1、本科毕业论文（20 届）GIS 在平安社区视频监控中的规划及实践分析所在学院专业班级 测绘工程学生姓名指导教师完成日期GIS 在平安社区视频监控中的规划及实践分析【摘要】随着城市不断的发展，社区的安全问题也日新月异的增加，由此可见现如今构建一个和谐的、安定的、管理有序的社区显得尤其的重要。本文重点介绍采用 GIS 技术的方法对社区地理要素和空间进行分析，然后对社区地理环境和地理位置数据进行整合处理，从而形成对社区视频监控精细布防，使整个社区监控更加形象直观,并且整个社区监控更加到位，为了平安社区的得到更好发展，使社区得到更好的管理。【关键词】GIS；社区布防；视频监控目录1 引言 .11.1
2、平安社区视频监控的背景 .11.2 平安社区视频监控的现状 .11.3 平安社区视频监控的意义 .11.4 平安社区视频监控的内容 .12 GIS 在平安社区的视频监控中的总体思路 .12.1 系统总体功能和总体架构设计系统的框架。 .12.2 GIS 在平安社区视频监控系统的主要功能 .22.3 平安社区视频监控系统的预期目标 .23 GIS 在平安社区监控视频的实施规划 .33.1 使用 GIS 技术对监控点位的设计 .33.1.1 对基础数据的整合 .33.1.2 点位浏览和统计 .43.1.3 使用 GIS 技术分布点位 .43.1.4 规划成果管理 .43.2 平安社区视频监控的数据
3、组织整合 .43.3 平安社区视频监控的系统关键问题分析及解决方案 .53.3.1 地图操作和地物查询 .53.3.2 图像管理 .53.3.3 录像查询和视频的播放 .53.4 综合以上规划得出平安社区视频监控系统的整体应用结构示意图。 .64 GIS 在平安社区视频监控中的实现及实例分析 .65 结论与展望 .8致谢 .8参考文献 .911 引言1.1 平安社区视频监控的背景由于城市规模的不断扩大，城市不断向郊区区扩展导致社区流动人口不断增加，从而出现各色各样的社区，有些社区没有视频监控，这样就随之给社区带来许多不安定因素，很多时候因为资源投入和规划设计不恰当，导则一序列的社区管理不便和安
4、全问题。因为社区没有视频监控，所以在社区时常发生偷盗事件社区管理人员和警方找到犯罪人员也很困难，这样就导致居住人员的会对这个社区有一种不安定和不安全的感觉。社区治安和社区各方面的管理工作面临更大的压力，为保障社区健康发展，采用高科技手段预防、制止犯罪已经作为安防领域里的共识。1.2 平安社区视频监控的现状社区安全是社会安全、生产安全的基石。而如今，城市化正给人们带来许多安全隐患，社会秩序和社会稳定指数出现负增长。对于传统的安防存在着这样的不足：设备管理中的监控设备的地理信息不直观，用户并不能清晰的知道某一具体的监控设备所对应的空间位置等地学信息，并且进行视频切换的时候需要视频服务器进行切换，操
5、作麻烦且没效率。社区安全设施缺失，社会人员可自由出入，点位设置及确定的监控区域不能合理对应，故建成后治安监控不能达到预期效果。利用 GIS 技术对计划建设监控点位、规划点位的布置、监控更加有效的应用，还有对监控数据的进行分图层图形化管理，将数据以图形和动画形式直观显示在地图上，在把室外布设监控点一一对应标记清楚，这样就扩大其功能。如与 110 结合，警察可直接查看到案发现场，然后计算出最短路线，方便 110 快速有效赶往社区案发地。1.3 平安社区视频监控的意义充分利用 GIS 的强大地图显示功能和快速查询功能，有了这些功能就可以简单方便的查询到要用到的数据和录像的内容了，这样也就实时掌握社区
