基于PGIS的车辆监控系统

版权声明任何收存和保管本论文各种版本的单位和个人，未经本论文作者同意，不得将本论文转借他人，亦不得随意复制、抄录、拍照或以任何方式传播。否则，引起有碍作者著作权之问题，将可能承担法律责任。北京大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名： 日期： 年 月 日学位论文使用授权说明（必须装订在提交学校图书馆的印刷本）本人完全了解北京大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：l 按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；l 学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务，在校园网上提供服务；l 学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；l 因某种特殊原因需要延迟发布学位论文电子版，授权学校一年/两年/三年以后，在校园网上全文发布。（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日基于PGIS的警用车辆网上监督平台的设计章胜晓摘要随着公安正规化建设的不断发展，针对警用车辆的使用管理要求也越来越高，利用GPS对警车实行计算机自动管理也受到了公安机关的高度重视。本文在总结前人的研究成果的基础上，对车辆监控系统及其相关技术进行了研究，提出了基于PGISGPS的车载GPS网上监督平台的部分功能设计的思路，并在实践中取得了较好的效果。本文主要内容归纳为以下几点：一、对本人参与建设开发的基于PGIS系统的车辆监督平台进行整体介绍。二、在相关理论研究的基础上，重点对PGIS中车辆越界等状态进行数学建模和研究分析。 三、利用PGIS提供的Web Service接口获取越界等状态信息后，在实践中对车辆越界算法进行检验，指出目前越界算法的特点和不足。在文章的结尾部分，对全文进行了总结，提出了不足之处与改进意见，指出了基于PGIS的网上警用车辆监督平台在应用中起到了很好的作用。 关键词：车辆监督平台 GPS PGIS 越界AbstractWith the continuous development of the standardization construction of police, the Police car usage and management of the increasingly high demand, use GPS to the police computer automatic management has been attached great importance to public security organs.Based on the summary of previous research results on the basis of car, control system and the related technology were studied, based on the PGIS / GPS car GPS online supervision platform. The main content of this paper is summarized in the following points:1.to my participation in the construction of development system based on the PGIS car monitoring platform overall introduction.2 .based on the correlation theory research, focus on the PGIS car crossing state of mathematical modelling and analysis.3.using PGIS Web Service interface to