國土執(zhí)法監(jiān)察視頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、國土執(zhí)法監(jiān)察視頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark28 o Current Document h 引 言1 HYPERLINK l bookmark31 o Current Document h 第1章緒論2 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document h 1.1課題背景2 HYPERLINK l bookmark37 o Current Document h 1.2課題研究的意義2 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document h 1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀31.3.1

2、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展31.3.2國土資源執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)的發(fā)展41.3.3技術(shù)現(xiàn)狀5 HYPERLINK l bookmark43 o Current Document h 1.4論文研究內(nèi)容5 HYPERLINK l bookmark51 o Current Document h 1.5本章小結(jié)6 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document h 第2章 國土執(zhí)法監(jiān)察視頻系統(tǒng)涉及的理論知識7J2EE 技術(shù)7 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document h 2.2數(shù)據(jù)庫技術(shù)7 HYPERLINK l bookmark67

3、o Current Document h 2.3全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)8GPS系統(tǒng)構(gòu)成8GPS定位基本方法9 HYPERLINK l bookmark76 o Current Document h 2.4地理信息系統(tǒng)10GIS系統(tǒng)組成11GIS系統(tǒng)的主要應(yīng)用11GIS系統(tǒng)的開發(fā)122.5 4G 技術(shù)13 HYPERLINK l bookmark90 o Current Document h 2.6本章小結(jié)14 HYPERLINK l bookmark93 o Current Document h 第3章國土執(zhí)法監(jiān)察視頻系統(tǒng)的需求分析15 HYPERLINK l bookmark96 o Curren

4、t Document h 3.1系統(tǒng)需求分析153.1.1系統(tǒng)總體目標(biāo)需求153.1.2系統(tǒng)功能需求153.1.3系統(tǒng)非功能性需求17 HYPERLINK l bookmark105 o Current Document h 3.2本章小結(jié)18 HYPERLINK l bookmark108 o Current Document h 第4章系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)19 HYPERLINK l bookmark111 o Current Document h 4.1網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與建設(shè)19 HYPERLINK l bookmark114 o Current Document h 4.2前端基站構(gòu)成20 H

5、YPERLINK l bookmark117 o Current Document h 4.3前端基站實(shí)現(xiàn)20 HYPERLINK l bookmark120 o Current Document h 4.4本章小結(jié)21 HYPERLINK l bookmark123 o Current Document h 第5章視頻監(jiān)控平臺的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)22 HYPERLINK l bookmark126 o Current Document h 5.1平臺的開發(fā)環(huán)境24 HYPERLINK l bookmark129 o Current Document h 5.2平臺核心模塊實(shí)現(xiàn)245.2.1平臺登錄實(shí)

6、現(xiàn)245.2.2 GIS電子地圖模塊265.2.3視頻控制模塊295.2.4視頻巡查模塊325.2.5違法線索模塊365.2.6系統(tǒng)管理模塊41 HYPERLINK l bookmark141 o Current Document h 5.3數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)42 HYPERLINK l bookmark144 o Current Document h 5.4運(yùn)行設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)435.4.1運(yùn)行模塊組合435.4.2運(yùn)行控制44 HYPERLINK l bookmark147 o Current Document h 5.5系統(tǒng)功能測試44 HYPERLINK l bookmark154 o Current

7、 Document h 5.6本章小結(jié)48 HYPERLINK l bookmark157 o Current Document h 結(jié)論49 HYPERLINK l bookmark163 o Current Document h 參考文獻(xiàn)51 HYPERLINK l bookmark207 o Current Document h 致謝53 HYPERLINK l bookmark210 o Current Document h 導(dǎo)師簡介54 HYPERLINK l bookmark213 o Current Document h 作者簡介55 HYPERLINK l bookmark21

8、6 o Current Document h 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集56引 言國土資源執(zhí)法監(jiān)察工作是國土資源管理工作不可缺少的重要組成部分，為節(jié) 約資源、保護(hù)環(huán)境做出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。進(jìn)入新時代，由于社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新局 勢，對自然資源監(jiān)管提出了更高的新要求，如何利用日新月異的信息技術(shù)助力國土 執(zhí)法監(jiān)管任務(wù)，是一項(xiàng)新的必答題。就目前而言，由于國土執(zhí)法監(jiān)察工作還未真正 做到信息化管理，一些地區(qū)利用半信息化、半人工手段備案和上報違法用地案件， 比如有關(guān)土地、海洋、礦產(chǎn)違法案件的預(yù)防、發(fā)現(xiàn)、定性問題，非法濫用自然資 源、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警預(yù)報以及各報批地塊的批后監(jiān)管等依然能夠作為在國土部門監(jiān)管 中重點(diǎn)和難點(diǎn)的工作約

9、。為了打破國土執(zhí)法監(jiān)察工作傳統(tǒng)人工作業(yè)模式，推動和完 善國土執(zhí)法監(jiān)察工作信息化建設(shè)，最重要的就是設(shè)計(jì)構(gòu)建國土執(zhí)法監(jiān)察信息系統(tǒng)。本文針對傳統(tǒng)監(jiān)管模式下存在的薄弱環(huán)節(jié)和問題，按照現(xiàn)有國土資源數(shù)據(jù)標(biāo) 準(zhǔn)，依據(jù)自然資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫資料，運(yùn)用當(dāng)前的信息技術(shù)把來源眾多的、尺度不一 的、類型多樣的自然資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)有效的組織起來，從而構(gòu)建多要素的、多層次 的、多維度的，融合時空特性的自然資源動態(tài)監(jiān)管模式，實(shí)現(xiàn)對自然資源開發(fā)利用 的信息化監(jiān)管，促進(jìn)自然資源資源的保護(hù)和合理利用。第1章緒論1.1課題背景黨的十八大以來，各地區(qū)、各部門認(rèn)真貫徹落實(shí)黨中央、國務(wù)院關(guān)于自然資源 合理開發(fā)和有效保護(hù)的決策部署，全面節(jié)約資源得

10、到有效推進(jìn)。各級國土資源部門 切實(shí)推動中央宏觀調(diào)控政策的落地，積極推進(jìn)土地市場整頓，嚴(yán)格清理各類開發(fā) 區(qū)，嚴(yán)肅查處自然資源違法違規(guī)案件，自然資源合理開發(fā)利用和有效保護(hù)工作取得 了積極進(jìn)展。但是，自然資源開發(fā)利用和保護(hù)的良好秩序還是初步的、階段性的。 侵占自然保護(hù)區(qū)、肆意毀壞山水林田湖、違法圍填、盲目圈占、農(nóng)地非農(nóng)化、亂占 濫用耕地、違規(guī)開采礦產(chǎn)等問題尚未根本解決。國土資源信息化是國土資源管理工作中不可或缺的重要支撐力量，是適應(yīng)新時 代國土資源管理工作的必然要求，是建立和維護(hù)有序的自然資源管理開發(fā)利用和保 護(hù)秩序的重要技術(shù)保障。無論是“數(shù)字國土”工程還是“金土工程” 一期建設(shè)在 “十一五”期間均

11、得到順利完成，國土資源部和各級國土資源管理部門建立了國家 土地資源遙感監(jiān)測“一張圖”及綜合監(jiān)管平臺。國土資源管理逐步實(shí)現(xiàn)了 “天上 看、地上查、網(wǎng)上管”的新的現(xiàn)代化立體綜合監(jiān)管模式。本文結(jié)合一線實(shí)際工作 需要，對國土資源監(jiān)管信息化建設(shè)進(jìn)行了全面深入的調(diào)查研究，充分吸取部分區(qū)域 先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn)和管理模式，同時結(jié)合目前較為流行的4G技術(shù)，積極創(chuàng)新，提出 了建設(shè)基于“一張圖”的無線監(jiān)控指揮系統(tǒng)，業(yè)務(wù)范圍將全面涵蓋土地資源、礦產(chǎn) 資源、海洋資源等，實(shí)現(xiàn)對國土各類自然資源的全面管理和保護(hù)。1.2課題研究的意義本課題著眼于解決在實(shí)際工作中國土資源執(zhí)法監(jiān)察領(lǐng)域存在的“發(fā)現(xiàn)難、取證 難、執(zhí)法難、落實(shí)難、效率低

