全国警用地理信息基础平台总体建设方案概要.docx
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全国警用地理信息基础平台总体建设方案概要
附件2
全国警用地理信息基础平台总体建设方案
《全国警用地理信息基础平台应用技术研究与规模应用示范》是公安部承担的“十一五”国家科技支撑计划重点项目，该项目的重要研究成果—全国警用地理信息基础平台（以下简称PGIS平台）也是“金盾工程”二期重点建设项目，是公安信息化的重要基础设施。
为贯彻落实公安部《“金盾工程”二期建设任务和要求》（公金盾[2009]20号）和科技部关于规模应用示范的要求，依据明确目标、分清职责、科学组织的原则，制定本总体建设方案。
各地公安机关要根据公安部的要求，将本项目作为重点项目精心组织实施，按时完成总体建设方案所要求的各项建设任务。
一、现状
（一）地理信息技术在公安工作中的应用
公安机关打击犯罪、维护治安和服务管理社会的工作职责以及协同作战、快速反应的工作特点决定了需要使用地理信息技术。
随着城市现代化建设的快速发展，传统的人工熟悉地理环境或依靠普通地图指挥作战已远不能适应实战要求。
指挥中心、刑侦、治安、交通、消防、警卫、反恐等部门等都需要将相关业务信息系统的信息叠加在地理信息上进行综合利用，开展诸如警力调度与辅助决策、社区警务管理与安全防范、警力资源配置与应急预案制定、重大案情与犯罪趋势分析、智能交通管理、警务信息资源的管理和专题制图等众多的警务应用，以提高公安机关实战能力。
上世纪九十年代以来，各级公安机关在指挥中心、交管、消防的业务管理中逐步应用地理信息技术，建立了一些以GPS监控和指挥调度业务为主的电子地图系统，在提高公安机关的快速反应能力等发挥了一定作用。
但由于在地理信息的采集与维护，地理信息系统的开发与应用，地理信息与公安信息资源的结合与共享等方面存在的技术和管理问题未得到有效解决，在一定程度上制约了地理信息技术在公安机关各警种、各部门中的广泛应用。
在“金盾工程”一期建设中，公安部研制了11个警用地理信息相关标准，并在北京、昆明等6个城市公安局开展了警用地理信息标准的试点工作。
各试点城市从满足公安一线实战和服务业务管理出发，建设了本地的警用地理信息系统，在指挥调度、治安管理、打击犯罪、维护稳定、服务社会等方面发挥了显著的作用，取得了明显的成效，并在警用地理信息全局共享、警用地理信息技术全局复用、警用地理信息基础平台的建设方面进行了有益的探索，为全国公安机关开展警用地理信息系统建设提供了许多宝贵的经验。
（二）警用地理信息应用存在的主要问题
长期以来，许多地方公安机关重视探索建设警用地理信息系统。
目前，已经制定了警用地理信息系统建设所需的基础性标准，部分警种的地理信息系统尤其是以指挥调度为代表的地理信息业务系统建设已形成一定的规模并发挥实效。
但从全国范围看，地理信息技术尚未在公安机关各警种、各部门中得到全面的普及和应用，整体应用水平不高。
存在的主要问题如下：
1、警用基础地理数据的共享和维护问题
就某一地方公安机关而言，80%以上的公安业务都与地理信息有关，各警种、各部门所需的基础地理数据的来源、规格、加工处理流程是相同的，均需要基于本地的基础地理数据开展警用地理信息系统建设。
如果各警种、各部门各自购买基础地理数据不仅会造成重复投资的问题，还会因重复采集、交叉维护造成基础地理数据不一致，最终导致不同部门之间包含地理信息在内的业务数据的共享和交换困难。
为此，要在公安机关内部对基础地理数据的购买和加工处理进行归口管理，明确各警种、各部门在共同维护“一张图”上的职责分工，对在“一张图”上开展各类业务应用提出明确要求。
2、警用地理信息系统建设的共性技术问题
各警种、各部门在开发和建设业务地理信息系统中都面临许多共性的地理信息技术问题，如地图数据采集、加工和建库，地图数据库的日常维护，业务数据上图，实时消息（GPS定位信息和视频图像信息）的上图，空间、图层查询和分析，警务态势和犯罪“热点”分析，专题图查询和制图等。
