陳文靜， 金 華， 李 杰， 唐乾忠

(中國人民公安大學， 北京 102600)

公安遙感監(jiān)測應用標準體系研究

陳文靜， 金 華， 李 杰， 唐乾忠

(中國人民公安大學， 北京 102600)

編制“公安遙感監(jiān)測應用標準體系表”是為適應公安信息化背景下公安工作對公安遙感技術的應用需求，指導、規(guī)范公安遙感應用系統(tǒng)設計與建設、管理與維護、評估與集成工作。以公安信息化建設總體思路為基礎，研究建立一套定義與描述類、數(shù)據(jù)服務與管理類、應用服務類、公安遙感業(yè)務類和管理類5部分構成的公安遙感監(jiān)測應用標準體系表，以全局化的角度對公安遙感應用的整體工作予以指導，保證公安遙感應用體系的可行性和完整性，為實現(xiàn)全國各省、市、縣地方公安遙感監(jiān)測應用奠定基礎。

遙感監(jiān)測； 標準體系框架； 標準體系； 公安信息化

0 引言

標準化是確保遙感數(shù)據(jù)信息共享的技術基礎，是規(guī)范市場、引領遙感應用產(chǎn)業(yè)健康、有序發(fā)展的保證。各國在國家標準與行業(yè)標準中制定了一些遙感或與遙感相關的標準，在美國國家標準協(xié)會(ANSI)、美國聯(lián)邦地理數(shù)據(jù)委員會(FGDC)、德國標準化學會(DIN)、歐洲標準學會(EN)、國際電工委員會(IEC)、英國標準學會(BS)、法國標準化協(xié)會(NF)[1]所制定的標準中可找到一些遙感器研制、遙感數(shù)據(jù)獲取、處理及應用的標準。另外，許多國際性的組織機構也已發(fā)布或正在制定與遙感技術相關的國際標準，包括國際上最具影響力的標準化組織國際標準化組織(ISO)和國際電信聯(lián)盟(ITU)、開放地理信息系統(tǒng)協(xié)會(OGC)等。

我國在測繪、交通、鐵道、地質(zhì)、航天等領域已經(jīng)形成一些與遙感技術相關的標準，但遙感技術標準化工作整體上仍落后于遙感技術的發(fā)展。國家標準化管理委員于2008年批準成立了全國遙感技術標準化技術委員會(SAC/TC 327)，負責全國遙感技術領域標準化技術歸口工作。目前，SAC/TC 327歸口管理國家標準計劃項目22項，另有待申報立項國家標準項目20余項。另外，全國地理信息標準化技術委員會、全國畜牧業(yè)標準化技術委員會、全國減災救災標準化技術委員會等也都參與制定了部分與遙感技術相關的國家標準。

總體來看，我國遙感技術標準化工作仍處于起步階段，可用的國家標準、行業(yè)標準較少且相對分散，迫切需要加快遙感技術相關標準的制定，從而加速提高遙感技術產(chǎn)業(yè)規(guī)模、推進產(chǎn)業(yè)化進程，促進遙感技術的創(chuàng)新發(fā)展。遙感技術在公安禁毒、邊防管理方面已經(jīng)開展了一些應用，但公安遙感應用的標準化工作還處于空白階段。公安遙感監(jiān)測應用標準體系表的制定有利于標準化工作的科學性、規(guī)范性和有序性，指導、規(guī)范公安遙感應用系統(tǒng)設計與建設、管理與維護、評估與集成工作。

1 公安遙感監(jiān)測應用標準體系構建

1.1 公安遙感監(jiān)測應用標準體系構建方法

霍爾三維結構是美國系統(tǒng)工程專家霍爾提出的一種系統(tǒng)工程理論方法，為解決大型復雜系統(tǒng)的設計、規(guī)劃、組織、管理提出了一種科學的實施方法[2]。該方法提出時間維度、邏輯維度和知識維度所組成的三維空間結構，形象描述了系統(tǒng)工程研究框架，公安遙感監(jiān)測應用標準體系的編制可以借鑒霍爾三維結構模型。其中：時間維的遙感監(jiān)測應用階段主要是從遙感數(shù)據(jù)獲取、預處理、應用、驗證的地面全周期的角度，構建標準體系結構；空間維度的對象層次結構主要對標準化對象進行細化；邏輯維度的一體化設計主要從頂層設計角度統(tǒng)籌規(guī)劃公安遙感應用業(yè)務架構、應用架構、數(shù)據(jù)架構及技術架構，重點考慮系統(tǒng)和現(xiàn)有公安信息化系統(tǒng)的接口關系、業(yè)務邏輯。3種維度綜合考慮了公安遙感監(jiān)測應用標準體系的整個構建階段和過程，使得標準體系框架更加科學和合理(見圖1)。

