案事件數(shù)據(jù)可視化研判平臺(tái)的構(gòu)建與應(yīng)用展望

石 屹，彭斯璐，解鵬達(dá)，孟祥 超，李文海，趙前勝，王明直,*

（1.公安部物證鑒定中心，北京 100038；2.武漢大學(xué)，武漢430072）

伴隨我國(guó)社會(huì)信息化建設(shè)進(jìn)程的不斷深入，現(xiàn)場(chǎng)勘查呈現(xiàn)出獲取途徑多源化、信息形式多樣化和關(guān)聯(lián)途徑多元化等特征。在現(xiàn)有證據(jù)鏈條應(yīng)用模式下，以部分關(guān)鍵證據(jù)證明犯罪事實(shí)和定罪量刑依據(jù)面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。新刑訴法的出臺(tái)和社會(huì)主義法治中國(guó)建設(shè)的持續(xù)推進(jìn)，證據(jù)裁判、庭審質(zhì)證、疑罪從無(wú)等原則逐步深化，使得可疑證據(jù)排除規(guī)則和專家證人制度逐步強(qiáng)化，而由之產(chǎn)生的客觀證據(jù)體系化需求對(duì)現(xiàn)有證據(jù)鏈的質(zhì)量和內(nèi)容提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。作為刑事科學(xué)技術(shù)工作的重要內(nèi)容，（刑事案件）現(xiàn)場(chǎng)勘查內(nèi)容包括在案件發(fā)生的時(shí)空?qǐng)鏊?對(duì)與犯罪相關(guān)痕跡和物品等物證進(jìn)行采集、固定和提取等法律行為[1]。從信息處理范疇上看，現(xiàn)場(chǎng)勘查既需要處理實(shí)地勘查和調(diào)查走訪產(chǎn)生的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，同時(shí)也需要納入現(xiàn)場(chǎng)物證所關(guān)聯(lián)的涉案人員信息和物品來(lái)源信息。在以真實(shí)世界與虛擬世界廣泛交織、人財(cái)物快速大跨度流動(dòng)為顯著特征的信息化時(shí)代，新型犯罪，尤其是涉網(wǎng)涉暴的重大案件偵辦受到高質(zhì)量證據(jù)鏈要求和復(fù)雜的取證現(xiàn)狀的雙重挑戰(zhàn)?，F(xiàn)場(chǎng)勘查水平的提升不僅需要引入先進(jìn)的現(xiàn)場(chǎng)信息采集技術(shù)，需要在現(xiàn)場(chǎng)分析重建這一重要環(huán)節(jié)上有效發(fā)掘物證之間、物與人之間的確定關(guān)系，同時(shí)也需要通過(guò)增量方式構(gòu)建案情視圖，對(duì)物證及其關(guān)系進(jìn)行全息刻畫，從而使得針對(duì)案件性質(zhì)、作案動(dòng)機(jī)、作案方式和作案過(guò)程的分析能夠有證據(jù)支撐。

本文從機(jī)理構(gòu)建、系統(tǒng)設(shè)計(jì)和關(guān)鍵技術(shù)等方面論述研判分析平臺(tái)核心設(shè)計(jì)方案，以期為增量構(gòu)建案事件全息視圖提供一種高效的和可供嘗試的途徑。首先給出案事件要素關(guān)聯(lián)核心機(jī)理，然后給出系統(tǒng)的總體框架及其功能設(shè)計(jì)，在深入分析系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)技術(shù)和設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上給出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成果展示。