6、被监控所在地发生的事了，从而让社区管理得到极大的帮助，也让社区管理人员带来极大好处和管理起来方便高效。这样管理人员通过该系统掌握各种信息，有效预防各类事故的发生，保证了社区人员的安全，这样就提高了社区人文环境使人们感到社区的和谐和安全性。1.4 平安社区视频监控的内容平安社区是综合利用现代计算机、通讯、和控制技术，以社区宽带网络和地理信息系统两个基础平台，集成了统一管理、集中监控、存储点播、报警联动、目标识别、GIS 应用等多功能于一身，来构建一个监控和服务社区生存环境、基础设施、公共安全、交通和社区人民生活的系统。平安社区建设的重点在于社区安全摄像机。在安防平台中，系统通过 IP 地址和网络
7、将视频信息实时传递到监控中心，在中心的大屏上进行显示。平安社区视频监控系统能够形象真实地反映被监控的实时画面，且做实时储存，这样社区管理人员就能够通过录像回播就知道当时的真实情况，结合 GIS 技术还可对显示的图形放大、平移、缩小，这样也就可以更加清晰要了解的情况了。因此有了这个 GIS 技术就方便对监控视频数据进行良好的应用并有直观的表达，通过 GIS 技术收集到社区地理信息数据加上实地考察就可对各监控点位的一个掌握，那安装监控时不仅安装进度快很多，摄像范围和角度也会得到一个更好的调整。在社区安全中，视频监控系统可以加强社区管理，视频监控系统中有大量的录像数据，这些录像数据只要与公安分析的案
8、件有关，还可方便他们寻找证据来提高破案率。这将是未来平安社区建设发展的方向和一种必然趋势。2 GIS 在平安社区的视频监控中的总体思路2.1 系统总体功能和总体架构设计系统的框架GIS 是在计算机硬、软件系统支持下，对空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述等数据的技术系统，以便解决复杂的规划和管理问题。整套系统大致分为地图2操作、图像管理、录像查询、地理信息查询这 4 部分组成，其中各部分子功能如下平安社区视频监控GIS 系统设计总体结构框架图：图 2-1 平安社区视频 GIS 系统设计总体结构框架图2.2 GIS 在平安社区视频监控系统的主要功能在平安社区视频监
9、控选点方面有了 GIS 的协助下可进行监控点信息的一个管理功能。有了监控点信息数据编辑与管理储存，再进一步对图像资料的查询和储存管理，这样去形成可对平安社区视频监控统一管理的功能。就可实时查看到在线监控设备的运行状态，如有探头信号丢失、硬盘存期录像已满或者出错、网络中断导致无录像画面，在这种情况下就会在监控中心那边的出现问题设备的红色图标闪烁通知。平安社区视频监控结合 GIS 技术选出一个离案发现场最优的线路，通过监控设备的 IP 远程网络连接可实时查看监控视频的实时情况，通过多画面显示视频信息和自由切换视频的功能，可跟踪到案件发展的动向。例如：在视频监控下发生偷盗事件，社区管理人员就可立马跟
10、踪到案发现场和及时报警来进行阻止偷盗行为。平安社区视频监控中应用视频的显示功能、视频的存储功能、对视频控制的功能等，使实时录像的画面能够有序的显示播放，并且形象直观的显示在监控中心大屏幕中。当需要视频切换、视频记录、视频回放、视频加工、视频资料的复制，结合 GIS 技术则可以进行一系列的想要的处理。通过给社区监控中心的监控室配备数字硬盘录像机，这样视频监控就能够一天 24 小时不停的对监控点录像，并且一天的所有录像内容都会记录到硬盘中，如果想要查找想要的哪个时间段的视频图像，就可以马上调用，而且这个数字硬盘录像机配备 2TB 大的硬盘，这样就可以录一个月的视频数据了，这么长时间视频数据的存储，
11、方便了社区管理人员对监控数据的管理及保存了。经过视频监控资源的共享性，社区管理人员也可通过监控视频 IE 浏览功能进行远程实时观察到社区的监控录像，尤其在社区发生事故时，要联系到当地派出所的话更是方便快捷，并且联系的同时把监控视频的地址发给相关人员，他们就可以打开监控画面来进行远程网络查询来掌握实时发展近况，还可监控视频镜头的调焦来达到一个最佳观测效果，这样就极大提高管理效率。社区管理人员还可把录像内容和那些已存储的录像资料备份起来或者拷贝到光盘中，方便以后对历史视频的重新利用。2.3 平安社区视频监控系统的预期目标整套系统符合平安社区的标准，尤其是整个系统采用先进的 GIS 技术，更是使整个
