基于GIS 的交巡警平臺(tái)的選址方法研究

周 楊

(西南大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，重慶 北碚 400715)

近年來，國(guó)內(nèi)外已有不少基于GIS技術(shù)的選址研究，例如超市、ATM、消防站等的選址研究，而對(duì)于警務(wù)系統(tǒng)特別是公安系統(tǒng)交巡警平臺(tái)的選址研究較少.地理信息系統(tǒng)(GIS)是一種決策支持系統(tǒng)，具有強(qiáng)大的空間分析功能［1］.將GIS技術(shù)引入公安系統(tǒng)，搭建高速、高質(zhì)的警務(wù)GIS平臺(tái)，把各類公安信息置于空間分布中進(jìn)行管理和分析，使公安系統(tǒng)信息處理方法、手段得以革新和普及，使其具有及時(shí)、迅速、準(zhǔn)確的處警能力［2］.本文通過分析影響交巡警平臺(tái)選址的區(qū)位因子，結(jié)合重慶主城某區(qū)域進(jìn)行具體分析，探索選址的技術(shù)和方法，為交巡警平臺(tái)的選址提供技術(shù)參考.

1 相關(guān)概念簡(jiǎn)介

地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System，簡(jiǎn)稱GIS)是以計(jì)算機(jī)軟硬件為支撐，對(duì)地理數(shù)據(jù)進(jìn)行集成、存儲(chǔ)、檢索、操作和分析的系統(tǒng).主要用于分析和處理地理區(qū)域內(nèi)分布的各種現(xiàn)象和過程，解決復(fù)雜的規(guī)劃、決策和管理問題［3］.它具有強(qiáng)大的分析功能，從而廣泛地應(yīng)用于環(huán)境評(píng)估檢測(cè)、土地資源利用調(diào)查、交通運(yùn)輸、服務(wù)分配、城市規(guī)劃等領(lǐng)域.

交巡警是重慶市公安局于2010年2月7日組建交通刑事兩兼管、巡警合一的全新警種，代替過去的交警和巡警，執(zhí)行交通管理、刑事執(zhí)法、治安管理三大職能.交巡警平臺(tái)是一個(gè)占地約4 m2，高7～8 m，外形看似燈塔的工作平臺(tái).交巡警平臺(tái)的選址是在現(xiàn)實(shí)條件的制約下，根據(jù)對(duì)交巡警工作效率最優(yōu)化有著重要影響的各種要素的比較結(jié)果來選擇一個(gè)最理想的工作平臺(tái)的過程.交巡警平臺(tái)的選址設(shè)置很明顯具有空間特性，利用GIS來輔助支持選址必然會(huì)提高其工作效率和科學(xué)性以及有效性.

2 建立選址選數(shù)據(jù)庫(kù)

建立選擇交巡警平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)是進(jìn)行選址工作的基礎(chǔ)，便于相關(guān)信息的可視化查詢、檢索和分析.建立交巡警數(shù)據(jù)庫(kù)主要要考慮其選址的影響因素.

1)交通因素

交巡警平臺(tái)的職能之一就是交通管理，因此選址必然是臨街的、街道入口處、轉(zhuǎn)盤、十字路口等車流量人流量大的地點(diǎn).其中還要考慮路網(wǎng)密度、道路寬度、道路通達(dá)度等交通方面的因素.

2)人口流量

人口的密度、流量，包括常住人口的文化程度、年齡構(gòu)成以及收入消費(fèi)狀況等等，尤其是步行街交通要道的人口流動(dòng)密度和頻率、年齡結(jié)構(gòu)等等，這些參考對(duì)于治安管理有著潛在的影響.

3)案件發(fā)生率

交巡警平臺(tái)的刑事執(zhí)法、治安管理兩大職能無疑要求其選址應(yīng)該設(shè)置在案件發(fā)生率較高的區(qū)域.根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)顯示，在過去一年中交巡警平臺(tái)的設(shè)置對(duì)各類犯罪案件發(fā)生率的降低有明顯的作用.僅去年一年時(shí)間，重慶市全市交巡警直接破案2.24萬(wàn)起，打擊處理6 131人，查處治安案件12.6萬(wàn)起，抓獲逃犯3 015人，全市街面犯罪大幅下降，道路交通事故和死亡人數(shù)同比下降.因此，最合適的選址將會(huì)更有效的降低犯罪案件發(fā)生率.

