依賴于今后移動(dòng)GIS的開發(fā)。民警可以主動(dòng)入戶采集人口、房屋、單位、九小場(chǎng)所、重點(diǎn)物品、轄區(qū)管理、治安防范等信息，并及時(shí)錄入到指定的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分類整理。這樣既省去各種繁雜的流程，又減輕了文職人員的工作壓力。最重要的是，可以有效解決因數(shù)據(jù)遺漏或填寫字跡潦草導(dǎo)致的錄入錯(cuò)誤等問題。因此，移動(dòng)PGIS的信息采集模塊將是基層PGIS的發(fā)展方向。

2.2.2 視頻監(jiān)控管理

國內(nèi)PGIS多采用區(qū)域網(wǎng)格化管理，對(duì)各種地圖平臺(tái)實(shí)時(shí)更新的圖片，如無人機(jī)航拍、街道監(jiān)控、衛(wèi)星圖等區(qū)域影像進(jìn)行全天候的24小時(shí)監(jiān)控。利用PGIS的空間分析技術(shù)可評(píng)估監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，判斷某個(gè)區(qū)域在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)之前和之后的犯罪水平、犯罪預(yù)防和警務(wù)工作的實(shí)踐效果是否達(dá)到預(yù)期。除了管理監(jiān)控信息外，同時(shí)關(guān)注車輛管控和道路數(shù)據(jù)的測(cè)量。

如GPS行車軌跡技術(shù)、CCD影像技術(shù)、全景影像技術(shù)都是最先進(jìn)的移動(dòng)道路測(cè)量技術(shù)，將這些技術(shù)與PGIS相結(jié)合可以獲取三維動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，這其中包含的數(shù)據(jù)量是二維圖像的幾十倍。相較于傳統(tǒng)測(cè)量技術(shù)，運(yùn)用移動(dòng)道路測(cè)量技術(shù)得到的數(shù)據(jù)更豐富，且三維動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)是多方位的，可對(duì)目標(biāo)車輛進(jìn)行標(biāo)注、監(jiān)視、區(qū)域查詢，并及時(shí)掌握警車分布情況，方便公安部門自如使用其中的信息[7]。

交通事故多是突發(fā)性事件，在事故救援中對(duì)事故地點(diǎn)的確定和救援方案的制定都講究及時(shí)有效。PGIS強(qiáng)大的地理信息定位和道路信息獲取功能可以協(xié)助交管部門根據(jù)實(shí)際突發(fā)事件制定詳細(xì)的預(yù)案，及時(shí)出警，提高救援效率[8]。

公安機(jī)關(guān)危險(xiǎn)品監(jiān)管系統(tǒng)（HMSS）采用中間件技術(shù)與PGIS平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)接，以多維數(shù)據(jù)模型為基礎(chǔ)建立輕量關(guān)系型聯(lián)機(jī)分析處理（Online Analysis Process，OLAP）服務(wù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢分析展示，設(shè)計(jì)了危險(xiǎn)品安全隱患聯(lián)動(dòng)報(bào)警模塊[9]，主要解決危險(xiǎn)品網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管問題。監(jiān)管指標(biāo)的智能預(yù)警，監(jiān)管視頻的云存儲(chǔ)等可極大地提升公安機(jī)關(guān)對(duì)危險(xiǎn)品的監(jiān)管能力。

2.2.3 新型情報(bào)研判體系

GIS技術(shù)的出現(xiàn)使得傳統(tǒng)的犯罪情報(bào)研究體系得到極大改變，形成了以GIS技術(shù)、警用電子信息系統(tǒng)（MIS）等高新技術(shù)為核心，以犯罪時(shí)空軌跡分析和數(shù)據(jù)可視化為基礎(chǔ)的新型情報(bào)研判體系。

新型情報(bào)研判體系正向著數(shù)據(jù)化、多維化、可視化、智能化的方向發(fā)展。犯罪活動(dòng)的實(shí)時(shí)分布、趨勢(shì)預(yù)測(cè)工作已經(jīng)在可視化技術(shù)的輔助下從單一的文本數(shù)據(jù)演變?yōu)榍逦臄?shù)據(jù)曲線和地理犯罪圖譜，情報(bào)數(shù)據(jù)的搜集、篩選、分析、挖掘、制圖等越來越依靠SPSS和Ucinet的集群大數(shù)據(jù)分析及可視化工具來工作[10]。李光一等利用GIS繪制犯罪分布圖并結(jié)合空間自相關(guān)、空間馬爾可夫矩陣、地理加權(quán)回歸的方法建模分析出中國拐賣兒童犯罪的時(shí)空特征[11]。

PGIS在戰(zhàn)略層的應(yīng)用包括犯罪熱點(diǎn)分析、犯罪時(shí)空趨勢(shì)分析、犯罪發(fā)生地環(huán)境分析與預(yù)測(cè)、多類犯罪信息圖層疊加分析等。在戰(zhàn)術(shù)層面的應(yīng)用包括串并案件時(shí)空軌跡分析、定位與管轄匹配分析、路線與指揮調(diào)度分析、數(shù)據(jù)碰撞分析、連線分析等針對(duì)具體案件實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的情報(bào)支援等[10]。

在近些年的犯罪研究論文中計(jì)量和定量研究所占的比重較上一時(shí)期明顯減少，而現(xiàn)狀綜合分析與新領(lǐng)域探索類的論文大量增加[12]，這一現(xiàn)象反映了現(xiàn)在和未來的犯罪研究大方向，PGIS在犯罪研究體系中的重要性不斷增加。