12、系统较好的运行，因为有 GIS 技术的结合促使整套平安社区监控视频系统更加的完善，整套结构更加清晰明了，使整套系统框架更加有条理性，这样以后这套社区视频监控系统就有较好的扩展和良好的后期维护。当平安社区视频监控 GIS 系统地图操作 图像管理 录像查询 地理信息查询探头參数探头位置录像查询关键点地物属性统计查询地地图缩放地图平移显示全图图层管理地图加载编辑图层3系统可以稳定的运行了，才能确保闭路监控系统平稳运行。当有了 GIS 的技术先进性，由此利用 GIS系统结合平安社区视频监控多功能性的保证和基础，使社区管理人员和做这个系统的维护人员都方便了很多，减少了他们很多的麻烦。平安社区视频监控系统
13、设计安装都必须采用一流产品，这样安装的效果才会达到用户所需要的要求，最主要的是这关系到平安社区视频监控整套运行状况和整体流畅性及整理的质量，并且还关系以后的良好技术支持。整套平安社区视频监控系统大概操作和运行流程先教社区管理人员，要让社区管理人员懂得操作，当发生小故障及小问题，懂得简单维护和故障维修。整套平安社区监控系统的运行时，是会有实时监控，并且有报警处理的功能，集成在 GIS 平台上，再由社区管理人员在监控中心掌握实时监控变化信息。并且能够使社区关键地区无死角监控，由此可见整套系统是可对监控视频统一的存储，统一的管理，监控视频的资源共享。平安社区视频监控系统目标的布局和结构如图 2-2
14、所示：图 2-2 平安社区视频监控整体结构设计示意图3 GIS 在平安社区监控视频的实施规划3.1 使用 GIS 技术对监控点位的设计科学、合理的技防监控点位的规划可以形成关键部位无盲区的监控效果，需要监控的重要区域全覆盖。整个点位设计以 GIS 空间数据为基础，运用空间数据库技术，GIS 空间分析技术等建立出符合公安部门使用要求，并且实现对整个社区的基础道路数据的管理，针对交叉路口、人口集中地、社区进出口等来计算出特定的点位分布规划和布局方案，并且施工人员用这种点位分布规划和布局方案严谨的施工操作，这样就能够使安装的这套系统结构操作起来变的清晰明了。3.1.1 对基础数据的整合根据社区原有道
15、路勘测图，然后再去重要路段，进出口，人流量大地区实地查看，查看完整合好这些地图数据制定好社区重点监控区域，重点监控路口。43.1.2 点位浏览和统计针对规划的目标点位(三叉路口、人口聚集地、社区活动中心、重点路段、社区进出口)等信息进行分区域统计，并把这些数据输入计算机以便浏览和编辑。3.1.3 使用 GIS 技术分布点位利用整合好的地图数据和地理信息数据，应用空间分析计算方法，得出规划各点位的分布大致结果，分布方式，然后结合人工辅助的方法进行对监控点位精确的调整。3.1.4 规划成果管理通过以上一序列规划整理，则形成一个完整的规划方案，并且这套方案是有这些功能和运用的，首先在地图中可有这些操
16、作点位的一个分布浏览，点位的导出，点位的一个调整，这些都处理好了之后，这些点位监控视频可以有效的上传，监控信息数据可保存的完好，图像清晰，监控视频数据可正常的传输到监控中心。则通过以上这些的规划与分析，就可以去实地开始布点了。图 31 点位规划框架总体结构3.2 平安社区视频监控的数据组织整合社区监控数据涵盖地图的数据，地理视频的数据。用 GIS 去建立一个地图数据库，把一些基础地理要素，并且和监控探头的位置信息数据整合起来进行编辑，由此可见社区地图数据包含主要道路、交叉路口、房屋位置规划、社区公园、社区商铺超市。监控探头位置数据，以点要素形式存在，而且监控探头数据，具有唯一的标识码，这样就可