圖1 公安遙感監(jiān)測應用標準體系構建方法

根據(jù)標準體系構建的方法論，標準體系構建流程為：標準體系目標分析、需求分析、適用性分析、體系結構設計、體系表編制、標準制定修訂規(guī)劃表編制、標準體系現(xiàn)行標準搜集匯編、標準體系編制說明[3](見圖2)。

圖2 標準體系編制流程圖

2 公安遙感監(jiān)測應用標準體系框架與構成要素

公安遙感監(jiān)測應用標準體系是為了實現(xiàn)遙感監(jiān)測技術在公安各業(yè)務、各警種的深入應用而構建的具有內(nèi)在的邏輯結構，層次清晰，具有良好擴展性的標準體系表。

2.1 標準體系的編制依據(jù)和原則

“公安遙感監(jiān)測應用標準體系”的編制應緊跟國際國內(nèi)遙感技術發(fā)展走勢，依據(jù)《GB/T⑤13016—2009 標準體系表編制原則和要求》[4]和公安部制定的《中華人民共和國公共安全行業(yè)標準:公共安全行業(yè)標準體系表編制規(guī)則(GA/T 1136—2014)》，以公安信息化建設總體思路為基礎，按照公安遙感監(jiān)測技術發(fā)展與應用工作的特點，兼顧與現(xiàn)行公安業(yè)務及遙感應用相關國家標準和行業(yè)標準的相互銜接，做到目標明確、涵蓋全面、層次清晰、劃分合理、先進實用，保證公安遙感體系的完整性和可行性[6]。

2.2 標準體系框架

根據(jù)《公安標準體系編制原則》和《公安重要地區(qū)遙感監(jiān)測總體設計與建設規(guī)劃》*《公安重要地區(qū)遙感監(jiān)測總體設計與建設規(guī)劃》是高分公安重要地區(qū)遙感監(jiān)測應用(先期公關)項目的研究成果。，參照公安行業(yè)地理空間信息標準體系，把標準體系的一級框架分為：定義與描述類、數(shù)據(jù)服務與管理類、應用服務類、公安遙感專業(yè)類和管理類五大類，能夠涵蓋公安遙感監(jiān)測應用的相關領域，并可隨著研究及應用的不斷深入對標準體系進行擴充與完善(見圖3)。

2.3 標準體系與其他標準的關系

圖3 公安遙感監(jiān)測應用標準體系框架圖

公安遙感監(jiān)測應用標準體系應與警用地理信息類標準、遙感技術類標準以及航天遙感應用類標準密切相關[6]。同時，公安遙感監(jiān)測應用共性數(shù)據(jù)標準是本標準體系研究的基礎。本研究中的定義與描述類標準是以專業(yè)應用對象要素的編碼、應用中的基本術語、縮略語及數(shù)據(jù)字典標準為主要內(nèi)容；數(shù)據(jù)服務與管理類標準為之后應用服務類標準中平臺與系統(tǒng)的建設提供了數(shù)據(jù)規(guī)范的基礎；公安遙感專業(yè)類則主要面向公安各警種業(yè)務需求及信息加工要求，規(guī)定高分遙感數(shù)據(jù)的信息產(chǎn)品深加工和信息提取標準流程；管理類方向為公安遙感應用服務提供維護與管理的規(guī)范標準。本體系確定的5個層次的遙感應用標準與公安管理法規(guī)標準、信息技術及公安地理信息標準、遙感數(shù)據(jù)標準及其他標準一起，構成完整的公安遙感監(jiān)測應用標準體系框架(見圖4)。

