张培晶， 谢晓专， 宋 蕾

(1.中国人民公安大学，北京 100038;2.北京警察学院，北京 102202)

0 引言

随着社会交通设施与信息化的迅速发展，人、财、物、信息大流动，跨地区、大范围的流窜作案日益凸显，传统的人力密集型摸排侦查手段已不能适应新形势的发展，借助新兴技术工具与情报分析方法，突破犯罪预防与侦查困境，成为必然选择。犯罪分析的本质是通过分析大量犯罪情报信息，寻找犯罪线索之间关联性，识别出犯罪模式与犯罪趋势，探索犯罪侦查与犯罪预防对策的过程。犯罪空间分析是犯罪分析的重要方法，对于大范围的跨地区的流窜作案以及陌生人之间的侵害案件非常有效。所谓犯罪空间分析就是指犯罪情报分析人员或侦查人员通过阅读大量犯罪报告或其他犯罪情报，并结合发案地区的地图或地理信息系统(GIS)，以寻找犯罪案件之间的内在联系，确定某种特定犯罪模式和潜在嫌疑人的所在区域，以获得案件的突破口的过程［1］。基于警用地理信息系统(PGIS)进行犯罪空间分析，有助于充分关联和利用公安信息资源进行综合分析，并通过形象的、可视化的方式呈现分析过程与分析结果。目前西方发达国家已然充分意识到GIS在犯罪分析中的重要作用，正如美国著名律师Janet Reno在犯罪分析图形研讨会上所言：“为什么要使用GIS?——我们的目标是减少和避免犯罪，减少受害者，惩罚犯罪，最大限度利用有限的资源。GIS可以帮助我们实现这个目标。GIS使我们能够判断犯罪高发区，并从根本上减少和避免犯罪的发生。相信在不久的将来，每个安全和法律执行部门都将体会到 GIS带来的巨大益处［2］。”本文拟总结和探讨PGIS在犯罪分析中的主要应用方式。

1 PGIS平台

警用地理信息系统平台(Police Geographic Information System Plat－form，简称 PGIS)是“金盾工程”二期提出的重点建设的三大高端应用平台之一，是公安信息资源整合和深层次应用的技术平台。它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重要信息化基础设施，可以有效地拉动公安信息整合、信息共享，实现部、省、市互联互通，全面提升公安信息化应用水平。此前，在金盾工程一期建设中，一些地市公安机关虽然已经开展了警用地理信息系统的初期建设，但是由于缺乏统一的规范和指导，建设上存在一些问题。例如，各警种、各部门多头建设，缺乏有效的共享机制;不能实现跨地区的地图信息访问和共享，不利于协同配合与整体作战;警用地理信息系统与业务系统结合和应用水平较低等等［3］。2008年开始，公安部暂缓了各地警用地理信息系统建设，并于2009年初按照“统一标准、统一软件、统一平台”的建设思路，组织相关单位联合攻关，统一研发全国PGIS平台软件。公安部于2010年正式发布警用地理信息系统平台软件1.0版本后，我国公安系统警用地理信息系统平台的建设和使用开始真正起步。截至2010年底，全新的警用地理信息平台软件已经开始在全国100多个地市试点应用。这批示范建设单位正在以警用地理信息系统为平台，对公安机关现有各类信息系统进行全面整合，实现了公安内部信息围绕地理位置要素的资源共享。

2 PGIS在犯罪分析中运用的基本原理

PGIS在犯罪分析中有广泛的应用，PGIS具有强大的可视化表达、空间分析和数据综合能力，采用先进PGIS技术对公安信息的基本要素(居住地、人员、案事件、机构、物品)进行管理，有助于有效地利用公共安全资源，打击和预防犯罪，保障公共安全。PGIS在犯罪分析中的应用主要包括犯罪制图、空间分析、关联分析三个方面。三者各有侧重，相互补充，能够大大提高犯罪分析的效益，优化案件侦查和犯罪预防决策与行动。

