陳文靜， 顧益軍， 魏春光

(中國人民公安大學，北京 102600)

0 引言

公安遙感監(jiān)測應用系統(tǒng)是在現(xiàn)有的公安信息化成果的基礎上進行繼承和發(fā)展，同時結合遙感衛(wèi)星和航空載荷特點及遙感技術最新發(fā)展能力，在系統(tǒng)頂層設計上必須面向公安信息化和遙感應用兩方面需求。公安遙感監(jiān)測應用系統(tǒng)應基于多源國產多載荷遙感數(shù)據(jù)，建成面向各主要警種的公安遙感監(jiān)測應用技術體系，將遙感應用納入公安信息網，實現(xiàn)國產遙感影像及其公共產品和專題產品與公安業(yè)務的有效結合，滿足各主要警種及全國各級公安機關對遙感影像的數(shù)據(jù)應用需求，形成國產高分遙感與地面信息采集手段相結合的“空中—地面一體化”的立體監(jiān)控、指揮與打擊能力。

1 公安遙感監(jiān)測應用系統(tǒng)平臺建設

根據(jù)公安信息化及遙感應用需求，在公安遙感監(jiān)測應用系統(tǒng)建設過程中，系統(tǒng)頂層需求主要包括三方面內容：遙感數(shù)據(jù)平臺、遙感應用示范系統(tǒng)信息共享平臺和遙感應急指揮服務平臺。

遙感數(shù)據(jù)平臺建設。結合公安PGIS建設，根據(jù)相關數(shù)據(jù)標準與建庫標準，建立全公安業(yè)務共享的遙感數(shù)據(jù)中心，負責與遙感數(shù)據(jù)中心和應用技術中心鏈接，獲得0～5級公共產品，基于共性技術插件及業(yè)務子系統(tǒng)，結合示范區(qū)實際需求綜合多來源業(yè)數(shù)據(jù)進行遙感數(shù)據(jù)加工。

遙感應用示范系統(tǒng)信息共享平臺。鏈接公安各警種的業(yè)務系統(tǒng)、遙感業(yè)務系統(tǒng)和公安部信息中心，負責調用遙感數(shù)據(jù)分析所需的業(yè)務信息，并將監(jiān)測結果與各警種和信息中心共享。

遙感應急指揮服務平臺。綜合利用國產遙感衛(wèi)星和載荷特點，以及無人機和平流層飛艇系統(tǒng)，建立面向各警種綜合業(yè)務的應急指揮服務平臺，綜合遙感成像、圖像處理與信息提取、通訊等系統(tǒng)于一體，承擔特殊狀態(tài)下的指揮服務。

2 公安遙感監(jiān)測應用系統(tǒng)體系結構

遙感監(jiān)測應用系統(tǒng)體系結構分為四層：支撐層、數(shù)據(jù)層、應用層和服務層，如圖1所示。

圖1 遙感監(jiān)測應用系統(tǒng)體系結構

信息服務層通過標準的接口技術和協(xié)議，為應用系統(tǒng)提供所需要的基本信息服務。應用層在警用地理信息系統(tǒng)(PGIS)上，開發(fā)禁毒子系統(tǒng)、交管子系統(tǒng)、邊防子系統(tǒng)、消防子系統(tǒng)、反恐子系統(tǒng)和安防子系統(tǒng)，并通過標準的接口技術和協(xié)議聯(lián)接遙感業(yè)務系統(tǒng)和公安部信息中心，形成公安遙感應用示范系統(tǒng)信息共享平臺，負責調用傳統(tǒng)的業(yè)務管理信息，并將監(jiān)測結果向各警種和信息中心共享。在應用層和服務層層面上，建立面向各警種綜合業(yè)務的公安遙感應急指揮服務平臺，集遙感成像、圖像處理與信息提取、通訊等功能于一體，承擔特殊狀態(tài)下的指揮服務；建立管理子系統(tǒng)為其他子系統(tǒng)和遙感數(shù)據(jù)提供管理和安全服務。在數(shù)據(jù)層，根據(jù)相關數(shù)據(jù)標準與建庫標準，建立全公安業(yè)務共享的遙感數(shù)據(jù)平臺，負責與遙感數(shù)據(jù)中心和應用技術中心鏈接，基于公共產品和共性技術及面向公安業(yè)務的專有技術進行產品加工，并為公安實戰(zhàn)提供支撐。在支撐層，部署公安遙感應用示范系統(tǒng)的軟硬件環(huán)境。