實驗材料碳鋼，加工為50 mm×50 mm×10 mm方形，將純鋁熔化成鋁液，浸鍍溫度750℃。將方形鋼塊進行除油、除銹后在鋁液中分別浸30 s、1 min、5 min、2 h后用光學顯微鏡、掃描低碳鋼熱浸鍍鋁得到的界面均呈鋸嵌入鋼基體中，界面化合物層厚度起伏性較大，化合物呈樹枝狀向鋼基體中；隨著浸鍍時間的延長，界面逐漸由彎曲變得平直，鋼向鋁中擴散較片分析結果一致。明顯，鋼在鋁中形態(tài)逐漸變大，化合物層總體呈現(xiàn)向鋼中生長態(tài)勢。電鏡觀察鋁鋼復合界面，確定浸鍍時間。在相同浸鍍時間測試其電導率。

圖4 公安遙感監(jiān)測應用標準化體系與其他標準的關系

2.4 標準體系構成要素

2.4.1 定義與描述類標準規(guī)范

定義與描述類標準編制遙感領域通用標準和公安行業(yè)專用的以定義和描述為對象的標準。定義與描述類主要包含4個子類：術語、縮略語、分類與代碼和數(shù)據(jù)字典。

術語類包括攝影測量與遙感術語標準、公安遙感應用基本術語標準等；縮略語類包括遙感縮略語等；分類與代碼類包括地理信息分類與編碼規(guī)則、公安遙感數(shù)據(jù)分類與代碼規(guī)范等；數(shù)據(jù)字典類包括公安遙感信息要素數(shù)據(jù)字典等。

2.4.2 數(shù)據(jù)服務與管理類標準規(guī)范

數(shù)據(jù)服務與管理類標準針對與公安遙感應用有關數(shù)據(jù)的格式、制圖、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫建庫等方面所制定的標準。數(shù)據(jù)服務與管理類標準分為13個子類：數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)采集與更新、數(shù)據(jù)共享、遙感圖像校正、歸檔與分發(fā)、數(shù)據(jù)庫、目錄、檢索、元數(shù)據(jù)、地圖選用、制圖規(guī)范、專題地圖、GPU加速[6]。

數(shù)據(jù)格式類包括信息交換用圖像數(shù)據(jù)格式、公安遙感應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)產(chǎn)品格式等；數(shù)據(jù)采集與更新類包括公安遙感數(shù)據(jù)采集與更新內(nèi)容、公安遙感數(shù)據(jù)采集與更新技術、公安遙感數(shù)據(jù)采集與更新管理體系等；數(shù)據(jù)共享類包括遙感衛(wèi)星原始數(shù)據(jù)記錄與交換格式、地理空間數(shù)據(jù)交換格式、公安遙感應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)產(chǎn)品交換格式、公安遙感應用服務平臺數(shù)據(jù)交換規(guī)范等；遙感圖像校正類包括系統(tǒng)級幾何校正、系統(tǒng)級輻射校正、幾何精校正、輻射精校正、正射校正等；歸檔與分發(fā)類包括遙感數(shù)據(jù)歸檔、航天遙感數(shù)字產(chǎn)品存儲條件、遙感信息基于網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)分發(fā)規(guī)范等；數(shù)據(jù)庫類包括公安遙感數(shù)據(jù)應用數(shù)據(jù)組織與數(shù)據(jù)庫命名規(guī)則、公安遙感應用數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)更新、公安遙感應用數(shù)據(jù)庫建設規(guī)范等；目錄類包括遙感衛(wèi)星要素編目規(guī)范、遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品目錄規(guī)范等；檢索類包括航天遙感數(shù)據(jù)編目檢索方法、公安遙感應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)檢索標準等；元數(shù)據(jù)類包括遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品的元數(shù)據(jù)標準、公安遙感應用元數(shù)據(jù)等；地圖選用類包括公安遙感基礎地圖選用技術要求等；制圖規(guī)范類包括警用地理信息地圖配圖規(guī)范、遙感影像平面圖制作規(guī)范、公安遙感解譯圖像制作規(guī)范等；專題地圖類包括專題地圖信息分類與代碼、公安遙感數(shù)據(jù)專題圖制圖規(guī)范等；GPU加速類GPU加速算法技術導則等。