1 相關(guān)工作概述

隨著地理信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)的發(fā)展，時(shí)空可視化受到國(guó)內(nèi)外現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查應(yīng)用的廣泛關(guān)注。供職于美國(guó)軍隊(duì)和FBI 40年的Thurman在其論著[2]中以爆炸案件為例給出了檢驗(yàn)、分析、比對(duì)、跟蹤和事件重建在爆炸現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)時(shí)的核心觀測(cè)特征。其中圖像對(duì)象的損壞特征可用于炸源信息仿真，并參照損壞物所在的位置調(diào)整炸源假設(shè)。有學(xué)者在飛機(jī)爆炸研判應(yīng)用中根據(jù)Thurman的假設(shè)給出了三維動(dòng)力學(xué)數(shù)字仿真和可視化結(jié)果，并將仿真結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)圖像進(jìn)行比對(duì)，用以驗(yàn)證給定假設(shè)條件下仿真結(jié)果和真實(shí)結(jié)果的匹配度[3]。新近研究中，通過(guò)引入三維重建[4]對(duì)其他惡性案件，如槍擊和燃燒等，進(jìn)行案情相關(guān)核心要素的假設(shè)檢驗(yàn)[5]，部分關(guān)鍵要素可以在三維重建場(chǎng)景上呈現(xiàn)。犯罪現(xiàn)場(chǎng)圖繪制方面，在歐盟第七框架計(jì)劃（7th Framework Programme）的支持下，德國(guó)研究人員持續(xù)致力于犯罪現(xiàn)場(chǎng)重建分析模擬系統(tǒng)研發(fā)[6]，采用圖像和激光技術(shù)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行重建。美國(guó)的部分高校，如北卡羅萊納大學(xué)在NSF的資助下初步建成了IC-crime系統(tǒng)用于案情分析和模擬[7]。

國(guó)內(nèi)公安機(jī)關(guān)近年來(lái)也對(duì)現(xiàn)場(chǎng)重建較為重視，文獻(xiàn)[8]對(duì)現(xiàn)場(chǎng)重建的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述。有研究[9]通過(guò)引入增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在犯罪現(xiàn)場(chǎng)立體繪圖中進(jìn)行模型繪制，通過(guò)Unity3D和EasyAR等工具進(jìn)行增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用。類似研究表明：關(guān)鍵問(wèn)題是如何利用虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)、基于現(xiàn)場(chǎng)勘查的要素信息盡量真實(shí)地還原和突出與案件研判密切相關(guān)的線索[10]。上述技術(shù)的初步嘗試為關(guān)鍵物證的實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用給出了可供借鑒的思路。然而現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)信息的應(yīng)用[11]和指揮[12]并非流水線式的，伴隨新要素的發(fā)現(xiàn)及其關(guān)聯(lián)關(guān)系的研判推進(jìn)，針對(duì)要素和新發(fā)現(xiàn)的物證或線索需要基于關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行迭代溯源[13]或補(bǔ)勘。此外，最終的要素勘查結(jié)果[14]及其關(guān)聯(lián)關(guān)系[15]需要以證據(jù)或證據(jù)鏈方式呈現(xiàn)于司法部門面前，以滿足司法進(jìn)程逐步推進(jìn)過(guò)程中證據(jù)質(zhì)量不斷提升的需求[16]。在此背景下，現(xiàn)場(chǎng)勘查被賦予了更多職能，也面臨著更多的、涵蓋場(chǎng)景全要素研判技術(shù)及其交互手段[16]的挑戰(zhàn)。近年來(lái)的研究顯示：封閉空間[17]和室外空曠空間[18]可采用不同技術(shù)手段[19]對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行還原。一些系統(tǒng)級(jí)的嘗試[20-21]也表明：實(shí)戰(zhàn)應(yīng)當(dāng)考慮效率問(wèn)題，合理引入技術(shù)手段[22-23]構(gòu)建系統(tǒng)平臺(tái)[24]，在重建精度和重建時(shí)間周期上做較好的折中，以快速有效地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)還原和證據(jù)研判。

2 關(guān)聯(lián)模型設(shè)計(jì)

本章以全息視圖下全要素關(guān)聯(lián)為目標(biāo)，基于勘驗(yàn)業(yè)務(wù)和時(shí)空特征對(duì)要素之間的關(guān)系進(jìn)行論述。