obtain the state information, in the practice of car crossing algorithm for inspection, points out the characteristics and deficiency of the algorithm.At the end of the thesis, a summary of the full text, the shortcomings and improvement opinion, pointed out that the Internet based on PGIS platform in the application of car supervision plays a good role.Key words: Police car surveillance system GPS PGIS cross-border第1章 概述1.1课题背景和来源随着现代经济环境的高速发展，警车已经成为现代警务中必不可少的实战工具，与此同时，各项法律法规的进一步规范完善，对公务用车特别是警车的使用要求进一步严格，公安部门的警车机动性强、任务繁重、数量众多，安全性要求也很高，传统的管理模式很难适应现代警务的需要。如何有效的控制和管理这些警车，杜绝违规滥用警车行为，保证警车行驶安全，已成为各级公安部门关注的热点之一。为了很好的解决这些问题，基于地理信息系统和GPS技术的网上监督平台作为新型的技术手段被广泛提出。南昌市公安信息化在“金盾工程”一期中已经构建了良好网络基础设施环境，完成了警用地理信息系统（一期）工程（PGIS），实现了公安基础信息基于空间电子地图的可视化查询和分析。同时，由于GPS定位技术精度高，效率可靠， GPS 接收机成本也不断降低，越来越多警车已经配备了GPS设备。这些基础设施的日益成熟，使得车辆与警务管理部门之间架起了一座无形的通信桥梁，GPS，GIS，无线通信技术的发展和应用，使远程监控的实现有了技术的保证。为适应当前警车部署、辅助决策、智能管理等新的业务需要，南昌市公安局警务督察部门结合公安部PGIS平台，提出警用车辆网上监督平台建设方案，平台建设完成后，将实现对全市警车的远程动态监督、智能分析管理，能够极大地提高警务督察效率，降低行政成本，提升公安队伍实战能力。本人做为此次项的甲方技术负责人，全程参与了警用车辆网上监督平台的设计，并参与研发了部分功能模块，为此平台的顺利研发投入使用作出了一定的贡献。1.2 本文研究重点1.2.1对于按一定路线（区域）运行的警用车辆，监控中心可以设定车辆的运行界限，当车辆超出界限时，车载设备将自动向监控发出车辆越界报警。1.2.2 在相关理论研究的基础上，对PGIS中车辆越界等状态进行数学建模和研究分析。第2章 相关技术应用介绍2.1 定位系统技术介绍建立车辆监控系统的基础是首先确立以何种方式作为本系统的定位手段，目前国际流行的定位方式有美国的GPS、俄罗斯GLONASS、欧洲“伽利略”、中国“北斗”，以下对各定位方式进行分析。2.1.1、GPS系统GPS是美国于1973年开始筹建到1994年建成，投入使用的星基定位系统。其定位基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。GPS空间部分由21颗卫星和3颗备用卫星组成，卫星向地面发射两个波段的载波信号，能在全球范围内，向用户提供高精度、全天候、连续、实时的三维测速、三维定位和授时。其地面支撑系统为：1个主控站，3个注入站，5个监测站。GPS系统的用户是一种单程系统，用户只接收而不发射信号，因此用户的数量也是不受限制的。2、“伽利略"与GPS的系统比较“伽利略"为地面用户提供3种信号：免费使用的信号、加密且需交费使用的信号、加密且需满足更高要求的信号。其精度依次提高，最高精度比GPS高10倍，即使是免费使用的信号精度也达到6米。“伽利略”系统确定地面位置或近地空间位置要比GPS精确十倍。其水平定位精度优于10米，免费使用的信号精确度可达6米，如与GPS合作甚至能精确至4米。不少专家形象的比喻说：如今的GPS只能找到街道，而伽利略系统则能找到车库门。