GIS系統建設

1、項目背景

某邊防檢查站現有指揮中心由于建設時間過長，設備老化嚴重，功能單一，難以保證各項任務的完成。指揮中心作為信息化建設的方向在邊防部隊也發揮了越來越大的功效，同時指揮中心可以通過接入視頻監控系統，解決基層單位人員少、任務重的主要矛盾。為了應對目前邊防部隊信息化建設的要求，通過應用信息化手段提高部隊作戰，處突指揮能力，擬在某邊防檢查站辦公樓建設一套指揮中心系統。同時以先進的GIS技術將各分站及口岸的入境場地、驗證臺、旅客通道、自助通關系統、監控鏡頭等設備信息以地理空間信息為基礎，以信息安全隔離與交換網閘系統與梅沙業務數據庫的實時數據相結合，以視頻字符疊加技術與視頻監控系統相結合，建設某邊防檢查站指揮中心與梅沙業務聯動系統。

本系統是地理信息技術與梅沙業務系統、視頻監控系統相結合的產物，建設基于GIS的可隨時提供圖形可視化的顯示、查詢及分析等功能，還可以利用GIS提供可擴展的三維場景、應急演練、移動執法等項目建設，是邊檢信息化的高端應用，可以有效地拉動邊檢信息整合、信息共享、提升某邊防檢查站部隊信息化應用水平。

2、功能需求

2.1 人工和自助驗放系統接口功能

人工驗放系統軟件接口功能模塊結構如下：

（1）驗證臺開關狀態檢測：實時監控驗證臺開關狀態，并在頁面上加以區分。對驗證的開臺總數進行統計。

（2）業務員信息顯示：當業務員上臺后將在頁面上做出相應的顯示，并在鼠標滑動到業務員頭像上時將此業務員的個人信息、上臺時間、上臺時長、此次驗放旅客數等信息顯示出來。

（3）查控報警聯動：當發生查控報警時軟件發出報警信息，并做出相應的報警聯動。報警形式多樣，可選包括彈窗、聲光等表現形式。報警準確，做到不漏報，不誤報。

（4）驗證臺視頻查看：雙擊頁面顯示當前驗證臺視頻。視頻要疊加業務員信息，旅客信息等數據。視頻實時性高，并可播放聲音。

2.2 二維電子地圖

繪制各執勤現場二維平面地圖，地圖上標明出入境場地、驗證臺、旅客通道、自助通關系統、監控鏡頭等場地和設備。

(l) 地圖基本操作：可以上、下、左、右移動地圖，可以縮放地圖；

(2) 地圖熱區操作：通過地圖熱區打開鏈接的熱區地圖；

(3) 多個地圖操作：可以同時打開多個地圖進行瀏覽；

(4) 地圖設備操作：通過地圖上的設備圖標進入相應設備所支持的功能：

總的來說電子地圖實現了地圖圖元與監控設備（攝像頭、球機、槍機）及報警的關聯,遠程監控時可使矢量電子地圖進行前端設備的選擇、切換以查看對應的實時視頻：電子地圖的定制，簡單方便?？蓪崿F多層級即放大縮小下保證一定清晰度。

2.3 口岸數據分析匯總和定制報表

基于邊檢查驗業務數據，結合用戶單位住某個特定業務方向上希望對數據進行統計分析的需求，定制開發軟件模塊，實現對特定數據的匯總分析、查詢，并以各種圖或表的形式體現出來，有助于用戶分辨某類特定數據的趨勢或周期性特點。

亦可按邊檢工作要求定制各類數據分析報表。方便進行日、周、月、年等指定時段、指定字段的數據分析比對報告。

常用的統計分析功能模塊有：

(1)旅客評價統計

可以查詢檢查員的旅客評價統計，包括總驗放人數、非常滿意人數、滿意人數、時間長人數、態度差人數和未評價人數等。

（2）年度通關人數統計

按年度來進行某口岸旅客驗放數據的查詢統計。

（3）通關次數統計

按通關次數來進行旅客通關數據分析統計。

（4）檢查員上勤表

可以對檢查員的工作情況進行一些數據分析統計，包括總驗放人數、旅客對檢查員的評價(非常滿意人數、滿意人數、時間長人數、態度差人數、未評價人數) 和累計上勤時間。

2.4 旅客及檢查員信息檢索和視頻字符疊加

旅客經過自助查驗通道時的實時監控視頻以及錄像視頻需要自動疊加顯示旅客信息、檢查員編號、自助查驗通道號等信息。領導可通過綜合管理軟件平臺查看疊加字符后旅客通關錄像。

當業務系統通道發生某種事件時，在監控系統對應通道的圖像上疊加上相關信息。信息疊加的內容有兩種：一種是檢查員的信息，即當前通道上的檢查員的代碼。當檢查員發生改變時，疊加的檢查員代碼也做相同的改變；另一種是旅客的信息，當旅客通過通道，檢查員驗證提交時，在監控系統的圖像上疊加上旅客的證件號碼。各種字符疊加響應時間不大于2秒。

智能信息疊加器16路視頻輸入、32路輸出：內置字庫，信息顯示格式采用白底黑邊框或黑底白邊框，可在任何圖像背景下清楚顯示；顯示位置可任意調整：最大l6*16點陣。

視頻信號統一通過視頻線進入機房由視頻分配器分配或者直接接入疊加器，再由該設備輸出到矩陣或者錄像機進行錄像。

旅客及檢查員信息檢索及視頻疊加系統功能：

(1)信息疊加

當業務系統通道發生某種事件時，在監控系統對應通道的圖像上疊加上相關信息。信息疊加的內容有兩種：一種是檢查員的信息，即當前通道上的檢查員的代碼。當檢查員發生改變時，疊加的檢查員代碼也做相同的改變；另-種是旅客的信息，當旅客通過通道，檢查員驗證提交時，在監控系統的圖像上疊加上旅客的證件號碼。各種字符疊加響應時間不大于2秒。