2.1 現(xiàn)場(chǎng)要素類別

現(xiàn)場(chǎng)勘查涵蓋的要素種類眾多，勘查業(yè)務(wù)不僅包含偵查人員為查明犯罪事實(shí)，收集犯罪證據(jù)，揭露證實(shí)犯罪人，依法對(duì)與犯罪有關(guān)的人和事以及場(chǎng)所、物品、人身、尸體等所進(jìn)行的現(xiàn)場(chǎng)訪問(wèn)和勘驗(yàn)檢查工作，還包含對(duì)事主、被害人及其他人員依法所執(zhí)行的調(diào)查和訪問(wèn)過(guò)程。一般而言，偵破過(guò)程涉及四類核心要素：現(xiàn)場(chǎng)痕跡包含現(xiàn)場(chǎng)提取的手印、腳印、工痕、斑跡和生物物證等信息，可以通過(guò)檢驗(yàn)與涉案人員及涉案物品關(guān)聯(lián)；涉案物品為現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的犯罪過(guò)程中留下的犯罪工具及犯罪現(xiàn)場(chǎng)各種造痕體，同時(shí)也包含痕跡所附著的承痕體；尸體尸塊為命案現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的死亡人員尸體或殘骸，在勘查過(guò)程中隨發(fā)現(xiàn)位置、姿勢(shì)、衣著、攜帶物品和血跡分布等要素一并提?。簧姘溉丝梢允巧姘赶右扇嘶騻赊k相關(guān)的被調(diào)查對(duì)象，也可以是可能與案情發(fā)展相關(guān)的個(gè)體。

除上述四類與案情發(fā)展密切相關(guān)的過(guò)程性現(xiàn)場(chǎng)實(shí)體要素，可將媒介信息（如現(xiàn)場(chǎng)錄音或監(jiān)控視頻）和電子物證（如基站、GPS和Wi-Fi）等現(xiàn)場(chǎng)佐證歸屬于獨(dú)立類別。案事件可以有多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)，形成對(duì)所有六類涉案要素的兩級(jí)劃分。從所屬層級(jí)看，尸體尸塊、電子物證和現(xiàn)場(chǎng)痕跡從屬于其所在現(xiàn)場(chǎng)；其他三類要素可以跨現(xiàn)場(chǎng)，因而屬于某個(gè)案事件。

2.2 要素?cái)?shù)據(jù)關(guān)聯(lián)邏輯

勘查活動(dòng)首先是在統(tǒng)一指揮下完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)痕跡物品的收集和提取，然后由刑事技術(shù)人員基于痕跡物證所附著的承痕體對(duì)痕跡形成方式進(jìn)行要素級(jí)別的研判。痕跡的外表特征、其所承載時(shí)間信息、承痕體所處位置，能夠支撐痕跡要素形成機(jī)理的初步判定；痕跡檢驗(yàn)結(jié)果及其與現(xiàn)場(chǎng)物品之間的附著關(guān)系可支撐涉案人與死者之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。圖1自內(nèi)而外、從上到下給出了現(xiàn)場(chǎng)痕跡衍生信息的關(guān)聯(lián)邏輯。應(yīng)當(dāng)指出，該過(guò)程可以是迭代式的，即伴隨基礎(chǔ)條件的不斷明晰，承痕體、造痕體（及其涉案人）與形成方式的論斷彼此支撐。

圖1中承痕體和造痕體對(duì)應(yīng)物品信息可以通過(guò)溯源或成分檢驗(yàn)形成另一條關(guān)鍵關(guān)聯(lián)路徑。如圖2所示，以涉案物品為中心可直接得到其基本特征并通過(guò)調(diào)查得到物主信息。在物品與痕跡的附著關(guān)系和物品發(fā)現(xiàn)的空間位置指引下可以對(duì)物品在案件中的關(guān)系進(jìn)行初步推斷。隨著對(duì)物品及其附著物的成分檢驗(yàn)和對(duì)物品來(lái)源的調(diào)查深入開展，以物品為中心的關(guān)聯(lián)可以回路形式支撐案件關(guān)系判定，也可以通過(guò)承/造痕體與痕跡進(jìn)行迭代證據(jù)支撐。

2.3 要素時(shí)空一體化關(guān)聯(lián)展示

上述要素?cái)?shù)據(jù)關(guān)聯(lián)邏輯也給出了諸涉案要素的關(guān)聯(lián)途徑，而增量完善關(guān)聯(lián)關(guān)系需要考慮不同類型物證在現(xiàn)場(chǎng)中的時(shí)空關(guān)系。考慮不同層級(jí)的現(xiàn)場(chǎng)重建精度需求，可在不同關(guān)聯(lián)層級(jí)上引入不同現(xiàn)場(chǎng)重建技術(shù)，力求在統(tǒng)一時(shí)空尺度下保障時(shí)空關(guān)聯(lián)的適應(yīng)性。