12、、規(guī)范差”等老大難問題囹，設(shè)計(jì)構(gòu)建執(zhí)法監(jiān)察視頻 系統(tǒng)，國土 “一張圖”工程為無線視頻監(jiān)控指揮系統(tǒng)奠定扎實(shí)的數(shù)據(jù)支撐。通過其 他執(zhí)法監(jiān)察來源，結(jié)合12336舉報電話、省廳下發(fā)等途徑，整合國土資源各類業(yè)務(wù) 和數(shù)據(jù)，形成了市縣一體化執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)。系統(tǒng)指揮中心通過大屏幕系統(tǒng)對轄區(qū)圖 像進(jìn)行集中統(tǒng)一的實(shí)時監(jiān)控，并建設(shè)整體網(wǎng)絡(luò)、存儲、業(yè)務(wù)、運(yùn)維的綜合管理系 統(tǒng)，對全網(wǎng)的設(shè)備和業(yè)務(wù)情況進(jìn)行集中統(tǒng)一的管理和監(jiān)控。隨著我國社會經(jīng)濟(jì)快速 發(fā)展，相應(yīng)的，土地利用與保護(hù)、資源開發(fā)與保護(hù)、海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展與保護(hù)等問題也 日趨突出。該系統(tǒng)的建設(shè)圍繞著“土地、森林、礦產(chǎn)、海洋等自然資源合理利用 和有效保護(hù)的中心目標(biāo)，構(gòu)建了室內(nèi)

13、指揮中心遠(yuǎn)程監(jiān)管、外業(yè)執(zhí)法人員機(jī)動核查、 基層執(zhí)法監(jiān)察定期常規(guī)巡查的規(guī)范執(zhí)法監(jiān)察新模式，解決了長期以來的矛盾問題。對于違法違規(guī)多發(fā)易發(fā)地區(qū)，該系統(tǒng)的設(shè)立尤其必要。比如違法違規(guī)用地多發(fā) 區(qū)周邊、開發(fā)區(qū)及工業(yè)園區(qū)等密集建設(shè)區(qū)、行政交界地帶、村鎮(zhèn)荒蕪地區(qū)、近乎廢 棄的礦區(qū)等地，通過該系統(tǒng)，指揮中心監(jiān)控人員可以及時掌握自然資源違法違規(guī)行 為，調(diào)配執(zhí)法監(jiān)察力量前往核查執(zhí)法，保證實(shí)時對特定的領(lǐng)域進(jìn)行視頻記錄，并回 傳到指揮數(shù)據(jù)中心進(jìn)行視頻信息命名存檔，執(zhí)法監(jiān)察人員在后期可以隨時調(diào)用。同時可以對地質(zhì)災(zāi)害等自然災(zāi)害發(fā)生情況進(jìn)行及時的災(zāi)情回傳并記錄，為后續(xù) 地事件處理奠定堅(jiān)實(shí)的信息資料基礎(chǔ)。該系統(tǒng)的大規(guī)模應(yīng)用還

14、能對校驗(yàn)“一張圖”數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、完整性起到實(shí)際性 的核對作用，進(jìn)而有利于大數(shù)據(jù)分析，支撐自然資源合理開發(fā)利用和有效保護(hù)、建 設(shè)用地規(guī)劃和土地基本保障、海洋經(jīng)濟(jì)開發(fā)及生態(tài)環(huán)境保護(hù)等宏觀調(diào)控政策的制 定，解決基層國土部門執(zhí)法監(jiān)察工作的范圍廣、業(yè)務(wù)多與力量薄、底子弱等問題。構(gòu)建執(zhí)法監(jiān)察視頻系統(tǒng)試運(yùn)行以來，效果顯著，成績突出，創(chuàng)新執(zhí)法監(jiān)察工作 方式，運(yùn)用現(xiàn)代高科技信息技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)對自然資源違法違規(guī)重點(diǎn)區(qū)域24小時 常態(tài)性規(guī)范監(jiān)管。我認(rèn)為，數(shù)字時代，信息化智能化的視頻監(jiān)控系統(tǒng)廣泛應(yīng)用是一 個發(fā)展趨勢，有助于推動各項(xiàng)工作更高效更規(guī)范。1.3國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.3.1視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展隨著社會的發(fā)展和科技的

15、進(jìn)步，視頻監(jiān)控越來越被廣泛地應(yīng)用到各個領(lǐng)域。利 用視頻記錄實(shí)施對特別區(qū)域監(jiān)控的技術(shù)，首先是在國外發(fā)達(dá)國家提出的，總結(jié)來說 視頻監(jiān)控系統(tǒng)，截止到目前為止，一共有三個里程碑式的轉(zhuǎn)變發(fā)展：一是以模擬設(shè)備為主的視頻系統(tǒng)，主要開始于20世紀(jì)70年代，在1970年設(shè) 計(jì)出以模擬設(shè)備為主的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，以模擬設(shè)備切換矩陣作為最重要的組件。多 畫面切割器、視頻矩陣、模擬監(jiān)控器、磁帶錄像機(jī)等構(gòu)成了模擬視頻監(jiān)控時代的主 要設(shè)備。利用模擬監(jiān)控器對畫面進(jìn)行切割，利用磁帶錄像機(jī)實(shí)施監(jiān)控，在信息回傳 反饋監(jiān)控服務(wù)中心的途徑上使用同軸電纜，服務(wù)器中心進(jìn)行控制模擬傳輸，保存監(jiān) 控錄像時運(yùn)用的存儲芯片，是通過VCR作為媒介，這

16、是最傳統(tǒng)的視頻系統(tǒng)，后續(xù) 不論視頻系統(tǒng)如何改革，都是基于這些基本原理之上進(jìn)行改善的。這是被稱為第一 代視頻監(jiān)控系統(tǒng)，又稱模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)。二是半數(shù)字視頻監(jiān)控，這是傳統(tǒng)模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)出現(xiàn)二十年后創(chuàng)作出來的新 產(chǎn)品，升級出現(xiàn)的產(chǎn)品是添加了硬盤刻錄機(jī)，俗稱是DVRo是半數(shù)字視頻監(jiān)控時 代核心設(shè)備。由于傳統(tǒng)的VCR視頻監(jiān)控系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)機(jī)械全部自動化，而且在后 期操作人員對存儲的信息，進(jìn)行調(diào)取的時候，步驟流程也非常麻煩，中心服務(wù)器反 應(yīng)的響應(yīng)速度也比較慢，為了解決傳統(tǒng)模擬視頻監(jiān)控的詬病，科技人員將模擬信號 轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，更有利于視頻監(jiān)控中心服務(wù)器計(jì)算機(jī)邏輯進(jìn)行運(yùn)算與存儲，這就 是衍生派系半數(shù)字視頻監(jiān)

17、控DVRo這種基于多媒體計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)稱為第二代視頻 監(jiān)控系統(tǒng)，其核心設(shè)備是數(shù)字設(shè)備，也稱半數(shù)字視頻監(jiān)控。三是全數(shù)字視頻監(jiān)控時代，也就是目前正在快速發(fā)展的智能網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控時 代，它可以支持多個單元攝像機(jī)即使分布在不同的地方，都可以在中心服務(wù)器內(nèi)得 到統(tǒng)一的指揮，在視頻的存儲及后期被監(jiān)控人員調(diào)出播放的時候，都可以保持非常 清晰的畫面，這是利用網(wǎng)絡(luò)虛擬矩陣實(shí)現(xiàn)的視頻編碼器，通過各項(xiàng)現(xiàn)代化高科技技 術(shù)，構(gòu)建了一個完整的全面信息化數(shù)字監(jiān)控視頻的平臺。目前我國視頻監(jiān)控系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)產(chǎn)業(yè)正在快速進(jìn)步壯大：人工智能技術(shù)正在融 入其中，模擬視頻監(jiān)控逐漸面臨淘汰，數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)的重要性日漸突出，并占 據(jù)了市場重要