伽利略计划的实施，将结束美国GPS在世界上的垄断局面。2005年伽利略计划将完成卫星和地面组成设备的研发和仿真测试工作；在2006年至2008年，将发射卫星，并进行地面台站的安装调试。2008年后，伽利略全球卫星定位导航系统将正式投入商业运行。3、“北斗"与GPS的系统比较(1)使用范围不同。“北斗一号”是区域卫星导航系统，只能用于中国及其周边地区：而GPS是全球导航定位系统，在全球的任何一点，只要卫星信号未被遮蔽或干扰，都能接收到三维坐标。(2)卫星的数量和轨道不同。北斗是3颗，位于高度近36000千米的地球同步轨道。而GPS有24颗卫星以上卫星组成。(3)定位原理不同。“北斗一号"是用户先应发射需要定位的信号，通过卫星转发至地面控制中心，地面控制中心解算出位置后再通过卫星转发给用户；而GPS和GLONASS只需要接收4个卫星的位置信息，由自己解算出三维坐标。1.3.2 PGIS技术警用地理信息基础平台（PGIS）是以公安信息网络为基础，以警用电子地图为核心，以地理信息技术为支撑，以服务于公安业务管理、信息共享和决策支持的可视化为目标的部、省、市三级重要信息化基础设施。在警用地理信息基础平台上构建的各类应用统称为警用地理信息基础平台应用。警用地理信息基础平台概括地说包括一个警用地理信息基础平台软件、两个基础支撑环境、三个数据库、多个应用，为各警种、各部门开展指挥决策、业务管理、服务实战和全国的联网应用提供支撑。警用地理信息基础平台体系架构如图 1 所示。图11、警用地理信息基础平台软件 平台软件由数据采集、地址比对等通用工具集、警务业务地理关联、查询、分析等可供二次开发的服务集和业务应用中的通用功能模板库组成，提供电子地图发布、地图数据交换、警用标绘和动态推演、预案制作与管理等基本功能，便于各级公安机关结合本地实际，在多方面进一步开展空间信息应用。2、两个基础支撑环境 两个基础支撑环境是指硬件支撑环境和系统软件支撑环境。 硬件支撑环境包括服务器（数据库服务器、警用地理信息基础平台软件应用服务器、OA地图服务器等）、存储设备、图形工作站、GPS 定位仪等设备等。软件支撑环境包括数据库软件、中间件、ArcGIS软件（空间数据库引擎、WEBGIS、桌面GIS、GIS组件等）。3、三个数据库 三个数据库是指警用地理信息数据库、标准地址数据库、业务地理关联数据库，通过三个数据库建立地理关联，实现地图上查询和定位业务信息。4、多个应用 典型应用包括在指挥决策、业务管理、打防控、案件时空分析、基层基础工作等关键业务中实现GIS应用。本论文介绍的警用车辆网上监督平台就是其中一种应用。南昌市警用地理信息系统（一期）建设过程中，从市政府及省测绘局获取了最新的地理信息数据，完成了矢量数据入库以及栅格化数据处理工作，涵盖水系、居民地、政区以及交通等33个基础地理信息图层，共90多万条信息。经过二次开发，实现了与警务综合、协同办案、旅店业、视频监控的集成，实现公安基础信息在电子地图上的精确定位、综合查询。南昌市警用地理信息基础系统如图2所示图2根据以上各定位技术的分析，可以发现上述技术都基本适用于本系统，但考虑到监督平台的实际需求以及系统建设的可靠性、安全性、经济性来分析，选择GPS技术作为本系统的定位技术。而做为金盾工程中的PGIS系统，是专门为公安机关量身订做的一套标准电子地图信息系统，实现了地图与数据的完美结合，以数据可视化的方式，提供一种崭新的决策支持方法，且在不断的完善之中，本平台就是基于PGIS系统的二次开发。 第3章 系统设计需求3.1 系统总体需求建设GPS、PGIS关联应用，通过接入公安网的GPS定位信息，实现对警车的可视查询、实时定位、自动跟踪、区域监控、路径优化、轨迹分析。3.1.1 目标定位通过GPS系统，实现对警用车辆的实时定位。3.1.2目标监控 目标显示：在电子地图上直接点击移动目标图标，可显示目标信息。显示所有移动目标的最新运行状态（经纬度、速度、时间、状态、监控属性等）和相关信息（车牌号、驾驶员、单位等）。 实时显示：能够显示任意时刻、任意区域内的警车分布情况。 多个目标显示：在同一终端上显示多个GPS定位数据。 多窗口监控：可以动态增加、删除地图窗口，在不同窗口内监控不同的监控目标。 