CN103970867A - 一种基于多源数据矩阵化的社会化报警服务位置的编码方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于多源数据矩阵化的社会化报警服务位置的编码方法，其将报警服务位置具体分为报警中心、区域分中心、节点监控中心、报警服务点和终端报警防护区多层级组成；不同服务层级具有不同的矩阵结构：报警中心为1×5维矩阵结构，其他服务位置层级均为2×5维矩阵结构，具体编码信息包括序列号、属性、绝对三维空间坐标、相对三维极坐标及中文地址明细。本发明能够综合反映社会化报警各个层级的要素类型、几何特征、地理空间位置、空间参照方位和相对上级报警中心距离等空间特性，能够方便快捷地判断报警服务位置的具体方位，为城市报警管理服务规范化标准化提供依据，为保证大众安全、报警信息管理提供方便。

Description

一种基于多源数据矩阵化的社会化报警服务位置的编码方法

技术领域

本发明属于社会化报警技术领域，具体涉及一种基于多源数据矩阵化的社会化报警服务位置的编码方法。

背景技术

报警服务位置编码技术是社会化报警系统的一项基础性关键技术。建立报警服务位置编码将推动报警社会化信息化的发展，为城市报警管理服务规范化、标准化提供依据，为保证大众安全、报警信息管理提供方便。目前国内常用报警地址编码有行政区域编码、邮政编码、道路编码和地名编码等。但是，这些编码在精度上达不到街道门牌及建筑物层面，也没有体现地理实体的空间方位和距离，而且由于地址编码模型和标准地址规范互不相同，使得这些地址编码方法难以推广。因此，为促进社会化报警系统发展，有必要提出一套统一的，符合我国现有报警规划管理特点的报警服务位置编码方法。

报警服务位置编码方法是指将自然语言描述的空间位置信息与既定的位置模型和编码相对应的一种规则，并适用于用于通过计算机系统自动生成、转译和存储的编码，再将其与空间绝对坐标相关联后，实现在地图上确定该位置数据所代表的地理实体的位置。通过高精度的地址编码技术，将大量的社会报警数据变成带有空间坐标的空间关联信息，从而进行更有效的报警服务空间分析和报警决策应用。

长久以来，对城市各类实体进行编码，主要采用人为划分区域，人为分配编码值的方式。为满足编码的唯一性要求，对实体增长的对策主要是人为预留编码的方式。对于城市建设快速发展的今天，不仅城市的旧城改造会引起实体数量和位置的变化，而且城市的市郊结合部建设发展非常之快，按常规则预留的编码一般不能满足实体变化和增长的需要。为满足实体编码唯一性要求，只能临时采用特殊方式对超过预留数的实体进行编码，从而破坏了编码规则的一致性，造成编码方式的多重性。此外，传统的编码方式是由人根据预设的原则和条件进行编码，不可避免地含有人为因素。尤其当由不同的人进行编码时可能会产生仅大原则相同的不同代码，从而影响编码的规律性。

发明内容

针对现有技术所存在的上述技术问题，本发明提出了一种基于多源数据矩阵化的社会化报警服务位置的编码方法，能够为城市报警管理服务规范化、标准化提供依据，为保证大众安全、报警信息管理提供方便。

一种基于多源数据矩阵化的社会化报警服务位置的编码方法，如下：

将报警服务位置按层级由上而下分为五级服务结构：报警中心、区域分中心、节点监控中心、报警服务点和终端报警防护区，所述的区域分中心又按层级分成n级分中心，n为大于1的自然数；各级服务结构以及各级分中心均按五列数据矩阵进行信息编码；

所述的数据矩阵一至五列的编码信息对应为服务结构或分中心的序列号、属性、绝对三维空间坐标、相对三维极坐标和中文地址明细。

所述的报警中心的数据矩阵为1行5列的矩阵结构，该矩阵结构仅有的一行数据即为报警中心的编码信息；所述的节点监控中心、报警服务点、终端报警防护区以及各级分中心的数据矩阵均为2行5列的矩阵结构，该矩阵结构的第一行数据为上级服务结构或分中心的编码信息，第二行数据为本服务结构或分中心的编码信息。

