PGIS创新与发展（一）：国内PGIS的应用评析*

李一琳，邓三鸿，陈泽军

（1.南京大学 信息管理学院 江苏省数据工程与知识服务重点实验室，江苏 南京210023；2.南京森林警察学院 刑事科学技术学院，江苏 南京210023）

警务信息系统的特殊性在于各级警务部门严格的保密要求，这是公安工作的严谨性，同时具有巨大的约束性。因此，警务信息工作长期采用口述手写的记录方式。随着互联网、大数据、云端等信息技术的兴起，传统的工作方法已经无法满足当代的警务信息需求。近年来，随着互联网、大数据、云端等信息技术的兴起，我国的警务理念也逐渐向着高新技术化发展。各省市公安机关大力推进第五次“警务改革”，产生了三维警用GIS系统、智慧警务系统、移动警务系统等一大批警务信息管理系统。

地理信息系统（Geographic Information System简称GIS）是一个专门用于地理信息采集、管理和分析的计算机软件，GIS与警务工作的结合深受公安部门的重视，因此警用地理信息系统（Police Geographic Information System，简称PGIS）作为一项新兴的实用性技术应运而生。

1 国内PGIS的概况

ESRI作为GIS的开拓者，在全球GIS市场保持领先地位，ESRI研制的核心产品ArcGIS Desktop、ArcGIS Enterprise、ArcGIS Online为GIS软件提供强大的支撑平台[1]。根据2020年易智瑞官网公布的行业案例数据显示，GIS技术在国内的应用领域已经拓展到9大行业[2]，具体见表1。

表1 GIS在中国的行业应用概况（数据来自易智瑞官方网站，2020年8月）

易智瑞官网公布的使用GIS技术的行业案例中公共安全由公安和应急管理两部分组成。2019年初，公安部组建了食品药品犯罪侦查局，统一承担打击食品、药品和知识产权、生态环境、森林草原、生物安全等领域犯罪职责，使另外8大行业与警务工作密切相关。2020年公安部部署了打击食药环违法犯罪专项行动，进一步将9大行业融合。一旦实现各行业的信息与警务工作对接，警务部门可借助GIS技术在第一时间获得精确的定位信息并实现地图可视化，方便开展各种警务预案。

警用地理信息系统是利用地理信息技术所特有的空间分析功能和强有力的可视化功能，使警务数据信息与空间信息融为一体，通过监控各种警务工作元素在空间的分布状况和实时运行状况，分析其内在联系，合理配置和调度资源，从而提高各警务部门快速响应和协同处理能力的辅助分析、决策和指挥调度的信息系统[3]。该系统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[4]。PGIS的出现极大地改变了警务工作的操作模式和发展方向，因其越来越强大的功能性和便利性，近年来甚至是未来很长一段时间，PGIS将占据公安系统科技研发的重心。

国内PGIS项目于2000年被公安部列为“金盾工程”一类项目，2003年开始筹划，最终由公安部组织国内相关领域的科研院所、100个城市、企业等来进行实施。2001年底我国第一套停车诱导系统——北京市王府井地区停车诱导系统正式投入使用，标志着国内PGIS应用的开始。2010年公安部正式发布了警用地理信息系统平台软件——即PGIS1.0版，如图1所示。

图1 全国警用地理信息基础平台入口界面

2009年至2012年是“金盾工程”二期全面展开的阶段，也是国内PGIS大规模推广和应用的阶段。这段时期，我国完成了1个部级、4个省级、115个市级PGIS平台的示范项目建设和验收工作，并在80多个省、市公安机关进一步推广，形成了由200多个结点的全国分布式警用地理信息服务平台组成的全国警用地理信息服务平台。随着“金盾工程”二期的继续开拓，国内PGIS也在2013年后步入规模化和多样化的业务创新服务与深入应用阶段，越来越强大的功能和越来越人性化的操作模式使得国内PGIS真正意义上成为警务工作中必不可少的重要工具。

目前公安部PGIS2.0项目建设已如期开展，标志着我国PGIS进入深化改革阶段。

2 国内PGIS的应用现状

2.1 应用范围

国内的PGIS平台由公安部组织研发并统一指定各地区各警种使用。统一的平台、统一的标准使得警方内部的地理信息资源得以集中管理与维护，地理信息得以共享，极大地改善了以往各自为战时的资源浪费、效率低下等问题，真正做到高效、集约、可持续。部、省、市三级PGIS系统的联网互通，让信息间的交互变得及时，信息的更新速度得到提升。随着互联网技术的发展，将实现各地警力联动的警务信息一体化，犯罪空间也会被最大化地压缩。

经过公安部的大力推广，PGIS技术已在国内大范围投入使用，相关的应用范围如图2所示。

图2 警用地理信息系统的应用范围

目前，民警、刑警、交警、森警、铁警、消防等部门都在用公安部统一研发的PGIS平台，部分地区的检察院与法院也意识到PGIS的重要性，并为各自的信息部门人员组织专业的培训。