17、以在地图上显示摄像头的位置，由此一来地图数据就整合好了。地理视频数据主要是由监控探头录像视频数据和实时视频数据，而这类采集获得数据都有同名的元数据描述文件，这内容涵盖该视频片段的探头标识码以及采集时间和探头所在位置等信息，这样就有视频检索与查询的依据。相关要素类归为地图文档，然后通过地图服务并在应用中调用，实现 web 页面的加载。而专题属性数据库主要保存室外监控点的详细信息，以后还要系统扩展就方便很多，数据库用 oracle 来建立，用它来存储室外监控点的信息表，字段名称采用英文字母，如下：表 3-1 室外监控点信息表规划数据库存储过程目标点位浏览设计目标点位查看、统计、浏览详细规划制定设计
18、制定区域条件、道路条件、点位数量，计算点位分布，最后的人工辅助调整专题图层地图数据规划成果管理设计规划点位浏览，规划成果输出5编号 编号名称 编号中文名称 数据类型 字段大小1 monitorid 摄像头编号 文本 502 name 监控点名称 文本 2553 load 监控点位置 文本 504 country 所属区域 文本 50 其他3.3 平安社区视频监控的系统关键问题分析及解决方案3.3.1 地图操作和地物查询就整个平安社区视频监控的视频传输非常灵活和方便，将社区原有光缆或者社区网络终端机处利用起来，然后把安装的监控点的摄像视频以可用的转换方式传输到社区监控中心。现在主要的是要把地图数
19、据加以编辑和使用，系统地图数据，以地图服务的形式给客户端调用，运用 GIS 工具结合刚刚整合好的地图数据，接着叫上社区代表人员，大家一起对社区重点区域的一个标记和识别，重点区域包含社区的各个主要路口、社会人员进出较多区域，社区的道路进出口等等，然后对这些区域重点防护。利用地图操作做成平安社区地图，首先要对地图编辑与管理，把地图数据含有这些内容：摄像头位置、道路位置、三叉路口、居民集中地、建筑、社区主要干道等，这些数据都是具有唯一的标识码。 3.3.2 图像管理图像管理中，利用宽带技术用宽带网的远程图像监控、传输、存储、管理，有了这宽带技术避免和改进传统的安全防护平台存在的弊端，这样监控者也就可
20、以直观的对地理信息进行准确的监控；在面临一序列监控数据，要处理和查找之前的监控数据费时费力；查询录像时面对多个录像也会很费事。通过用户交互操作，使信息传达更加方便，在处理紧急事务方面具有极大的优势。首先新建一个widget 窗口，这样就对这些摄像头进行统一的编辑和管理了，通过在这个 widget 的下拉列表框里选择要查询的摄像头，这些列表框内容都是存储在硬盘里，这样就不易损坏和丢失，再点击查询按钮即可弹出该摄像头的监控视频片段列表，要查询哪段视频点击即可播放你想要查询的视频信息。在具体实现时，在 web 浏览器主界面上调用这个 widget，并为这个 widget 里的查询按钮注册事件监听器，
21、当点击该按钮时触发查询事件，从而实现视频查询，完成图像的管理。3.3.3 录像查询和视频的播放录像硬盘的空间管理模式的使用，一是当录像资料存储到剩余硬盘空间到达设置的界限时，并且界限一般是设置在硬盘可用空间的 85%，达到 85%时它就会把日期最早的录像视频逐个开始删除替换那些以前的录像文件一，还有就是当录像文件已经录满时，硬盘录像机会有警报提醒更换硬盘，这时就要对这些录像文件进行备份或者拷贝到移动设备中，以备录像录到发生状况的视频，这样以后可以回放观看硬盘满时停止录像。录像文件删除 可以随时将没有保存价值的录像文件手动给以删除。普通用户只能删除本地用户录像文件，系统录像文件由系统管理员删除。