18、份額。各種創(chuàng)新技術(shù)踴躍出現(xiàn)，從技術(shù)發(fā)展出發(fā)，愈加智能化信息化 的第三代數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)有著較高的科技進(jìn)步性和可擴(kuò)展性，發(fā)展前景廣闊。1.3.2國土資源執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)的發(fā)展國土資源執(zhí)法監(jiān)察管理信息系統(tǒng)的建設(shè)，是對傳統(tǒng)土地執(zhí)法方式的變革，是現(xiàn) 代執(zhí)法管理思路的創(chuàng)新之舉，進(jìn)一步提升了執(zhí)法監(jiān)察工作規(guī)范化、制度化、高效化 6o國土資源執(zhí)法監(jiān)察信息系統(tǒng)經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜，從單機(jī)到網(wǎng)絡(luò)的歷程。結(jié)合自然資源執(zhí)法監(jiān)察特征，從國土資源執(zhí)法監(jiān)察工作的實(shí)質(zhì)出發(fā)，最開始階 段的國土資源執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)的建設(shè)，主要適用于縣級國土資源主管部門，按照量力 而行，從實(shí)際出發(fā)的原則建設(shè)。在國土資源部執(zhí)法監(jiān)察局和部信息中心的聯(lián)合統(tǒng)一 指

19、揮下，在2003年，作為“數(shù)字國土”工程的重要組成，單機(jī)版的縣市級國土資 源執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目啟動。單機(jī)版執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)為網(wǎng)絡(luò)版國土資源執(zhí)法監(jiān)察管理系統(tǒng)的開發(fā)建設(shè)開辟了基 礎(chǔ)，三年后正式開始建設(shè)該項(xiàng)目工程，并將其命名為“金土工程”項(xiàng)目計(jì)劃，拉開 對網(wǎng)絡(luò)版的開發(fā)建設(shè)日寸代的序幕7。1.3.3技術(shù)現(xiàn)狀近年來，國內(nèi)多個省市已經(jīng)完成了土地執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)的信息化建設(shè)，其中，荷 澤市國土資源局采用B/S體系架構(gòu)，融入移動互聯(lián)網(wǎng)、Flex技術(shù)、RS技術(shù)和Web 技術(shù)，設(shè)計(jì)構(gòu)建了集資源管理子系統(tǒng)、移動巡查執(zhí)法子系統(tǒng)、案件辦理子系統(tǒng)、違 法用地舉報子系統(tǒng)于一體的執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)團(tuán)。巴彥淖爾市國土資源局采用B/S和 C

20、/S相結(jié)合的模式，集成應(yīng)用GIS技術(shù)、RS技術(shù)、多媒體網(wǎng)絡(luò)通訊等，對原有的 執(zhí)法監(jiān)察管理系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級，滿足了執(zhí)法監(jiān)察工作的要求四。但是由于數(shù)據(jù)格 式標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，導(dǎo)致系統(tǒng)開放性不足。徐州市在“一張圖”的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，利用 GIS開發(fā)平臺開發(fā)建設(shè)國土執(zhí)法監(jiān)察系統(tǒng)，解決傳統(tǒng)執(zhí)法模式執(zhí)法效率不高的問 題，形成移動執(zhí)法上報和遙感偵查相結(jié)合的案件發(fā)現(xiàn)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上辦案。他們成功的經(jīng)驗(yàn)值得我們借鑒學(xué)習(xí)。1.4論文研究內(nèi)容本文設(shè)計(jì)該系統(tǒng)由平臺軟件、監(jiān)控點(diǎn)、市局監(jiān)控指揮中心（縣、區(qū)局監(jiān)控指揮 分中心）、傳輸網(wǎng)絡(luò)四大部分構(gòu)成。監(jiān)控平臺系統(tǒng)包括1個市總指揮中心和多個縣 （區(qū)）分中心，視頻監(jiān)控點(diǎn)通過4G線路接入各分

21、中心，然后通過國土資源監(jiān)控專 網(wǎng)接入市國土資源局監(jiān)控指揮中心，構(gòu)成兩級監(jiān)控管理的平臺。市局作為全市的管理機(jī)構(gòu)、業(yè)務(wù)的核心節(jié)點(diǎn)，建設(shè)監(jiān)控管理中心，通過大屏幕 系統(tǒng)對轄區(qū)圖像進(jìn)行集中統(tǒng)一的實(shí)時監(jiān)控，并建設(shè)整體網(wǎng)絡(luò)、存儲、業(yè)務(wù)、運(yùn)維的 綜合管理系統(tǒng)，對全網(wǎng)的設(shè)備和業(yè)務(wù)情況進(jìn)行集中統(tǒng)一的管理和監(jiān)控；建立備份中 心，完成取證和建檔任務(wù)，對全市重點(diǎn)監(jiān)控點(diǎn)和重大事件的圖像進(jìn)行備份和歸檔， 長期保存?zhèn)洳椤８骷壍姆挚刂行?，可以利用同?qū)的IP網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)入分管服務(wù)器視頻存儲中心， 實(shí)現(xiàn)隨時查閱、控制和管理的同時，對所需的音視頻圖像進(jìn)行存儲；對轄區(qū)圖像進(jìn) 行實(shí)時監(jiān)控，對歷史圖像進(jìn)行檢索和回放。設(shè)計(jì)該系統(tǒng)的視頻圖像通過電

22、信4G無線接入國土資源局視頻監(jiān)控專網(wǎng)，執(zhí)法 人員通過互聯(lián)網(wǎng)終端的PC機(jī)、筆記本電腦或4G智能手機(jī)，登錄監(jiān)控平臺軟件， 可隨時隨地查看實(shí)地傳回的視頻圖像，并控制攝像頭及云臺的搖轉(zhuǎn)和拉伸。在市局建設(shè)視頻監(jiān)控指揮中心，縣（市）區(qū)建設(shè)視頻監(jiān)控指揮分中心，按照市 監(jiān)控中心統(tǒng)一接入、多模式瀏覽管理的運(yùn)行方式，指定專人監(jiān)察值守視頻監(jiān)控畫 面，及時發(fā)現(xiàn)自然資源違法行為，并且快速做出處置，對于自然資源違法行為經(jīng)常 發(fā)生的地區(qū)利用視頻實(shí)時監(jiān)控，通過GPS實(shí)時定位人工巡查偶然發(fā)生違法行為的 地區(qū)，形成執(zhí)法監(jiān)察全覆蓋監(jiān)測的立體防范監(jiān)控體系，有效解決自然資源執(zhí)法監(jiān)察 “發(fā)現(xiàn)難、制止難、查處難”問題。圖1總體結(jié)構(gòu)圖Fig

23、.l The general structure diagram通過本系統(tǒng)的建設(shè)，搭建完成國土執(zhí)法監(jiān)察視頻監(jiān)控平臺，實(shí)現(xiàn)如下功能：1）視頻巡查功能，完成實(shí)時圖像點(diǎn)播、云臺控制、電子巡查、人工巡查、異 常地貌核實(shí)、錄像回放、巡航計(jì)劃、手機(jī)視頻等視頻功能。2）前端設(shè)備監(jiān)控：實(shí)現(xiàn)對前端基站設(shè)備可靠性監(jiān)控，提供前端基站工作參 數(shù)，可接收電池能量不足及現(xiàn)場安防報警信號?？膳渲秒娫从?jì)劃，設(shè)置前端監(jiān)控點(diǎn) 設(shè)備上線時間，實(shí)現(xiàn)對前端基站設(shè)備電源自動開關(guān)設(shè)置。3）電子地圖操作：以全市及各縣區(qū)土地利用總體規(guī)劃圖、礦產(chǎn)資源分布圖等 多源數(shù)據(jù)圖為底圖，疊加視頻監(jiān)控點(diǎn)，編制全市視頻監(jiān)控點(diǎn)分布及監(jiān)控范圍圖；實(shí) 現(xiàn)地圖電子數(shù)

24、據(jù)化、信息化、集成化，形成一個平臺全操作模式。4）違法線索信息化處理：根據(jù)國土資源執(zhí)法支隊(duì)違法線索處理業(yè)務(wù)模式，建 立電子化辦公，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上違法線索登記、反饋、審核等無紙化模式，有利于歷史檔 案記錄的快速檢索等，推動國土資源管理各項(xiàng)工作的信息化進(jìn)程。5）信息統(tǒng)計(jì)：實(shí)現(xiàn)各種工作信息的檢索、分析、統(tǒng)計(jì)、研判等，包括地貌圖 像比對結(jié)果、巡查記錄等。1.5本章小結(jié)本章概述了本次課題研究的背景和意義，主要闡述了本系統(tǒng)相關(guān)問題的研究現(xiàn) 狀，著重系統(tǒng)論述了本次論文課題的研究內(nèi)容。為論文后續(xù)章節(jié)內(nèi)容奠定了環(huán)境基 礎(chǔ)。第2章國土執(zhí)法監(jiān)察視頻系統(tǒng)涉及的理論知識本章主要闡述國土執(zhí)法監(jiān)察視頻系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)。J2EE 技