2.1 犯罪制图最早基于地图的犯罪分析形式

犯罪制图是运用PGIS进行犯罪分析的思想基础。犯罪制图(crime mapping)，即以空间地理信息为参照，操作与处理犯罪数据，以可视化形式显示、输出对特定用户有用的信息的过程［4］。犯罪制图显示的数据来源于地理数据库中已有数据和空间分析运算之后产生的新数据。早期的犯罪制图是将犯罪地点标注在纸质地图上，然后用肉眼观察其中的犯罪热点地区或犯罪模式，为犯罪预防或犯罪侦查提供帮助。完整的犯罪制图不仅仅是简单地将犯罪数据显示在地图上，还包括将情报学、侦查学、犯罪学、制图学与地理信息系统等理论技术结合在一起，作为一种有效的情报分析和侦查方法(工具)，以有效地打击、预防和控制犯罪活动［5］。基于 PGIS的犯罪制图，是利用PGIS强大的空间数据可视化和图像化功能，将犯罪空间数据和犯罪空间分析的结果以地图和图表形式展现在用户面前，可以实现分层次的可视化表达，并通过图层的叠加和撤销来进行综合展示或专题展示，使决策者能够定性地、直观地、形象地了解空间数据分布情况和潜在的分布规律，以更有效地干预、预防和抑制犯罪活动。

2.2 空间分析

运用PGIS进行犯罪分析的实质是以空间分析为纽带进行数据分析。犯罪空间分析(Spatial analysis of crime)是针对犯罪主体或客体的空间分析，是以与案件相关的人、物、案(事)件的空间位置和形态为基础，以空间数据运算为支撑，提取与产生新的空间信息的犯罪分析技术，特别是获取犯罪分布规律、犯罪空间演变趋势、犯罪热点聚集情况等隐含的犯罪空间信息，以服务于犯罪侦查和犯罪预防等辅助决策。完整的犯罪空间分析涉及地理学、犯罪学、数学模型学、统计分析学、环境科学以及犯罪心理学等多学科知识，是这些学科研究成果的综合应用。PGIS能够提供丰富的空间分析工具，可以通过对有关地理要素数据的计算、展示和简化等方法，来分析和研究空间对象的位置、空间对象的属性特性及其相互关系。在此基础上，还可以进行深入的空间数据挖掘，以发现更多的空间规律与规则，包括空间分布规律、空间关联规则、空间聚类规则、空间特征规则、空间演变规则等，可以用于海量数据下的犯罪空间分布规律的发现，是一种全局性的描述，也是一种概然性的分析，具体涉及犯罪环境相关性分析、犯罪热点分析、犯罪趋势预测等等。

2.3 数据关联分析

基于PGIS的犯罪分析的核心是基于PGIS来集成犯罪数据，发现数据之间的关联，并予以可视化呈现的过程。关联分析是深入挖掘各类情报信息之间的关系，将这些情报信息按照其关联组合起来进行综合研究，把握分析对象的功能与结构的过程。其实质是挖掘已知的零散、残缺的信息片段之间的关系，形成完整的关系网络图，证实人、案、物之间的关系，还原犯罪活动原貌，揭露真相的过程。与独立GIS系统只能提供简单的空间分析和犯罪制图不同，PGIS平台可以对接公安网内各类已有的信息资源数据库和业务系统，实现信息资源和业务功能的资源共享和综合利用。系统通过公安五要素中的位置将其它要素关联起来，实现人、案(事)件、场所、物品与地理位置的快速关联，发现隐藏的关系或规律，从而辅助情报分析人员进行综合分析判断，提高犯罪预防与侦查能力。

3 PGIS在犯罪分析中的主要应用

基于PGIS犯罪分析可以应用于宏观的战略决策，也可以应用于具体的战术行动。前者是针对某类犯罪活动的空间分布规律和变化趋势的分析，用来发掘、把握治安现状与发展态势，为公安机关部署警力、配置资源、确定工作重点与方向、打防管控犯罪提供决策依据。它着眼于长期的战略问题，用于实现高层次的执法目标，其突出特点是时间空间跨度大［6］。后者主要针对系列案件或涉及多场所案件的侦破分析，帮助侦查人员确定犯罪模式，或根据特定的犯罪模式进行案件串并，就该系列案件未知的犯罪人的落脚点可能的区域、或该犯罪人可能继续犯罪的区域作出判断，从而帮助侦查人员缩小侦查范围、提高侦查工作效率。