3 公安遙感監(jiān)測應用子系統(tǒng)功能

遙感應用系統(tǒng)由禁毒、邊防、反恐、交管、消防、安防等6個業(yè)務應用子系統(tǒng)和基礎數(shù)據(jù)平臺以及應用服務平臺等部分組成，系統(tǒng)的功能主要通過各應用子系統(tǒng)來實現(xiàn)。

邊防子系統(tǒng)：突破基于國產高分數(shù)據(jù)源的公安邊防口岸概況類目標(界碑、機場、通外山口)和動態(tài)目標(車、船、越境人群)的識別與動態(tài)監(jiān)測技術，研制公安邊防重點地區(qū)遙感監(jiān)測子系統(tǒng)，提升公安邊防口岸管理業(yè)務能力。

交管子系統(tǒng)：突破大范圍高速公路擁堵及疏導分析、偏遠地區(qū)多發(fā)事故路段診斷等關鍵技術，研制公安交通管理遙感監(jiān)測與分析子系統(tǒng)，通過大范圍高速公路交通疏導、多發(fā)事故路段診斷及交通施工優(yōu)化建議等功能，提升公安交通管理業(yè)務能力。

消防子系統(tǒng)：突破重點地區(qū)消防通道監(jiān)控、城市消防現(xiàn)狀動態(tài)分析、應急救援支持、城中村可用消防車通行路線分析、火災易發(fā)地區(qū)周邊天然水域水情監(jiān)測、高層建筑分布分析等關鍵技術，研制基于高分影像的消防管理輔助決策與監(jiān)測預警系統(tǒng)，通過交通預案輔助編制、城市消防監(jiān)控與應急救援支持、火災易發(fā)地區(qū)水源地監(jiān)測與分析等方面，提升公安消防監(jiān)測與應急服務能力。

安防子系統(tǒng)：突破結合城市聯(lián)網視頻監(jiān)控的協(xié)同分析、重大安?；顒訄鏊脖ｎA案輔助編制等關鍵技術，研制基于遙感數(shù)據(jù)的安防管理輔助決策與監(jiān)測預警系統(tǒng)，提升公安安全保衛(wèi)業(yè)務能力。

4 公安遙感監(jiān)測應用系統(tǒng)技術路線

總體上，公安遙感應用系統(tǒng)的開發(fā)將經過系統(tǒng)調研與需求分析、實驗區(qū)選擇與關鍵技術研究、原型系統(tǒng)建設、系統(tǒng)設計與示范系統(tǒng)開發(fā)和應用示范幾個階段，見圖2。

圖2 公安遙感監(jiān)測應用系統(tǒng)技術路線圖

具體地，在公安遙感應用系統(tǒng)建設的設計、開發(fā)、運行和維護過程中采用下列的技術路線：

(1)采用關系型數(shù)據(jù)庫等先進數(shù)據(jù)庫技術對多元數(shù)據(jù)進行集成管理，建成以遙感影像為主的數(shù)據(jù)倉庫，建立公安遙感數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)遙感數(shù)據(jù)的集中統(tǒng)一管理和信息服務，包括最基本的查詢、瀏覽、分析等基本服務。

(2)基于信息安全保障的要求，采用基于PKI的身份認證、PMI的授權管理、細粒度的審計以及基于以內容為中心的數(shù)字權限管理技術，全面保障平臺服務與數(shù)據(jù)安全。

(3)依托成熟的業(yè)務平臺和應用系統(tǒng)，實現(xiàn)公安通用遙感平臺與PGIS平臺的高效集成和整合應用，逐步實現(xiàn)與警綜平臺等信息系統(tǒng)的關聯(lián)整合，包括數(shù)據(jù)層次、應用層次和決策層次的整合集成。

(4)根據(jù)不同的公安業(yè)務應用需求和已有業(yè)務信息系統(tǒng)，采用面向對象或面向過程的方法分析、設計和開發(fā)各警種的遙感應用示范系統(tǒng)。