这些共性技术问题涉及地理、测绘、遥感、计算机、通信等多门学科，涉及领域广，前沿技术多，开发难度大。
由于一般的应用软件开发商不全面掌握地理信息技术，致使应用开发周期长、功能开发深度不够，无法满足公安机关对地理信息技术应用的快速发展要求。
为此，需要统一解决这些共性技术问题，避免低水平重复开发，降低地理信息技术的应用门槛。
3、警用地理信息的全国联网应用问题
目前，已建的业务地理信息应用系统都是立足本地区、本部门的业务需求进行开发和应用的，由于部门职能所限及缺少统一的联网技术标准，系统间互联互通乃至全国联网应用问题尚未解决。
由于各地公安机关在实战中需要协同配合、整体作战，相互访问对方地图数据和业务信息，甚至在一张全国地图上开展协同指挥、警力部署、人员管控、案件分析、协作办案等警务活动，迫切需要解决警用地理信息的全国联网应用问题。
（三）国家科技支撑计划PGIS项目
在“金盾工程”二期建设中，采用空间地理信息技术拓展应用领域，整合各类信息资源，是进一步推动公安信息化应用的普及深化、提升整体应用水平的重要途径之一。
为此，公安部将“警用地理信息基础应用平台”（以下简称PGIS平台）建设列为“金盾工程”二期建设的重点项目。
为避免各地在PGIS平台建设和应用中出现重复开发问题，公安部向科技部申报、立项了《全国警用地理信息基础平台应用技术研究与规模应用示范》专题，并纳入了国家科技支撑计划项目（以下简称“PGIS项目”）。
PGIS项目的主要任务是：
利用国家科技支撑计划的资金支持，按照“统一标准、统一软件、统一平台”的建设思路，公安部组织有关单位联合攻关，研究解决警用地理信息应用开发中的关键技术问题，制定并完善警用地理信息标准体系，统一研发构建PGIS平台所需的PGIS平台软件；部、省、市三级信息中心搭建PGIS平台，统一安装公安部下发的PGIS平台软件，各警种、各部门在统一的PGIS平台上开发业务应用；在部分城市开展规模化应用示范，实现全国联网运行。
因此，各地公安机关在“金盾工程”二期建设中，无需重复投入研发经费以解决共性关键技术难题，只需使用“金盾工程”建设资金搭建PGIS平台，根据本地实际基于PGIS平台软件进行应用系统开发或升级改造，使新建或改造后的应用系统具有GIS功能，并能实现全国联网应用。
二、建设目标
PGIS平台是以公安信息网络为基础，以警用电子地图为核心，以地理信息技术为支撑，以服务于公安业务管理、信息共享和决策支持的可视化为目标的重要信息化基础设施。
PGIS平台的建设目标是：
按照“统一规划、统一标准、统一软件、统一管理”的建设思路，在部、省、市三级信息中心搭建PGIS平台软硬件环境，安装公安部配发的PGIS平台软件，建设和维护警用地理数据库、标准地址数据库、业务地理关联库，支撑各警种、各部门基于PGIS平台开发与地理信息有关的应用系统并实现全国联网运行，为公安业务管理和实战应用提供地理信息支持，提升公安信息资源的综合利用水平和规模效益。
三、建设任务
PGIS平台建设的主要任务是：
遵循部颁警用地理信息标准开发应用一个平台软件，搭建两个基础支撑环境，建设三个地理数据库，基于PGIS平台软件开发多个应用系统。
（一）PGIS平台运行环境建设
购置必要的硬件设备和系统软件，遵循部颁《警用地理信息基础平台与系统建设规范》，构建PGIS平台的运行环境。
相关设备应具备一定的扩展能力以满足应用发展需要。
（二）PGIS平台软件建设
统一安装部署公安部配发的PGIS平台软件，与本地的业务应用系统、GPS及视频监控等技术系统进行对接，并实现全国联网应用。
收集并向公安部反馈PGIS平台软件的优化和改进意见。
（三）PGIS平台数据库建设
遵循警用地理信息相关标准，建设警用地理信息数据库、标准地址数据库、业务关联数据库，建立数据采集、更新和维护的长效机制。
（四）PGIS应用系统建设