25、術(shù)該系統(tǒng)軟件采用J2EE和RIA(Rich Internet Applications)富互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用相結(jié)合的 方式規(guī)范技術(shù)體系，搭建監(jiān)控平臺。J2EE是一種利用Java2平臺來簡化與多級企業(yè)解決方案的開發(fā)、部署和管理 相關(guān)的復(fù)雜問題的體系結(jié)構(gòu)。它可以提供一個企業(yè)級的計(jì)算模型和運(yùn)行環(huán)境用于開 發(fā)和部署多層體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用。它通過提供企業(yè)計(jì)算環(huán)境所必須的各種服務(wù)，使 得部署在J2EE平臺上的多層應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)高可用性、安全性、可擴(kuò)展性和可靠 性。J2EE提供了一個基于組件的方法，來設(shè)計(jì)、開發(fā)、裝配及部署企業(yè)應(yīng)用程 序；其多層的分布式的應(yīng)用模型、組件重組、基于XML的數(shù)據(jù)交換、統(tǒng)一的安全 模式以及靈活的

26、事務(wù)控制，使用戶不僅可以更快地向市場推出創(chuàng)造性的客戶端解決 方案，而且獨(dú)立于平臺的、基于組件的J2EE解決方案不會被束縛在任何一個廠商 的產(chǎn)品和APIOJ2EE通過提供統(tǒng)一的開發(fā)平臺，降低了開發(fā)多層應(yīng)用的費(fèi)用和復(fù)雜性，同時 提供對現(xiàn)有應(yīng)用程序集成的強(qiáng)有力的支持，完全支持EJB,有良好的向?qū)еС执虬?和部署應(yīng)用，添加日錄支持，增強(qiáng)了安全機(jī)制，提高了性能，簡化了應(yīng)用開發(fā)。 J2EE與傳統(tǒng)的因特網(wǎng)應(yīng)用程序模型相比有著不可比擬的優(yōu)勢，是開發(fā)Web GIS的 最佳應(yīng)用程序模型。2.2數(shù)據(jù)庫技術(shù)該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)采用Oracl。Oracle是甲骨文公司開發(fā)的一種支持高級結(jié)構(gòu)化查詢語言(SQL)大型關(guān)系

27、 數(shù)據(jù)庫，是當(dāng)前數(shù)據(jù)庫技術(shù)中的典型代表。其特點(diǎn)主要有：采用對象一關(guān)系模型，不僅能處理傳統(tǒng)的表結(jié)構(gòu)信息，還能對多媒體數(shù)據(jù) 進(jìn)行管理。通過對數(shù)據(jù)庫的設(shè)置，可以現(xiàn)實(shí)一人訪問和多人訪問性能上不會有太大改 變，即人多的時候增加服務(wù)器，人少的時候減少服務(wù)器。3）分區(qū)功能的提供，提高了系統(tǒng)操作能力和數(shù)據(jù)的可用性，同時引入了并行 處理，提高了查詢的并行度。4）提供了自動備份和恢復(fù)功能，提高了數(shù)據(jù)的安全性能，企業(yè)管理系統(tǒng)的設(shè) 置提高了系統(tǒng)的可操作性。5）簡化了應(yīng)用軟件的劃分，對網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了巨大影響，推動了瘦客 戶機(jī)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件的發(fā)展。6）支持目前所有的主流平臺。2.3全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)該系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用GP

28、S技術(shù)集成應(yīng)用，主要運(yùn)行在前端基站和一線巡查人員的 手持終端。對違法行為發(fā)生地和巡查力量部署做到精準(zhǔn)掌握和調(diào)配。全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)U （Global Positioning System,簡稱GPS）是一個中距離圓 形軌道衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，該系統(tǒng)是在上個世紀(jì)60年代初，由美國軍方研發(fā)用于海陸 空三軍，對地表物體進(jìn)行導(dǎo)航定位。其覆蓋面積可在全球地表進(jìn)行監(jiān)測，不會受天 氣及時間的影響，供應(yīng)足夠的電源可實(shí)施24小時不間斷時的監(jiān)控，這是當(dāng)時美國 軍方為了在軍事應(yīng)急及收集情報等方面領(lǐng)先作出的又一科技突破，它可以提供準(zhǔn)確 的定位，速度測量和時間標(biāo)準(zhǔn)都非常精準(zhǔn)，適用于地球表面絕大部分地區(qū)。通過我國測繪、地質(zhì)、海事

29、、交通、工程建設(shè)等用戶近十幾年的的使用驗(yàn)證， GPS具有很多顯著特點(diǎn)，它快速、省時、效率高，性能全面、功能多，可以全天 候運(yùn)作，并且具有高度精準(zhǔn)的測速定時能力。它被成功應(yīng)用于工程測量、工程變形 監(jiān)測、大地測量、地殼運(yùn)動監(jiān)測、航空攝影測量、運(yùn)載工具導(dǎo)航和管制、地質(zhì)資源 勘查等多種應(yīng)用環(huán)境，推動了測繪領(lǐng)域深刻的技術(shù)革命。無論在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)還是 國防建設(shè)中，GPS依靠先進(jìn)的測量手段，在社會發(fā)展的各領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用， 已經(jīng)成為新的生產(chǎn)力量。GPS系統(tǒng)構(gòu)成GPS系統(tǒng)是通過在空中投放24顆定位衛(wèi)星，將地球地表的信息反饋回地面的 主服務(wù)器控制室，GPS的空中部分，在軌道面上按4顆衛(wèi)星一組，平均分為六個 軌

30、道平面，其中21顆衛(wèi)星處于工作狀態(tài)，是工作衛(wèi)星，其余3顆是備用衛(wèi)星。以 12小時為一個運(yùn)行周期，距地面約2萬千米，衛(wèi)星軌道面相對于地球赤道面的軌 道傾角為55 ,各個軌道平面的間隔相差60 o從而使得在地球上任何地點(diǎn)、任 何時間都能在高度角15以上觀測到至少四顆衛(wèi)星。地面控制部分主要包括4個注入站(Ground Antenna)(也稱地面天線站)、6 個監(jiān)測站(Monitor Station)、和 1 個主控站(Master Control Station ,簡稱 MCS)組成。監(jiān)測站收集獲得的偽距和偽距差觀測值，衛(wèi)星時鐘、氣象參數(shù)和工 作狀態(tài)等數(shù)據(jù)，計(jì)算各衛(wèi)星的星歷、時鐘改正、衛(wèi)星狀態(tài)和大氣

31、傳播改正等，主控 站歸納收集后傳給整個地面監(jiān)控系統(tǒng)的管理中心和技術(shù)中心，即主控站。它通過注 入站向衛(wèi)星發(fā)出指令，對衛(wèi)星的運(yùn)行進(jìn)行調(diào)整和控制。工作衛(wèi)星在運(yùn)行過程中發(fā)生 故障時，為保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，對備用衛(wèi)星進(jìn)行調(diào)度。監(jiān)測站將采集的GPS衛(wèi) 星數(shù)據(jù)，當(dāng)?shù)丨h(huán)境數(shù)以及監(jiān)測衛(wèi)星的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行處理，并在調(diào)制后將信息發(fā)送 到主控制站。調(diào)制器對主控站的數(shù)據(jù)經(jīng)過解調(diào)后，然后注入站對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將 數(shù)據(jù)處理產(chǎn)生的指令，通過高功率放大器，把信號發(fā)送到GPS衛(wèi)星，把數(shù)據(jù)注入 相應(yīng)的衛(wèi)星。GPS信號接收器和相關(guān)設(shè)備構(gòu)成了用戶設(shè)備部分。信號接收器主要部件是 GPS芯片。截止目前，GPS系統(tǒng)開發(fā)出的功能可以分為三種，