重点目标跟踪：可以在不同地图窗口内指定一个或多个重点跟踪目标，当目标移出地图显示范围，地图自动漫游。 移动目标当前位置查询：指定区域移动目标位置、状态查询。当区域较大，或被监控目标过多时，以列表方式显示。3.1.3 日常管理实现对巡逻车辆工作全时空监督，包括警车越界、缺勤、漏巡、久停不动等状态的管理，进一步规范警车巡逻，发挥警车的最大效能。3.1.4 报警处理 报警窗口：设有专门报警窗口，有报警时自动切换到该窗口，显示报警目标详细信息，以文字、声光形式提示操作人员。 越区报警：可预先设定移动目标行驶区域，当目标驶出区域后系统自动报警，直到目标回到既定区域或用户取消报警。3.1.5 信息查询 监控目标信息查询：具有模糊查询功能，可以按照不同的查询关键字（如：呼叫编号、车牌号、单位等）快速查询相应目标的信息，并且可以对车辆进行必要的操作。 地理信息查询功能，如：街道、门牌号、单位名称等。3.1.6 历史轨迹回放 可以从数据库中调出一个或多个移动目标的任意时间段内的历史轨迹，并在电子地图上重现运行情况。 提供目标信息模糊查询功能，可以快速的查询到需要回放的移动目标。3.1.7 视频监控 该功能需要第三方视频设备厂商提供页面级调用接口支持,接入公安局现有的视频监控系统，将视频监控点位置在地图进行标注，并根据警车定位系统自动调取车辆周边图像监控摄像头，检查警车实际情况。警用车辆网上监督平台界面如图3所示。图3第4章 系统总体设计4.1 系统设计原理 警用车辆通过 GPS 接收卫星数据，通过 GPRS 无线通信、Internet网络和公安网络边界接入系统,将数据传输到中心服务器，服务器端软件对数据进行解析后存储在服务器数据库中，访问数据库读取车辆信息后，通过PGIS平台显示数据，最终实现相应的监控管理功能。4.2 系统运行流程4.2.1、GPS终端获取定位信息，选择GPRS无线网络，采用UDP方式进行信号传输。4.2.2、将定位信息接入PGIS实时分发服务（调用PGIS_S_GPS、PGIS_S_MAP平台软件），实时获取车辆定位信息。4.2.3、通过PGIS客户端，自动实现移动目标图标在电子地图上动态显示。4.2.4、通过WebService获取PGIS平台产生的报警信息，实现自动统计。系统运行结构图如下：图44.3 其它系统需求 为了提高系统的开发效率，以及增强系统的可靠性，在系统设计时需要遵循一定的设计原则。 1、先进性与实用性相结合 系统的设计应达到先进的水平，而系统中的具体设备选型则应该以技术成熟和性能可靠为标准。同时要最大限度的利用现有的环境、设备、通信和管理体制的资源。 2、通用性和安全性相结合 在系统设计中，既要考虑系统的通用性，又要充分考虑系统的安全性，使其免受外来入侵和破坏。 3、可靠性和可操作性 系统的设计应保证运行的稳定性和使用的方便性。 4、高性能和可扩展性 系统的设计和实现技术应该尽量挖掘系统硬件资源的能力，在尽量降低硬件成本的基础上获得很好的服务性能。并且，系统的设计必须满足系统的服务容量和多级服务模式的扩展。 5、模块化设计方式 系统的软硬件均采用模块化设计，尽量做到系统软硬件的通用性，以方便系统扩展和维护。第5章 网上监督平台功能设计5.1 车载GPS接收器车载终端，即系统的车台部分，是整个系统的硬件组成部分。车载终端由 GPS 接收模块、GPRS通信模块和中心控制模块三大部分组成。 1、GPS接收模块 由两部分组成（GPS 天线部分和 GPS 数据处理模块），接收 GPS 卫星发送的卫星报文，进行计算处理，解算出当前 GPS 天线所在地理位置，当前载体的速度、方向以及整个系统的标准时间。 2、GPRS通信模块 负责与监控中心的数据交换，发送 GPS 定位信息及车辆状态信息到监控中心；接收中心发送的控制指令和调度信息。 3、控制中心模块 整个终端工作的控制中心，完成 GPS 定位信息和时间同步数据的提取，数据的打包；控制 GPRS模块与车辆控制中心之间的通信应答响应；将实时获取的车辆定位信息存入数据库中。根据业务需求与接入规范要求，统一采购中兴公司生产的GPS终端（基于GPRS网络）。GPS终端通信系统结构（图5）5.2 车辆实时信息数据库用于存放所有管理的GPS车辆的历史轨迹记录。