如圖3所示，基于時(shí)空一體化的現(xiàn)場(chǎng)勘查可視化首先需采用統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)描述四層可視化對(duì)象：采用統(tǒng)一空間坐標(biāo)系統(tǒng)構(gòu)建影像瓦片編碼，通過(guò)球面坐標(biāo)控制影像柵格展示，以滿足街道級(jí)精度的現(xiàn)場(chǎng)勘查；對(duì)現(xiàn)場(chǎng)重建的模型數(shù)據(jù)進(jìn)行參考位置定義，實(shí)現(xiàn)OSGB格式的三維現(xiàn)場(chǎng)重建模型與影像底圖的空間疊加；對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)勘查中涉及的物品要素，通過(guò)手工制作或激光點(diǎn)云掃描建模形成gltf格式的單體模型，進(jìn)而在影像底圖或重建模型上標(biāo)定單體模型的位置實(shí)現(xiàn)模型的統(tǒng)一空間表達(dá)；現(xiàn)場(chǎng)要素以符號(hào)形式附著于物品上形成現(xiàn)勘符號(hào)，采用碰撞檢測(cè)技術(shù)獲取標(biāo)定點(diǎn)的經(jīng)緯度和高程信息。基于統(tǒng)一經(jīng)緯度標(biāo)定，四個(gè)層次的可視化對(duì)象以逐層疊加的方式進(jìn)行統(tǒng)一表達(dá)、實(shí)現(xiàn)一體化空間展示。

通過(guò)定義統(tǒng)一的時(shí)間尺度，可以控制對(duì)象軌跡、以實(shí)現(xiàn)基于軌跡數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程展示，并通過(guò)動(dòng)力學(xué)場(chǎng)渲染實(shí)現(xiàn)物理場(chǎng)模型的動(dòng)態(tài)展示。在統(tǒng)一時(shí)間基準(zhǔn)下，案事件發(fā)生的任意階段可基于時(shí)間切片方法提取一定時(shí)間范圍內(nèi)的涉案對(duì)象及其空間位置，以實(shí)現(xiàn)時(shí)間切片下的空間位置提取和展示。與此同時(shí)，給定案事件或單個(gè)場(chǎng)景，也可以獲取其所包含的涉案對(duì)象的時(shí)空信息，完成現(xiàn)場(chǎng)勘查給定層級(jí)下的時(shí)空信息提取和關(guān)聯(lián)。

3 案事件數(shù)據(jù)可視化研判平臺(tái)設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

平臺(tái)以統(tǒng)一時(shí)空表達(dá)為基礎(chǔ)，以可視化為交互手段，為不同層次的現(xiàn)場(chǎng)要素提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型管理接口和漸進(jìn)式的研判分析手段。

3.1 總體框架

平臺(tái)基于《公安機(jī)關(guān)刑事案件現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)檢查規(guī)則》定義核心要素，采取分層架構(gòu)、功能復(fù)用思想設(shè)計(jì)，自下而上分別提供數(shù)據(jù)訪問(wèn)、服務(wù)支撐、應(yīng)用封裝和用戶視圖，如圖4所示。

用戶層和應(yīng)用層提供信息要素錄入功能和調(diào)查檢驗(yàn)數(shù)據(jù)管理功能，并以漸進(jìn)式目標(biāo)關(guān)聯(lián)研判和全息視圖呈現(xiàn)為目標(biāo)構(gòu)建頂層應(yīng)用系統(tǒng)。應(yīng)用層提供現(xiàn)勘、檢驗(yàn)和調(diào)查信息的錄入，最終的研判成果由可視化服務(wù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)交互，在要素、情景和案件三個(gè)層次上實(shí)現(xiàn)仿真驗(yàn)證和場(chǎng)景概覽。

支撐層首先構(gòu)建不同類型案件的研判模型，在案件階段劃分和要素關(guān)聯(lián)途徑上對(duì)不同案件的關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行定義。分析研判過(guò)程中，對(duì)各類要素及其相關(guān)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行輻射狀的關(guān)聯(lián)管理。經(jīng)過(guò)符號(hào)化后進(jìn)入可視化調(diào)度模塊中，平臺(tái)支持各類要素的位置標(biāo)定和單體模型的軌跡或場(chǎng)模型標(biāo)注。符號(hào)化要素及軌跡或場(chǎng)景模型可以在三維渲染平臺(tái)上統(tǒng)一展示。