2.2 主要的应用模块

PGIS已经在世界很多国家的警察部门得到了应用，起源于美国纽约警察局的CompStat警务管理模型和英国国家情报模型都是发展较为成熟的业务模型。国外的警察部门更倾向于将PGIS应用于警务指挥与调度，如英国伦敦会在大型军事或皇家活动之前，用PGIS对主要街道的人流和公共设施进行制图分析；澳大利亚维多利亚警局利用PGIS实施现场调度，成功维护了2000年墨尔本世界经济论坛会议的安保秩序[5]，这次会议的顺利召开也让世界各国重新认识并认可了PGIS的实用性。

PGIS平台的应用模块很多，但因国内基层警员技术水平不均衡，各地方的培训力度和应用要求不一致，实际工作中仍以几个最基础的应用模块为主。

2.2.1人口管理

人口管理是一项极为复杂的工作，人员的流动性导致人口信息的管理很难做到及时精确，对特定人员的信息调取也很难详细迅速，PGIS则很好地解决了这些问题。PGIS强大的信息存储和数据筛查功能将人员信息管理做到及时高效，全国联网共建共享的标准化数据库又让信息跨地域查询得以实现。

在引入PGIS技术后，人口管理模块整合了以地址为准绳，以人员为核心的公安5要素，将目标人员的生活轨迹完整化。通过标准地址可以办理人口相关业务，查看对应的人口、关联和变动信息，生成各类关注要素（如管控对象、特殊人群）的分布情况等，为领导决策、警务管理和部署专项行动等工作提供了准确的数据支持。如毒品犯罪往往隐藏于街道社区中，且毒贩会根据警察的行动随时调整犯罪行为[6]，PGIS的人口管理功能可以准确地锁定犯罪人员、涉案地点，确认情报。

社区民警的工作倾向于保障辖区的治安、重点人口管控、流动和常驻人口筛查等，所以人口信息的收集与管理是社区PGIS的主要应用和发展方向，人口信息的标准化收集则依赖于今后移动GIS的开发。民警可以主动入户采集人口、房屋、单位、九小场所、重点物品、辖区管理、治安防范等信息，并及时录入到指定的数据库进行分类整理。这样既省去各种繁杂的流程，又减轻了文职人员的工作压力。最重要的是，可以有效解决因数据遗漏或填写字迹潦草导致的录入错误等问题。因此，移动PGIS的信息采集模块将是基层PGIS的发展方向。

2.2.2 视频监控管理

国内PGIS多采用区域网格化管理，对各种地图平台实时更新的图片，如无人机航拍、街道监控、卫星图等区域影像进行全天候的24小时监控。利用PGIS的空间分析技术可评估监控数据，判断某个区域在某个时间点之前和之后的犯罪水平、犯罪预防和警务工作的实践效果是否达到预期。除了管理监控信息外，同时关注车辆管控和道路数据的测量。

如GPS行车轨迹技术、CCD影像技术、全景影像技术都是最先进的移动道路测量技术，将这些技术与PGIS相结合可以获取三维动态数据，这其中包含的数据量是二维图像的几十倍。相较于传统测量技术，运用移动道路测量技术得到的数据更丰富，且三维动态数据是多方位的，可对目标车辆进行标注、监视、区域查询，并及时掌握警车分布情况，方便公安部门自如使用其中的信息[7]。

交通事故多是突发性事件，在事故救援中对事故地点的确定和救援方案的制定都讲究及时有效。PGIS强大的地理信息定位和道路信息获取功能可以协助交管部门根据实际突发事件制定详细的预案，及时出警，提高救援效率[8]。

公安机关危险品监管系统（HMSS）采用中间件技术与PGIS平台实现对接，以多维数据模型为基础建立轻量关系型联机分析处理（Online Analysis Process，OLAP）服务，实现数据查询分析展示，设计了危险品安全隐患联动报警模块[9]，主要解决危险品网络监管问题。监管指标的智能预警，监管视频的云存储等可极大地提升公安机关对危险品的监管能力。

2.2.3 新型情报研判体系

GIS技术的出现使得传统的犯罪情报研究体系得到极大改变，形成了以GIS技术、警用电子信息系统（MIS）等高新技术为核心，以犯罪时空轨迹分析和数据可视化为基础的新型情报研判体系。

新型情报研判体系正向着数据化、多维化、可视化、智能化的方向发展。犯罪活动的实时分布、趋势预测工作已经在可视化技术的辅助下从单一的文本数据演变为清晰的数据曲线和地理犯罪图谱，情报数据的搜集、筛选、分析、挖掘、制图等越来越依靠SPSS和Ucinet的集群大数据分析及可视化工具来工作[10]。李光一等利用GIS绘制犯罪分布图并结合空间自相关、空间马尔可夫矩阵、地理加权回归的方法建模分析出中国拐卖儿童犯罪的时空特征[11]。

PGIS在战略层的应用包括犯罪热点分析、犯罪时空趋势分析、犯罪发生地环境分析与预测、多类犯罪信息图层叠加分析等。在战术层面的应用包括串并案件时空轨迹分析、定位与管辖匹配分析、路线与指挥调度分析、数据碰撞分析、连线分析等针对具体案件实时动态的情报支援等[10]。

在近些年的犯罪研究论文中计量和定量研究所占的比重较上一时期明显减少，而现状综合分析与新领域探索类的论文大量增加[12]，这一现象反映了现在和未来的犯罪研究大方向，PGIS在犯罪研究体系中的重要性不断增加。