在 Microsoft SQL Server 2005中，数据库由存储特定结构化数据集的表集合组成。表中的每一列都设计为存储某种类型的信息。 1、创建数据库： 创建数据库时要规划好数据库的大小、位置安排、文件增长等信息。数据库初始大小设置为 100M，文件增长方式为自动增长，因为实时数据库系统在不断的增大，增长方式为每次 10M，数据库最终大小不受限制。为了使系统稳定，我们定期维护数据库，并在系统内保存六个月之内的历史数据，其它数据及时备份并清除，需要时导入数据库中。 2、数据表的设计 为了满足车辆监控系统功能需求，需要进行数据库表的设计与建立，表1描述了实现车辆定位的关键数据库表及其功能。 Carlocation表数据表名称数据表含义数据表功能说明CarNo车辆编号受监控车辆的信息CarX定位信息车辆实时位置的纬度CarY定位信息车辆实时位置的经度CarTime时间取得车辆位置的时间表13、数据库访问实现当监督平台需要访问车辆实时信息数据库时，首先通过ADO.NET打开数据连接，根据所需要查询的条件设定SQL语句，读取信息后存入ADO.NET的构件DataSet中，提供给系统使用。以查询车辆定位信息为例，数据库连接代码如下：SqlConnection objConnection=new SqlConnection(ConnectionString);/新建连接objConnection.Open();/打开数据库objDataSet=new DataSet0;DataRow newRow;string strQuery;/定义查询语句svrQuery="SELECT * FROM Callocation WHERE CarNo=031 AND CarTime=cartime;/取当前时间SqlCommand sqlCom = new SqlCommand();SqlCom.Connection = objConnection;SqlDataReader objDataReader = null;sqlCom.CommandText = strQuery;objDataReader = sqlCom.ExecuteReader();while(objDataReader.Read()/读取数据库中查找到的数据记录，添加到DataSet中newRow=objDataSet.Tables0.NewRowO;newRow"CarNo"=objDataReader"CarNo"newRow"CarX"_objDataReader"CarX"newRow"CarY"=objDataReader"CarY"newRow"CarTime"=objDataReader"CarTime"objDataSet.Tables0.Rows.Add(newRow);objDataReader.Close(); 4.3 网上监督平台用户层面4.3.1 PGIS基础地理信息数据在市局PGIS平台基础上建立一套可供督察部门使用的警用电子地图，避免重复建设和重复投资，基础地理信息数据直接利用市局PGIS平台已有的基础地理信息数据，实现基础地理信息数据的获取和同步更新。PGIS基础地理信息数据平台目前包含如下内容：1、全市1：2000基础地理信息数据库。2、全市0.5米得影像地图数据。3、警用栅格地图图片库：利用警用矢量基础地理信息数据库、遥感影像数据库、数字高程模型数据库按照警用地图图式要求生成的高品质高精度金字塔结构栅格地图图片库，用于地图快速显示，满足大并发用户访问性能需求。包括矢量栅格地图图片库、影像栅格地图图片库、矢量影像栅格地图图片库。4、数据采用WGS84坐标系。同时要求统一入库的整幅符合地理信息应用的空间数据。4.3.2 用户操作界面 基于PGIS进行二次开发，为用户提供了一个B/S操作平台，用户可以通过浏览器实现对车辆的监控和管理，主要有以下模块： 1、地图展示为调度指挥人员提供了一系列操作电子地图的功能，包括一般的地图操作，如：地图放大、缩小、漫游、测距、地图导航（鹰眼功能）等。平台使用的PGIS是具有丰富接口的地理信息系统，利用PGIS提供PGIS_S_MAP接口，可以直接实现地图放大，缩小，前进，后退，漫游等基本的地图操作功能。