數(shù)據(jù)服務與管理類系列標準將公安遙感應用整個流程中有關數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)管理方面的技術要求進行了規(guī)范，為進一步建設公安遙感應用平臺奠定了良好的基礎。本系列標準框架的制定參考了地理信息方面的標準體系以及已有的軍工標準。

2.4.3 應用服務類標準規(guī)范

應用服務類標準涉及了公安遙感應用服務平臺和示范系統(tǒng)的基礎規(guī)范和建設標準。從平臺的軟硬件出發(fā)，包含網(wǎng)絡建設、專家知識庫、技術文檔等方面的標準規(guī)范。該系列標準體系的制定有助于公安機關全面、系統(tǒng)地建設遙感應用平臺和示范系統(tǒng)，為整個遙感監(jiān)測應用系統(tǒng)建設提供支撐，對數(shù)據(jù)格式、數(shù)據(jù)庫建設、系統(tǒng)建設、平臺建設、信息安全保障建設及系統(tǒng)管理等方面進行標準化規(guī)范，以提高遙感信息的應用效果和價值。

2.4.4 公安遙感業(yè)務類標準規(guī)范

公安遙感業(yè)務類目前設計包含公安禁毒、公安反恐、公安邊防、公安應急4個子業(yè)務方向，隨著遙感技術在公安工作中的深度應用，公安遙感業(yè)務類標準將不斷擴展。業(yè)務類標準主要面向公安各警種業(yè)務需求及信息加工要求，規(guī)定高分遙感數(shù)據(jù)的信息產(chǎn)品深加工和信息提取標準流程，規(guī)范公安領域遙感數(shù)據(jù)及其信息產(chǎn)品與深加工產(chǎn)品的加工、存儲、共享與交換等各個方面[5]，為遙感技術在公安各警種的應用以及遙感信息與公安業(yè)務的整合和增值信息生產(chǎn)提供服務。

2.4.5 管理類標準規(guī)范

管理類標準是確保公安遙感應用平臺及示范系統(tǒng)能正常運轉(zhuǎn)的保障。本系列標準包含產(chǎn)品分級與規(guī)范、測試與檢驗、一致性測試、質(zhì)量評價、保密類以及安全類，對系統(tǒng)平臺的維護管理起著重要作用。

3 結論

公安遙感監(jiān)測應用標準體系表的制定遵循指導遙感在公安領域應用的原則，能夠促進公安遙感應用標準化工作范圍內(nèi)的標準組成達到科學合理。公安遙感監(jiān)測應用標準體系面向公安業(yè)務需求，以公安信息化建設總體思路為基礎，所列標準不僅符合當前技術發(fā)展水平，還略有超前，它將隨著遙感技術的發(fā)展和公安遙感應用的深入推進而不斷調(diào)整、補充和完善。公安遙感監(jiān)測應用標準體系從技術到框架，從平臺到系統(tǒng)，以全局化的較高角度對公安遙感應用的整體工作予以指導，保證公安遙感體系的可行性和完整性，為實現(xiàn)全國各省、市、縣地方公安遙感監(jiān)測應用奠定基礎。

[1] 郭經(jīng).我國遙感衛(wèi)星系統(tǒng)標準體系框架研究[J].航天標準化,2012(3).

[2] 麥綠波.標準體系構建的方法論[J].標準科學，2011(10).

[3] 麥綠波. 標準體系方法論中程序模塊的理論和方法[J]. 標準科學，2011(11).

[4] 楊清華.遙感地質(zhì)調(diào)查技術標準體系研究與進展[J].國土資源遙感, 2013，25(3).

[5] 李傳榮,唐伶俐,賈媛媛,王新鴻,錢永剛.我國遙感技術標準體系框架研究[J].衛(wèi)星應用， 2014(11).

[6] 林劍遠,李春光,郭瑛琦.城市精細化管理遙感應用標準體系研究[J].建設科技,2013(2).

[7] 王晉年,顧行發(fā),明濤,周翔.遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品分類分級規(guī)則研究[J].遙感學報,2013,17(3).

(責任編輯 陳小明)

2015年國家重大專項“高分公安重要地區(qū)遙感監(jiān)測應用示范系統(tǒng)一期”。

陳文靜(1976—)，女，河北人，信息技術與網(wǎng)絡安全學院副教授。研究方向為無線通信技術。

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