基于GIS技術的群體性事件現(xiàn)場處置情報支援研究

◆石一諾 周峰 李成遠

基于GIS技術的群體性事件現(xiàn)場處置情報支援研究

◆石一諾 周峰 李成遠

（武警學院基礎部 河北 065000）

將空間數(shù)據(jù)情報應用于群體性事件管控，在空間范圍內運用可視化技術、熱點分析技術、緩沖區(qū)分析技術等，能夠提高公安機關整體戰(zhàn)斗力，快速反應，最大程度的降低群體性事件帶來的負面影響。本文運用開源網(wǎng)絡數(shù)據(jù)和模擬數(shù)據(jù)對群體性事件現(xiàn)場進行模擬，運用ArcGIS進行建模運算。群體性事件是改革開放以后，受經(jīng)濟社會發(fā)展階段性特征的影響，出現(xiàn)的新的事件類型，其成因復雜且涉及面廣，處理不當極易引發(fā)社會穩(wěn)定和經(jīng)濟發(fā)展問題。群體性事件現(xiàn)場處置的傳統(tǒng)方法有人力物力資源消耗大、情報獲取速度慢、情報共享有延遲、情報內容不全面等缺點，利用無人機、地理信息等技術，可以有效減少傳統(tǒng)控制方法的弊端，更加全面、快速、精準地進行警力布控和現(xiàn)場調度，實現(xiàn)高效的群體性事件現(xiàn)場控制。

群體性事件；現(xiàn)場處置；地理空間情報；可視化；GIS技術

1 GIS概述

1.1 GIS的內涵

GIS全稱為Geographic Information System，是地理信息系統(tǒng)的簡稱。地理信息系統(tǒng)是以采集、儲存、管理、顯示和分析地球表面與空間、地理分布有關的數(shù)據(jù)，用于輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)[1]。

利用地理信息系統(tǒng)和公安工作中所獲取和收集的信息進行結合碰撞，可以建立警用的地理信息系統(tǒng)，將各種靜態(tài)的如人員信息、房屋信息、特種行業(yè)信息、監(jiān)控信息等，以及動態(tài)的如人口流動信息、車輛信息、危險物品運輸信息、執(zhí)法記錄儀信息展現(xiàn)在基礎當中，利用面積半徑測繪技術、圖層分割技術等，來實現(xiàn)高效的信息獲取和決策輔助。

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術和地理信息制圖技術的發(fā)展，地理空間情報成為信息化作戰(zhàn)中提高指揮控制和作戰(zhàn)支援效率的重要手段[2]。

1.2 GIS在群體性事件中的應用優(yōu)勢

任何事件的發(fā)生都有其時空要素的存在，對于群體性事件而言，它有群體性、突發(fā)性、對抗性、危害性等特點。群體性事件發(fā)生分為事前、事中、事后三部分。本文僅探討GIS在群體性事件現(xiàn)場處置中的優(yōu)勢。在群體性事件現(xiàn)場處置時，要求公安機關能夠及時掌握群體性事件的相關信息，包括群體性事件人員構成，事件規(guī)模，發(fā)展方向，可能造成的危害，同時還要理清公安機關可調用警力的相關信息，包括警力分布，臨近警力調配，設卡堵截位置分布等等。運用GIS可以在空間范圍內對現(xiàn)場情報有一個全面的了解和掌握。只有在掌握充足的有效情報的基礎上，才能夠便于公安機關及時采取有效的措施，對事件現(xiàn)場進行有效的控制。

地理空間情報在空間范圍內提供了大量的公安機關現(xiàn)場處置決策所需要的各種要素。情報分析人員能夠根據(jù)已有情報在地圖上進行分析處理。有利于公安民警迅速掌握現(xiàn)場狀況，輔助公安機關做出決策。其一，群體性事件現(xiàn)場處置要求公安機關第一時間趕赴現(xiàn)場處置，在GIS的幫助下，公安機關能夠根據(jù)現(xiàn)場狀況選擇突破口和設卡點，及時有效地平息事態(tài)；其二，要第一時間進行現(xiàn)場情報共享，實現(xiàn)現(xiàn)場民警和決策部門的情報實時互通。利用地理地圖，決策部門可以直觀根據(jù)地理空間情報進行指揮，現(xiàn)場民警也可以更加精確地領會指令，作出反應。全方位的地理空間情報現(xiàn)如今已經(jīng)成了公安機關快速處置中所必需的情報要素，為提高公安機關決策能力和戰(zhàn)斗效能提供有效的支援和保障，提高了公安情報的使用價值。