图62、车辆监控调度实现车辆信息的实时显示、车辆的实时跟踪等功能。 图73、定位查询利用 PGIS_S_Map中的 Find 接口可以实现车辆图元的查找，并根据输入的车牌号可以在数据库中查到相关的车辆信息，并读取显示。4、轨迹回放调用PGIS的PGIS_S_GPS软件服务接口，可以很好地实现历史轨迹回放功能，将指定车辆在一定时期内的行驶路线展现在地图上，能对其进行动态回放，直观的观察车辆的行驶轨迹。 5、报警处理通过设计的报警判断模块，对车辆越界、静止、掉线等状态进行报警，并转由督察处理，处理流程如下图：6、系统管理为系统管理员及调度人员提供了系统运行环境设置、用户、车辆信息管理、数据备份、数据恢复、权限分配、日志查询等功能。第6章 平台关键功能实现 6.1 越界问题判断分析越界判断功能可以通过以下步骤来实现：6.1.1 获取目标信息后，调取PGIS数据库预先设置的活动区域范围和运行方向由于可以连续不断地获得目标车辆的位置信息，而且警戒区域在图形上表现为人为划定的简单矢量图型，不存在复杂图形结构。因此，在解决目标越界判定问题时，为了便于介绍说明，我们假设：1、目标车辆起始点在警戒区域内（可通过连续运行此程序进行判断）；2、警戒区域的边界为一条直线段（实际情况中，PGIS系统是以矢量图形的方式存储警戒区域信息的，与假设条件一致）；3、一段时间内的车辆位置信息足够精确，能够进行数学计算，且目标车辆的定位信息经过预处理，根据车辆实际速度，去除错误产生的飞点信息；4、这里只计算目标车辆运动轨迹与一条警戒区域边界相交的情况，车辆运动轨迹可能与哪些条警戒边界相交的问题，通过GPS终端获取的运行方位信息，事先已经得知。6.1.2 在满足上述条件下，经分析可得出需要解决的问题是，目标车辆的起点与车辆目标目前所处的位置的连线段与警戒线段是否存在交点： 1、车辆起点至现位置的连线段和警戒线段不存在交点，未发生越界情况，不报警。示意图如下：2、车辆起点至现位置的连线段和警界线段存在交点，发生越界情况，报警。示意图如下：6.1.3 从PGIS平台提供的WebService接口，获取报警信息，为监督平台的处理提供支持。6.2 判断模型的分析建立6.2.1 目标车辆运动线段方程目标车辆的定位信息是由一系列具有时间特性的经、纬度空间数据组成的，假设目标起点的空间座标为（X1,Y1）,终点的空间座标为（X2,Y2），此条线段的斜率K1为(Y2-Y1) /(X2-X1),根据直线方程y=kx+b计算可知：目标线段方程为Y=Y1(X-X2)+Y2(X-X1)/(X2-X1)；（X1XX2）。6.2.2 警戒线的线段方程假设警戒线两个端点的空间座标为（X3,Y3）,(X4,Y4)；同理可得，此条线段的斜率K2为(Y4-Y3) /(X4-X3)；警戒线段的方程为Y=Y3(X-X4)+Y4(X-X3)/(X4-X3)；（X3XX4）。6.2.3 计算两条线段的交点位置1、若两条线段的斜率K1=K2,说明两条线段平行，不存的交点，警车不可能通过此方向越界，重新获取车辆运行方向和可能相交的警界线段。2、若两条线段的斜率不相同，说明两条线段所在的直线一定相交，交点位置的空间座标同时能使两个方程成立，计算交点位置P（X,Y）如下： (X4Y3-X3Y4)(X2-X1)-(X2Y1-X1Y2)(X4-X3)X=(Y4-Y3)(X2-X1)-(Y2-Y1)(X4-X3) (X4Y3-X3Y4)(Y2-Y1)-(X2Y1-X1Y2)(Y4-Y3)Y=(Y2-Y1)(X4-X3)-(Y4-Y3)(X2-X1)6.2.4 判断交点所在位置1、若交点的空间座标P（X,Y）满足X1<X<X2且X3<X<X4的条件，那么交点P位于两条线段内，车辆发生越界情况，报警；2、若交点的空间座标P（X,Y）不满足X1<X<X2且X3<X<X4的条件，那么交点P位于其中一条或两条线段外部，车辆未发生越界情况，不报警。