所述的绝对三维空间坐标为(j,w,h)，j表示经度，w表示纬度，h表示海拔。

所述的相对三维极坐标为(θ₁,θ₂,R)，其中：

$\begin{array}{ccc}R=\sqrt{d^2+{(h-h^{\&prime;})}^2}& {\mathrm{\&theta;}}_1=\arctan \left(\frac{h-h^{\&prime;}}{d}\right)& {\mathrm{\&theta;}}_2=\left\{\begin{array}{cc}\arctan \left(\frac{x}{y}\right),& \mathrm{if}{w}^{\&prime;}>\mathrm{wand}{j}^{\&prime;}>j\\ 180-\arctan \left(\frac{x}{y}\right),& \mathrm{if}{w}^{\&prime;}>\mathrm{wand}{j}^{\&prime;}<j\\ -\arctan \left(\frac{x}{y}\right),& \mathrm{if}{w}^{\&prime;}<\mathrm{wand}{j}^{\&prime;}>j\\ \arctan \left(\frac{x}{y}\right)-180,& \mathrm{if}{w}^{\&prime;}<\mathrm{wand}{j}^{\&prime;}<j\end{array}\right.\end{array}$

$d=111.12\cos \left\{\frac{1}{\sin w\sin w^{\&prime;}+\cos w\cos w^{\&prime;}\cos (j^{\&prime;}-j)}\right\}$

$x=111.12\cos \left\{\frac{1}{{\left(\sin w^{\&prime;}\right)}^2+{\left(\cos w^{\&prime;}\right)}^2\cos (j^{\&prime;}-j)}\right\}$

$y=111.12\cos \left\{\frac{1}{\sin w\sin w^{\&prime;}+\cos w\cos w^{\&prime;}}\right\}$

j、w和h对应为本服务结构或分中心的经度、纬度和海拔，j'、w'和h′对应为上级服务结构或分中心的经度、纬度和海拔。

所述的中文地址明细采用八层结构：国家名、省名、市名、区县名、路名、门牌号、组织机构、部门楼层。

报警中心的序列号为0，n级分中心的序列号对应为1～n，节点监控中心的序列号为n+1，报警服务点的序列号为n+2，终端报警防护区的序列号为n+3。

本发明编码方法所定义的社会化报警系统服务范围是一种可覆盖全社会的弹性体系，可从单一建筑物，延伸至建筑群/区，城域区县、市级、省至全国。其中涉及由报警中心、区域分中心、节点监控中心、报警服务点和终端报警防护区等多层级组成。不同报警服务等级具有不同的矩阵结构。报警中心为1×5维矩阵结构，区域分中心、节点监控中心、报警服务点和终端报警防护区均为2×5维矩阵结构，具体包括报警服务位置序列号、属性、绝对三维空间坐标、相对三维极坐标及中文地址描述内容。除报警中心，各个级别报警服务位置的编码均包含自身及上级报警点的编码信息。

本发明能够综合反映社会化报警各个层级的要素类型、几何特征、地理空间位置、空间参照方位和相对上级报警中心距离等空间特性，能够方便快捷地判断报警服务位置的具体方位，为城市报警管理服务规范化、标准化提供依据，为保证大众安全、报警信息管理提供方便。

附图说明

图1为本发明报警服务位置的层级结构示意图。

具体实施方式

为了更为具体地描述本发明，下面结合附图及具体实施方式对本发明的技术方案进行详细说明。

本发明基于多源数据矩阵化的社会化报警服务位置的编码方法，其编码为矩阵结构。报警服务位置可分为：报警中心、区域分中心、节点监控中心、报警服务点和终端报警防护区，如图1所示。不同报警服务等级具有不同的矩阵结构：报警中心为1×5维矩阵结构，区域分中心、节点监控中心、报警服务点和终端报警防护区均为2×5维矩阵结构。除报警中心，各个级别报警服务位置的编码均包含自身及上级报警点的编码信息。

矩阵第一列表示报警服务位置序列号，不定字长，整数。

矩阵第二列表示报警服务位置属性，自定义，不定字长，字符。

矩阵第三列表示报警服务位置的绝对三维空间坐标，格式为(经度j，纬度w，海拔h)，经纬度单位为°，海拔单位定义为km。

矩阵第四列表示报警服务位置的相对三维极坐标，格式为(角度θ₁，角度θ₂，长度R)，角度单位为°，长度单位为km。限定为东半球且北半球，定义水平面正东方向θ2为0°，正北方向为90°，正西方向为180°，正南方向为-90°。设上级报警服务位置的绝对三维空间坐标为(j’,w’,h’)，则本级报警服务位置的相对三维极坐标为：