2 群體性事件現(xiàn)場處置概述

2.1 群體性事件現(xiàn)場處置傳統(tǒng)方法存在的問題

2.1.1危險系數(shù)較高

傳統(tǒng)的群體性事件現(xiàn)場處置過程中，掌握群體性事件相關情報是尤為重要的，所以需要辦案人員通過各種途徑獲取相關情報。其中最直接的方法就是親臨現(xiàn)場，通過觀察，調查詢問等方法，對現(xiàn)場情況進行總體把握。然而群體性事件伴隨著事發(fā)突然，人數(shù)眾多，行為激烈等特點。群眾情緒激憤，難以控制，常常在事件過程中造成公共財產損失甚至是人員傷亡。所以情報獲取過程中，會面臨各種未知的危險和挑戰(zhàn)。

2.1.2反應速度較慢

群體性事件主要表現(xiàn)為激烈的對抗形式，主要有上街游行、群體聚集滋事等方式，它是一個迅速變化的過程，如果使用傳統(tǒng)的，利用情報人員和現(xiàn)場民警采集信息的方式，再由情報部門將各點各部分情報人員掌握的情報整合起來加以分析后，傳遞到?jīng)Q策部門，就會產生現(xiàn)場民警和決策部門掌握情報的時間差。影響現(xiàn)場處置的反應速度。

2.1.3人力物力耗費較大

正如前文所述，群體性事件現(xiàn)場處置的過程中，傳統(tǒng)方法需要人為地去統(tǒng)計事件現(xiàn)場的各種數(shù)據(jù)和情況。群體性事件牽涉人員多，覆蓋范圍廣，并且現(xiàn)場控制、疏導需要分攤大部分警力，造成人力物力的巨大耗費。

2.2 群體性事件現(xiàn)場處置的情報需求

2.1.1現(xiàn)場情況情報

群體性事件要遵循“第一要務”原則[3]，只有及時掌握現(xiàn)場情況，公安機關才能及時進行現(xiàn)場管控，因此就要著手于現(xiàn)場基本情況的收集和獲取，包括現(xiàn)場人員密度情況，現(xiàn)場人員情緒狀態(tài)，現(xiàn)場人員空間位置情況，群體性事件現(xiàn)場規(guī)模和群眾行進和擴散速度等。在了解以上情況的基礎上，對現(xiàn)場道路建筑情況，現(xiàn)場民警（包括情報人員和控制人員）的人數(shù)和分布情況，進行采集和分析，得到全面的現(xiàn)場情況情報。

2.2.2人員構成情報

人員構成情報主要包括群體性事件的組織者，參與者與旁觀者的情報。組織者一般決定了事件發(fā)生發(fā)展的方向和群眾情緒狀態(tài)。參與者的數(shù)量決定著群體性事件的最初規(guī)模和管控難度。旁觀者是事件中的不可控因素，在組織者的煽動下，極有可能成為參與者的一員，他們決定了群體性事件的擴散速度和可達范圍。

2.2.3組織形式情報

學者何顯明認為，目前我國各地發(fā)生的群體性事件絕大多數(shù)是屬于利益訴求型群體事件[4]。群眾因共同的目標聚集在一起，某一位或某幾位成員為主要的組織者。活動期間，組織者有不同的分工，包括決策者、領導者、煽動者等，現(xiàn)場民警只有確定了事件主導者的組織形式與分工，才能更好地控制現(xiàn)場狀況，及時平息事態(tài)。

2.2.4警力分布情報

警力分布也是影響現(xiàn)場處置效果的重要因素之一?，F(xiàn)場道路情況，監(jiān)控情況，附近民警分布情況，事件中心臨近派出所及警力情況等都是我們所需要獲取的情報，利用這些情報，我們可以選擇合適的地點設卡堵截和控制人群，盡量避免財產損失和人員傷亡，并且防止事態(tài)惡化，范圍擴大等。

3 情報支援概述

公安情報支援是指運用在公安機關進行警務活動之前或過程之中，對事件相關的各種信息進行匯總分析得出有利用價值的情報指導警務工作，將情報作為完成警務任務的支持和援助。將情報作為公安警務活動的補充條件，能夠使得公安機關在執(zhí)行任務過程中更加高效、快捷，提高公安機關戰(zhàn)斗力和工作效率。