32、第1種是為車輛及 各種運(yùn)輸交通工具，作為地圖參照導(dǎo)航；第2種是可以監(jiān)測天氣的變化，及地殼的 運(yùn)動規(guī)律，及時預(yù)防每個地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害，自然災(zāi)害；第3種是可以規(guī)范全球的時 間，對于地球的正常運(yùn)作在時間方面，避免出現(xiàn)誤差。GPS系統(tǒng)有很多種造型， 可以將其安裝在飛機(jī)、飛船之上，也可以安裝在車輛上，更可以戴在身上。有碼接 收機(jī)，不論是在GPS系統(tǒng)處于動態(tài)或者靜態(tài)，都可以正常發(fā)揮其的功效，但是無 碼接收機(jī)必須存在靜態(tài)的運(yùn)動規(guī)律下才可以發(fā)揮其功效，用戶可以通過GPS系 統(tǒng)。得到定位時間，速度導(dǎo)航及所有衍生功能，統(tǒng)統(tǒng)都可以基于電子地圖的配合得 以實(shí)現(xiàn)。GPS定位基本方法GPS定位方法很多UH。用戶可根據(jù)適用領(lǐng)

33、域的應(yīng)用要求，采用不同的定位方 法。一般來說，這些方法可以根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分：根據(jù)定位所采用的觀測值劃分偽距定位：偽距定位利用GPS偽距觀測值作為數(shù)值進(jìn)行定位，GPS衛(wèi)星所采 用的兩種測距碼，即C/A碼和P碼均屬于偽隨機(jī)碼(PRN),這種二進(jìn)制的數(shù)碼 序列不僅具有良好的自相關(guān)特性，而且又是一種結(jié)構(gòu)確定，可以復(fù)制的周期性序 列。偽距定位具有數(shù)據(jù)處理簡單，對定位條件要求低的優(yōu)點(diǎn)，不存在模糊性問題， 易于實(shí)現(xiàn)直接尋址。偽距定位的缺點(diǎn)是觀測值精度低。載波相位定位：載波相位定位采用GPS的載波相位觀測值進(jìn)行定位。載波相 位定位優(yōu)于2個毫米，所以它的觀測值的精度很高；但是由于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的時候 過

34、程較為復(fù)雜，存在整周模糊的問題。2）根據(jù)定位的模式劃分單點(diǎn)定位：單點(diǎn)定位定位方式為采用一臺接收機(jī)，它通過確定接收機(jī)天線的絕 對坐標(biāo)來定位，作業(yè)方式簡單是這種定位模式的特點(diǎn)，并且可以單機(jī)作業(yè)，一些對 于導(dǎo)航和精度要求不高的應(yīng)用中普遍采用單點(diǎn)定位。差分定位：差分定位模式采用兩臺以上的接收機(jī)，多臺接收機(jī)同時對一組相同 的衛(wèi)星進(jìn)行觀測，這樣就能確定接收機(jī)天線間的相互位置關(guān)系。3）根據(jù)獲取定位結(jié)果的時間劃分立即尋址：立即尋址又稱實(shí)時定位，它能根據(jù)接收機(jī)觀測到的資料，實(shí)時地解 算出接收機(jī)天線所在的位置。非立即尋址：非立即尋址又稱后處理定位，它能將接收機(jī)接收到的資料處理 后，通過分析處理數(shù)據(jù)來定位。4）根據(jù)

35、定位時接收機(jī)的運(yùn)動狀態(tài)劃分動態(tài)定位：動態(tài)定位是以確定與各觀測站相應(yīng)的、運(yùn)動中的、接收機(jī)載體的位 置或軌跡的衛(wèi)星定位。定位時，至少應(yīng)有1臺接收機(jī)處于運(yùn)動狀態(tài)。其特點(diǎn)是測定 一個動點(diǎn)的實(shí)時位置，多余觀測量少、定位精度低。靜態(tài)定位：靜態(tài)定位是指將全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）接收機(jī)靜置在固定測站 上，觀測時間少則數(shù)分鐘，復(fù)雜條件下多則2小時，及更長時間，才能夠確定測站 位置的衛(wèi)星定位，是不考慮軌道的有無決定點(diǎn)位置的定位應(yīng)用。由于接受機(jī)的位置 固定不動，就可以進(jìn)行大量的重復(fù)觀測，所以靜態(tài)定位可靠性強(qiáng)，定位精度高，在 大地測量、工程測量中得到了廣泛的應(yīng)用，是精密定位中的基本模式。2.4地理信息系統(tǒng)該系統(tǒng)平臺

36、采用GIS平臺，將地圖資料、其他相關(guān)信息數(shù)據(jù)在電子地圖上綜 合顯示和操作分析。地理信息系統(tǒng)”2 （Geographic Information System,簡稱GIS）始于上世紀(jì)中后 期，發(fā)展歷程大致為：上世紀(jì)60年代是開拓期、70年代是鞏固發(fā)展期，80年代進(jìn) 入大發(fā)展期階段，90年代開始了用戶時代，快速發(fā)展至今；可以說GIS是交叉多 學(xué)科研究的產(chǎn)物，融合了測繪遙感科學(xué)、地理科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、地圖科學(xué) 等。地理信息系統(tǒng)是一種基于計(jì)算機(jī)的工具，將地理空間數(shù)據(jù)庫中存儲的信息，利 用計(jì)算機(jī)的運(yùn)算邏輯及設(shè)計(jì)軟件，組成一個可提供用戶搜索的平臺，將地球數(shù)字化 宏觀展示出來，方便使用者能夠?qū)υ诘厍蛏?/p>

37、存在的東西和發(fā)生的事件進(jìn)行成圖和分 析。GIS采集的信息是按照地理空間分布特征來反映地理實(shí)體及其動態(tài)變化規(guī)律。 系統(tǒng)采用地理模型分析方法U3,提供多種空間的和動態(tài)的地理信息，進(jìn)而產(chǎn)生高 層次的地理信息，服務(wù)于研究工作和管理決策，從而更廣泛的應(yīng)用于解釋事件、預(yù) 測結(jié)果、規(guī)劃戰(zhàn)略等問題。地理信息系統(tǒng)屬于空間型信息系統(tǒng)。擁有一套特殊的用于處理和分析地理數(shù)據(jù) 的基本工具。它使用地理圖形來展現(xiàn)地球表面，甚至能夠展現(xiàn)大氣層空間信息， GIS技術(shù)把地圖這類獨(dú)特的視覺化效果和地理分析功能及數(shù)據(jù)庫操作集成應(yīng)用，使 用者能夠?qū)ζ溥M(jìn)行研究操作，從而直觀的分析從大至小各式地圖，還能夠獲取人口 信息、經(jīng)濟(jì)概況、交通情況

38、等專題地圖，具有很強(qiáng)的地理數(shù)據(jù)輸出功能。GIS系統(tǒng)組成典型的、完整的地理信息系統(tǒng)主要包括硬件系統(tǒng)組成和軟件系統(tǒng)組成。其他元 素還包括空間數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)庫）、應(yīng)用模型（方法）和人員（用戶）。GIS的硬件構(gòu)造包括計(jì)算機(jī)主機(jī)、輸入即輸出設(shè)備、傳輸設(shè)備、儲存設(shè)備等。 支撐用于數(shù)據(jù)和信息處理操作。支持運(yùn)行系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)，可以是各類各式的，現(xiàn)在 來看，使用最多的還是高效的工作站，以及便捷的微型機(jī)。隨著計(jì)算機(jī)科技的快速 發(fā)展，處理大量地理數(shù)據(jù)的能力有了極大提高，空間分辨率也得到極大的提升。地理信息系統(tǒng)軟件包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，例如GIS軟件包、圖形軟件包 等，主要是儲存分析、顯示地理數(shù)據(jù)的功能U4。包括數(shù)據(jù)輸入

39、與編輯，數(shù)據(jù)管 理，數(shù)據(jù)操作，數(shù)據(jù)顯示和輸出，地理信息處理以及地理查詢、數(shù)據(jù)分析和視覺化 的工具、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）,用戶圖形化界面（GUI）；在處理特定任務(wù)時，由 系統(tǒng)開發(fā)人員或者用戶根據(jù)地理專題或是區(qū)域分析模型編制的特定程序，作為系統(tǒng) 功能的擴(kuò)充和延伸?？臻g數(shù)據(jù)則是以地球表面空間位置為參照的自然、社會和人文經(jīng)濟(jì)景觀數(shù)據(jù)， 可以是圖形、圖像、文字、表格和數(shù)字等。由系統(tǒng)操作者輸入GIS,是系統(tǒng)程序作 用的對象，也是GIS表達(dá)的現(xiàn)實(shí)世界經(jīng)過模型抽象的實(shí)質(zhì)性內(nèi)容。一般在GIS 中，空間數(shù)據(jù)主要是某個已知坐標(biāo)系的位置、實(shí)體間的空間關(guān)系等。GIS系統(tǒng)的主要應(yīng)用1）資源清查應(yīng)用：這是GIS的最基