(5)綜合采用瀏覽器+應用服務器+數(shù)據(jù)庫服務器(BAD)多層應用體系結構，結合C/S技術，開發(fā)各警種遙感應用示范系統(tǒng)。在此基礎上，建立公安遙感應用技術服務中心，為各警種提供多層次、全方位服務。

(6)對于新型無人機和飛艇等遙感技術應用，綜合應用遙感、GIS、GPS、通信指揮、預測預警、風險評估等技術，設計開發(fā)一體化信息采集、處理、指揮調度和應急處置系統(tǒng)。

利用遙感影像元數(shù)據(jù)實現(xiàn)遙感數(shù)據(jù)在公安信息網絡的發(fā)布與共享，利用本體技術實現(xiàn)影像數(shù)據(jù)的互操作，從而為實現(xiàn)影像數(shù)據(jù)的全警共享與應用提供基礎與條件。

(7)采用組件或分布組件技術，提高系統(tǒng)的靈活性和可擴展性，采用中間件技術，提高系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。

(8)采用脫線數(shù)據(jù)處理實現(xiàn)數(shù)據(jù)的整理和處理，完成初級數(shù)據(jù)產品的規(guī)范化和標準化。

(9)采用身份認證、授權管理、審計以及數(shù)字權限管理技術，全面保障平臺服務與數(shù)據(jù)安全。

(10)采用數(shù)據(jù)倉庫技術實現(xiàn)統(tǒng)計分析和決策支持信息服務。

5 公安遙感監(jiān)測應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程設計

公安遙感監(jiān)測應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程包括遙感數(shù)據(jù)與公共產品請求與處理流程，以及數(shù)據(jù)產品應用流程。

5.1 遙感數(shù)據(jù)與公共產品請求與處理流程

遙感數(shù)據(jù)與公共產品請求與處理流程設計如下，具體見圖3。

(1)遙感數(shù)據(jù)與共性產品請求：向遙感數(shù)據(jù)中心和應用技術中心請求數(shù)據(jù)；

(2)遙感數(shù)據(jù)與公共產品導入：將遙感數(shù)據(jù)中心和應用技術中心提供的數(shù)據(jù)與公共產品導入高分遙感數(shù)據(jù)服務中心數(shù)據(jù)庫；

(3)結合公安需求，基于遙感數(shù)據(jù)與公共產品進行公安專用信息提取，對于重點地區(qū)和應用結合相關情報進行分析研判和信息加工。

5.2 遙感數(shù)據(jù)產品應用流程

遙感數(shù)據(jù)產品應用流程設計如下，具體見圖3。

(1)產品與服務請求：公安遙感應用單位向公安遙感數(shù)據(jù)服務中心部署的公安遙感數(shù)據(jù)中心提出數(shù)據(jù)產品與服務請求；

(2)用戶認證：公安遙感數(shù)據(jù)中心對訪問用戶進行用戶認證；

(3)數(shù)據(jù)產品與服務授權決策：根據(jù)用戶身份進行高分產品與服務授權決策；

(4)公安遙感應用單位結合PGIS等公安業(yè)務系統(tǒng)開展公安遙感應用。

圖3 公安重要地區(qū)遙感監(jiān)測應用示范系統(tǒng)流程

6 結語

當前，公安遙感數(shù)據(jù)的應用還沒有規(guī)范、暢通的服務渠道，沒有建立公安遙感數(shù)據(jù)與產品的對外共享服務平臺，無法常態(tài)化的向基層公安機關提供公安高分影像數(shù)據(jù)應用服務。為使國產高分辨率衛(wèi)星影像在未來公安業(yè)務中得到高效應用，急需搭建公安重要地區(qū)遙感應用示范系統(tǒng)業(yè)務運行環(huán)境和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，建設公安遙感影像數(shù)據(jù)交換與共享服務平臺，將遙感數(shù)據(jù)引入公安信息網，建立公安內網對遙感數(shù)據(jù)采集、處理、存儲和分發(fā)的業(yè)務體系，以滿足各警種及全國各級公安機關對遙感影像數(shù)據(jù)應用的需要。

[1]王晉年,顧行發(fā),明濤,等.遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)產品分類分級規(guī)則研究[J].遙感學報，2013,17(3):572-577.

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