基于北斗定位技術(shù)的槍支管理PLBS云平臺技術(shù)

文/羅毅敏

1 引言

當(dāng)今社會互聯(lián)網(wǎng)、GIS信息技術(shù)迅猛發(fā)展，定位系統(tǒng)也更多的被人們所應(yīng)用，應(yīng)用范圍也愈加廣泛，所以，用戶累計的位置信息數(shù)據(jù)也迅速增長，但是，對于位置信息在GIS中的利用不夠，僅僅停留在簡單的軌跡查詢、軌跡搜索和離散軌跡點的顯示，其價值沒有得到充分的發(fā)揮，且對信息背后所隱藏的價值沒有充分的獲取，導(dǎo)致定位系統(tǒng)的智能化水平還處于較低的階段。尤其在警用槍支管理中，由于槍支的特殊性、危險性和重要性，對槍支(持槍警員)的軌跡信息、位置信息等重要信息的分析和挖掘非常有意義。根據(jù)用戶目標(biāo)行為分析技術(shù)，系統(tǒng)據(jù)有實時和諧指數(shù)分析、槍、人離位實時告警、事件記錄、撤防布防、追蹤定位等應(yīng)用，具有實用性廣、強抗干擾等特點，代表了目前國內(nèi)最新的技術(shù)水平，真正實現(xiàn)了“科技強警，向科技要警力”。

2 研究內(nèi)容

基于北斗定位技術(shù)，實現(xiàn)對出勤槍支的手動定位、定時定位、歷史軌跡查看、槍和人離位實時告警等功能，確定用戶終端的位置信息；通過用戶行為分析技術(shù)對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行深度解析并與警察執(zhí)勤的業(yè)務(wù)流程進行整合，行程基于位置服務(wù)的警用行業(yè)應(yīng)用。

2.1 北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)

中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（BeiDou Navigation Satellite System, "BDS"）是我國自行研制的全球衛(wèi)星定位與通信系統(tǒng)。當(dāng)警員進行例行巡邏時，警用設(shè)備安裝北斗衛(wèi)星導(dǎo)航接收芯片，可以實時發(fā)送警員的地理信息位置到控制中心的云平臺?？刂浦行目梢詫崟r觀看警員的位置和行走路徑。當(dāng)指揮中心處理突發(fā)狀態(tài)，可以通過北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)通知最新的巡視警員，第一時間選擇最優(yōu)路線到達現(xiàn)場。在警員警用手機或者警車上安裝衛(wèi)星導(dǎo)航接收機和數(shù)據(jù)發(fā)射機，警員警車的位置信息就能在幾秒鐘內(nèi)自動轉(zhuǎn)發(fā)到中心站。

2.2 云計算平臺

云計算平臺可以理解為一種由大量同構(gòu)或者異構(gòu)存儲設(shè)備集合構(gòu)成的分布式存儲服務(wù)。云基礎(chǔ)軟件與平臺服務(wù)層提供基礎(chǔ)性、通用性服務(wù)；而外層云應(yīng)用服務(wù)則包括與基于位置的服務(wù)的大量各類應(yīng)用，各個層次的服務(wù)之間既彼此獨立又相互依存，形成一個動態(tài)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

2.3 基于位置的警用服務(wù)

基于位置的警用服務(wù)(Police Location Based Services, PLBS)其主要的作用有：地址搜索、輔助處警功能，以實現(xiàn)公安指揮中心的數(shù)字化指揮。它主要應(yīng)用于接警定位，定位的方式較多，比如地名、道路、交叉路口、路燈、門牌、移動電話等的定位；在處警過程中的具體應(yīng)用有：定位車輛呼叫、最短路徑分析、定位車輛搜索、綠波支持、視頻瀏覽等功能。

2.4 目標(biāo)行為分析

系統(tǒng)通過北斗定位實時獲取槍支的位置信息，為保證槍支和人員不分離，系統(tǒng)前端定位設(shè)備采用藍牙通信技術(shù)和警員隨身攜帶的手持終端保持聯(lián)絡(luò)，當(dāng)發(fā)生槍支和人員分離現(xiàn)象時，前端定位設(shè)備會第一時間發(fā)出報警提示，防止由于疏忽造成槍支丟失現(xiàn)象。

由于系統(tǒng)對槍支和警務(wù)人員實施綁定，所以，系統(tǒng)可以依據(jù)定位獲得的地形、路網(wǎng)、視頻點、治安卡點、警務(wù)亭等信息，對各單位負責(zé)的巡邏地區(qū)的信息在屏幕上顯示出來，這樣，對所部署的警力也清晰明了，為各種決策提供強有力的輔助支持。

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 Hadoop分布式系統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)

Hadoop是一個能夠?qū)Υ罅繑?shù)據(jù)進行分布式處理的軟件框架。Hadoop采取了一種可靠、高效、可伸縮的方式進行處理。之所以說他的處理方式非常可靠，是因為，加入計算元素和存儲出現(xiàn)失敗的情況，他可以同時維護多個工作數(shù)據(jù)的副本，保證某個節(jié)點失敗的時候能夠及時的重新分布處理。由于Hadoop自身在數(shù)據(jù)提取、變形和加載(ETL)方面得天獨厚的優(yōu)勢，所以他可以在大數(shù)據(jù)處理過程中得到廣泛的應(yīng)用。Hadoop所采用的分布式構(gòu)架，使其在大數(shù)據(jù)處理過程中盡可能的靠近存儲，所以，像類似ETL這樣的批處理操作就可以直接走向存儲。

3.2 異常點檢測技術(shù)

異常點檢測在人員軌跡中的應(yīng)用是非常有用的，尤其是在公安對槍支管理應(yīng)用上，及早地發(fā)現(xiàn)持槍警員進入異常區(qū)域，或者持槍警員行為軌跡異常時，對于提防案件發(fā)生、及早對軌跡異常警員進行監(jiān)控具有重要的作用。假如算法在進行軌跡分析的時候能夠敏銳的對異常點進行檢測，那么，它所生成的聚類分析就會得到廣泛的應(yīng)用。

對槍支在電子地圖上的定位信息進行分析和挖掘，歸納和提取人員軌跡的兩種規(guī)律特征：軌跡中異常點特征和軌跡間的相似性特。而對這兩種規(guī)律特征的分析通常采用DBSCAN算法和K-means算法。

4 風(fēng)險分析

隨著國家對罪案和恐怖主義的打擊力度越來越大，國家對社會治安政策方面做出了重大的變化。尤其在昆明恐怖事件后，中國公安部宣布全國將會對更多的警察接受用槍訓(xùn)練。為響應(yīng)國家政策，上海和廣州先后為公安巡警配槍，一些少數(shù)民族大量聚居的城市也加大了巡警對槍支的使用，由于槍支的特殊性和危險性，一旦發(fā)生槍支丟失現(xiàn)象，將會對社會造成不可估量的危害，對槍支的實時監(jiān)控和跟蹤成為對槍支管理最直接的方法和手段?！盎诒倍范ㄎ患夹g(shù)的槍支管理PLBS平臺研究與實現(xiàn)”正是為解決公安一線這一實際的需求、保障國家政策順利實施而提出的，平臺研制完成后將會迅速在各大城市普及，保證警用槍支的安全使用。