40、本功能。該系統(tǒng)集合了來自不同來源的數(shù) 據(jù)，最終成果的提供，一是快速再現(xiàn)原始數(shù)據(jù)，二是以不同條件區(qū)域的組合提供資 源統(tǒng)計(jì)。比如，在土地利用類型方面，可以根據(jù)用戶需求，輸出不同土地利用類型 的分布，輸出不同土地利用類型的面積，可以掌握在不同坡度區(qū)的土地利用現(xiàn)狀， 能夠獲知土地在各個時期的利用變化。同時也可以多方面的對土地利用類型開展劃 分，可以依據(jù)高程帶進(jìn)行劃分。GIS的充分應(yīng)用能夠促進(jìn)資源的合理利用和開發(fā)， 能夠?yàn)樽匀毁Y源的科學(xué)管理提供技術(shù)支持。2）城鄉(xiāng)規(guī)劃應(yīng)用：GIS在城鄉(xiāng)規(guī)劃中得到廣泛應(yīng)用，城鄉(xiāng)規(guī)劃和區(qū)域調(diào)整工 作涉及大量信息數(shù)據(jù)，利用GIS就可以將不同的地理變量和資料數(shù)據(jù)統(tǒng)歸系統(tǒng)分 析，如

41、GIS和城市演變模型（城市CA模型）結(jié)合起來可以預(yù)測城市演變；通過多 準(zhǔn)則決策分析從而預(yù)測不同政策條件下的用地變化；GIS還可以根據(jù)運(yùn)輸流量和經(jīng) 濟(jì)實(shí)體布局來優(yōu)化交通網(wǎng)絡(luò)；還可以系統(tǒng)管理規(guī)劃編制成果、基礎(chǔ)地形、市政管線 及其他變量信息；在和遙感技術(shù)相結(jié)合后，能夠?qū)崟r監(jiān)測城鎮(zhèn)或區(qū)域的環(huán)境變化， 或是檢驗(yàn)規(guī)劃建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施情況等。GIS的充分應(yīng)用可以極大促進(jìn)城市與區(qū)域多日 標(biāo)的開發(fā)利用和規(guī)劃建設(shè)。3）災(zāi)害監(jiān)測應(yīng)用：我國地質(zhì)形勢復(fù)雜，自然資源災(zāi)害易發(fā)多發(fā)，部分地區(qū)災(zāi) 害隱患點(diǎn)需要長期監(jiān)測。通過GIS應(yīng)用，可以建立災(zāi)害監(jiān)測模型，結(jié)合遙感影像 和歷史數(shù)據(jù)、地面觀測資料等，獲取和分析災(zāi)害類型、面積范圍、大小

42、等級、分布 預(yù)測、歷史資料對比、影響程度等情況，同時也可以將災(zāi)害監(jiān)測信息生成圖形或文 字性內(nèi)容的預(yù)警信息，通過現(xiàn)代通訊技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息共享及發(fā)布預(yù)警，對于成災(zāi)點(diǎn)可 以評估后續(xù)發(fā)展趨勢及后果，輔助管理決策優(yōu)化防災(zāi)減災(zāi)和應(yīng)急救援政策部署。4）環(huán)境管理應(yīng)用：環(huán)境領(lǐng)域涉及日常環(huán)境監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境監(jiān)管、重大環(huán)境災(zāi) 害預(yù)警防治等業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)，GIS應(yīng)用可以統(tǒng)一環(huán)境各系統(tǒng)信息資料聯(lián)系平臺，打 破孤島，構(gòu)建互聯(lián)互通信息共享；高效分析生態(tài)環(huán)境規(guī)劃，評估環(huán)境現(xiàn)狀和影響， 預(yù)測污染物分布，助力區(qū)域環(huán)境可持續(xù)發(fā)展。提高環(huán)境保護(hù)管理的綜合決策能力和 公共服務(wù)能力。5）服務(wù)宏觀決策：GIS以數(shù)字地球?yàn)榛A(chǔ)，獲取資料構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，

43、應(yīng)用信息 建立綜合模型和專業(yè)模型，評估分析事物現(xiàn)狀，預(yù)測發(fā)展趨勢和影響，為宏觀決策 管理服務(wù)提供高效的信息集成應(yīng)用3。GIS系統(tǒng)的開發(fā)1）獨(dú)立開發(fā)模式：操作者不依賴商業(yè)GIS工具軟件，從空間數(shù)據(jù)的采集、編 輯到數(shù)據(jù)的處理分析及結(jié)果輸出，算法都由開發(fā)者獨(dú)立設(shè)計(jì)，選用底層某種程序設(shè) 計(jì)語言，在一定的操作系統(tǒng)平臺上編程實(shí)現(xiàn)。具有自主知識產(chǎn)權(quán)但難度較高，開發(fā) 周期較長，功能相對簡單，對開發(fā)者要求較高。2）宿主型開發(fā)模式：是充分采樣GIS平臺或者商業(yè)化的GIS工具軟件作為基 礎(chǔ)，進(jìn)行應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)；二次開發(fā)的腳本語言功能相對較弱。宿主型開發(fā)的系統(tǒng) 嚴(yán)重依賴GIS平臺，受開發(fā)平臺腳本語言限制，運(yùn)行效率較低

44、。3）組件式GIS開發(fā)模式：是建立在組件技術(shù)基礎(chǔ)的GIS功能組件，采用GIS 提供商的功能控件，結(jié)合GIS平臺軟件和可視化開發(fā)平臺的組件開發(fā)模式的綜合 特點(diǎn)，把GIS功能融入設(shè)計(jì)的Power Builder Visual basic Visual C+等語言程序 中，實(shí)現(xiàn)地理信息系統(tǒng)各種功能。開發(fā)要求較低，成本控制較低，語音相對簡單， 可以實(shí)現(xiàn)無縫集成。2.5 4G技術(shù)該系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用4G技術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)各個設(shè)備之間大流量信息的規(guī)模化傳輸服 務(wù)。4G技術(shù)是指“第四代移動通信技術(shù)” （4rd-Generation）。現(xiàn)代移動通信在經(jīng) 歷了 1G（第一代模擬通信系統(tǒng)）和2G （第二代數(shù)字通信系統(tǒng)TDM

45、A和GSM）以及 2.5G （GPRS,藍(lán)牙等）之后，為適應(yīng)市場發(fā)展要求，開始了第四代4G寬帶數(shù)字 通信系統(tǒng)的進(jìn)程。4G是將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動 通信系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)多種信息大規(guī)模傳輸服務(wù)。4G是集3G與WLAN于一體，并且能夠快速傳輸數(shù)據(jù)、高質(zhì)量音頻、視頻和 圖像等。4G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)存在四種制式：CDMA2000 （美版），W-CDMA （歐版）， TD-SCDMA （中國版），WiMAX （微波存取金球互通）。其中的CDMA2000 （美版），W-CDMA （歐版），TD-SCDMA （中國版）是三種主流無線接口標(biāo) 準(zhǔn)。W-CDMA：艮口 Wideband CDMA,

46、也稱為 CDMA Direct Spread,意為寬頻分 碼多重存取，采用FDD制式，是由GSM網(wǎng)發(fā)展出來的4G技術(shù)規(guī)范，這套系統(tǒng)可 以架設(shè)在GSM網(wǎng)絡(luò)上，二者實(shí)現(xiàn)便捷的過渡。TD-SCDMA：全稱 Time Division-Synchronous CDMA,采用 TDD 制式，該 標(biāo)準(zhǔn)綜合了 FDMA、TDMA、CDMA等技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，將智能無線、聯(lián)合檢測、同步 CDMA和動態(tài)信道分配以及軟件無線電等當(dāng)今國際領(lǐng)先技術(shù)融于其中。在政府和運(yùn)營商以及設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的共同支持下，4G產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟和產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng) 基本建立并完善。技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，產(chǎn)品的開發(fā)應(yīng)用也得到進(jìn)一步的推動。日 前4G技術(shù)產(chǎn)品在中國的發(fā)展

