【正文】 GLONASS、歐洲“伽利略”、中國“北斗”，以下對各定位方式進行分析。 、 GPS 系統(tǒng) GPS 是美國于 1973 年開始籌建到 1994 年建成，投入使用的星基定位系統(tǒng)。其定位基本原理是根據(jù)高速運動的衛(wèi)星瞬間位置作為已知的起算數(shù)據(jù)，采用空間距離后方交會的方法，確定待測點的位置。 GPS空間部分由 21 顆衛(wèi)星和 3 顆備用衛(wèi)星組成，衛(wèi)星向地面發(fā)射兩個波段的載波信號，能在全球范圍內(nèi)，向用戶提供高 精度、全天候、連續(xù)、實時的三維測速、三維定位和授時。其地面支撐系統(tǒng)為： 1 個主控站，3 個注入站， 5 個監(jiān)測站。 GPS 系統(tǒng)的用戶是一種單程系統(tǒng)，用戶只接收而不發(fā)射信號，因此用戶的數(shù)量也是不受限制的。 “伽利略 與 GPS 的系統(tǒng)比較 “伽利略 為地面用戶提供 3 種信號：免費使用的信號、加密且需交費使用的信號、加密且需滿足更高要求的信號。其精度依次提高，最高精度比 GPS 高 10 倍，即使是免費使用的信號精度也達到 6 米?！百だ浴毕到y(tǒng)確定地面位置或近地空間位置要比 GPS 精確十倍。其水平定位精度優(yōu)于 10 米，免費使用的信號精確 度可達 6 米，如與 GPS8 合作甚至能精確至 4 米。不少專家形象的比喻說：如今的 GPS 只能找到街道，而‘伽利略’系統(tǒng)則能找到車庫門。伽利略計劃的實施，將結(jié)束美國 GPS 在世界上的壟斷局面。 2020 年伽利略計劃將完成衛(wèi)星和地面組成設(shè)備的研發(fā)和仿真測試工作；在 2020 年至 2020 年，將發(fā)射衛(wèi)星，并進行地面臺站的安裝調(diào)試。 2020 年后，伽利略全球衛(wèi)星定位導(dǎo)航系統(tǒng)將正式投入商業(yè)運行。 “北斗 與 GPS 的系統(tǒng)比較 (1)使用范圍不同?！氨倍芬惶枴笔菂^(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，只能用于中國及其周邊地區(qū)：而 GPS 是全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)，在全 球的任何一點，只要衛(wèi)星信號未被遮蔽或干擾，都能接收到三維坐標(biāo)。 (2)衛(wèi)星的數(shù)量和軌道不同。北斗是 3 顆，位于高度近 36000 千米的地球同步軌道。而 GPS 有 24 顆衛(wèi)星以上衛(wèi)星組成。 (3)定位原理不同。“北斗一號 是用戶先應(yīng)發(fā)射需要定位的信號，通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)至地面控制中心，地面控制中心解算出位置后再通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)給用戶；而 GPS 和 GLONASS 只需要接收 4 個衛(wèi)星的位置信息，由自己解算出三維坐標(biāo)。 PGIS 技術(shù) 警用地理信息基礎(chǔ)平臺（ PGIS）是以公安信息網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，以警用電子地圖為核心，以地理信息技 術(shù)為支撐，以服務(wù)于公安業(yè)務(wù)管理、信息共享和決策支持的可視化為目標(biāo)的部、省、市三級重要信息化基礎(chǔ)設(shè)施。在警用地理信息基礎(chǔ)平臺上構(gòu)建的各類應(yīng)用統(tǒng)稱為警用地理9 信息基礎(chǔ)平臺應(yīng)用。警用地理信息基礎(chǔ)平臺概括地說包括一個警用地理信息基礎(chǔ)平臺軟件、兩個基礎(chǔ)支撐環(huán)境、三個數(shù)據(jù)庫、多個應(yīng)用，為各警種、各部門開展指揮決策、業(yè)務(wù)管理、服務(wù)實戰(zhàn)和全國的聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供支撐。 