數(shù)據(jù)層負(fù)責(zé)維護(hù)不同類型的數(shù)據(jù)庫(kù)，涵蓋基礎(chǔ)的現(xiàn)場(chǎng)要素與外源數(shù)據(jù)，以及用于分析研判和可視化的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)和模型數(shù)據(jù)。針對(duì)2.2和2.3節(jié)中兩類關(guān)聯(lián)模式，數(shù)據(jù)庫(kù)分別以三元組和時(shí)空關(guān)系記錄要素之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，維護(hù)了業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)和時(shí)空關(guān)聯(lián)信息。

3.2 方案設(shè)計(jì)

平臺(tái)采用并行技術(shù)路線，目標(biāo)分析研判通過(guò)服務(wù)方式在后臺(tái)進(jìn)行邏輯控制，基于數(shù)據(jù)共享保障分析研判和可視化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)視圖一致。

采用類型編碼方式實(shí)現(xiàn)不同案件中要素關(guān)聯(lián)的階段劃分，定義不同案事件分階段的關(guān)聯(lián)集。通過(guò)在各個(gè)階段內(nèi)定義步驟，每個(gè)案事件的業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)關(guān)系可以大致按照時(shí)間序列方式進(jìn)行研判和呈現(xiàn)。通過(guò)“階段→步驟→關(guān)聯(lián)關(guān)系”的形式為關(guān)聯(lián)關(guān)系賦予時(shí)間含義、形成基于統(tǒng)一時(shí)間劃分的證據(jù)鏈。

應(yīng)用中的物證和痕跡要素可在可視化平臺(tái)上標(biāo)注得到空間位置；這些現(xiàn)場(chǎng)要素與涉案人的關(guān)聯(lián)關(guān)系通過(guò)上述階段研判劃分得到時(shí)序。系統(tǒng)可在案情研判和要素標(biāo)定過(guò)程中自動(dòng)生成案件中涉案人的行為時(shí)間序列，從而為基于案情的推演和研判提供數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)來(lái)源。

通過(guò)動(dòng)力學(xué)參數(shù)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)包調(diào)度，可以驅(qū)動(dòng)單體模型以軌跡方式或動(dòng)力學(xué)場(chǎng)方式對(duì)機(jī)理性數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)三維呈現(xiàn)。如圖4所示，基于案件知識(shí)庫(kù)，平臺(tái)在指定案件類型下提取元數(shù)據(jù)目錄，調(diào)用相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)模型給可視化調(diào)度層，后者基于模型的范圍和時(shí)態(tài)切換信息驅(qū)動(dòng)動(dòng)力學(xué)模型的呈現(xiàn)。

3.3 特色功能模塊

平臺(tái)基于現(xiàn)勘業(yè)務(wù)流程驅(qū)動(dòng)可視化和分析研判，在研判邏輯、場(chǎng)數(shù)據(jù)調(diào)度和服務(wù)方式上給出了較具特色的設(shè)計(jì)。

3.3.1 重大案事件重建研判邏輯

平臺(tái)將案事件研判路線劃分為七條主線：施害人員、作案原因與動(dòng)機(jī)、作案工具、受害人員、作案地點(diǎn)、作案時(shí)間、犯罪行為。其中，作案工具、受害人員、作案地點(diǎn)、作案時(shí)間通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查被用于推導(dǎo)和驗(yàn)證其他三個(gè)方面。平臺(tái)將不同主線的研判流程映射到上文給出的統(tǒng)一時(shí)間序列上。每個(gè)現(xiàn)場(chǎng)要素與涉案人發(fā)生關(guān)聯(lián)時(shí)均在研判時(shí)被賦予到一個(gè)階段。通過(guò)迭代更新關(guān)聯(lián)關(guān)系，并在可視化階段監(jiān)測(cè)關(guān)聯(lián)的完整性可保障研判準(zhǔn)確性和完整性。