在指挥调度、人口管理、治安管理、刑事侦查、警卫、消防、交管等业务领域，基于PGIS平台新建或改造业务应用系统，并实现主要业务信息上图。
（五）管理机制建设
培养一支掌握地理信息技术的人才队伍，建立一套与PGIS平台建设、应用、维护相关的管理制度，贯彻执行警用地理信息系统建设的各项标准规范。
四、总体架构
（一）全国PGIS平台总体架构
全国PGIS平台由部、省、市三级PGIS平台联网构成一个三级体系架构的大平台，提供各级公安机关共用的警用地理数据共享服务、功能服务和应用支撑。
通过PGIS平台在三级信息中心的分布式部署，方便各警种、各部门在PGIS平台上按统一的体系架构开发PGIS应用，实现各级PGIS应用在全国范围内的纵向贯通、横向集成和互联互通。
（见图4-1）
图4-1全国PGIS平台总体框架图
（二）各级PGIS平台内部构成
部或省或市单一节点的PGIS平台由“一个PGIS平台软件、两个基础支撑环境、三个地理数据库”构成，与基于PGIS平台软件开发的“各类PGIS应用”（见图4-2）共同构成警用地理信息系统（即PGIS系统）。
PGIS平台是警用地理信息系统的核心。
图4-2单一节点PGIS平台的构成
1、“一个”PGIS平台软件
“一个”平台软件是指基于开放、商用的基础GIS软件开发，能够提供统一地理信息基础应用服务和工具以及模板的、在部、省、市三级分布式部署的一套软件。
PGIS平台软件由一组工具、一组服务、一组应用模板组成，提供电子地图发布、地图数据交换、警用标绘和动态推演、预案制作与管理等基本功能，以便于各级公安机关在指挥调度、交通管理、消防管理、人口管理、案件时空分析等多方面开展空间信息应用，提高快速反应、协同作战、业务管理和决策指挥能力。
一组工具，即数据采集工具、PGIS库管理工具、警用符号库工具、地址比对工具、犯罪分析工具等通用性工具软件，以满足日常数据采集更新、数据管理、应用服务的需要。
一组服务，即警务业务地理关联服务、地理信息查询服务、专业分析服务、栅格地图图片服务等可供二次开发的函数集合，以满足业务开展多样化GIS应用需要。
一组应用模板，即业务应用中的通用功能，如综合查询、案件分析、警力定位等可供部署和二次开发的业务应用模板，以满足快速业务应用搭建需要。
PGIS平台软件主要提供三类应用开发支持，一是“对上”支持应用开发，即现有应用系统通过调用PGIS平台提供的函数和服务，即可快速实现GIS功能，软件开发或改造简单、易行；二是“对下”支持建库，即利用PGIS平台提供的工具，即可建设三个标准化的警用地理数据库，各地警用地理数据的全国共享和交换勿需进行数据转换；三是“横向”支持联网，即利用PGIS平台提供的函数、服务可实现各地GIS系统的互联互通。
2、“两个”基础支撑环境
“两个”基础支撑环境是指硬件支撑环境和系统软件支撑环境。
硬件支撑环境包括服务器（数据库服务器、地图服务器、应用服务器、WEB服务器、消息服务器等）、存储设备、图形工作站、大幅面绘图仪、GPS定位仪等设备等。
系统软件支撑环境包括数据库软件、中间件、基础GIS软件（空间数据库引擎、WEBGIS、桌面GIS、GIS组件等）。
3、“三个”地理数据库
“三个”地理信息库是指警用地理信息数据库、标准地址数据库和业务地理关联数据库。
警用地理信息数据库包括警用基础地理信息数据库、警用公共地理信息数据库、业务专用地理信息数据库，以空间数据模型进行存储和管理，形成栅格地图图片库、矢量数据库、栅格数据库等空间数据库。
标准地址数据库是按照部颁门牌地址分类与编码规范，对本地门牌地址进行结构化拆分处理、编码，赋予空间坐标后形成的数据库。
标准地址数据库包含了地址信息和空间位置的对应关系，是业务信息进行地址匹配的基础。
省级标准地址库是市级标准地址库的汇总，全国标准地址库是各省标准地址库的汇总。
业务地理关联数据库是从本级业务数据库中提取业务标识码、基本信息、地址信息，并通过地址匹配建立地理关联后形成业务地理关联数据库。