警用地理信息基礎(chǔ)平臺體系架構(gòu)如圖 1 所示。 圖 1 警用地理信息基礎(chǔ)平臺軟件 平臺軟件由 數(shù)據(jù)采集、地址比對等通用工具集、警務(wù)業(yè)務(wù)地理關(guān)聯(lián)、查詢、分析等可供二 次開發(fā)的服務(wù)集和業(yè)務(wù)應(yīng)用中的通用功能模板庫組成 ，提供電子地圖發(fā)布、地圖數(shù)據(jù)交換、警用標(biāo)繪和動態(tài)推演、預(yù)案制作與管理等基本功能，便于各級公安機關(guān)結(jié)合本地實際， 在 多方面進一步開展空間信息應(yīng)用。 兩個基礎(chǔ)支撐環(huán)境 兩個基礎(chǔ)支撐環(huán)境是指硬件支撐環(huán)境和系統(tǒng)軟件支撐環(huán)境。 硬件支撐環(huán)境包括服務(wù)器（數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、警10 用地理信息基礎(chǔ)平臺軟件應(yīng)用服務(wù)器、 OA 地圖服務(wù)器等）、存儲設(shè)備、圖形工作站、 GPS 定位儀等設(shè)備等。軟件支撐環(huán)境包括數(shù)據(jù)庫軟件、中間件、 ArcGIS 軟件（空間數(shù)據(jù)庫引擎、 WEBGIS、桌面 GIS、 GIS 組件等）。 三個數(shù)據(jù)庫 三個數(shù)據(jù)庫是指警用地理信息數(shù)據(jù)庫、標(biāo)準(zhǔn)地址數(shù)據(jù)庫、業(yè)務(wù)地理關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫 ，通過三個數(shù)據(jù)庫建立 地理關(guān)聯(lián)， 實現(xiàn)地圖上查詢和定位業(yè)務(wù)信息。 多個應(yīng)用 典型應(yīng)用包括在指揮決策、業(yè)務(wù)管理、打防控、案件時空分析、基層基礎(chǔ)工作等關(guān)鍵業(yè)務(wù)中實現(xiàn) GIS 應(yīng)用。本論文介紹的警用車輛網(wǎng)上監(jiān)督平臺就是其中一種應(yīng)用。 南昌市警用地理信息系統(tǒng)（一期）建設(shè)過程中，從市政府及省測繪局獲取了最新的地理信息數(shù)據(jù)，完成了矢量數(shù)據(jù)入庫以及柵格化數(shù)據(jù)處理工作，涵蓋水系、居民地、政區(qū)以及交通等 33 個基礎(chǔ)地理信息圖層，共 90 多萬 條信息。經(jīng)過二次開發(fā)，實現(xiàn)了與警務(wù)綜合、協(xié)同辦案、旅店業(yè)、視頻監(jiān)控的集成，實現(xiàn)公安 基礎(chǔ) 信息在電子地圖上的精確定位、綜合查詢。 南昌市警用地理信息基礎(chǔ)系統(tǒng)如圖 2 所示 11 圖 2 根據(jù)以上各定位技術(shù)的分析，可以發(fā)現(xiàn)上述技術(shù)都基本適用于本系統(tǒng)，但考慮到監(jiān)督平臺的實際需求以及系統(tǒng)建設(shè)的可靠性、安全性、經(jīng)濟性來分析，選擇 GPS 技術(shù)作為本系統(tǒng)的定位技術(shù)。而做為金盾工程中的 PGIS 系統(tǒng)，是專門為公安機關(guān)量身訂做的一套標(biāo)準(zhǔn)電子地圖信息系統(tǒng)，實現(xiàn)了地圖與數(shù)據(jù)的完美結(jié)合，以數(shù)據(jù)可視化的方式，提供一種嶄新的決策支持方法，且在不斷 的完善之中，本平臺就是基于PGIS 系統(tǒng)的二次開發(fā)。