3.3.2 動(dòng)態(tài)場(chǎng)模型統(tǒng)一調(diào)度

場(chǎng)模型可以是爆炸案件中的沖擊波、燃燒案件中的煙火，也可以是砍擊等行為動(dòng)態(tài)模型。平臺(tái)通過(guò)點(diǎn)云數(shù)據(jù)的分層?xùn)鸥窕嫒葜髁鞣抡孳浖妮敵?，并?duì)每個(gè)時(shí)刻的點(diǎn)云數(shù)據(jù)場(chǎng)進(jìn)行分層?xùn)鸥窕?、?shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)場(chǎng)模型的統(tǒng)一表達(dá)。給定任意時(shí)刻，點(diǎn)云場(chǎng)數(shù)據(jù)被映射到一定數(shù)量的層次上，每層點(diǎn)云數(shù)據(jù)按照柵格方式逐像素得到顏色和通道信息。平臺(tái)逐時(shí)刻、逐層控制每個(gè)柵格的可見(jiàn)性和拉伸參數(shù)，實(shí)現(xiàn)其在一定范圍內(nèi)的動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)。

3.3.3 交互式研判呈現(xiàn)方式

基于數(shù)據(jù)庫(kù)共享，研判專家可以在研判過(guò)程中切換到可視化平臺(tái)，對(duì)焦點(diǎn)要素的相對(duì)空間位置關(guān)系進(jìn)行量測(cè)和推理。對(duì)于可視化分析過(guò)程中的結(jié)論性信息可以通過(guò)可視化平臺(tái)進(jìn)行補(bǔ)錄，并能夠在研判平臺(tái)中以概覽方式看到可視化分析的成果。圖4應(yīng)用層給出了平臺(tái)在要素、情景和案件三個(gè)層面的交互主線。在其中任意層級(jí)、任意對(duì)象的研判上，專家可以在兩個(gè)視圖上獲得階段性的研判和分析成果，支撐在統(tǒng)一數(shù)據(jù)視圖上的多視角操控。

4 關(guān)鍵技術(shù)分析

通過(guò)在可視化和時(shí)序證據(jù)鏈設(shè)計(jì)上構(gòu)建驅(qū)動(dòng)策略，平臺(tái)力圖為勘查專家提供時(shí)空一體化視圖和漸進(jìn)式的研判分析支撐。

4.1 時(shí)空一體化全息視圖呈現(xiàn)

通過(guò)統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)全要素的空間一體化呈現(xiàn)，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)基于關(guān)聯(lián)關(guān)系的空間推演。

4.1.1 現(xiàn)勘要素空間一體化呈現(xiàn)

如圖5所示，采用7參數(shù)方式[17,19]驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)要素的展示。其中三維重建和單體模型的集成重點(diǎn)引入經(jīng)度、緯度、高程、縮放尺度、水平旋轉(zhuǎn)、徑向旋轉(zhuǎn)和垂直旋轉(zhuǎn)7個(gè)參數(shù)實(shí)現(xiàn)空間對(duì)準(zhǔn)。要素的符號(hào)標(biāo)注以分類方式完成要素呈現(xiàn)，其中每個(gè)要素所屬類別對(duì)應(yīng)一種符號(hào)，基于用戶標(biāo)注的碰撞檢測(cè)得到符號(hào)所在的三維位置，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)要素與其他地理要素的一體化呈現(xiàn)。

4.1.2 基于關(guān)聯(lián)關(guān)系的空間推演

以＜源, 類型, 目標(biāo)＞方式定義關(guān)聯(lián)關(guān)系三元組。給定任意要素作為輸入，平臺(tái)在控制層提取所有與輸入相關(guān)的三元組源或目標(biāo)信息?；谌M的類型字段上的源和目標(biāo)的來(lái)源，平臺(tái)依次獲取不同類型的要素，完成對(duì)關(guān)聯(lián)要素的提取。關(guān)聯(lián)關(guān)系的空間信息可在源或目標(biāo)的空間標(biāo)定庫(kù)中得到，通過(guò)標(biāo)定信息中包含的符號(hào)信息對(duì)關(guān)聯(lián)得到的現(xiàn)場(chǎng)要素進(jìn)行空間呈現(xiàn)?？臻g視圖在焦點(diǎn)對(duì)象發(fā)生改變時(shí)完成切換，完成基于關(guān)聯(lián)關(guān)系的空間推演。