通过业务地理关联数据库可在地图上查询业务的基本信息，并可关联到业务详细信息。
反之，业务应用系统也可通过业务地理关联数据库将业务信息在地图上定位显示。
4、“各类”PGIS应用
“各类”PGIS应用是指各警种、各部门在PGIS平台上开发、建设的各类业务应用系统，包括：
对现有传统业务应用系统进行改造、增加GIS功能后形成的应用系统，如实有人口GIS管理、案事件GIS管理等；基于PGIS平台开发的新型业务应用系统如警力调度GIS管理、方（预）案管理、轨迹分析等。
五、技术要求
PGIS平台建设和应用是一项复杂的系统工程，涉及搭建PGIS平台软硬件环境、安装部署PGIS平台软件、建立地理信息数据库、开发建设PGIS应用等工作。
（一）警用地理信息数据库建设要求
1、警用基础地理信息数据库建设要求
（1）与测绘等部门建立合作关系，获取基础地理数据
基础地理信息包括矢量数据、遥感影像数据、三维数据等。
要与测绘部门、具有测绘资质的公司建立合作关系，签署有关协议、合同，以获取建设PGIS平台所必需的基础地理信息数据，并明确更新维护要求。
矢量数据应每年更新一次，部分重要矢量数据如道路、桥梁、新建重点设施等应每季度更新一次。
遥感影像数据应定期进行整体更新或局部更新，有条件的省、市每年更新一次。
对矢量数据比较陈旧且处理难度大、无法满足应用需要的，可委托具有测绘资质的公司，基于最新遥感影像数据按照部颁标准进行基础数据普查、采集、更新。
部级基础地理数据包括：
全国1：
25万、1：
5万矢量数据，部分城市城区1：
1万矢量数据（导航电子地图），全国15米-30米分辨率遥感影像数据，全国1：
25万数字高程模型数据等。
省级基础地理数据包括：
全省1：
1万矢量数据，5米-2.5米分辨率遥感影像数据，全省数字高程模型数据（可选）等。
市级基础地理数据包括：
全市1：
5000矢量数据（若本地没有全市矢量数据，可联网调取本市范围内的省级1：
1万矢量数据），建城区1：
500-1：
2000矢量数据，0.2米-1米分辨率遥感影像数据，全市数字高程模型数据（可选），重点区域可量测实景影像、多视角仿真三维、真三维数据（可选）等。
（2）加工处理基础地理数据，建立警用基础地理信息数据库
与测绘部门、具有测绘资质的公司签署协议，委托其按部颁警用地理信息标准对基础地理数据进行加工处理，提供符合部颁标准的警用基础地理信息数据。
主要工作包括：
一是按照部颁警用地理信息标准对获取的矢量数据进行加工、整理、补充、完善和整合，如数据提取、构面、接边、属性完善等，提交符合部颁标准的矢量数据。
二是按照部颁警用地理信息标准对获取的影像数据进行处理，如无缝拼接、无色差处理、与矢量数据精确套合等，提交符合部颁标准的影像数据。
三是对获取的不符合部颁标准坐标系的基础地理数据进行投影转换，提交符合部颁标准坐标系的基础地理数据。
四是按部颁标准对加工后的基础地理数据进行数据建库，包括数据库创建、数据质量检测、数据入库、索引创建等，形成符合部颁标准警用基础地理信息数据库。
（3）制作栅格地图图片，建立警用栅格地图图片库
利用PGIS平台软件提供的栅格地图图片制作工具，按照部颁地图配图规范制作生成金字塔结构的栅格地图图片库，并按照基础地理数据更新周期同步进行更新。
栅格地图图片库包括矢量栅格地图图片库（必须）、影像栅格地图图片库（必须）、矢量影像栅格地图图片库（必须）、地形晕渲栅格地图图片库（可选）等。
主要工作包括：
根据部颁地图配图规范和本地数据特点，设计、确定本地地图配图方案；按照确定的配图方案，制作各级栅格地图图片所需的、达到出版级品质的地图；利用栅格地图图片制作工具将制作的地图输出为相应级别的栅格地图图片。
2、警用公共、业务专用地理信息数据库建设要求
警用公共地理信息是多个业务部门共用的警用地理信息，包括公共场所、街道、门牌、城市交通、分区、单位、GPS、视频、基础设施等。
