GIS与监控

背景介绍伴随着全球数字化的浪潮，安防监控行业进入了一个全新的发展大时代，从最早的单矩阵模拟视频监控系统到现在的数字与模拟混合视频监控系统，系统的复杂性日益增加。通过GIS技术与视频监控的融合，可以弥补传统视频监控系统空间位置感不强的缺陷，优化视频监控系统的信息管理能力。基于GIS平台的建设的视频监控系统，能够帮助用户通过地图快速定位设备、实时接收信息、清晰展示画面、动态过程管理等多项功能，提供了可视化、远程化、智能化等方面的运维模式。特色应用基于GIS平台建设的视频监控系统可以集成两大应用系统的特点和优势，将地理信息与视频监控相结合，为视频监控系统提供了基于地理空间的可视化操作界面，从设备前端部署到业务后台管理，都能够基于可视化界面来管控应用，与传统视频监控系统相比，其操作的直观性、管理的实时性、控制的便捷性、信息的综合性、分析的智能性、业务的联动性都是无可比拟的。操作的直观性用户可以在地图上直接对摄像机的快速定位和查询，摄像机的整体和局域分布状况均可以精准定位，在特定范围内的部分摄像机，仅需用户按照一定过滤条件进行筛选即可显示。电子地图窗口亦为用户提供了可视化的摄像机查询方式，如：点选、矩形选择、圆形选择、多边形选择等多种空间查询条件，处于选中状态的摄像机属性信息，如视频检测点的编号、摄像机的型号、具体安装位置、责任维护人等信息，便可在地图上呈现出来。以摄像机图形数据查询文字信息，是基于GIS平台的视频监控系统操作直观性的代表之一，同时它还支持摄像机图属互动查询。用户可以通过点击地图上的摄像机，查看其详细信息，同样也可以通过输入摄像机名称，查询出该摄像机的信息，并能查看其在地图上的地理位置，从而实现地图数据和文字信息的互查功能。GIS技术的应用在根本上改变了传统视频监控系统中操作方式单一化、抽象化的状态。管理的实时性基于GIS平台的视频监控系统以操作的直观性为用户营造了一个图文并茂、简单便捷的使用环境，它对视频监控系统管理实时性的增强，也起了非常大的作用。它可以提供24小时全天候以及全方位的图像监视功能，用户可以在地图上直接选定某个摄像机，调取监测点的实时图像，并可切换至监控电视、指挥中心上大屏幕显示，为用户提供最直观的信息。该系统还支持视频图像导航功能，在调出的视频窗口点击播放某一实时视频时，GIS平台收到该事件信息后，该摄像机会在电子地图视窗口进行高亮闪烁以及地图居中显示，并能查看该摄像机的详细信息，也就是说，可以提供实时图像与地理数据的互查服务。基于GIS平台的视频监控系统可根据用户指定的地理位置自动标识出一定范围内的视频监控设备位置，以便用户根据需要选择最佳位置的视频图像。该系统还能够授权用户在电子地图上选定特定摄像机进行远程网络控制，启动云镜控制界面控制云台和镜头，通过调整摄像机的焦距、景深、灯光等使得监控画面的角度、亮度、色度、清晰度等，达到最佳监控效果。城市视频监控系统一般需要数量庞大的摄像机分布在前端各个监控点工作，实时视频在多画面的轮流显示，是减轻用户视觉疲劳感，提高监控效率的重要方法。基于GIS平台的视频监控系统在此基础上轮巡功能进一步强化，通过GIS平台接收每个摄像机的地理位置信息，并在电子地图上描绘出摄像机切换轮巡播放的历史轨迹，帮助用户实时掌握摄像机的监控路径，并且可以根据需要及时调整轮巡时序和方式。展示的动态性基于GIS平台的视频监控系统支持用户通过点击电子地图上个某个摄像机，启动该摄像机的录像检索与回放界面，供用户对该摄像机的历史视频进行录像检索与回放功能。在用户设定地理位置和时间要求的情况下，系统能够自动播放符合要求的图像。除了提供这一直观性的操作方式之外，GIS技术所给予的更加重要的功能是进行轨迹跟踪，支持用户的特定监控目标在一定时间段的移动轨迹复现，传统的视频监控系统仅限于对特定监控目标在各个时间点行动图像的检索和回放，完全没有地理空间的概念，GIS技术则可以在确定监控对象和监控时间之后，在摄像机录像中智能捕捉特定目标，并显示出时间段和该摄像机所在位置，并根据摄像机显示的时间序列和地理信息，描绘出特定目标的移动轨迹，实现视频监控系统的动态展示功能。