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如何让GIS和视频相融合？

与传统的单纯获取监控目标的实时音频、视频信息的视频监控系统相比,集成了空间位置信息的三维视频监控系统在增强用户空间位置意识、辅助用户应急决策等方面将发挥更大的作用。如何把三维GIS与广泛分布于城市各个角落的视频监控系统集成起来已成为基于位置的视频监控系统的研究热点。

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三维视频融合分析系统简介

在三维视频监控方面,目前比较普遍的做法是从各地实时监控影像中采集出图片,以标注的形式在三维场景中进行显示。当用户想知道某地的监控影像时,点击该标注即可弹出实时监控影像截图。这种做法只是视频与三维平台的初步结合，并没有发挥出三维场景的直观特点，也远没有达到视频位置与周边三维信息的融合目标。与直接标注的方式不同，我们采用将视频投影到三维地图的方法，研发出一套基于三维视频融合的监控分析系统，使监控视频具有了空间位置感，实现了三维场景与动态视频的融合。

近年来公安部正在大力推行创建“平安城市”试点工作，在城市中安装了大量的视频监控设备以强化治安管理，防范和追述重大事件的发生。“平安城市”作为一个特大型且综合性很强的管理系统，主要通过视频监控系统，数字化城市管理系统以及道路交通等多个系统的紧密配合来实现城市的平安和谐。在“平安城市”建设的任务中，维护公共安全，建立高效可靠的城市安防体系与应急反应平台是整个系统实现对城市的有效管理和打击违法犯罪的重中之重。该平台所涉及的主要关键技术包括智能视频分析，生物识别以及射频识别技术等，并整合了环境监测，通路监测，物品安全审查和出入口控制等多项功能的整体安全防护系统。

在刑事犯罪等重大事件发生后，为了分析犯罪现场和提取犯罪线索，公安局刑侦部门通常会调取在案发地点附近的多个摄像头相关时段的视频并对嫌疑人进行甄别和行为分析，通常需要众多有经验的刑侦人员对不同的视频记录前后反复对比观看，获取有价值的犯罪线索。然而，由于案件数目的不断增加，以及数以万计的摄像头所产生的海量视频数据已经对公安刑侦部门的案件处理能力造成巨大的压力，如何从这些视频数据中快速，自动和智能地提取，处理与理解场景中的关键信息，从而有效地应用于社会安全事件的解决已成为目前公安系统和城市管理部门最为关心的问题之一。

基于三维视频融合的监控分析系统结合了业界领先的计算机视觉技术，能够对在不同摄像头中出现的人员进行有效检测、跟踪和关联并快速地甄别犯罪嫌疑人及车辆，从而大幅度减少刑侦人员查看视频的时间，显著提高案件的取证速度和侦破效率。同时，该系统采用了三维沉浸式显示，可给出监控区域和视频更为直观和立体的视觉效果，并增强了用户与系统交互的友好性和便捷性。通过对应用层的扩展，该系统还可以用于日常监控视频的在线处理，从而实时地实现对视频中人员和车辆等目标的智能识别，跟踪和行为分析，为日常的城市管理和生产生活服务。目前该系统已在福建泉州、浙江宁波等地的公安机构进行试点并进行产业化项目实施。

GIS 技术

GIS技术可以为多种来源的空间信息数据采集提供地学知识与处理。空间数据是指描述“空间实体”的空间位置特征与专题属性的数据，通常包括不同来源和形式的遥感数据、地形图数据、专题图数据、野外采样数据、统计调查数据等。

广西壮族自治区农用地分等是在掌握全自治区农用地数量与分布的基础上，借助于地理信息系统和计算机技术，对农用地的质量进行全面、科学、综合的评价，为提高农用地管理提供依据。工作中主要利用MapGIS软件强大的图形编辑功能、数据库管理功能和空间分析功能，科学量化农用地数量、质量和分布，形成数字化的各类农用地分等工作底图，对全自治区农用地进行综合分析、评价，提高了分等结果的准确性和精确性。广西壮族自治区农用地分等采用的信息系统是以MapGIS软件为基础平台，结合Excel电子表格和Access数据库等软件，根据该自治区农用地分等的技术路线，对MapGIS软件进行局部的二级开发，保证了广西壮族自治区农用地分等信息系统的结构完整和功能齐全，建库方便、快捷。

（一）资料整理与图件准备

将资料整理录入计算机，对资料数据进行综合核实，剔除不符合实际的特殊的极值，为入库做好准备。图件的准备工作包括工作底图的准备和其他专业要素图件的准备。图件比例尺要满足农用地分等精度要求，图上内容要素齐全、图面清晰，满足扫描矢量化要求。