4 GIS在現(xiàn)場處置中的情報支援

本文以合肥市路網(wǎng)數(shù)據(jù)為基礎地圖進行分析，其中數(shù)值為模擬數(shù)據(jù)，作舉例使用，并非真實案例。

4.1 事件現(xiàn)場基礎地圖的繪制

群體性事件爆發(fā)現(xiàn)場地基礎地圖大都可以在當?shù)氐乩硇畔熘蝎@取，不僅如此，當?shù)厝丝跀?shù)據(jù)中心還可以獲取常住人口信息等。將關鍵建筑信息、道路信息、人口信息以面、線、點的形式作為圖層加入到獲取的當?shù)氐貓D數(shù)據(jù)中，就可以得到能夠為群體性事件現(xiàn)場處置提供情報支援地基礎地圖。

以國測局數(shù)據(jù)為基礎的全國地理信息資源目錄服務系統(tǒng)為例，能夠提供1:100萬、1:25萬的地理地圖。內容包括水文信息、居民地及設施、交通、地名及注記等?？梢愿鶕?jù)不同的地理空間情報需求制成專題地圖作為情報分析和應用的基礎。

4.2 現(xiàn)場實時情報獲取與處理

群體性事件現(xiàn)場管控中，最關鍵的情報就是實時現(xiàn)場情報的獲取，并將現(xiàn)場情報以可視化的方式作為地理空間情報提供給情報分析人員和決策者。群體性事件現(xiàn)場狀況處于不斷變化之中要掌握現(xiàn)場的動態(tài)情報，僅僅依靠現(xiàn)場民警進行搜集是遠遠不夠的。

利用分布在城市中的各種監(jiān)控攝像機，可以對事件發(fā)生地各個部分的情況進行全面掌握。（1）可以及時發(fā)現(xiàn)人流量明顯增大的空間點，將此空間點作為重點部位進行管控；（2）可以獲取城市內整體交通狀況以及交通要道的擁堵情況，為選擇最佳布控路線提供情報支持。

利用無人機對事件中心點進行拍攝，可以捕捉到群體性事件現(xiàn)場人員參與情況，事件激烈程度，事件現(xiàn)場已產生的影響，現(xiàn)場已有警力和市內警力分布等。不僅如此，利用無人機進行定時拍攝，獲取事件的擴散速度，進一步分析事件擴散方向和擴散范圍，為現(xiàn)場控制提供情報支援。在現(xiàn)場處置的過程中，與參與者相關聯(lián)的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性較差，會隨著時間空間的變化發(fā)生相應的改變，且參與者對現(xiàn)場態(tài)勢的影響程度也是不同的。利用無人機獲取相關數(shù)據(jù)后，要及時將數(shù)據(jù)與基礎地圖進行結合和同步，將與現(xiàn)場人員相關的數(shù)據(jù)進行可視化描述。對現(xiàn)場狀況影響較大的人員，可以賦予更高的權重值，作為重點監(jiān)控對象。

獲取的情報需要經(jīng)過一定的數(shù)據(jù)處理。通過視頻、民警記錄、無人機等方式獲取固定的情報，不能為公安機關提供直觀的可量化的信息，要在基礎地圖的基礎上加蓋不同的圖層數(shù)據(jù)進行處理。包括參與人數(shù)據(jù)、現(xiàn)場警察數(shù)量、權重賦值、以及各個點投影后的坐標值；附近道路的交通狀況和不同類型交通方式的行進速度；事件發(fā)生地附近派出所位置以及距離事件中心的距離等，這些都需要通過地圖投影計算后才能獲得，以方便后續(xù)的情報分析。

4.3 情報分析

4.3.1人群聚集分析

若將群體性事件的參與人看作獨立的點，根據(jù)地理位置不同，群體性事件擴散特征和方向有一定的規(guī)律可循。標準差橢圓可以用來度量數(shù)據(jù)的方向和分布，會按照數(shù)據(jù)點的分布狀況生成一個橢圓，橢圓的長軸經(jīng)過平均中心描述數(shù)據(jù)的分布方向，短軸描述數(shù)據(jù)的分布范圍[5]。

要根據(jù)已有數(shù)據(jù)獲取其標準差橢圓只需要確定三個要素：橢圓的圓心，橢圓的傾斜角度，以及橢圓長軸和短軸的長度。利用標準化橢圓進行方向分析，能夠確定事件發(fā)展方向和發(fā)展方向是否與主干道的分布有關，以此來調配警力，選取合適的位置設卡控制。