47、取得了良好的經(jīng)濟(jì)社會效益，開啟了全方位建設(shè)使用 高潮，為后續(xù)高科技信息產(chǎn)業(yè)等創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。在4G技術(shù)支持下，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行效率和質(zhì)量將得到有效保障。2.6本章小結(jié)本章主要為從系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行理論闡述，總結(jié)目前現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)質(zhì)性情況， 真實(shí)的反饋相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用，包括J2EE技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、GIS技術(shù)、GPS技術(shù) 和4G技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用等，闡述基本技術(shù)為后續(xù)章節(jié)提供技術(shù)理論基礎(chǔ)。這些為技 術(shù)儲備，為后面的需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)工具和框架結(jié)構(gòu)。第3章國土執(zhí)法監(jiān)察視頻系統(tǒng)的需求分析3.1系統(tǒng)需求分析3.1.1系統(tǒng)總體目標(biāo)需求國土執(zhí)法監(jiān)察視頻系統(tǒng)是根據(jù)自然資源節(jié)約利用和保護(hù)監(jiān)管工作存在的突出問

48、 題，依托地理空間信息與交換平臺的基礎(chǔ)，充分發(fā)揮國土數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，根 據(jù)當(dāng)前的技術(shù)條件和數(shù)據(jù)資料現(xiàn)狀，將全球定位系統(tǒng)技術(shù)、GIS技術(shù)、4G技術(shù)、 數(shù)據(jù)庫技術(shù)等現(xiàn)代高科技信息技術(shù)集成應(yīng)用，目的是設(shè)計(jì)構(gòu)造一款規(guī)范、高效、系 統(tǒng)的自然資源執(zhí)法監(jiān)察視頻系統(tǒng)。做到多層次、多角度、全方位的動態(tài)直觀地顯示 數(shù)據(jù)資料、圖形、影像等信息，融合處理空間信息和數(shù)據(jù)資料管理合二為一，快速 提供各種自然資源執(zhí)法監(jiān)察工作環(huán)節(jié)在空間的分布狀況和實(shí)時運(yùn)行的狀況，促進(jìn)監(jiān) 察資源的合理配置和協(xié)同工作，提高工作效率和透明度，推動執(zhí)法監(jiān)察工作制度 化、常態(tài)化、便捷化、信息化、智能化。通過系統(tǒng)的建設(shè)，將形成通過視頻系統(tǒng)對區(qū)域內(nèi)的

49、各類用地形成全面監(jiān)管的格 局，建立一套透明的、完善的、科學(xué)的、高效的監(jiān)控管理平臺。通過視頻監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對土地資源、森林資源、礦產(chǎn)資源、海洋資源等自然資源 的長效管理和有效保護(hù)，完全做到可視、遠(yuǎn)程、實(shí)時的進(jìn)行監(jiān)控管理和調(diào)配，大幅 度推動遠(yuǎn)程指揮能力提升，促進(jìn)和完善靈活調(diào)度的效率和水平，真正做到“及時發(fā) 現(xiàn)，及時預(yù)警、及時取證，及時處理”的高效規(guī)范監(jiān)管。通過將視頻信息系統(tǒng)與國土資源“一張圖”進(jìn)行對接，在“一張圖”的框架下 進(jìn)行系統(tǒng)的建設(shè)，建立視頻信息與各類業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)資料的共享與對接，使視頻監(jiān)控信 息更加準(zhǔn)確、合理、有效，更好的輔助領(lǐng)導(dǎo)決策。3.1.2系統(tǒng)功能需求該系統(tǒng)總體上由監(jiān)控平臺軟件、監(jiān)控點(diǎn)、市局

50、監(jiān)控指揮中心（縣、區(qū)局監(jiān)控指 揮分中心）、傳輸網(wǎng)絡(luò)四大部分構(gòu)成，其中著重研究設(shè)計(jì)和開發(fā)視頻監(jiān)控平臺軟 件。監(jiān)控平臺軟件設(shè)計(jì)集成GIS及GPS技術(shù)功能，整合我市的規(guī)劃圖、礦產(chǎn)圖、 土地利用現(xiàn)狀圖等地圖電子數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)GIS數(shù)據(jù)庫，以GIS數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，將 視頻畫面在GIS系統(tǒng)中進(jìn)行疊加分析。實(shí)現(xiàn)GPS設(shè)備與監(jiān)控中心服務(wù)器端的基本通訊、GPS將采集的坐標(biāo)信息上 傳，系統(tǒng)對坐標(biāo)信息進(jìn)行接收并進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲，和規(guī)劃、現(xiàn)狀GIS數(shù)據(jù)（一張 圖）進(jìn)行對比分析U&路南區(qū)固定監(jiān)測點(diǎn)路北區(qū)固定監(jiān)測點(diǎn)3G網(wǎng)絡(luò)兀聯(lián)網(wǎng)13G平站監(jiān)控人員大屏幕監(jiān)覘器監(jiān)控人員人薜幕胳機(jī)器局域網(wǎng)接入監(jiān)控分中心單點(diǎn)接入監(jiān)控分中心GP5T 星一

51、二-移動監(jiān)控點(diǎn)數(shù)據(jù)庫 智能服務(wù)薛 服部制 舛析市級監(jiān)控指揮中心授權(quán)終端用戶3G基站圖2系統(tǒng)邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)Fig.2 System logical topology固定監(jiān)測點(diǎn)固定隘測點(diǎn)監(jiān)察車輛大屏幕低洗器監(jiān)挎指揮人璋服務(wù)器服務(wù):s100M 在 tS.-&授般3G終端皆能3G終端外網(wǎng)授權(quán)用戶訪何區(qū)針對國土部門執(zhí)法監(jiān)察工作實(shí)際，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)如下需求；通過將視頻信息與土地利用現(xiàn)狀、土地利用規(guī)劃、建設(shè)用地報批、土地供應(yīng)、 地政地籍信息的比對分析，及時發(fā)現(xiàn)批而未供、供而未用、未批先用、不符合規(guī)劃 以及違法嫌疑的地塊。通過將視頻信息與基本農(nóng)田保護(hù)信息進(jìn)行比對，及時發(fā)現(xiàn)非法占用基本農(nóng)田的 行為。通過將視頻信息

52、與礦產(chǎn)資源開發(fā)利用情況進(jìn)行銜接，將礦產(chǎn)資源勘查、開采管 理全過程納入監(jiān)管范圍，及時發(fā)現(xiàn)并制止非法開采礦產(chǎn)的行為。通過視頻，重點(diǎn)監(jiān)控地質(zhì)災(zāi)害隱患點(diǎn)，在地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生后及時反饋災(zāi)害現(xiàn)場情 況，輔助相關(guān)部門制定科學(xué)合理的應(yīng)急處置和救援方案。同時，還可重點(diǎn)監(jiān)控地質(zhì) 遺跡保護(hù)、自然保護(hù)區(qū)、地質(zhì)公園和礦山公園、古生物化石保護(hù)區(qū)等地質(zhì)環(huán)境情 況。對海洋資源進(jìn)行監(jiān)控，輔助海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)。對海洋風(fēng)暴潮災(zāi)害、海冰災(zāi)害、海岸侵蝕災(zāi)害進(jìn)行視頻監(jiān)控，提升海洋環(huán)境災(zāi) 害預(yù)警、海洋生態(tài)災(zāi)害事件預(yù)警、海上突發(fā)事件預(yù)警等方面的技術(shù)。視頻監(jiān)控系統(tǒng)中處于一線位置的攝像機(jī)，在勘測到區(qū)域發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害或有違法 人員做出違法行為之后，及時

53、報警或各種文字圖形符號提示相關(guān)工作人員及值班看 守人員，使工作人員及時發(fā)現(xiàn)問題，前往事發(fā)地，解決問題；實(shí)現(xiàn)對所需的音視頻 圖像進(jìn)行存儲；對轄區(qū)圖像進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控，對歷史圖像進(jìn)行檢索和回放。監(jiān)控人員 利用視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)第一時間趕往現(xiàn)場，降低違法者對公共財物的損壞，或是提 前預(yù)防自然災(zāi)害給民眾帶來的損傷。3.1.3系統(tǒng)非功能性需求該階段的操作主要是系統(tǒng)的預(yù)備階段，作為規(guī)劃和不可達(dá)因素的初始規(guī)劃階 段。系統(tǒng)開始和運(yùn)行必須仔細(xì)組織開發(fā)，并且必須在計(jì)劃制定之前設(shè)置任務(wù)需求。 按照用戶要求設(shè)定。1）性能方面的需求：這個階段主要是建立了系統(tǒng)后期運(yùn)作的的開創(chuàng)性要求， 任務(wù)系統(tǒng)的功能要求能否承受外部要求的加載，