$R=\sqrt{d^2+{(h-h^{\&prime;})}^2}---\left(1\right)$

${\mathrm{\&theta;}}_1=\arctan \left(\frac{h-h^{\&prime;}}{d}\right)---\left(2\right)$

${\mathrm{\&theta;}}_2=\left\{\begin{array}{cc}\arctan \left(\frac{x}{y}\right),& w^{\&prime;}>w,j^{\&prime;}>j\\ 180-\arctan \left(\frac{x}{y}\right),& w^{\&prime;}>w,j^{\&prime;}<j\\ -\arctan \left(\frac{x}{y}\right),& w^{\&prime;}<w,j^{\&prime;}>j\\ \arctan \left(\frac{x}{y}\right)-180,& w^{\&prime;}<w,j^{\&prime;}<j\end{array}\right.---\left(3\right)$

式中：

$d=111.12\cos \left\{\frac{1}{\sin w\sin w^{\&prime;}+\cos w\cos w^{\&prime;}\cos (j^{\&prime;}-j)}\right\}---\left(4\right)$

$y=111.12\cos \left\{\frac{1}{\sin w\sin w^{\&prime;}+\cos w\cos w^{\&prime;}}\right\}---\left(5\right)$

$x=111.12\cos \left\{\frac{1}{{\left(\sin w^{\&prime;}\right)}^2+{\left(\cos w^{\&prime;}\right)}^2\cos (j^{\&prime;}-j)}\right\}---\left(6\right)$

矩阵第五列表示报警服务位置的中文地址描述。中文地址采用八层结构：国家名，省名、市名、区县名、地址基本部分、地址扩展部分、子地址部分、子地址扩展部分。

以某报警服务位置为例，对其进行编码的具体实施如下：

(1)首先，报警中心编码如下：

[0；报警中心；(j⁰,w⁰,h⁰)；Address Description⁰]

矩阵第一列表示位置序列号，报警中心为0。第二列表示位置属性，即“报警中心”。第三列(j⁰,w⁰,h⁰)为报警中心的绝对坐标，例如浙江科技学院监控中心的绝对三维空间为(经度:120.02105°，纬度:30.22415°，海拔:0.01km)。第四列表示报警中心的相对极坐标，例如浙江科技学院监控中心为报警中心级别，其相对极坐标定义为(0,0,0)。第五列Address Descripition⁰表示文字描述，例如“中国，浙江省，杭州市，西湖区，留和路，318号，浙江科技学院，监控中心”。

(2)区域分中心分为1级分中心，2级分中心，3级分中心，……及n级分中心。1级分中心编码如下所示：

1级分中心编码矩阵由两行向量组成。第一行表示1级分中心的上级，及报警中心的编码信息；第二行表示1级分中心自身编码信息。第二行中，矩阵第一列表示1级分中心位置序列号，即1。第二列表示1级分中心的位置属性。第三列(j1,w1,h1)为1级分中心的绝对坐标，例如浙江科技学院的教学监控区中心为1级分中心，其绝对三维空间为(经度:120.02123，纬度:30.22413，海拔:0.011)。第四列表示1级分中心的相对极坐标，根据公式1～6计算得出。第五列Address Descripition¹表示文字描述，例如“中国，浙江省，杭州市，西湖区，留和路，318号，浙江科技学院，教学监控区中心”。

n级分中心编码如下所示：

n级分中心编码矩阵由两行向量组成。第一行表示n级分中心的上级，及n-1级分中心编码信息；第二行表示n级分中心自身编码信息。第二行中，矩阵第一列表示n级分中心位置序列号，即n。第二列表示n级分中心的位置属性。第三列为n级分中心的绝对坐标，例如浙江科技学院的C区1幢监控分中心。第四列表示n级分中心的相对极坐标，根据公式1～6计算得出。第五列Address Descripitionⁿ表示文字描述，例如“中国，浙江省，杭州市，西湖区，留和路，318号，浙江科技学院，C区1幢监控分中心”。

(3)节点监控中心编码如下所示：

节点监控中心编码矩阵由两行向量组成。第一行表示n级分中心的编码信息；第二行表示节点监控中心自身编码信息。第二行第五列AddressDescripitionⁿ⁺¹表示文字描述，例如“中国，浙江省，杭州市，西湖区，留和路，318号，浙江科技学院，C区1幢2楼东南侧”。其他描述同上。

