文档介绍：河南大学
硕士学位论文
基于GIS的公安视频监控预案系统设计与实现
姓名:张迪
申请学位级别:硕士
专业:地图制图学与地理信息工程
指导教师:孔云峰
2011-06
摘要
随着地理信息系统(GIS)技术的日益成熟, 行业应用也越来越广泛。近年来,公安
部门也非常注重警用 GIS 的开发,取得了明显的应用效果。我安城市”建设中,
视频监控系统是社会治安防控体系的重要组成部分。因此,不少警用 GIS 中提供了视频
监控点的位置管理,通过空间查询检索视频资源。为高效利用城市视频监控数据资源,
本文尝试把 GIS 空间分析功能和城市视频监控体系相结合,开发基于GIS 的视频监控系
统。目标是为为公安人员提供实用的实时视频追踪预案和高效的存档视频资源检索工
具。
本文研究内容包括:1)设计适合视频监控的地理数据库,包括城市基础地理数据、
城市交通网络数据集和视频头位置及监控范围数据。2)相关空间算法设计与实现,主
要包括最优线路分析算法、视频监控范围算法和基于路径的视频头检索及时间排序算
法。3)进行系统集成,为用户提供可操作的应用系统。基于 ArcGIS 软件和 ArcEngine
组件,本文主要完成了以下研究工作:1)网络数据集建立:对道路网络数字化形成道路
图层,补充道路的等级、限速、通行时间等属性,并依据网络数据集的拓扑结构和连通
规则,构架了完整的道路网络数据集。2)监控点位可视范围的算法设计和实现:综合考
虑摄像头的位置、高度、方位、焦距、视野与云台参数,并参考周边遮挡情况,计算所
有视频头的监控范围,保存为 GIS 专题图层。3)视频监控追踪算法设计和实现,利用
ArcGIS 的网络分析组件, 编程获得任意两点的最优线路,沿路径查询视频点并
按网络数据集中道路距离和通行时间排序,预估追踪目标到达视频头可视范围的时间。
4)系统集成:实现了地图文档加载、基础地图操作等基本功能,并利用视频监控追踪算
法实现了实时视频监控模块和历史视频回放模块。应用系统开发表明本文的研究思路和
设计的算法是可行的,具有实用价值。
本文共分六个章节:第一章:绪论。介绍了研究背景、研究内容与目标,及论文的
组织结构。第二章:文献回顾。回顾了 GIS 视频监控研究与开发;网络分析应用研究进
展;警用 GIS 在国外和国内应用进展。第三章:研究方法。论述了本文的总体研究思路、
系统开发所采用的软件工具,以及摄像头监控视域算法、实时监控算法所采用的技术路
线。第四章:数据库设计。讨论了地理基础数据库和视频监控专业数据库的设计和实现
过程,重点讲述了摄像头监控视域的算法设计和实现过程,并建立了完整的道路网络数
I
据集。第五章:系统设计和实现。论述了系统设计的目标和原则、系统各功能模块的设
计和实现,重点分析了实时监控追踪模块的设计和实现过程,最后进行了系统的集成,
并简要介绍了系统的运行环境。第六章:结论和展望。总结本文的研究进展、主要结论
和创新点,并对后续研究进行了展望。

关键词:视频监控,GIS,Arc Engine,实时追踪,系统集成
II
Abstract
With Geographic information system (GIS) technology ing more mature, its sector application
is also wilder and wilder. Recently, the police also attaches more importance to the development of police
GIS with apparent application effects. In the process of Safe City construction in China, video surveillance
system plays an important role in the public order prevention and control system. Therefore, many police
GIS supplies position management of the video surveillance point by virtue of spacial query to search video
resources. In order to efficiently make use of city video surveillance data resources, this thesis makes an