（二）工作底图的入库（数字化）

具体工作过程中，采用各县（市、区）1∶5万～1∶10万的土地利用现状图作为工作底图，用扫描仪将工作底图资料进行灰度扫描，以栅格形式存贮于图像文件中（例如TIFF格式），在MapGIS软件编辑功能下，经过图像黑白转换，进行矢量化，转换成矢量数据，把点、线分层存入，成为线文件或点文件，再进行点、线、面的编辑，然后把编辑好的图形文件进行光栅处理，输出图件校对。其中，图形编辑包括对点、线、面3种图元的空间数据和图形属性进行编辑。首先，对已经矢量化好的图形文件（线文件或点文件）进行参数设置（即分层设置、线形设置、符号设置、区颜色设置），编辑点、线属性结构；然后，对图形数据进行自动拓扑处理，经过建立拓扑关系的图形，每个区域赋予属性并自动控制为区域填色。根据图件的用途，可以更改区域参数及属性。

（三）分等单元图的编制

根据分等评价单元的基本要求和单元划分时应遵循的原则，结合广西壮族自治区区域内地貌类型多样、地形复杂、土壤类型异常明显，呈垂直分带性、农用地分布零碎等特点，采用叠置法将同比例尺的土地利用现状图（工作底图）与地形图、土壤图叠加，手工划分分等评价单元，并按行政区划编号。

在已经编制好的各县（市、区）分等评价单元图上，进行农用地分等单元图数字化，即将划分好的分等评价单元的手工图作为作者原图，在已经数字化的同比例尺土地利用现状图上，采用MapGIS在图上进行点图元编辑。然后，在图形编辑菜单中打开区属性编辑栏，根据单元编号所在的区域（即面域），输入单元编号，编辑单元区属性（即分等单元属性编辑），使单元编号成为图、表链接的关键字段，完成分等单元图件数字化。

（四）编制单元因素分值

以手工划分的分等评价单元图为工作底图，按照广西壮族自治区农用地分等所确定的分等因素图逐一套合分等评价单元，读出该评价单元所应有的因素分值，即计算单元因素分值，对照“指定作物－分等因素－自然质量分”关系表，将分等因素分值转换成分等因素自然质量分，再把各分等评价单元的自然质量分录入计算机，编制分等单元分等因素自然质量分值表。

（五）分等评价单元的自然属性和经济属性入库

将分等评价单元自然质量分值表以Excel格式录入计算机，成为电子表格文件，即分等评价单元的自然属性入库。分等评价单元的经济属性指单元的土地利用系数和土地经济系数，是将有关资料在电子表格上按指标区进行汇总计算得出，根据规程要求划分土地利用等值区和土地经济等值区，将各分等评价单元所处的土地利用等值区的值与土地经济等值区的值读出并录入分等评价单元自然属性表，再在计算机上对电子表格进行分析，计算出各类等指数，完成分等评价单元的自然属性和经济属性入库，把Excel电子表转到数据库存为DBASE格式文件。

（六）建立农用地分等数据库

将编辑好的分等单元图形属性的数据文件与数据库中的分等单元自然属性和经济属性质量分值电子表（DBASE格式）数据文件，根据关键属性字段（分等单元编号）挂接，即把已经存在的图形属性信息和空间数据库中的自然属性和经济属性信息用关键字段链接起来，使图、表合一，成为统一的空间数据库。这样建立起来的农用地分等数据库，可以把图形属性数据和空间属性数据库的采集并行，便于图、表的修改，即对表格进行修改，就能使图形自动完成更改，提高成图的工作效率和精度。在计算机系统软件属性管理菜单中，根据属性赋参数栏，对各种农用地分等因素值、分等指数参数值规定一定范围域，给范围域设置颜色参数，完成颜色参数设置后，农用地分等信息系统自动给数据图形的值域赋予颜色，进行农用地的各种因素图件和等别图件的制作，并根据系统内的条件生成点文件，把区域属性转换成等别号，图形上注解等级信息，由此完成广西壮族自治区农用地分等数据库的建立。

（七）农用地等别面积的汇总统计

根据等别图图形属性数据文件，在MapGIS软件实用服务功能上，打开投影变换菜单，点击工具栏，在属性生成文件文本目录下，打开图元文件，由图形属性库（各单元图形属性）生成文件，存为TXT格式的报表文件，再由TXT文件转为Excel电子表格，进行分等面积汇总。由图形属性文件转换成的Excel电子表格文件，保留了农用地各单元的属性，例如，乡（镇）、村、地类号、单元号、等别、面积等。在此基础上分村汇总等别面积，并结合各县（市、区）土地利用现状变更台账数据，进行单元面积平差。经过平差的农用地单元面积，分村、乡（镇）、县（市、区）、全自治区4级，在计算机上进行等别面积汇总统计。

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国产片《夕阳天使》，赵薇在开车复仇片段，就运用到了GPS实时动态技术，（而现实中还达不到如此高分辨率且大比例的动态定位技术），还有对路况分析是GIS的网络分析和最优路径选择。如果你需要出现到GIS软件分析的镜头，你可以到ESRI等国外GIS软件官网上去找，有很多的地理信息技术的视频