数据的图像化之旅：探索GIS与可视化的无限可能

Posted 2023-06-09 xzj3900

作为一种集成空间数据管理、分析和可视化展示的强大工具，GIS为我们带来了全新的视角和洞察力，它以其直观、生动的展示方式，将数据变得更加易于理解和共享。

近年来，随着信息技术的快速发展，地理信息系统（GIS）和可视化技术在各行各业中的应用越来越广泛。作为一种集成空间数据管理、分析和可视化展示的强大工具，GIS为我们带来了全新的视角和洞察力，它以其直观、生动的展示方式，将数据变得更加易于理解和共享。将GIS和可视化相结合，不仅提升了数据处理和决策分析的效率，还为我们打开了更广阔的信息世界。

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GIS是一种将地理数据与地图相结合的技术，可以用来收集、管理、分析和展示各种地理信息。通过GIS，我们可以将地理数据与其他数据源进行整合，构建空间数据库，并通过各种分析方法来挖掘数据背后的信息和关联性。而可视化技术则将这些数据以图形、图表或动画的形式进行展示，使复杂的数据变得直观易懂。通过可视化，我们可以通过地图、图表、热力图等形式，将数据的空间和时间维度展现出来，帮助用户更好地理解数据背后的模式、趋势和关系。

 

将GIS与可视化相结合，可以带来诸多益处。

（1）它能够将海量的地理数据以直观的方式呈现，使用户能够快速理解地理信息和空间关系。无论是政府部门进行城市规划、环境监测，还是企业进行市场分析、资源管理，都可以通过GIS和可视化技术获得更全面的数据洞察力。

（2）GIS与可视化的结合使得决策过程更加科学和准确。通过地图和可视化图表的展示，决策者可以更直观地了解数据的分布和趋势，更好地做出决策。

（3）GIS和可视化还可以提高数据的共享和交流效率。通过将数据可视化，各个利益相关方可以更轻松地理解和使用数据，促进跨部门、跨行业的合作与共享。

 

在实际应用中，GIS与可视化技术已经广泛应用于许多领域。

（1）在城市规划中，GIS和可视化可以帮助规划师分析土地利用、人口分布、交通状况等数据，为城市的发展提供科学依据。

（2）在环境保护方面，GIS和可视化可以监测空气质量、水质情况，帮助政府和相关部门及时采取措施保护环境。

（3）在应急管理中，GIS和可视化可以用于灾害监测和响应，快速准确地掌握灾情，指导救援工作。

（4）GIS和可视化还在农业、能源、交通等领域发挥着重要作用，帮助优化资源配置、提高效率。

 

未来，GIS和可视化将进一步深化融合，为我们提供更强大的空间智能和数据可视化能力，助力各行各业实现更高效、更智慧的决策和管理。

基于GIS的视频管理指挥平台

       平台利用空间地理信息技术，以GIS地图为基础，将各类信息空间化、可视化，实现基于空间电子地图的可视化查询和分析，它能使情报、推理、分析与其他可用数据融为一体，提供依托于电子地图的清晰而精确的现场态势图像，适应各类指挥调度需求。

　　系统组成与工作原理

　　系统主要由前端设备，数据传输网络，GIS系统，视频监控指挥系统组成。

　　前端设备

　　前端设备包括：1、视频监控设备，利用数字摄像机(包括其它摄像设备)时实拍摄，进行影像的录制存储或传输。

　　2、GPS定位设备，在单兵、车载等装备GPS，可以实时进行设备位置信息的采集。

　　3、其他信息收集设备。

　　GIS系统

　　

　　GIS平台软件：它是基于开放的商用基础GIS软件，统一组织开发的一套可在省、市、县三级分布式部署的平台化软件功能组件，主要由“工具集”、“服务集”、“业务应用模板”和“门户”组成，它可以为各类业务GIS应用的开发提供可靠的应用服务支撑。

　　两个基础支撑环境：指的是支撑GIS平台软件运行的硬件环境和系统软件环境。其中，硬件支撑环境包括服务器、光纤交换机、存储设备、图形工作站、大幅面喷墨绘图仪等;软件支撑环境包括操作系统、商业数据库软件、应用中间件、基础GIS软件等。

　　三个地理数据库：指的是警用地理信息数据库、标准空间地址数据库、业务地理关联数据库。

　　视频监控指挥系统

　　基于GIS的视频监控指挥平台的工作原理主要是使用GIS系统提供的地理信息服务接口与功能组件，实现视频监控指挥特定的视频业务需求，将电子地图引用到视频监控中，提高视频可视化操作。使用空间数据进行视频图像与地理空间的数据分析，提高监控效果。

