在平安城市建設(shè)中，應(yīng)急指揮與調(diào)度系統(tǒng)通過采用監(jiān)控點(diǎn)在二維電子地圖上顯示的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)集視頻監(jiān)控、GIS、GPS定位、周界防范(如采電子脈沖、震動(dòng)光纜等)、目標(biāo)識別、智能視頻、語音通信、指揮調(diào)度等多項(xiàng)技術(shù)為一體的大型綜合安防平臺。

　　然而，隨著城市建設(shè)的發(fā)展，中國城鎮(zhèn)化率已經(jīng)超過了50%，城市中樓群林立，情況復(fù)雜，對于現(xiàn)場應(yīng)急救援人員來說，二維電子地圖存在很大的局限性，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足平安城市、智慧城市建設(shè)的現(xiàn)實(shí)需要，而以城市三維建模、GPS、GIS應(yīng)用為基礎(chǔ)的3DGIS技術(shù)的興起，實(shí)現(xiàn)了電子地圖從二維平滑升級到三維地理空間信息系統(tǒng)，從而給安防行業(yè)帶來了新的機(jī)會(huì)。

　　本文介紹全景呈現(xiàn)三維地理空間信息系統(tǒng)這一核心技術(shù)、平臺及其應(yīng)用，其根本出發(fā)點(diǎn)是把報(bào)警點(diǎn)全景呈現(xiàn)與三維地理空間信息高度融合，實(shí)現(xiàn)智能感知、快速響應(yīng)、精準(zhǔn)定位、高效決策、協(xié)同應(yīng)急、震懾犯罪、捍衛(wèi)安寧，把安全事件造成的損失和影響控制在最小，標(biāo)志著智慧安防時(shí)代的到來。

　　一、平臺原理

　　該GIS智慧安防可視化管理平臺是以VIDC嵌入式可插拔海量數(shù)據(jù)處理城市中心主機(jī)為核心，通過遍布城市的、構(gòu)建在智能視覺物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)之上的前端智能視頻采集系統(tǒng)(IVS)，利用基于云計(jì)算的后臺大數(shù)據(jù)分析、海量視頻處理和檢索系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對城市人、車、物、路、事件的安全狀況的實(shí)時(shí)監(jiān)控，智能感知城市中面臨的安全威脅，一旦發(fā)生報(bào)警可通過該平臺全景呈現(xiàn)報(bào)警信息及全景圖像，做到“事前智能感知、事中精準(zhǔn)處置、事后完整取證”，從而實(shí)現(xiàn)智慧化城市安防體系建設(shè)。

　　平臺采用了智能視覺物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、3DGIS可視化管理平臺技術(shù)、VIDC云單元主機(jī)技術(shù)等三大核心技術(shù)。其中，在3DGIS可視化管理平臺中嵌入了貝爾信3DCityEngine核心引擎。

　　二、3DcityEngine核心引擎

　　3DcityEngine基于國際領(lǐng)先的三維地理信息處理核心技術(shù)，它以分布式的三維地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，采用模型流技術(shù)、海量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)分建共享技術(shù)、圖形圖像處理技術(shù)、多元實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接入技術(shù)、WFS和WMS技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和其它相關(guān)信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)各種地理信息資源的統(tǒng)一管理、整合、交換、協(xié)同和共享，建立跨地區(qū)、跨部門的“一站式”網(wǎng)絡(luò)協(xié)同服務(wù)體系，為政府、企業(yè)、公眾提供網(wǎng)絡(luò)化三維地理信息服務(wù)。

　　三、三維地理信息海量數(shù)據(jù)處理的核心引擎的框架如下：

　　3DCityEngine引擎功能特點(diǎn)：

　　a)嵌入式云計(jì)算-云存儲-云分析-云控制主機(jī)平臺

　　b)智慧城市運(yùn)營綜合管理中心平臺的支撐引擎

　　c)高速的海量城市三維空間數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)處理能力

　　d)出色的三維仿真效果與二維GIS結(jié)合

　　e)組件式3DCityEngine平臺與二次開發(fā)支持

　　f)完整的空間數(shù)據(jù)描述體系

　　g)三維矢量數(shù)據(jù)解決方案

　　h)良好的人機(jī)交互

　　i)二、三維空間地理信息無縫整合

　　j)人性化瀏覽操作

　　k)“事件-觸發(fā)”機(jī)制

　　l)跨平臺通信

　　m)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫驅(qū)動(dòng)引擎

　　該3DGIS技術(shù)，實(shí)現(xiàn)快速平滑的網(wǎng)絡(luò)三維虛擬現(xiàn)實(shí)展示，以及公共基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)的共享，和城市海量數(shù)據(jù)的聚會(huì)和展示，主要有如下3DGIS創(chuàng)新技術(shù)：

　　a)模型流技術(shù)

　　b)海量數(shù)據(jù)存儲技術(shù)

　　c)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)分建共享

　　d)圖形圖像處理技術(shù)

　　e)多元實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)接入技術(shù)