4)重要公共場(chǎng)所

車站(汽車總站或火車站)、政府機(jī)關(guān)用地、大型銀行、大型商業(yè)區(qū)步行街、學(xué)校等場(chǎng)所既是重點(diǎn)保護(hù)單位，又是人流量較大的特殊區(qū)域，在其周圍必須加強(qiáng)保衛(wèi)力度和增加交巡警的巡邏次數(shù).

根據(jù)以上相關(guān)的數(shù)據(jù)建立選址的數(shù)據(jù)庫(kù)，主要有道路交通數(shù)據(jù)、人口分布數(shù)據(jù)、車流人流量數(shù)據(jù)、重要公共設(shè)施數(shù)據(jù)等.

3 地理信息系統(tǒng)空間分析

空間分析是對(duì)分析空間數(shù)據(jù)有關(guān)技術(shù)的統(tǒng)稱，它是GIS的核心和靈魂，是GIS區(qū)別于一般信息系統(tǒng)的主要標(biāo)志之一.空間分析可以分為基于空間圖形數(shù)據(jù)的分析運(yùn)算，基于非空間屬性的數(shù)據(jù)運(yùn)算和空間和非空間數(shù)據(jù)的聯(lián)合運(yùn)算［4］.本文應(yīng)用系統(tǒng)空間分析方法，利用地形數(shù)據(jù)、道路交通數(shù)據(jù)、人口分布數(shù)據(jù)、車流人流量數(shù)據(jù)、重要公共設(shè)施數(shù)據(jù)這些對(duì)交巡警平臺(tái)選址有影響的數(shù)據(jù)，進(jìn)行重分類選擇、緩沖分析、疊加分析和網(wǎng)絡(luò)分析，得到最佳的交巡警平臺(tái)設(shè)置點(diǎn).

3.1 重分類

數(shù)據(jù)重分類就是用新的值取代輸入的單元值并輸出，使數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化［5］.本文按照各類影響因子對(duì)選址的適宜性成正相關(guān)進(jìn)行重分類，也即是說適宜性越強(qiáng)重分類值越大，適宜性越弱則重分類值越小.

例如根據(jù)到交通要道、十字路口、主要公路、轉(zhuǎn)盤的距離把數(shù)據(jù)進(jìn)行重分類，按照距離從遠(yuǎn)到近依次賦值為1到9，也就是距離越遠(yuǎn)重分類值越小.

3.2 緩沖區(qū)分析

緩沖區(qū)分析是地理信息系統(tǒng)中重要的距離分析項(xiàng)目［6］，主要研究根據(jù)信息系統(tǒng)中的點(diǎn)、線、面實(shí)體，自動(dòng)建立其周圍一定寬度范圍內(nèi)的多邊形實(shí)體［7］，用以識(shí)別這些實(shí)體對(duì)臨近對(duì)象的輻射范圍或影響度.

交巡警平臺(tái)設(shè)置在某地方，必然是對(duì)某一個(gè)范圍內(nèi)的一定區(qū)域有更加有效快速的警力支持，特別是需要重點(diǎn)保護(hù)的公共設(shè)施，例如車站(汽車總站或火車站)、政府機(jī)關(guān)用地、大型銀行、大型商業(yè)區(qū)等.這就要求我們?cè)谶x址時(shí)根據(jù)這些保護(hù)點(diǎn)的距離因素對(duì)相應(yīng)圖層進(jìn)行緩沖區(qū)分析.在選址時(shí)，以規(guī)定范圍為影響半徑，離中心越近，適宜性程度越高，適宜指數(shù)越高，反之適宜指數(shù)越低.