6.3 具体算法（C#） / <summary> / 判断两条线是否相交 / </summary> / <param name="a">线段1起点坐标</param> / <param name="b">线段1终点坐标</param> / <param name="c">线段2起点坐标</param> / <param name="d">线段2终点坐标</param> / <param name="intersection">相交点坐标</param> / <returns>是否相交 0:两线平行，报错 -1:不平行且未相交，未越界，不报警 1:两线相交，越界报警</returns> private int GetIntersection(Point a, Point b, Point c, Point d ,ref Point intersection) /判断异常 if (Math.Abs(b.X - a.Y) + Math.Abs(b.X - a.X) + Math.Abs(d.Y - c.Y) + Math.Abs(d.X - c.X) = 0) if (c.X - a.X = 0) Debug.Print("ABCD是同一个点！"); else Debug.Print("AB是一个点，CD是一个点，且AC不同！"); return 0; if (Math.Abs(b.Y - a.Y) + Math.Abs(b.X - a.X) = 0) if (a.X - d.X) * (c.Y - d.Y) - (a.Y - d.Y) * (c.X - d.X) = 0) Debug.Print ("A、B是一个点，且在CD线段上！"); else Debug.Print ("A、B是一个点，且不在CD线段上！"); return 0; if (Math.Abs(d.Y - c.Y) + Math.Abs(d.X - c.X) = 0) if (d.X - b.X) * (a.Y - b.Y) - (d.Y - b.Y) * (a.X - b.X) = 0) Debug.Print ("C、D是一个点，且在AB线段上！"); else Debug.Print ("C、D是一个点，且不在AB线段上！"); if (b.Y - a.Y) * (c.X - d.X) - (b.X - a.X) * (c.Y - d.Y) = 0) Debug.Print ("线段平行，无交点！"); return 0; intersection.X = (b.X - a.X) * (c.X - d.X) * (c.Y - a.Y) - c.X * (b.X - a.X) * (c.Y - d.Y) + a.X * (b.Y - a.Y) * (c.X - d.X) / (b.Y - a.Y) * (c.X - d.X) - (b.X - a.X) * (c.Y - d.Y); intersection.Y = (b.Y - a.Y) * (c.Y - d.Y) * (c.X - a.X) - c.Y * (b.Y - a.Y) * (c.X - d.X) + a.Y * (b.X - a.X) * (c.Y - d.Y) / (b.X - a.X) * (c.Y - d.Y) - (b.Y - a.Y) * (c.X - d.X); if (intersection.X - a.X) * (intersection.X - b.X) <= 0 && (intersection.X - c.X) * (intersection.X - d.X) <= 0 && (intersection.Y - a.Y) * (intersection.Y - b.Y) <= 0 && (intersection.Y - c.Y) * (intersection.Y - d.Y) <= 0) Debug.Print ("线段相交于点(" + intersection.X + "," + intersection.Y + ")！"); return 1; /'相交，越界报警 else Debug.Print ("线段相交于虚交点(" + intersection.X + "," + intersection.Y + ")！"); return -1; /'相交但不在线段上，不报警 第7章 结论与展望 7.1 结论本文通过对目前流行的GPS、GPRS，GIS相结合的定位监控系统进行了深入分析，结合南昌市公安局对警用车辆管理的具体需求，设计研制了基于PGIS的网上警用车辆监督平台。