(4)报警服务点编码如下所示：

报警服务点编码矩阵由两行向量组成。第一行表示节点监控中心的编码信息；第二行表示报警服务点自身编码信息。第二行第五列Address Descripitionⁿ⁺²表示文字描述，例如“中国，浙江省，杭州市，西湖区，留和路，318号，浙江科技学院，C区1幢2楼201-205”。其他描述同上。

(5)终端报警防护区编码如下所示：

终端报警防护区矩阵由两行向量组成。第一行表示把报警服务点的编码信息；第二行表示终端报警防护区自身编码信息。第二行第五列AddressDescripitionⁿ⁺³表示文字描述，例如“中国，浙江省，杭州市，西湖区，留和路，318号，浙江科技学院，C区1幢2楼201摄像头”。其他描述同上。

Claims (6)

1.一种基于多源数据矩阵化的社会化报警服务位置的编码方法，如下：

将报警服务位置按层级由上而下分为五级服务结构：报警中心、区域分中心、节点监控中心、报警服务点和终端报警防护区，所述的区域分中心又按层级分成n级分中心，n为大于1的自然数；各级服务结构以及各级分中心均按五列数据矩阵进行信息编码；

所述的数据矩阵一至五列的编码信息对应为服务结构或分中心的序列号、属性、绝对三维空间坐标、相对三维极坐标和中文地址明细。

2.根据权利要求1所述的编码方法，其特征在于：所述的报警中心的数据矩阵为1行5列的矩阵结构，该矩阵结构仅有的一行数据即为报警中心的编码信息；所述的节点监控中心、报警服务点、终端报警防护区以及各级分中心的数据矩阵均为2行5列的矩阵结构，该矩阵结构的第一行数据为上级服务结构或分中心的编码信息，第二行数据为本服务结构或分中心的编码信息。

3.根据权利要求1所述的编码方法，其特征在于：所述的绝对三维空间坐标为(j,w,h)，j表示经度，w表示纬度，h表示海拔。

4.根据权利要求1所述的编码方法，其特征在于：所述的相对三维极坐标为(θ₁,θ₂,R)，其中：

$\begin{array}{ccc}R=\sqrt{d^2+{(h-h^{\&prime;})}^2}& {\mathrm{\&theta;}}_1=\arctan \left(\frac{h-h^{\&prime;}}{d}\right)& {\mathrm{\&theta;}}_2=\left\{\begin{array}{cc}\arctan \left(\frac{x}{y}\right),& \mathrm{if}{w}^{\&prime;}>\mathrm{wand}{j}^{\&prime;}>j\\ 180-\arctan \left(\frac{x}{y}\right),& \mathrm{if}{w}^{\&prime;}>\mathrm{wand}{j}^{\&prime;}<j\\ -\arctan \left(\frac{x}{y}\right),& \mathrm{if}{w}^{\&prime;}<\mathrm{wand}{j}^{\&prime;}>j\\ \arctan \left(\frac{x}{y}\right)-180,& \mathrm{if}{w}^{\&prime;}<\mathrm{wand}{j}^{\&prime;}<j\end{array}\right.\end{array}$

$d=111.12\cos \left\{\frac{1}{\sin w\sin w^{\&prime;}+\cos w\cos w^{\&prime;}\cos (j^{\&prime;}-j)}\right\}$

$x=111.12\cos \left\{\frac{1}{{\left(\sin w^{\&prime;}\right)}^2+{\left(\cos w^{\&prime;}\right)}^2\cos (j^{\&prime;}-j)}\right\}$

$y=111.12\cos \left\{\frac{1}{\sin w\sin w^{\&prime;}+\cos w\cos w^{\&prime;}}\right\}$

j、w和h对应为本服务结构或分中心的经度、纬度和海拔，j'、w'和h′对应为上级服务结构或分中心的经度、纬度和海拔。

5.根据权利要求1所述的编码方法，其特征在于：所述的中文地址明细采用八层结构：国家名、省名、市名、区县名、路名、门牌号、组织机构、部门楼层。

6.根据权利要求1所述的编码方法，其特征在于：报警中心的序列号为0，n级分中心的序列号对应为1～n，节点监控中心的序列号为n+1，报警服务点的序列号为n+2，终端报警防护区的序列号为n+3。