GIS技术改变了传统视频监控系统分散、静止的局面，以地理空间信息为桥梁，实现所有摄像机的信息集成，增强了对图像信息的发掘能力，同时为智能分析、动态预案制作、业务联动提供了技术支撑。信息的综合性基于GIS平台的视频监控系统的重要特色应用之一，就是通过一系列的数据转换和处理，使GIS数据与视频监控的数据关联起来。用户在电子地图上直接点击、模糊查询或列表选择某个视频监控点，可以迅速从系统所提供的功能菜单中调取各种所需信息，包括如下几点。•实时监控录像，供用户查看现场情况;•摄像机地理信息和周边环境信息、摄像机附近实景图像视频，全面显示摄像机安装的真实位置和安装点周围环境;•摄像机运行状态、视频质量，保证监控系统的有效性;•摄像机周边资源配置信息，这类信息的覆盖范围很广，包括道路设施、水源布局、重点单位、所属派出所、警用车辆、巡逻人员等，当摄像机监测到紧急状况时，可以在电子地图上点击摄像机标识，调出周边资源配置信息，紧急调度可用人力物力，减少反应时间;•摄像机的故障警告信息，当摄像机出现视频画面模糊、信号中断等故障时，系统会在电子地图上以监控点符号闪烁、发出警报声等方式，引起用户的注意。在电子地图上直接点击该设备节点，会以弹出窗口的形式，显示该设备的用途、类型、操作系统、IP地址、当前运行状态、周边维护单位等详细信息，方便用户准确发出指令及时解除故障;•摄像机的维修进程和历史记录，用户可全面掌握摄像机的故障状态，合理配备相应资源跟进维护。详细的设备维修日志包括维修日期、维修人员、故障原因、解决方案等，与设备地理空间信息关联显示，为延长设备的使用寿命、提高故障处理能力、增强视频监控系统运行的可持续性，储备充分的信息资源。分析的智能性基于GIS平台的视频监控系统的摄像机在发生紧急事件时，可以迅速在电子地图上调动事件周边摄像机，并根据其传送的实时图像和定点查询的相关信息，进行智能化分析，自动识别报警、制作事件处理预案、计算最优路径、现场远程指挥、寻找事件规律等，以地理信息为平台，将视频监控系统与多种业务应用结合起来。实现报警联动功能，当视频监控平台接收到告警情况时，系统除了支持客户端联动，自动切换到告警画面播放该摄像机的实时视频、语音提示可通过拾音器进行语音对讲、放大显示等方式提醒用户外，还支持在电子地图上将该报警监控点图标进行高亮闪烁显示，并及时通知用户处理。在发生紧急事件需要迅速赶至现场处理时，基于GIS平台的视频监控系统可以根据用户输入的起点、终点，进行路径模拟和分析，用图形方式精确而直观地表示出在多种交通状态下，计算出起点到终点的最短路径，以及周围各处理人员到达现场的时间，并在电子地图上显示出车辆行驶轨迹。一旦确定了最佳行动路线，便可将相关信息发送到处理人员的移动导航设备中，以最快速度达到事发现场。如果事发现场有装备的摄像机，指挥人员可在电子地图上进行远程观察和决策，通过对现场情况的把握和周边资源的分析，迅速制作出应急预案，提高事件处理效率。业务的联动性基于GIS平台的视频监控系统的重要功能还在于，改变了传统视频监控系统的应用个体化状态，以多种信息集成为基础，智能分析为手段，在GIS平台上实现了多种业务的联动，比如追踪引导和定向围捕。追踪引导功能主要是针对大型活动，对活动路线周边的摄像机进行设置，实现追踪和引导功能，当点击摄像机时，在视频窗口同时显示该摄像机前后的视频图像，给安保人员及时提供信息，对突**况进行快速响应和处理，对路线进行调整，确保活动的安全进行。追踪引导首先需要进行追踪引导设置，对追踪引导序列中的摄像机进行添加和删除操作，并对要显示的前置、后置的通道个数进行设置。当点击加入到追踪引导序列的摄像机时，系统自动进入追踪引导状态，视频窗口自动切换到多窗口画面，显示该摄像机的前置和后置视频图像。