3.1 战略分析

1)犯罪热点分析

犯罪热点分析是通过将一定时期内某类犯罪现象高度集中区域进行可视化表达，发现犯罪热点的空间分布形态，并结合犯罪热点地区的地理和社区特征，找出其成为犯罪热点的原因。其最终目的是辅助公安部门制定并采取行之有效的对策，对热点地区及其相邻地区进行警务干预，以改变犯罪环境、防控并减少犯罪［7］。其内容主要有三：一是犯罪热点识别;二是犯罪热点成因分析;三是犯罪热点转移分析。犯罪热点分析首要任务是生成犯罪热点图，犯罪热点图是反映犯罪热点分布形态的制图，适用于同一类型案件的批量分析和展示，是对海量空间数据分析后的制图输出。调查人员可以通过PGIS平台嵌入的等密度分析、核估计分析、聚类分析等空间分析工具，生成多种类型的犯罪热点效果图。在寻找到热点区域后，分析人员接下来需要利用警用地理信息系统对它进行形态分析。其次，犯罪热点分析还需要结合经济、人口、社会环境等方面因素，进行犯罪热点成因分析。需要指出，PGIS平台可以直接与公安网内资源进行对接，实现某一地区重点人口、重点场所等信息的共享，并且随着公安信息化的不断推进，这些数据具有较强的时效性和可靠性，为我们更好地分析犯罪成因，预测、预防犯罪的发生提供支持。另外，分析人员还可以通过将不同时间段内的热点状态实现多帧回放来实现犯罪热点的时序分析，时序分析可以直观地展示出犯罪热点的转移变化情况，为犯罪治理决策提供依据。

2)犯罪趋势分析与预测

通过对某类犯罪专题数据进行分析并通过PGIS地图可视化呈现可获得犯罪趋势变化图。例如对重点人员数量变化趋势、犯罪案件数量变化趋势、监管人员数量变化趋势、毒品犯罪变化趋势等进行分析，获取人、事、物等发展变化趋势，并通过PGIS地图可视化呈现，从而直接、形象地展示各个区域范围各类犯罪案件或人员的变化发展趋势概况。情报分析人员可据此了解某地治安情况、某类犯罪变化趋势情况并进行预测预警。犯罪趋势分析与预测还需要借助时空数据模型的研究，通过事先给出合适的犯罪时空数据的组织方式，建立基于时间序列的犯罪预测模型，并通过历史样品数据的拟合检验来调整和完善预测模型，最终形成较高精度的趋势预测方法。PGIS平台可以将预测模型推演出的研判信息制作成预测区域地图或预测网格地图，便于公安机关掌握案件变化规律，进行决策部署。

3)案(事)发地点(区)环境信息分析

为什么某类案件在某个区域内频繁发生?负责管辖此区域治安工作的是哪个警察机构?案发所在区域是政治中心区，还是商业区，亦或是居民区?该区域治安情况如何?在此区域内是否有重点关注人员?很显然，PGIS是直观地回答上述问题的最佳工具。PGIS可以显示大量数据，例如道路，桥梁，公车站，电话亭，火车站，加油站，栅栏，政府机关，公安机关，居民住宅，医院、人口信息，统计数据，等等，用分层管理的方法可以随时打开或关闭各种数据图层，使得显示更加清晰。通过PGIS，能够实现案(事)发地点(区)环境信息快速查询与分析，例如迅速查询案发地、犯罪嫌疑人所在地、被害人所在地、证人所在地、车辆所在地、事故发生地等周边的重要信息，包括公安派出所信息、社区民警信息、巡逻民警位置信息、消防中队的信息、重点单位信息、重点人口信息等，这些信息存储在公安业务数据库中，可将这些数据接入PGIS，并通过图标、颜色等进行形象的呈现，从而有助于针对案事件进行相关的环境分析，挖掘周边环境与案事件的关系。