54、同時是對添加系統(tǒng)的要求很高的顯 示，這期間需要工程設(shè)計(jì)者思慮充分，通過要求建立周密的思維運(yùn)作模式，全面準(zhǔn) 確的說明執(zhí)法監(jiān)察與系統(tǒng)規(guī)范的相互依存程度。2）安全性方面的需求：系統(tǒng)安全的要求也是非常重要的指標(biāo)。該系統(tǒng)需要高 安全性，因?yàn)槿绻承┎块T的某些人惡意竊取數(shù)據(jù)，將對社會產(chǎn)生一定程度的的影 響。為了確保非法入侵者無法通過瀏覽器或數(shù)據(jù)庫客戶端鏈接訪問，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的 安全要求不僅要求數(shù)據(jù)庫平臺的密碼加密。信息資料處理時，部分核心數(shù)據(jù)必須采 用密文模式。另外，有必要對系統(tǒng)各層次的安全審計(jì)進(jìn)行改進(jìn)，特別是為某些服務(wù) 設(shè)置提供密文操作保存模式，以確保除內(nèi)部閱覽系統(tǒng)中的相關(guān)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)外， 還有其他方式

55、，比方說為了獲取文件數(shù)據(jù)的信息資料采用查看文件的模式等。3）開發(fā)規(guī)范方面需求：必須設(shè)計(jì)到為了后續(xù)系統(tǒng)升級的問題，確保技術(shù)員后 續(xù)開發(fā)的便捷性和連續(xù)性，系統(tǒng)的開發(fā)需要一定的規(guī)范性。要求系統(tǒng)架構(gòu)必須符合 規(guī)制，系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須滿足軟件工程開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)同樣要求規(guī)范達(dá)標(biāo)。4）操作簡便的使用需求：除了上述需求，還有人機(jī)友好，任務(wù)系統(tǒng)要同時滿 足用戶使用的便捷舒適性，要把系統(tǒng)的布局，用戶操作習(xí)慣等方面考慮進(jìn)來，在系 統(tǒng)設(shè)置上結(jié)合部分人性特性S,畢竟如若系統(tǒng)界面不友好，普遍情況下操作效率 是偏低的，從這個角度出發(fā)，系統(tǒng)要主動去調(diào)整適應(yīng)用戶，給予用戶更多自選擇選 項(xiàng)，為了考慮用戶使用習(xí)慣，減少失誤操作，系

56、統(tǒng)設(shè)置必須滿足市場上商業(yè)慣例。5）穩(wěn)定性方面需求：要確保系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，使用期間務(wù)必做到快速反饋提醒 操作不當(dāng)行為、錯誤指令以及部分非法數(shù)據(jù)等異常狀況，同時系統(tǒng)可以相應(yīng)地向用 戶提供異常問題處理建議或是系統(tǒng)快速處置方法選擇等。異常情況處理要避免出現(xiàn) 用戶等待很長時間情況，對于部分無法解決的操作，為了防止出現(xiàn)操作無反應(yīng)、操 作解決無限循環(huán)等，系統(tǒng)設(shè)置要采取快速跳過，及時避免。6）可維護(hù)方面的需求：本條涉及的是多方面的，主要是系統(tǒng)數(shù)據(jù)的一般維護(hù) 方面，以及普通故障解決方案。這中間要求完善的地方還有不少，運(yùn)行程序的自我 警告系統(tǒng)，準(zhǔn)確地提供業(yè)主數(shù)據(jù)的不當(dāng)和缺點(diǎn)，以及判別系統(tǒng)故障源，在運(yùn)營成本 中考慮操

57、作員需求，構(gòu)建和完善異常預(yù)警設(shè)置，持續(xù)改進(jìn)實(shí)時跟蹤性能，通過不斷 地維護(hù)完善、改進(jìn)等系列操作來保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)操作的平順。3.2本章小結(jié)本章主要闡述國土執(zhí)法監(jiān)察視頻系統(tǒng)的需求分析，通過系統(tǒng)的需求分析，對總 體目標(biāo)進(jìn)行概述，從功能性的需求分析闡述，到非功能性需求的考量，目的需求綜 合分析為下一步系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。第4章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)4.1網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與建設(shè)該系統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)實(shí)行兩級監(jiān)控管理模式，全市建立1個監(jiān)控指揮中心，多個監(jiān)控 指揮分中心，建立連接市局和所轄縣（區(qū)）分局的VPN專用網(wǎng)，市監(jiān)控中心對全 市全網(wǎng)的設(shè)備和業(yè)務(wù)情況進(jìn)行集中統(tǒng)一的管理和監(jiān)控，建設(shè)整體網(wǎng)絡(luò)、存儲、業(yè) 務(wù)、運(yùn)維的綜合

58、管理系統(tǒng)?？h區(qū)監(jiān)控分中心通過國土資源視頻監(jiān)控專網(wǎng)，將轄區(qū)圖像從市局接入縣區(qū)局， 對本轄區(qū)監(jiān)控基站進(jìn)行接入、控制和管理。視頻解碼器組網(wǎng)關(guān)7基站基站交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)視控制服務(wù)器頻存儲交換機(jī)曲是席控制服務(wù)器基站牝關(guān)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)視控制服務(wù)器頻存儲圖3系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱DFig.3 System network topology市局及縣區(qū)局裝備“單兵視頻無線監(jiān)控系統(tǒng)，利用手持GPS、執(zhí)法車等設(shè) 備采集現(xiàn)場的音視頻數(shù)據(jù)并記錄存儲，通過4G網(wǎng)絡(luò)實(shí)時傳送到監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)與 監(jiān)控中心雙向語音通信，在監(jiān)控中心可以實(shí)時了解現(xiàn)場信息，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控調(diào)度、 現(xiàn)場取證、連接各級指揮中心建立全市國土資源執(zhí)法快速應(yīng)急處置系統(tǒng)。4.2前端基站

59、構(gòu)成前端基站設(shè)備主要是對監(jiān)控現(xiàn)場音視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的設(shè)備。監(jiān)控點(diǎn)前端設(shè)備 均采用工業(yè)級產(chǎn)品U8,包括監(jiān)控攝像頭、云臺、塔桿、太陽能板、視頻編碼器、 無線傳輸模塊、蓄電池、避雷器等，視頻數(shù)據(jù)傳輸采用4G無線網(wǎng)絡(luò)，電源采用太 陽能供電系統(tǒng)。前端監(jiān)控基站視頻采集設(shè)備選用43位光學(xué)變焦，138.5mm長焦鏡頭，水平分 辨率彩色600線工業(yè)級高清彩色攝像機(jī)，并配置紅外夜間攝像技術(shù)，低照度，可視 距離遠(yuǎn)。經(jīng)現(xiàn)場與專家測試距監(jiān)控基站1.9千米可以看清人員活動，距監(jiān)控基站 2.4千米可以看清挖掘機(jī)作業(yè)，監(jiān)控面積達(dá)18000畝以上，真正實(shí)現(xiàn)大面積、大范 圍的監(jiān)控。監(jiān)控基站供電采用了 200W單晶硅太陽能面板，經(jīng)

60、實(shí)測，整套供電系 統(tǒng)，足夠保證前端設(shè)備在連續(xù)三天陰雨天的情況下無充電正常工作。4.3前端基站實(shí)現(xiàn)1）利用現(xiàn)有基站架設(shè)前端設(shè)備為了將監(jiān)控的范圍擴(kuò)大，我們需要將監(jiān)控器設(shè)備設(shè)置在更高處的地方，攝像頭 的高度水平距離與實(shí)際監(jiān)控范圍的大小成正比，一般在30米的高度安裝一個變焦 視頻攝像頭，安裝示意圖如下圖所示：設(shè)備堡站布置示意圖圖4基站布置圖Fig.4 Base station layout2）利用自架塔桿架設(shè)監(jiān)控設(shè)備對于監(jiān)控點(diǎn)區(qū)域沒有現(xiàn)成的基站，實(shí)際操作不方便的話，就需要架設(shè)塔桿來固 定攝像頭。設(shè)計(jì)塔桿高12米，將攝像頭固定在上面。除此之外為了保證每兩個攝 像頭前端所監(jiān)控的范圍不會重合，通過嚴(yán)格計(jì)算每