业务专用地理信息是反映业务管理特征、警种专用的警用地理信息，包含警种的组织（机构）信息、专用基础设施信息、业务管理的案事件、场所、线路和区域、物品、工作方（预）案信息等。
（1）制定本地公共、业务专用数据规范
可在部颁标准基础上扩展本地公共、业务专用地理信息数据分类，形成满足本地需要的公共、业务专用数据规范。
扩展方法是：
部颁标准中的警用地理信息分类、图层、属性字段等不能删除和修改，可遵循部颁标准的扩展规则增加新的警用地理信息分类、图层、属性字段等。
公安部将适时提炼各地新增的共性需求，对相关部颁标准进行扩充、修编。
（2）建立公共、业务专用数据更新维护机制
按照“谁主管、谁负责”原则，将公共、业务专用地理信息的采集、更新维护的责任和要求，明确落实到具体的警种、部门，并建立相应审核、监督、考核机制，确保数据的准确性和现势性。
（3）普查和采集辖区数据
按照行政管辖范围，采取打印纸质地图逐级绘制、逐级审核、集体会商等形式，对分局、派出所、社区、责任区（可选）的辖区边界进行普查、数据采集和确认，由专业人员按警用地理信息标准进行编辑、加工入库。
同时，完成交通管理、消防管理的辖区边界普查、数据采集、编辑加工等工作。
（4）采集、审核公共和业务专用地理数据，建立警用公共地理信息数据库、业务专用地理信息数据库
各警种、部门对各自负责的公共、业务专用地理数据进行采集、审核，提供符合部颁标准和本地规范的警用公共、业务专用地理信息数据。
主要工作包括：
各警种、部门根据职责分工确定数据采集流程、采集方法，组织民警进行信息采集、审核、地图标注，并建立在业务工作中动态维护公共、业务专用地理信息的长效机制；信息中心对警用公共、业务专用地理信息数据进行数据建库，包括数据库创建、数据质量检测、数据入库、索引创建等，形成符合部颁标准警用公共地理信息数据库、业务专用地理信息数据库。
3、标准地址数据库建设要求
整理本地标准地址数据字典，在地图上标注标准地址数据的地理位置，建立标准地址数据库。
主要工作包括：
按部颁地址规范，从常住人口数据库等数据库中抽取地址数据，按辖区对地址数据字典进行整理，安排民警对本辖区地址数据进行审核、补充，形成本地标准地址数据字典；在地图上标注每个标准地址的地理位置，对标注后的标准地址数据进行处理、入库，形成符合部颁标准的标准地址数据库。
4、业务地理关联数据库建设要求
（1）制定本地业务关联数据规范
可在部颁标准基础上扩展本地业务地理关联数据，形成满足本地需要的业务地理关联数据规范。
扩展方法是：
部颁标准中的业务地理关联信息不能删除和修改，可遵循部颁标准的扩展规则增加新的业务地理关联信息。
（2）建设业务数据上图工作机制，建立业务地理关联数据库
明确业务数据的访问接口，规范业务数据的地址信息，利用数据抽取工具和地址比对工具，完成业务数据上图自动化处理、更新、审核，建立符合部颁标准的业务地理关联数据库。
主要工作包括：
利用业务数据库访问接口,从本级业务数据库中提取业务标识码、基本信息、地址信息，并通过地址匹配建立地理关联处理、入库；对地址不规范无法匹配的业务数据，相关警种、部门需进行审核、修正地址数据或人工标注上图。
各业务应用系统应尽可能使用PGIS平台提供的标准地址数据，确保业务数据同步自动上图。
（二）PGIS平台软件功能要求
1、功能综述
在部、省、市三级信息中心安装使用的PGIS平台软件由“工具集+服务集+业务模板集+警用地理信息门户”组成。
“工具集”包括数据采集、更新和管理工具集、运行维护管理工具集、业务应用分析定制工具集等可独立运行的通用性工具软件。
“服务集”包括跨GIS平台地图服务集、公安业务集成服务集、警用基础应用功能服务集、界面流程级业务定制服务集、共享服务集、服务集成环境等可供二次开发调用的服务软件。
“业务模板集”包括实有人口管理和案事件管理等可供部署定制的业务应用模板软件。
“警用地理信息门户”包括信息查询、业务处理、态势分析、数据维护、平台服务、系统管理等六项应用功能。