　　系统主要功能

　　视频监控展示

　　传统的视频监控系统主要显示局部实时的图像信息，图像的显示受到光线等外部条件的影响，并且难以从整体上联动整个视频监控摄像头群，空间位置感不强。基于GIS的视频监控系统最大的特点是把电子地图的功能和视频监控的功能相结合，使用GIS系统提供的功能与数据接口，将丰富的GIS功能与良好的可视化操作，应用到视频监控中来，解决传统视频监控方式的不足，为特定的应用服务。

　　主要功能有：

　　1、在地图上显示每个视频监控点的准确位置，并直观的显示视频监控点位在辖区内的整体部署情况。监控人员可通过查看电子地图，方便的找到某一地点的监控设备进行视频监控。

　　2、点击电子地图上的监控点，可在电子地图上进行该监控点的实时预览与录像回放，并可对监控点进行云台控制;

　　3、监控设备空间查询分析，在电子地图上进行框选，框选出需要的视频监控摄像头群，进行多视频监控，选择一条道路或一个地点，定位选择空间地址的周边的所有监控设备，方便的进行道路或地址。

　　4、进行监控点查询定位，点击某一监控点电子地图立刻切换到目标位置，并高亮显示地图上的监控点;

　　5、显示监控点详细信息，查看监控点的具体位置、周围建筑和道路情况、监控点的ID、监控点所属的监控室、目前值班人员的姓名电话等信息;

　　6、空间分析，选择某一监控点后，可使用GIS系统提供的空间分析，查询出监控点位置周边的道路、宾馆、网吧、学校等专题空间图层信息，为办案监控提供分析决策信息。

　　7、实时报警展示，将视频监控产生的告警信息以醒目闪烁的标识展示在电子地图上，并定位告警位置，方便监控人员及时了解告警信息。

　　8、视频监控可视监控范围展示，方便监控人员能够直观的知道摄像机能够监控的空间范围，清楚监控位置和视点盲区。

　　9、基本GIS系统应用功能，如电子地图漫游、地址查询、空间查询、路径分析等基础GIS系统功能，丰富系统功能使用。

　　通过在GIS上展示视频监控，监控人员可以准确、全面、迅速、实时地了解监控摄像头的位置、发生的突发情况、以及周边环境的详细地理布局等有用信息，提高办案效率。 

　　移动单兵、车载视频监控

　　单兵、车载监控系统是弥补了固定监控点位覆盖不到而采取的移动视频系统，是治安监控系统整体解决方案的重要组成部分。

　　单兵、车载在运行(或临时停止)过程中，车载终端通过GPS接收机获取卫星的定位数据，与摄像头采集的视频实时图像，通过无线传输网络将这些数据传输到监控终端，与监控终端上的电子地图底图匹配，并在地图上显示移动目标的正确位置，从而使监控终端在显示移动视频的同时，也能清楚和直观地掌握移动目标的精确位置。另外，还可以对移动目标的轨迹进行查询以及空间分析操作，便于做出正确决策。

　　主要功能有：

　　1、实时位置显示：显示监控目标的方位(地理空间位置)、时间、运动状态轨迹、速度、跟踪图像。

　　2、车辆实时监控跟踪;现场车辆与指挥中心时刻保持联系、互动，现场车辆的每一个小的运动都在指挥中心掌握之中(包括：车辆的属性、行程跟踪、控制状态、跟踪频率、四周道路情况等，并展示当前位置的实时视频影像信息。并可针对车辆设置特定行车轨迹，对偏移轨迹设备进行告警提醒。

　　3、历史轨迹跟踪：行程轨迹回放，通过定点、路段、时间段进行单兵、车辆的行程查询等。

　　4、空间分析。通过路径分析、鹰眼、测距分析等功能，为决策提供支持。

　　全时空立体可视化技术

　　传统的GIS系统以显示静态地图信息为主，其显示信息的实时性不够;“全时空立体可视化”技术，将多监控点实时视频拼接融合，对部署在前端的监控摄像头传感器进行全时空融合，从而超越依赖分镜头监控的传统管理和指挥模式，真正实现全场景时空融合环境下的实时全息立体监控。

　　使用该技术直观地将处在不同位置、具有不同视点视角的分镜头监控摄像实时智能拼接到复杂真实的三维GIS场景中，在单一画面中实现对监控范围整体大场景的实时全局监控;指挥人员无须了解具体监控摄像机位置及覆盖区域，即可在整体区域内跨镜头多区域实时跟踪可疑人物，而无需切换任何摄像头录像屏幕，便于及时指挥和处置各种突发事件。将复杂真实场景包括室内、室外、地下，可以分层显示在GIS场景中，可以从用户所需要的任意视角对整体场景进行全景把握。

　　在全时空立体可视化技术的基础上，进一步结合全时空智能视频分析技术，可根据客户需求实现跨镜头跟踪、人群趋势分析、多种异常行为报警等，从而快速、高效地实现重点区域安全态势感知、安全威胁分析以及实时指挥。