　　四、平臺功能

　　通過VIDC嵌入式可插拔海量數(shù)據(jù)處理城市中心主機(jī)，實(shí)現(xiàn)一站式交換、智能分析和存儲，可實(shí)現(xiàn)：(1)自動(dòng)語義識別人、車、物、路的行為;(2)在報(bào)警日志中自動(dòng)記錄事件;(3)自動(dòng)存儲事件和災(zāi)備;(4)上級可遠(yuǎn)程調(diào)用顯示實(shí)時(shí)場景，觸發(fā)報(bào)警場景可在手持終端(個(gè)人電腦，i-Pad和手機(jī))上顯示;(5)事后取證可通過關(guān)鍵詞進(jìn)行視頻搜索和取證。

　　系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)：

　　(1)集成現(xiàn)代視覺傳感器、寬帶傳輸、圖像處理、智能行為識別、攝影測量、3D虛擬環(huán)境等技術(shù)于一體的全景式視頻瀏覽與監(jiān)控系統(tǒng);

　　(2)通過對目標(biāo)區(qū)域的3D全景呈現(xiàn)，并通過對目標(biāo)區(qū)域全覆蓋布設(shè)的視覺傳感器進(jìn)行精確跟蹤和定位，實(shí)時(shí)顯示監(jiān)控畫面和聯(lián)網(wǎng)報(bào)警;

　　(3)具有3D動(dòng)態(tài)空間瀏覽器的功能，能夠?qū)崿F(xiàn)目標(biāo)區(qū)域事件過程的全景呈現(xiàn)、快速跟蹤、瀏覽與回放;實(shí)時(shí)進(jìn)行自動(dòng)語義識別，框示目標(biāo)標(biāo)簽和軌跡，記錄報(bào)警日志;利用新一代“海量視頻智能檢索”技術(shù)，事后可按特定條件搜索符合條件的視頻畫面遠(yuǎn)程調(diào)用報(bào)警日志。

　　整個(gè)平臺系統(tǒng)具有如下功能：

　　(1)全景呈現(xiàn)

　　·超高精度

　　·全景顯示：覆蓋建筑立面、戶外場地和周界環(huán)境

　　·用鼠標(biāo)自由操控：任意翻轉(zhuǎn)，任意縮放

　　·疊加3DGIS三維地理空間信息：對人、車、物、路、事件進(jìn)行精準(zhǔn)定位

　　(2)智能識別

　　·智能識別目標(biāo)類型：人、車、物、路

　　·智能識別預(yù)警區(qū)域：合法、警戒，非法

　　·智能識別事件類型：非法入侵、穿越絆線、非法停車、自動(dòng)跟蹤、翻越圍墻、偷盜行為、遺留物檢測、人數(shù)統(tǒng)計(jì)和煙火檢測等。

　　·實(shí)時(shí)目標(biāo)動(dòng)態(tài)顯示：空間位置、運(yùn)動(dòng)方向、運(yùn)動(dòng)軌跡

　　(3)虛實(shí)結(jié)合

　　·智能捕捉動(dòng)態(tài)目標(biāo)：智能動(dòng)態(tài)圖像識別與背景擾動(dòng)過濾

　　·當(dāng)目標(biāo)觸發(fā)規(guī)則出現(xiàn)(如闖越周界)，從視頻圖像中提取移動(dòng)目標(biāo)物，在監(jiān)視畫面上標(biāo)定目標(biāo)，并顯示精確的地理空間位置及坐標(biāo)(經(jīng)緯度)

　　·智能目標(biāo)視頻窗口：每個(gè)目標(biāo)配置固定視頻窗口，自動(dòng)切換攝像機(jī)視頻

　　·報(bào)警后聲光提示：自動(dòng)啟動(dòng)入侵目標(biāo)圖像方框和真人語音提示目標(biāo)闖入的準(zhǔn)確位置

　　(4)網(wǎng)格管理

　　通過網(wǎng)格化管理把城市劃分為一個(gè)個(gè)管理網(wǎng)格，安全責(zé)任落實(shí)到人，能夠?qū)崿F(xiàn)快速的出警。

　　(5)精準(zhǔn)智能

　　三維全景地圖與闖入目標(biāo)的精準(zhǔn)映射，克服語言阻隔，縮短反應(yīng)時(shí)間，全局了然于胸，最終做到：實(shí)時(shí)反應(yīng)，聯(lián)網(wǎng)聯(lián)動(dòng)，快速精準(zhǔn)報(bào)警和出警。

　　(6)三網(wǎng)四屏

　　在服務(wù)于應(yīng)急指揮、日常決策、經(jīng)營或辦公和公眾信息發(fā)布的過程中，各級政府和企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)以及公眾通過“三網(wǎng)四屏”(三網(wǎng)：互聯(lián)網(wǎng)、通信網(wǎng)、廣電網(wǎng);四屏：電腦屏、手機(jī)屏、電視屏、車載屏)實(shí)現(xiàn)視頻信息的共享，從而做到應(yīng)對安全事件的協(xié)同響應(yīng)，把安全事件造成的損失控制在最低，把影響降低至最小。