12 第 3 章 系統(tǒng)設(shè)計需求 系統(tǒng)總體需求 建設(shè) GPS、 PGIS 關(guān)聯(lián)應(yīng)用，通過接入公安網(wǎng)的 GPS 定位信息，實現(xiàn)對警車 的可視查詢、實時定位、自動跟蹤、區(qū)域監(jiān)控、路徑優(yōu)化、軌跡分析。 目標(biāo)定位 通過 GPS 系統(tǒng)，實現(xiàn)對警用車輛的實時定位。 目標(biāo)監(jiān)控 ■ 目標(biāo)顯示：在電子地圖上直接點擊移動目標(biāo)圖標(biāo)，可顯示目標(biāo)信息。顯示所有移動目標(biāo)的最新運行狀態(tài)（經(jīng)緯度、速度、時間、狀態(tài)、監(jiān)控屬性等）和相關(guān)信息（車牌號、駕駛員、單位等）。 ■ 實時顯示： 能夠顯示任意時刻、任意區(qū)域內(nèi)的警車分布情況。 ■ 多個目標(biāo)顯示：在同一終端上顯示多個 GPS 定位數(shù)據(jù)。 ■ 多窗口監(jiān)控：可以動態(tài)增加、刪除地圖窗口，在不同窗口內(nèi)監(jiān)控不同的監(jiān)控目標(biāo)。 ■ 重點目標(biāo)跟蹤：可以在不同地圖窗口內(nèi)指定一個或多個重點跟蹤目標(biāo)，當(dāng)目標(biāo)移出地圖顯示范圍，地圖自動漫游。 ■ 移動目標(biāo)當(dāng)前位置查詢：指定區(qū)域移動目標(biāo)位置、狀態(tài)查詢。當(dāng)區(qū)域較大，或被監(jiān)控目標(biāo)過多時，以列表方式顯示。 日常管理 13 實現(xiàn)對巡邏車輛工作全時空監(jiān)督，包括警車越界、缺勤、漏巡、久停不動等狀態(tài)的管理，進一步規(guī)范警車巡邏 ，發(fā)揮警車的最大效能。 報警處理 ■ 報警窗口：設(shè)有專門報警窗口，有報警時自動切換到該窗口，顯示報警目標(biāo)詳細信息，以文字、聲光形式提示操作人員。 ■ 越區(qū)報警：可預(yù)先設(shè)定移動目標(biāo)行駛區(qū)域，當(dāng)目標(biāo)駛出區(qū)域后系統(tǒng)自動報警，直到目標(biāo)回到既定區(qū)域或用戶取消報警。 信息查詢 ■ 監(jiān)控目標(biāo)信息查詢：具有模糊查詢功能，可以按照不同的查詢關(guān)鍵字（如：呼叫編號、車牌號、單位等）快速查詢相應(yīng)目標(biāo)的信息，并且可以對車輛進行必要的操作。 ■ 地理信息查詢功能，如：街道、門牌號、單位名稱等。 歷史 軌跡回放 ■ 可以從數(shù)據(jù)庫中調(diào)出一個或多個移動目標(biāo)的任意時間段內(nèi)的歷史軌跡，并在電子地圖上重現(xiàn)運行情況。 ■ 提供目標(biāo)信息模糊查詢功能，可以快速的查詢到需要回放的移動目標(biāo)。 視頻監(jiān)控 ■ 該功能需要第三方視頻設(shè)備廠商提供頁面級調(diào)用接口支持 ,接入公安局現(xiàn)有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，將視頻監(jiān)控點位置在地圖進行標(biāo)注，并根據(jù)警車定位系統(tǒng)自動調(diào)取車輛周邊圖像監(jiān)控攝像頭，檢查警車實際情況。 14 警用車輛網(wǎng)上監(jiān)督平臺界面如圖 3 所示。 圖 3 15 第 4 章 系統(tǒng)總體設(shè)計 系統(tǒng) 設(shè)計原理 警用 車輛通過 GPS 接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)，通過 GPRS 無線通信、Inter 網(wǎng)絡(luò)和公安網(wǎng)絡(luò)邊界接入系統(tǒng) ,將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街行姆?wù)器，服務(wù)器端軟件對數(shù)據(jù)進行解析后存儲在服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中， 訪 問數(shù)據(jù)庫讀取 車輛