2、工具集
（1）数据采集、更新和管理工具集
1数据处理工具
提供基础地理信息数据加工、处理、生成警用地理信息基础数据的工具，包括作业设计、符号制作、数据编辑、地图投影、图形图像配准、模板成图、接边处理、质量检查、数据发布等功能。
2警用符号制作工具
提供基于警用符号库标准的警用地理信息符号库制作、管理、发布的工具，包括符号库管理、矢量/栅格/TrueType符号编辑、符号发布等功能。
3数据建库工具
提供基于警用地理信息数据标准的警用地理信息数据建库、管理工具，包括库规范定义与管理、4D数据建库管理、多种数据格式转入、数据入库与质量检查、数据检索查询和提取、元数据管理、安全管理等功能。
4数据采集工具
提供开展业务数据采集的数据采集、更新的工具，包括任务定制与配置、图层管理、点/线/面图层采集、点/线/面图层采集编辑、数据审核、数据统计和分析等功能。
5地址比对工具
提供对业务信息的地址进行自动化上图处理的工具，包括单点匹配、批量匹配、匹配结果统计分析、图层化和关联处理、匹配结果审核等。
6栅格地图生成工具
提供PGIS平台栅格地图图片库建设所需要的自动生成工具，包括地图配图模板设计、自动符号化、出版级矢量/影像地图图片集输出等。
（2）运行维护管理工具集
7二次权限注册管理工具
在PKI/PMI完成功能权限控制基础上，提供对PGIS平台中业务流程、数据访问等权限的注册、配置和管理。
8数据权限管理工具
在二次权限控制基础上，提供PGIS平台数据权限管理，包括图层权限、专题权限等。
9平台服务监控和管理工具
对PGIS平台上运行的服务进行监控和管理，包括服务权限管理、服务监控、日志管理、统计分析、报警配置等。
3、服务集
（1）跨GIS平台地图服务集
10地理信息查询、分析、更新服务
针对国内外主流基础GIS软件，实现通用的地理要素信息查询，包括空间查询、属性查询等。
提供针对警用地理信息数据的空间分析服务，对单个或多个地理要素进行空间关系分析、缓冲区分析等，返回分析的结果。
对外提供通用的数据访问接口，实现对于公安业务图层数据的增加、删除、修改的功能，支持批量数据的操作。
11WMS/WFS服务
按照OpenGIS标准规范，发布Web地图服务（WMS）和Web要素服务（WFS），满足地理信息互操作的需求。
12栅格地图图片服务
基于预生成分层分块地图图片的技术原理，按照警用地图制作规范管理图片，对外发布地图图片服务，实现通用服务接口，支持客户端JavaScriptAPI、COMAPI、FlashAPI。
13专题图服务
按照业务需要，结合各类公安业务信息，输出各类业务专题图，包括范围图、饼图、直方图等。
（2）业务集成服务集
14实时信息主动分发服务
能够接入多源实时信息，实现消息的收发管理和历史信息存储，可以按照标准消息协议，对外通过TCP、UDP方式提供实时信息服务。
15地址匹配服务
能够在标准地址库的基础上，对外提供地址匹配服务，即输入一个自然语言描述的地址，返回其空间坐标。
可以支持批量匹配功能。
16业务地理关联服务
基于“人员、案（事）件、物品、地址、组织”五要素信息分类及其他业务关联模型和规则，对外提供围绕地理图层的关联信息查询功能。
（3）基础应用功能服务集
17警用地理信息采集服务
根据采集任务需要，建立地理信息采集任务，并察看任务中包含的所需采集图层。
针对特定的图层，按照一定的权限设定，实现对于某一具体图元的增加、删除、修改的操作。
18警用综合地理信息查询服务
按照警用地理信息图层分类规范，实现跨图层的空间和属性查询，并返回详细查询结果。
19隐形搜索服务
根据屏幕抓词的结果，实现对于所捕获地址信息的地图定位，并能够察看其周边信息。
20全文搜索服务
在所有警用地理信息图层中，针对主要字段建立全文检索，任意输入查询关
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