(2)報警錄像

當業務系統通道發生監控報警或者異常提交報警時，監控系統中對應的通道將進入實時錄像狀態，從正常的5幀／秒. 250K／秒的錄像改變成25幀. 800K/秒的錄像。當報警發生開始錄像5分鐘（該時間可設置）后，錄像狀態恢復到正常的5 m／秒、250K/秒的錄像狀態。

(3)通道實時圖像播放

可以通過IE網頁遠程查看業務通道的實時圖像，在有旅客通關時還可以在實時圖像上看到旅客證件號碼和操作員代碼。上看到旅客證件號碼和操作員代碼。

(4)信息檢索

可以通過IE網頁遠程對信息疊加的歷史記錄進行條件檢索，輸入業務通道號、操作員代碼、旅客證件號碼和過關時間，就可以快速的查看到相關旅客的通關記錄。

（5）旅客過關錄像播放

通關信息檢索功能，查得符合檢索條件的信息后，可以播放出與該通關信息對應的錄像視頻，并可以將通關錄像剪輯下來。

（6）時鐘同步

本系統每天與業務系統同步一次時間，從而保證通關錄像時間的準確性。

2.5 日志功能

可從數據庫導出某段時間內的相關日志，可以選擇是報警日志或者滿意度日志，甚至對于報警日志可以細分到報警的總類。日志符合用戶需求，避免信息量大的干擾，針對性強。從而達到在突發事件處置完成后及時進行善后處理及對事件進行評估并對預案進行修正，完善和提升邊防檢查機關應對公共事件處理的能力，為邊防檢查機關應對突發公共事件提供重要信息保障措施。

3、關鍵技術

3.1 面向SOA的Service GIS服務共享體系建設

Service GIS是一種基于面向服務軟件工程方法的GIS技術體系，它支持按照一定規范把GIS的全部功能以服務的方式發布出來，可以跨平臺、跨網絡、跨語言地被多種客戶端調用，并具備服務聚合能力以集成來自其他服務器發布的GIS服務。

通過對多種SOA實踐標準與空間信息服務標準的支持，可以使用于各種SOA架構體系中，與其它IT業務系統進行無縫的異構集成，從而可以更容易地讓應用開發者快速構建業務敏捷應用系統。與基于面向組件軟件工程方法的組件式GIS相比，服務式GIS繼承了前者的技術優勢，但同時又有一個質的飛躍。

3.2 基于Web Service的數據交換標準

從業人員信息管理內部、外部都存在信息交換的需求，因此需要建立一個統一的、通用的數據交換標準。

XML是擴展標記語言，這種標記語言通過自行定義的標記來說明數據，從而達到不要另外的解釋就可以解析數據內容的描述標準。

Web Service是一套標準，它定義了各種應用程序如何在Web上實現互操作。通過Web Service標準實現查詢和訪問。

Web Service提供一套標準XML和XSD標準，用于溝通不同平臺、編程語言和組件模型中的不同類型系統。Web Service提供一種標準WSDL來描述Web Service，使用戶可以得到足夠的信息來調用這個Web Service。Web Service采用遠程過程調用協議(RPC)，來對這個Web Service進行遠程調用，為了達到互操作性，這種RPC協議（即SOAP協議）與平臺和編程語言無關。

3.3 RSA加密技術

RSA是一種公開密鑰密碼體制。在公開密鑰密碼體制中，使用不同的加密密鑰與解密密鑰，加密密鑰（即公開密鑰）PK是公開信息，而解密密鑰（即秘密密鑰）SK是需要保密的。加密算法E和解密算法D也都是公開的。雖然秘密密鑰SK是由公開密鑰PK決定的，但卻不能根據PK計算出SK。

RSA算法，它通常是先生成一對RSA 密鑰，其中之一是保密密鑰，由用戶保存；另一個為公開密鑰，可對外公開，甚至可在網絡服務器中注冊。為提高保密強度，RSA密鑰至少為500位長，一般推薦使用1024位。

RSA算法是第一個能同時用于加密和數字簽名的算法，也易于理解和操作。RSA是被研究得最廣泛的公鑰算法，從提出到現今的三十多年里，經歷了各種攻擊的考驗，逐漸為人們接受，普遍認為是目前最優秀的公鑰方案之一。

3.4 信息檢索和視頻字符疊加技術

?？低暭斜O控管理平臺，可根據客戶的實際應用場景，定制開發相應的行業應用，可實現基本的視頻監控功能，諸如：預覽、回放、集中存儲、報警聯動、電子地圖等等；同時為了適應未來安防的發展趨勢，平臺也實現了高清視頻的接入和存儲、智能分析系統帶寬控制技術應用等新功能。

?？低暭斜O控管理平臺，在基礎層上，是基于Visual C++ 開發語言；基于TCP/IP網絡協議；選擇成熟的Microsoft SQL Server2008作為數據庫；可穩定運行于Microsoft Windows 7/Windows 2003/Windows XP等操作系統。

平臺可接入并管理前端設備，包括DVR、DVS、PC-DVR、IP Camera、報警主機、IP對講設備、門禁控制器等。

軟件平臺采用模塊化設計，包括中心服務器、流媒體服務器、代理服務器、電視墻服務器、存儲服務器、報警服務器、級聯服務器、設備智能巡檢軟件、報警主機服務器、門禁管理服務器、IP對講服務器、下載備份服務器、帶寬控制服務器等。模塊化可根據項目選擇安裝，本次項目主要采用中心服務器、流媒體服務器、采集疊加服務器（定制模塊）。

4、系統總體設計架構