　　五、平臺應(yīng)用

　　該平臺的應(yīng)用領(lǐng)域包括：(1)封閉場景和空間：設(shè)置封閉周界與公共空間隔離的安保區(qū)域。例如：學(xué)校、監(jiān)獄、機(jī)場、礦山等;(2)半開放場景和空間：監(jiān)控特定區(qū)域、特定時(shí)段非法入侵的安保要求。例如：銀行、油田、港口等;(3)城市級綜合建設(shè)項(xiàng)目，如數(shù)字城市和智慧城市的智能化改造等。

　　六、系統(tǒng)集成商的機(jī)會(huì)

　　目前，越來越多的安防集成應(yīng)用平臺同地理信息技術(shù)GIS相結(jié)合，構(gòu)建監(jiān)控、報(bào)警、門禁等專用圖層，通過GIS地圖實(shí)現(xiàn)可視化的應(yīng)用和操作，如發(fā)生報(bào)警后，GIS地圖自動(dòng)顯示報(bào)警位置，并聯(lián)動(dòng)周邊監(jiān)控圖像，關(guān)閉附近門禁通道，同時(shí)進(jìn)行報(bào)警信息廣播等。

　　今后，采用該平臺技術(shù)，將先進(jìn)的實(shí)景360度拼接算法、全景交互系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫資產(chǎn)管理系統(tǒng)、多點(diǎn)觸摸技術(shù)應(yīng)用、Android移動(dòng)系統(tǒng)有機(jī)整合，能構(gòu)成新一代全景呈現(xiàn)三維交互平臺。三維實(shí)景在瀏覽中可以由觀賞者對圖像進(jìn)行放大、縮小、移動(dòng)、多角度觀看等操作。經(jīng)過深入的編程，還可實(shí)現(xiàn)場景中的熱點(diǎn)鏈接、多場景之間虛擬漫游、雷達(dá)方位導(dǎo)航等功能。

　　可將安防系統(tǒng)中的信息點(diǎn)位(監(jiān)控點(diǎn)、報(bào)警點(diǎn)、門禁點(diǎn)等)在三維實(shí)景圖對應(yīng)的位置進(jìn)行標(biāo)注，用戶點(diǎn)擊圖片或圖標(biāo)，即可直接調(diào)取對應(yīng)監(jiān)控圖像，遠(yuǎn)程打開門禁通道，并獲取點(diǎn)位詳細(xì)信息等，真正實(shí)現(xiàn)“身臨其境”、“所見即所得”的操控體驗(yàn)，做到“智能感知、快速響應(yīng)、精準(zhǔn)定位、高效決策、協(xié)同應(yīng)急”。

　　對于安防系統(tǒng)集成商來說，采用該平臺可獲得新的業(yè)務(wù)機(jī)會(huì)，同時(shí)，也有機(jī)會(huì)介入兩塊基礎(chǔ)地理業(yè)務(wù)，提升系統(tǒng)集成的價(jià)值：

　　(1)基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)體系建設(shè)

　　基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)體系包括測繪基準(zhǔn)、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)、面向服務(wù)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)、管理系統(tǒng)和支撐環(huán)境;目錄與交換體系包括目錄與元數(shù)據(jù)、專題數(shù)據(jù)、交換管理系統(tǒng)和支撐環(huán)境;公共服務(wù)體系包括離線的地圖與數(shù)據(jù)提供、在線服務(wù)系統(tǒng)和支撐環(huán)境。

　　(2)地理信息公共平臺建設(shè)

　　地理信息公共平臺由數(shù)據(jù)集、交換管理系統(tǒng)、在線服務(wù)系統(tǒng)和支撐環(huán)境組成。數(shù)據(jù)集是地理信息公共平臺的核心內(nèi)容，主要包括面向服務(wù)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)(含地理實(shí)體數(shù)據(jù)、影像數(shù)據(jù)、地圖數(shù)據(jù)、地名地址數(shù)據(jù)和三維景觀數(shù)據(jù))、其他部門或單位的專題數(shù)據(jù)，以及目錄與元數(shù)據(jù);交換管理系統(tǒng)與在線服務(wù)系統(tǒng)是地理信息公共平臺應(yīng)用接口和運(yùn)行維護(hù)工具;支撐環(huán)境是地理信息公共平臺提供服務(wù)的保障條件。

　　國家“十二五”規(guī)劃，已經(jīng)把“集成泛在精確定位、全息導(dǎo)航地圖、智能位置服務(wù)”列入規(guī)劃，要求“構(gòu)建導(dǎo)航與位置服務(wù)網(wǎng)，研究導(dǎo)航與位置服務(wù)終端入網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)、空間信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和專題數(shù)據(jù)的迭加協(xié)議、位置服務(wù)的信息安全等關(guān)鍵問題，建立導(dǎo)航與位置服務(wù)網(wǎng)絡(luò)和運(yùn)營管理示范系統(tǒng)與平臺，逐步形成我國導(dǎo)航與位置服務(wù)的綜合體系，促進(jìn)導(dǎo)航與位置服務(wù)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的形成”，因此，及早布局安防GIS系統(tǒng)集成應(yīng)用市場是安防行業(yè)必然的選擇。