4.2 重大案事件漸進(jìn)式研判

漸進(jìn)式研判特別針對(duì)要素眾多、關(guān)聯(lián)關(guān)系復(fù)雜的惡性案事件。這類案事件周期長(zhǎng)、參與人員構(gòu)成和作案過(guò)程復(fù)雜，需要迭代式的更新和補(bǔ)全要素。

4.2.1 以嫌疑人為中心的情景研判

平臺(tái)在勘驗(yàn)信息部分錄入后定義情景概念，其嫌疑人可以為虛擬對(duì)象個(gè)體。伴隨物證檢驗(yàn)過(guò)程的深入，嫌疑人可通過(guò)痕跡物證的同一性鑒定結(jié)果進(jìn)行合并或新增?；诖?，以嫌疑人為中心的研判和補(bǔ)勘能夠參照部分確立的關(guān)聯(lián)關(guān)系有序執(zhí)行。所有物證以嫌疑人為中心有助于指揮人員從案情視圖上快速定位重點(diǎn)嫌疑人的重點(diǎn)物證，從而有利于有效指揮偵破。

4.2.2 多證據(jù)鏈時(shí)序交叉映射

多個(gè)作案人員參與的重大案事件中，各自構(gòu)建嫌疑人的物證主線將使得物證關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜、不利于案情分析和成果應(yīng)用。基于3.2節(jié)給出的、針對(duì)不同類型案事件的階段和實(shí)施步驟的劃分，平臺(tái)支持基于時(shí)間序列的證據(jù)鏈映射。

該方法的基本工作思路在于：通過(guò)對(duì)不同嫌疑人的不同關(guān)聯(lián)要素進(jìn)行階段研判，將不同嫌疑人及其關(guān)聯(lián)要素按照統(tǒng)一的階段和實(shí)施步驟劃分映射到一維時(shí)間序列上。該方法可以簡(jiǎn)化證據(jù)鏈的關(guān)聯(lián)關(guān)系，同時(shí)也基于時(shí)間臨近的要素所在的空間關(guān)系對(duì)證據(jù)鏈的關(guān)聯(lián)判定進(jìn)行檢驗(yàn)。更為重要是，在同一階段劃分下，研判專家可以聚焦于階段或?qū)嵤┎襟E內(nèi)的物證，有助于對(duì)不同嫌疑人的涉案情節(jié)進(jìn)行深度分析和研判。

4.2.3 多情景研判分析

對(duì)于案事件的多情景研判分析，平臺(tái)通過(guò)關(guān)聯(lián)關(guān)系將嫌疑人的所有相關(guān)要素置于一條主線上來(lái)實(shí)現(xiàn)。首先是將案事件按照情景類型分割成多個(gè)構(gòu)成階段，再通過(guò)將多個(gè)情景映射在同一時(shí)間軸上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)要素研判、情景研判和案件研判。

5 結(jié)論與展望

現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)數(shù)據(jù)可視化展示與目標(biāo)關(guān)聯(lián)分析研判分析平臺(tái)的研發(fā)和初步應(yīng)用為現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的應(yīng)用開辟了新路徑。本文從平臺(tái)的總體框架、功能模塊、關(guān)聯(lián)模式和方案設(shè)計(jì)等方面介紹了研發(fā)階段性成果。

研發(fā)過(guò)程中也凸顯出一些潛在的問(wèn)題：現(xiàn)場(chǎng)要素的獲取和處理以傳統(tǒng)非格式化數(shù)據(jù)為主，未能發(fā)揮格式化數(shù)據(jù)自動(dòng)化處理的優(yōu)勢(shì)；以目標(biāo)為主體的案事件重建與場(chǎng)景可視化貼合度較低。實(shí)戰(zhàn)和迭代優(yōu)化中，需要梳理系統(tǒng)數(shù)據(jù)格式，優(yōu)化系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集流程，深入研究數(shù)據(jù)多維信息在系統(tǒng)的自動(dòng)化關(guān)聯(lián)技術(shù)，為現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)數(shù)據(jù)的可視化動(dòng)態(tài)展示與智能研判奠定基礎(chǔ)。