基于ＧＩＳ的边防管控信息系统研究与实现

刘　俊

摘要：本文基于GIS理论和方法，运用二次开发技术将MapX控件嵌入到面向对象的开发语言Delphi中，并结合电子地图数据管理方法、视频监控技术以及数据通讯技术，初步实现了边防管控信息系统。

关键词：GISMapXDelphi二次开发

1 研究背景

我国陆地边界线长2.2万千米，与15个国家接壤，周边事态和地形环境极为复杂。过去，由于受技术条件制约，大部分边境事件和战备执勤工作只能以电话口述、文字或照片的形式上报，致使上级机关掌握和处置边境事件不够迅速、研判不够准确。近十多年来，国家投资20多亿元人民币进行边防基础设施建设，修建了2万余公里的边防巡逻路、6000余千米的边境铁丝网和近600套边境监控设施[1]。随着边防硬件设施的不断完善，如何利用现代信息技术提高现有硬件设施的使用效率、降低损耗，建立集监控、指挥、科学管理、协调运营、安全防范为一体的边防管控信息系统，就成为迫切需要解决的问题。随着GIS技术的日益成熟，其组件式开发技术已广泛应用于许多行业和领域。通过对边防管控系统的需求分析，发现运用GIS强大的图形管理和数据分析功能会事半功倍。本文将GIS技术和视频监控技术以及数据通讯技术有机结合起来，可以有效地实现边防智能化管理和控制并提高现有边防硬件设施的利用效率。

2 工具软件及系统开发方式简介

Delphi是著名的Borland(现在已和Inprise合并)公司开发的面向对象的可视化软件开发工具，具有非常强大的功能，可以快速、高效地开发出基于Windows环境下的各类程序，尤其是在界面设计、数据库编程等方面具有独到之处[3]。MapX 是MapInfo公司推出的功能较为完备的ActiveX 组件，能够和标准的编程语言Delphi、Visual Basic、Visual C++等结合进行开发。MapX 提供了一系列的对象模型，大量的属性、方法和事件，非常易于学习和使用。MapX可以脱离MapInfo平台运行，并且提供:①常用操作(放大、缩小、漫游等)；②数据绑定；③专题地图；④空间分析；⑤查询分析；⑥地理编码等功能[2]。在MapX上进行二次开发可以用较小的开发成本实现GIS基本功能。因此，有机的结合这两种工具，充分发挥各自的优势，进行边防管控信息系统开发是可行的。

3 边防管控信息系统功能设计

3.1 系统开发平台及功能模块划分本文以Delphi(并用到Delphi第三方控件Suipack)作为开发平台，将MapX作为控件嵌入其中，以Access 2003作为存储非空间数据属性的数据库来进行边防管控信息系统开发(图1)。

系统主要实现地理信息管理和属性信息管理两部分功能，其功能结构图如下(图2)：

3.2 多类型信息显示 边防管控信息系统记录每个军事单位多种类型信息，包括：管辖区域的地理信息、人文信息、军力信息等。在地图上点击选取军事单位时，这些信息会同步显示。此外，边防管控信息系统具有很强的扩展能力。用户可根据实际情况定义系统管理的信息类型、信息内容、信息格式、信息来源以及相应的显示方式(如：文字、图形、图表、视频图像等)。

3.3 分布式数据库管理 边防管控信息系统采用分布式数据库管理，通过安全保护机制，既能保证每个军事单位自身数据信息的完整性、实时性和安全性，也能通过网络为其它军事单位提供完整、实时的数据信息。具体表现在以下几个方面：①单点数据完整性。每个军事单位负责维护一套自身的数据信息，以保证这些信息在该军事单位的完整性。②信息实时性。每个军事单位对自身的数据信息具有修改权限，可以进行实时更新。此外，在授权的情况下可以浏览其它军事单位的信息。③本地数据安全性。只有通过身份认证的用户，才具有修改本地数据的操作权限，一般用户只具有浏览权限。④分布数据安全性。军事单位之间，可以通过设置数据信息访问权限进行安全控制。如：上级单位可浏览下属单位数据；同级单位之间可授权访问数据信息；下级单位无权浏览上级数据。⑤实时数据同步。当某军事单位数据信息发生更新时，浏览数据信息的单位可及时看到更新后的数据。

3.4 软硬件一体化GIS技术与视频监控技术以及数据通讯技术相结合，在浏览数据信息的同时，可以获得各军事单位的音频、视频信号(图3)。这些实时视频图像可在计算机屏幕上显示，也可切换到大屏幕上显示，方便浏览。由于采用了软硬件结合的方式，在获得授权的情况下，还可以通过边防管控信息系统直接控制前端视频监控设备。如：切换站点、切换摄像机、调整视野、调整焦距以及控制云台的运动等。结合分布式数据库中的军事数据和信息，边防管控信息系统可从多个层面为监控、管理和指挥提供强有力的支持。系统具有全双工通讯能力，在处理边防事件时指挥人员能够与远方军事单位人员直接进行交流，并可在第一时间看到事发现场的实时视频图像，很大程度上提高了指挥人员对情况的把握程度。

3.5 辅助决策支持当发生突发事件时，系统可为决策者提供决策支持。如：①给出距事发地点距离最近的军事单位；②给出各支援单位到达事发地点所需的时间；③根据用户定义的支援代价，给出军事单位处理该事件所需代价；④提供以往类似事件的处理方法(备选方案以优先级形式提供)。在突发事件处理完成后，可将事件内容及其处理过程详细记录到系统案例库，供以后发生类似事件时参考。同时，系统可对各类突发事件进行统计分析，发现突发事件发生的频率、特点和趋势，为边防管理和控制提供指导依据。

4 系统关键技术实现

4.1 系统操作窗口布局边防管控信息系统以地理信息系统(GIS)作为信息管理和显示平台，各级军事单位(标注五角星处)按照实际地理位置标注在矢量地图上。用户可进行电子地图的操纵、查询、级联进入等功能。

4.2 外部数据库的加载边防管控信息系统中的数据库主要由空间数据库和属性数据库两个组成部分。空间数据库主要存储地理信息(即系统用到的矢量化地图数据)；属性数据库存储相关属性信息(即管辖区域的人文信息、军力信息、天气情况、视频信息等)。

5 结束语

地理信息系统的应用日益广泛，其技术水平也在飞速发展，GIS技术在国防上的应用目前已经起步并进入发展阶段，而这也是促进国防信息化建设的重要环节[4]。本文对边防管控信息系统进行初步的论述并实现了一些功能，还有许多地方需要进一步完善，这也是我们以后需要逐步解决的问题。

参考文献：

[1]新华网受权发布.2006年中国的国防.

[2]齐锐，屈韶琳等.用MapX开发地理信息系统[M].清华大学出版社.2003.07.

[3]谢建华，李培铮.基于Delphi的MapInfo地图集成[J].四川测绘.2003.06.

[4]魏迎春.组件式GIS在国防工程中的应用与开发.南京理工大学硕士论文.2006.06.