定向围捕功能主要是针对警方抓捕罪犯，根据当前罪犯所在位置，GIS平台计算并分析出一定时间内罪犯可能逃窜的区域，并查询出在主要道路上设置卡口的合理位置，在电子地图上进行高亮显示，同时在视频窗口自动切换到多画面，显示案发地点周边的视频图像信息，使决策者及时掌握前方案发地点的实时情况，为领导确定围捕方案提供辅助决策的功能。发展趋势21世纪安防监控行业的智能化、高清化、网络化已经成为必然趋势。基于GIS平台的视频监控系统，通过地理信息的直观表达，提供了更加迅速有效的指挥调度、辅助决策功能，引导传统视频监控系统向可视化便捷操作、高清化精准定位、网络化科学管理、智能化决策调度的方向发展迈进，GIS技术在视频监控中的应用一方面推动了GIS平台自身的更新与升级，另一方面更推动了视频监控系统功能的多样化、应用的广泛化。三、GIS视频监控指挥平台功能系统监控范围全面，重点突出，针对性强，能够为公安机关部门提供图像管理信息，在管理城市和处置突发事件等切实发挥辅助决策的作用。在决策机关应对突发事件、自然灾害时，实现快速反应、指挥调度，在治安防控以及防范、打击违法犯罪等方面都能发挥积极的作用。系统具备的功能如下：（一)实时视频监视功能根据监控点的实际情况，提供全天候及全方位的图像监视功能。根据监控点的现场地理位置和周边的建筑物情况，分别在前端配置室外高速球型摄像机、红外一体化枪式云台摄像机和一体化枪式云台摄像机。全天24小时均可在监控中心、监控室观察到前端现场的实时画面，考虑到夜间光照强度可根据实际需要进行灯光补偿(普通照明或红外)。（二）GIS设备管理定位支持监控设备在地图上的标注；支持拖拽放置设备树列表设备与GIS地图相对位置；支持经纬度准确定位设备于GIS地图。支持基本的电子地图放大、缩小、漫游、测距、地图打印、点选查询属性等。例如，具有权限的操作者能够方便地通过点击摄像点来查询该摄像点的属性，如：摄像点的编号；摄像机的型号；安装的具体位置等。监控相关功能：选择地图上有摄像机标志的位置，可以查看该摄像机的属性、播放实时视频等。（三)GIS轨迹跟踪支持在GIS地图中录像目标对象移动轨迹复现；在确认跟踪对象，指定时间和区域内的摄像头录像中智能查询跟踪对象出现的录像，显示跟踪对象在摄像头录像中出现的时间段，并根据时间段和摄像头位置在GIS中勾画跟踪对象的逃跑轨迹。最终辅助公安干警定位目标的逃逸路线，做出蹲点、排查决策。(四)GIS应急现场指挥在抓捕犯罪嫌疑人，现场应急保障过程中，在确定目标对象移动轨迹前提下，通过GIS系统可预先设控轨迹路线上的监控点位，实现提前布防，提前预判。同时，可有效调动周围警力资源，及时、快速响应。（五)GIS最优路径选择分析与远程GPS导航：可以在紧急事件发生第一时间，分析计算出最优路径以快速准确到达案发地点，通过路径分析和模拟，用图形方式精确而直观地表示出在多种交通状态下，多个出警方案到达事故地点的时间。并将最佳路径远程推送至相应巡逻干警或巡逻车的移动导航设备中，指导巡逻警力以指定的路线追踪、包抄、跟踪对象。（六)视频显示功能图像能在监视器显示器上进行固定或时序轮流显示，并能切换、记录、回放、加工、复制、图像混合、画面分割、字幕叠加等处理。派出所能够通过监视器显示本辖区的图像，通过计算机显示共享的交警图像；分局能够通过监视器选择显示所有图像，或通过计算机显示所有图像；交警能够通过计算机显示派出所图像。（七)视频控制功能对于模拟视频，可以通过矩阵键盘来操作前端活动云台的运动方向、摄像机的焦距及景深来达到最佳的监看效果。各单位可以在授权权限内，使用计算机软件选择和控制共享的图像。（八)控制权限分配功能监控中心的视频资源管理服务器结合矩阵设置，进行总的权限的分配设置和管理。模拟控制权限优先于网络用户控制权限。在矩阵键盘的操作中，权限按现场控制级别最高。权限优先级高低为，派出所监控室键盘控制为高。（九)视频存储功能分局110指挥中心、派出所监控室均配备数字硬盘录像机，全天不间断地记录监控点的图像，保存所有监控点30天内的录像资料，可提供本地和