以圖中點數(shù)據(jù)為例，模擬群體性事件參與人在城市中的分布，計算并繪制標準差橢圓。由于參與人員數(shù)量、移動方向等隨時間變化較大，所以將人員數(shù)據(jù)轉化為點數(shù)據(jù)，并根據(jù)單位面積內的人數(shù)不同為點設置不同的權重，人數(shù)越多權重越高。在ArcGIS中選擇空間統(tǒng)計工具——度量地理分布——方向分布，選擇參與人員數(shù)據(jù)為輸入要素類，選擇一階標準差橢圓。如圖1所示。

圖1 群體性事件一階標準化橢圓

途中橢圓范圍即為一階標準差橢圓的計算范圍，一階標準差橢圓包含所有待分析點數(shù)據(jù)的68%。圖中可以看出，事件沿長江中路主干道及輔路向東西方向擴散和發(fā)展?？梢钥闯鋈后w性事件人群分布有一定的規(guī)律，即沿主干道分布較為集中，且橫向擴散較為廣泛，這為公安機關預測事件擴散范圍和方向提供了情報支援。

4.3.2人群密度分析

通過密度分析，我們可以將測量的來的點或線鏈接成為連續(xù)表面，從而鎖定該地區(qū)目標分布密集的區(qū)域。也就是說，密度分析是根據(jù)輸入要素數(shù)據(jù)計算整個區(qū)域的數(shù)據(jù)聚集狀況[6]。在群體性事件現(xiàn)場，需要對人員密度分布進行分析，生成熱力圖，以此來直觀地掌握城市內或一定區(qū)域內，群體性事件發(fā)生的中心以及分布情況。點密度分析可以用來分析事件參與人群的密度情況，核密度分析能夠按照分析事件組織人員在事件發(fā)生過程中的影響力。

對現(xiàn)場參與人員進行密度分析，確定人員集中趨勢和狀況，繪制熱力圖，描述現(xiàn)場人員分布，為確定事件中心點和影響力對象提供參考。在ArcGIS中選擇空間統(tǒng)分析工具——密度分布——點密度分析，選擇參與人員數(shù)據(jù)為輸入要素類。數(shù)據(jù)點密度分析結果如圖2所示。

圖2 參與人員的密度分析

其中顏色越深代表密度越大，該區(qū)域包含的數(shù)據(jù)點越多，可以推測是事件的發(fā)生地或中心地帶，在該地往往能夠找到事件的組織者或推動者，即對整個活動影響較大的人員。這種密度分析的優(yōu)勢是操作簡單，并且即使改變了分析領域的半徑，分析結果也不會出現(xiàn)較大的差異，分析結果只與數(shù)據(jù)點數(shù)量和權重相關。

4.3.3出警最短路徑分析

（1）路徑分析

路徑問題涉及的網(wǎng)絡是固定的道路網(wǎng)絡。最佳路徑問題是在預先規(guī)劃的道路網(wǎng)絡上尋找一個節(jié)點到另外節(jié)點之間最近（或成本最低）的路徑。最佳路徑分析也稱最優(yōu)路徑分析，一直是計算機科學、運籌學、交通工程學、地理信息科學等學科的研究熱點。這里“最佳”包含很多含義，不僅指一般地理意義上的距離最短，還是成本最少、耗費時間最短、資源流量（容量）最大、線路利用率最高等標準。很多網(wǎng)絡相關問題，如最可靠路徑問題、最大容量路徑問題、易達性評價問題和各種路徑分配問題都可以納入最佳路徑問題的范疇之中。無論判斷標準和實際問題中的約束條件如何變化，其核心實現(xiàn)方法都是最短路徑算法[7]。計算最短路徑的典型算法有Dantzig和Dijkstra算法，本文使用的計算方法為Dijkstra算法。通過ArcGIS中空間分析模塊的距離分析工具執(zhí)行成本距離、成本路徑找出研究區(qū)內給定起始點與終點間的最小成本路徑，可用于群體性事件現(xiàn)場處置出警路線的規(guī)劃參考。

將分析區(qū)域內的派出所位置標注后，根據(jù)密度分析的結果確定事件中心點的位置，在此基礎上分析，到達事件發(fā)生中心點耗時最少的派出所是哪一個，以此來作為指導警務工作的情報依據(jù)。在ArcGIS中進行網(wǎng)絡分析——新建最近設施點——設定阻抗字段為時間，即可在圖中顯示距離各個中心點位置最近的派出所位置。如圖3所示。