3.3 空間疊加分析

空間疊加分析是指在統(tǒng)一空間參照系統(tǒng)條件下，把分散在不同層上的空間信息按相同的空間位置疊加到一起，產(chǎn)生新數(shù)據(jù)層面的操作，其結(jié)果綜合了原來兩層或多層要素所具有的屬性.地理信息系統(tǒng)疊加分析可以分為以下幾類:視覺信息疊加、點(diǎn)與多邊形疊加、線與多邊形疊加、多邊形疊加、柵格圖層疊加［8］.

眾多影響選址的因子都有自己的緩沖區(qū)，都對(duì)在其周圍一定范圍內(nèi)產(chǎn)生影響，因此需要在統(tǒng)一空間參照系統(tǒng)條件下，分別針對(duì)每個(gè)影響因素而進(jìn)行的緩沖區(qū)分析結(jié)果進(jìn)行疊加，對(duì)所有影響因素進(jìn)行適宜指數(shù)累加，以綜合衡量交巡警平臺(tái)的適宜性.例如將人流量大的街道路口和案件發(fā)生率較高的區(qū)域的適宜性指數(shù)累加，指數(shù)越大則越適宜.

3.4 網(wǎng)絡(luò)分析

網(wǎng)絡(luò)分析是通過研究網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，模擬分析資源(物質(zhì)、能源和信息)在網(wǎng)絡(luò)上的流動(dòng)和分配，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上資源的優(yōu)化配置，是根據(jù)空間中的各種屬性數(shù)據(jù)和位置關(guān)系建立的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)的最基本元素是線性實(shí)體與這些實(shí)體的連接交匯點(diǎn).

交巡警平臺(tái)建立的目的是為了提高警務(wù)系統(tǒng)的工作效率，優(yōu)化警力配置，達(dá)到相關(guān)部門要求.在3分鐘內(nèi)，集中6～8臺(tái)巡邏車，24～32名警力，接警后5分鐘內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，出警、處置、施救能全面達(dá)到歐美警務(wù)水平.交巡警平臺(tái)選址問題可以看成是一種快速反應(yīng)(響應(yīng))中心選址(定位)問題，這個(gè)快速反應(yīng)是指一旦有事，從最近的中心立即出發(fā)快速反應(yīng).反應(yīng)的基本要求是:反應(yīng)速度要盡可能地快，也即在最短時(shí)間內(nèi)趕到，以使被服務(wù)者達(dá)到最大可能的滿意［9］，這樣的時(shí)間反應(yīng)也可以看成交巡警平臺(tái)完成最佳服務(wù)半徑.因此，我們可以將公路看作網(wǎng)絡(luò)中的鏈，將交巡警平臺(tái)看作網(wǎng)絡(luò)上的結(jié)點(diǎn)來進(jìn)行分析.點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)連接中的輻射范圍以及交巡警平臺(tái)每天分派出的各路巡查隊(duì)伍以怎樣的路線都可以使用GIS網(wǎng)絡(luò)分析功能，將其在最佳的服務(wù)半徑內(nèi)的效率最大化，同時(shí)也是在處理緊急案件發(fā)生時(shí)提供最短路徑最快反映的警力支持的保證.

4 應(yīng)用案例

以重慶市主城區(qū)某一區(qū)域?yàn)槔?

1)利用ArcGIS矢量化街道圖和居住區(qū)分布圖，分別對(duì)街道邊界圖和居住區(qū)圖進(jìn)行柵格化，得到街道和居住區(qū)柵格圖.通過柵格后的街道圖和居住區(qū)圖可以獲得街道面積和各個(gè)居住區(qū)的面積，根據(jù)人口數(shù)據(jù)利用ArcGIS的計(jì)算功能獲得各居住區(qū)的人口密度.以各居住區(qū)的幾何中心為人口密度的中心，繪制居住區(qū)人口中心圖，利用ArcGIS的Spatial Analyst中的Density繪制密度圖形成人口中心圖.