22、在整个系统网络内连接网络以后，通过 IE 浏览器和相应的软件即可对前端的图像进行监控或浏览。IE 浏览登陆同样具有用户权限管理，具有较好的安全性。实时发送和接受视频 IP 来实现视频信号的传送和再现，然后由 GIS 发送指令给监控服务器，监控服务器通过 TCP/IP 通讯协议将指令传送给视频服务器，再由视频服务器显示摄像头所摄像的内容，这样就可通过输入 IP 地址在 web 浏览器查看视频信息，浏览器打开监控视频，还可对其调焦、回放、慢放等操作。综合以上规划设计得出平安社区视频监控系统的整体应用结构示意图如下：6图 3-2 平安社区视频监控系统应用示意图4 GIS 在平安社区视频监控中的实现及
23、实例分析综合上面的平安社区视频监控的点位分析、规划监控数据组织、及视频监控存在的各方面问题等，由此得出对社区监控布防的严密视频监控安装的一个综合考虑，要达到社区的这些视频监控可以对整个社区的重点区域没有盲区，并且全区基本覆盖的一个效果，要达到如此效果，我们就用枪机摄像头和球机及半球机的摄像头进行对社区布防。本文拟以龙岩市新罗区某社区为例，分析 GIS 方法对社区的精细布防。（1）定位 选择最经济、最科学、最安全的线缆铺设线路，充分考虑到选择线路的可行性，并且线路不能影响社区交通和要安装较高处。（2）埋设网线和电线的线管 先进行 GIS 方法初步估计需埋设线管数量然后结合实地勘察，勘察完毕后。就
24、从社区道路入口处开始布管，沿设好路线逐步埋设好线管，直到布好整个社区路线。布管时需注意接口处一定要密封完全，做好防水，防止虫子进入管内，这样就能避免线路被腐蚀。（3）进行布设网线和电线 选择超 5 类网线，较远距离选择光纤线进行布设，接着就按照规划好的线路进行布线，摄像头较集中的地方使用集中供电电源进行对各探头供电，并且各个线路对应的摄像头都要做好标记，也要做好预留线路，这样方便以后的维修和维护。布设的同时一定也要注意网线接口处的密封和绝缘，来保证网线电线的芯不被腐蚀。首先对社区概况进行一个统计分析：社区住宅楼分布较散，商铺七八家，社区由围墙与外界隔开，社区里面道路三叉路口 5 处，社区较大通
25、道出入口 4 个，社区活动中心一个。社区监控重点为社区活动中心，社区出入口，道路交叉口。然后用 GIS 方法进行监控布点，根据之前布点原则开始布点：7x24 小时“出入口全监控，人口流动中心监控无死角”。根据这一要求，选择用 4 个高清分辨率配合46 毫米枪机摄像头并且对着出入口无遮挡位置布点。球机摄像头的展示图，如图 4-1 所示，枪机摄像头的展示图，如图 4-2 所示：7图 4-1 社区监控中安装好的球机摄像头展示图图 4-2 社区监控中安装好的枪机摄像头展示图社区内部布控：在社区活动中心布设一个枪机摄像头和 2 个球机摄像头，用于对社区活动中心平时治安的一个掌握及监控；在每个十字路口和三
26、叉路口选择 4 个球机摄像头，用以这些区域情况监控；在各商铺周边使用一个枪机摄像头，这样能照射到居民住宅又能观察商铺周边安全情况；在社区道路楼口，各安装一个枪机摄像头，用以观察道路实时情况。经以上 GIS 方法布点选择，共需要 20 个枪机摄像头，15 个球机球机摄像头。按照以上分析与设计，来进行对监控视频的显示及播放一个互动处理。整套平安社区视频监控安装结果的显示表明，社区监控可实时监控，整套平安社区视频监控结合了GIS 相关技术，使社区管理更加方便和高效，并且各方面功能较为完善，当需要点击查询监控视频时也是很方便快捷的，需要调用时只需在硬盘中提取拷贝。由此可见应用了 GIS 后整套社区视频监控系统基本实现所想要的设计目标，这样也就满足社区管理的安全要求。5 结论与展望GIS 在平安社区视频监控中得以应用，对于社区综合管理与应对、处理突发性事件具有重要意义和价值，并且 GIS 在平安社区视频监控应用中有功能较为完善、视频查询方便、视频播放流畅等优点，结合这些优点给社区管理带来极大帮助，并且大大提高了社区的管理效率。待改进之处，由于 GIS 应用于平安社区视频监控技术较为先进，应用还没有很广泛，这样就需要对社区管理人员进行技术培养。