不僅如此，最短路徑成本=影響因素1*權重1+影響因素2*權重2+影響因素3*權重3+...影響因素N*權重N，往往在進行最短路徑進行計算時，需要綜合考慮派出所人員構成、警械配備等各種因素，需要根據(jù)各地公安局的具體情況進行賦值和分析。

群體性事件現(xiàn)場處置要求快速、及時，在考慮各種影響因素的基礎之上，利用已有情報進行綜合研判，并將最優(yōu)出警路徑可視化在地圖上進行可視化指導，是現(xiàn)場處置情報支援的必要組成部分。

圖3 以時間為成本的最短路徑分析

（2）人群可達性分析

可達性分析又稱為服務區(qū)分析，是以某一點為中心，按照人群的移動速度進行計算，確定其在特定時間間隔內能夠達到的區(qū)域。可達性分析能夠預測得出群體性事件現(xiàn)場活動中，人群按照現(xiàn)有速度，隨著時間推移能夠達到的范圍。在ArcGIS中進行網(wǎng)絡分析——服務區(qū)分析——選擇事件中心點為起始點，阻抗為時間，設置時間間隔為5、10、15分鐘，能夠密切關注事件動向，選擇合適的路口進行設卡攔截，并及時驅散人群。可達性分析結果如下圖4所示。

圖4 5、10、15分鐘人群可達范圍

顏色越淺說明時間耗費越長，分析成果能為疏散相關地區(qū)人員并且選擇合適的攔截地點提供情報支援。

4.4 情報在現(xiàn)場處置指揮的支援應用

綜上，綜合應用網(wǎng)絡開源地理空間數(shù)據(jù)情報和公安機關獲取的各種人員、警力情報，制作群體性事件現(xiàn)場基礎地圖，提供現(xiàn)場基本城市建筑和道路可視化情報支援，為公安機關確定事發(fā)地點基本狀況提供參考。數(shù)據(jù)處理將分散的人員數(shù)據(jù)、派出所數(shù)據(jù)、警力數(shù)據(jù)進行量化并固定在基礎地圖之中建立單獨的圖層，使評估和統(tǒng)計更加簡便快捷。標準差橢圓和密度分析后的成果能夠為公安機關預測、選擇重點布控點和道路提供情報支援。路徑分析能夠在考慮多種影響因素的基礎之上選擇最佳出警派出所和出警路線。地理空間數(shù)據(jù)情報在群體性事件現(xiàn)場處置過程進行情報支援，不僅能夠幫助公安機關快速掌握現(xiàn)場狀況，統(tǒng)籌警力調配，還能預測事件發(fā)展方向、范圍，輔助公安機關進行警務決策。

5 結束語

運用情報分析成果，對事件發(fā)生規(guī)模和范圍進行預測，根據(jù)實際的警力分布，選擇合適的路線及時到達現(xiàn)場實施管控，對關隘進行封鎖和管控，可視化的地理空間數(shù)據(jù)情報更加直觀、便捷，達到快速有效平息事態(tài)的目的。應用地理信息系統(tǒng)對群體性事件進行現(xiàn)場管控，不僅節(jié)約了大量時間，更是節(jié)約了大量人力物力，避免了許多不必要的耗費甚至是人員傷亡。地理空間數(shù)據(jù)情報在情報主導警務過程中發(fā)揮重要作用，結合無人機技術、視頻分析技術，使得公安機關能夠提高效率，提升戰(zhàn)斗力，指導警務工作。

[1]劉明皓．地理信息系統(tǒng)導論[M]．重慶：重慶大學出版社，2009.10：1-21.

[2]吳素彬，高瑩，閆偉亮.韓軍地理空間情報支援組織機構研究[J].火力與指揮控制，2020，45（4）：6-17.

[3]崔亞東.群體性事件應急管理與社會治理[M].中共中央黨校出版社，2013：88.

[4]何顯明.群體性事件的發(fā)生機理及其應急處置[M].學林出版社，2010：4.

[5]陳鵬，洪衛(wèi)軍，隋晉光. 地理信息系統(tǒng)與犯罪制圖[M]. 2014年第一次第一版.中國人民公安大學出版社，2014.

[6]王遠飛，何洪林.空間數(shù)據(jù)分析方法[M]．北京：科學出版社，2007.

[7]CSDN博主「New_Wang」. GIS空間分析（六）——最短路徑分析[EB/OL]. [2021.8.9]. https://blog.csdn.net/New_Wang/article/details/105628998.