本系统使用BS架构的WebGIS系统，在使用上非常方面，基于地图显示车辆状态，比较符合了工作中的实际需求，较好地满足了车辆配置(装备)和车辆管理（督察）等部门的工作需要，并利用信息化的管理手段提升现有的车辆资源使用效率，提供了安全用车保障。本人参与了在此系统的部分功能的设计与开发，比如越界报警模型的建立和完善，系统功能需求分析等工作。7.2 系统不足之处7.2.1 系统开销过大。通过不断获取GPS位置信息，再通过越界判断模块的方法，虽然能够很好地实现越界报警功能，但是由于判断模块运行的频繁性，当被监控车辆过多时，系统开销明显增大；同时，PGIS系统是一个全国互联共享的电子地图，所包含的各类地理信息十分庞大，同样也给部署系统提出了更高的要求。目前，参与开发完成的基于PGIS的网上警车车辆监督平台存在着平台响应慢，系统开销过大的问题。7.2.2 GPS精度不高。在第1章的技术介绍中就可以知道，民用级GPS系统所获取的地理信息只能精确到街道级别，但是实际使用中，城区各公安机关辖区的分界许多却是以马路中线为依据的，而GPS所获取的信息，在这种情况无法准备判断是否在本单位辖区内，判断结果的误差较大，报警信息不可靠。7.2.3 PGIS系统尚不够成熟。公安部组织研发的PGIS系统目前最高版本为1.6，在软件使用过程中还存在着比如兼容性、稳定性和易用性等方面的问题，且地图信息更新并不及时，导致基于PGIS系统进行二次开发的各类系统，存在着功能不全、信息失效的问题。7.2.4 判断模型还存在缺陷。根据本文设计的越界判断模型对普通矢量图型的判断较为准备，但是当警戒区域出现“飞地”、曲线等情况时，无法适用，在最新版的ArcGIS Engine中有更好的解决方案，但由于个人水平，未能在本文中有效利用。7.2.5 外网接入的安全性问题。由于工作要求和安全保密需要，公安机关现使用的网络是一个与互联网物理隔绝的广域网，虽然本系统在研发过程中向公安部申请了“网络边界接入”许可，可以从互联网中通过“边界接入系统”转换后，联入公安专网中，但由此产生的安全隐患需要在今后的工作中加以重视，需要一定的技术支持和管理体制来确保网络安全。 7.3 进一步工作的方向目前本系统正在实际使用中，随着实际工作中对系统的使用深入，新的需求将不断提出，如自动实现统计分析功能等等，这将在今后的工作中不断完善。致 谢首先，我要向我的导师林慧苹老师致以深深敬意和衷心感谢!在课程学习和论文的工作中，林老师对我一方面严格要求，另一方面给予了详尽的指导和大力支持。从论文的选题、撰写开题报告、论文最后定稿无不倾注了林老师的心血。林老师渊博的学识、敏锐的思维、耐心细致及循循善诱的师长风范都给我留下了不可磨灭的印象。其严谨的治学态度和学术思想将直接影响我的一生在此我深深感谢林老师对论文的帮助，也请林老师原谅论文的粗糙和仓促。本篇论文是在导师林慧苹老师的悉心指导下完成的。林老师在生活上、学习上、思想上都给予我极大的关怀和帮助，在传授我知识的同时，更注重培养我解决问题的思路和方法及创新能力，为我今后学习和工作打下了坚实的基础并丌阔了我的视野。导师敏捷的思维和孜孜不倦的探索精神是我永远学习的榜样。我所取得的每一点进步无不凝聚着林老师的心血，他使我不仅学到了治学的态度和方法，更明白了许多做人的道理，这将使我终身受益，在此谨向恩师致以崇高的敬意和衷心的感谢。还有很多同事、朋友以及单位给了我很多支持，在此一并表示感谢! 参考文献1、程一沛，基于GPS/GIS/GPRS的车辆监控管理系统的设计与开发，硕士学位论文，西安科技大学，2009，30332、郑霞 赵辉 徐慧，ASP.NET编程技术与实例，北京：人民邮电出版社，20073、苏子玲 韩晓玲，基于GIS_GPS_GSM的车辆监控系统的设计与实现 烟台：计算机工程与应用，2003.19，206208，2264、李立功，SQL Server2005实例教程，北京：中国电力出版社，2008.75、许静 张冬宁 张学军，一种判定运动目标越界的算法 河北：中国电子科技集团公司第五十四研究所，无线电工程 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