2)選址時(shí)要盡量靠車站(汽車總站或火車站)、大型商業(yè)區(qū)步行街、學(xué)校等.由于這類地段人口密度大，且距離較近，有利于治安管理.利用ArcGIS的緩沖區(qū)分析功能對(duì)車站(汽車總站或火車站)、大型商業(yè)區(qū)步行街、學(xué)校進(jìn)行500 m緩沖區(qū)分，得到大范圍緩沖區(qū)圖，再運(yùn)用空間分析的柵格計(jì)算器計(jì)算出500 m以內(nèi)的區(qū)域，如圖1所示.

圖1 重要場(chǎng)所緩沖區(qū)圖

3)將人口密度圖與車站(汽車總站或火車站)、大型商業(yè)區(qū)步行街、學(xué)校緩沖圖進(jìn)行疊加分析.得到交巡警平臺(tái)選址人口較優(yōu)圖，如圖2所示，從圖中可以看出顏色越深越適宜交巡警平臺(tái)選址.

圖2 人口因素影響較優(yōu)選址范圍圖

4)利用已繪制的主干道圖.按照主干道兩側(cè)100 m范圍為交通較便捷域進(jìn)行緩沖區(qū)分析，得到超市選址交通較優(yōu)圖，如圖3所示，從圖中可以看出深色區(qū)域?yàn)榻煌ㄝ^便利的區(qū)域.

圖3 交通因素影響選址較優(yōu)范圍圖

5)根據(jù)案件發(fā)生率的高低，對(duì)案發(fā)率較高的地點(diǎn)進(jìn)行緩沖區(qū)分析，得到應(yīng)該在高案發(fā)率500 m輻射范圍內(nèi)設(shè)置交巡警平臺(tái)以便更有效地實(shí)現(xiàn)警力的優(yōu)化配置，如圖4所示.

圖4 案發(fā)率較高點(diǎn)緩沖區(qū)圖

6)將選址人口較優(yōu)圖、選址交通較優(yōu)圖與案發(fā)率較高區(qū)緩沖圖進(jìn)行疊加分析，得到交巡警平臺(tái)選址理想范圍圖，如圖5所示，從圖中可以看出顏色最深部分為適宜選址的區(qū)域，即汽車北站和晴朗廣場(chǎng)附近為選擇的最理想的地點(diǎn).

圖5 交巡警平臺(tái)最適宜選址范圍圖

5 結(jié)語(yǔ)

將GIS技術(shù)引入交巡警平臺(tái)的選址，能更有助于決策者進(jìn)行科學(xué)的分析和決策，可以減少在警力配置中的一些主觀性所導(dǎo)致的諸多偏差，優(yōu)化警力配置，提高警察辦案效率，具有一定的實(shí)用性.

本文中考慮了人口、交通、重要場(chǎng)所等因素，并對(duì)這個(gè)幾個(gè)因子進(jìn)行合理量化，獲得了一定區(qū)域內(nèi)的選址適宜性最佳的范圍.但是交巡警平臺(tái)的設(shè)置是一個(gè)不斷增加的過程，隨著選址過程的推進(jìn)，較早設(shè)置的平臺(tái)對(duì)后續(xù)增設(shè)的平臺(tái)選址會(huì)有一定的影響，為避免資源的重復(fù)浪費(fèi)應(yīng)當(dāng)在以后的研究中予以重點(diǎn)考慮.另外由于選址是一個(gè)系統(tǒng)性問題，還需要考慮其它更多的因素，需要獲取更多的數(shù)據(jù)，通過人機(jī)智能交互進(jìn)行決策，并進(jìn)行實(shí)地考察，作出最終決定.本文GIS的運(yùn)用主要停留在平臺(tái)選擇方面，對(duì)警力配置的整體動(dòng)態(tài)考慮因素不夠全面，需要進(jìn)一步研究GIS應(yīng)用于整體警務(wù)系統(tǒng)的技術(shù)方案，并付諸實(shí)際應(yīng)用.

［1］北京北方數(shù)慧系統(tǒng)技術(shù)有限公司.公安地理信息應(yīng)用系統(tǒng)［EB/OL］.(2009－2－2)［2011－04－15］.http://www.esrichina － bj.cn/old/application/police/dist.htm.

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