4)多类犯罪信息图层叠加分析

基于PGIS图层叠加功能，可以对多类犯罪数据进行叠加分析，以发现各类数据之间是否存在内在的联系。例如，将枪击案件的频繁发生与毒品交易案件在一段时间内的空间分布状况进行叠加分析，发现毒品案件发生频繁的地方也是恶性凶杀案的高发区;将长期积累起来的案件分布数据和警力部署数据展现在地图上进行叠加分析，能够找出警力部署漏洞，辅助调整警力分布;将某个警区的交通密度分布图与报警电话分布叠加分析能够发现报警与交通密度之间的关联;将盗抢案件分布图与某外地人口集散地分布图叠加，可发现两者之间是否存在内在联系;将偷窃案件的分布图与特定时间、地点(如上下班高峰期在主要交通枢纽)叠加分析可发现两者之间的关系;将某种案件案发地点数据图与该区域的气象数据进行叠加分析，能找到某种类型的案件的发生率与天气状况之间的联系，等等［2］。显然通过各类犯罪信息图层的叠加能够直接发现这些信息之间的关联。

5)其他专题分析

在犯罪分析中，对于高危人群、特殊人口、重点人口、外来人口、人口密度等的分析非常重要，通过PGIS，运用图层、颜色、图标等直观显示各区域上述人口的分布规律，直观显示统计数据，对于采取犯罪防范或抓捕措施，处置突发事件，制定安全保卫活动方案等具有重要价值。

3.2 战术分析

1)数据碰撞分析

数据碰撞，又称多点碰撞，指对系列案件进行有效串并案后，通过犯罪行为与其活动时空相关的原理，提取发案时段对应发案地的社会化信息数据，然后对多个发案时空点的数据进行批量比对，找出其中相同者，即可列为嫌疑人。一般情况下，社会普通人员与犯罪时空巧合的可能性在2～3个点是可能存在的，但在4～5个点碰撞后其概率极小［8］。在PGIS中存在有各类警务信息资源库。公安人员可以将需要关注的人、事物、案件等重要属性与信息资源库中的信息，进行各种关联数据碰撞，通过比对分析后，可以得到新的情报信息，并在PGIS的电子地图上可视化展现，为侦查工作提供有力的依据并且能满足抓捕嫌疑犯等工作需要。PGIS使情报信息和其他属性信息有效地融合，利用GIS技术能很好地为情报工作服务，提高警务工作的效率和效益。

2)时空分析

任何事物都处在一定的时空之中。人们在运动过程中不可避免地留下许多“痕迹”，时刻存在着能反映人们活动情况的时空轨迹。公安机关通过所管理的各类社会化信息资源，可以充分挖掘人们的时空轨迹。而任何案件的发生也有其存在的时间和空间，根据犯罪嫌疑人实施犯罪过程中的活动情况，就能够得到犯罪轨迹。这些轨迹都能在PGIS的电子地图上可视化乃至动态展现出来，这对公安部门直观了解和精确预测犯罪嫌疑人的犯罪预备、犯罪实施以及犯罪逃跑的活动情况有至关重要作用。由于几乎所有的案件都包含地址信息，可利用PGIS中的空间查询模块将案件信息在空间定位，这也是将案件信息进行空间分析的基础。在系列性案件中，时空轨迹与犯罪轨迹的结合尤其显得特殊，它能反映出作案人的活动情况与多起案件之间的关联。时空条件作为作案人活动的重要特征，往往会随着作案人的活动而发生时空位移，时空轨迹会继续延伸，这些位移能在时空轨迹中有所反映。因此，嫌疑对象的时空轨迹也就区别于其他人群而成为揭示犯罪轨迹的专用“路标”，通过时空轨迹与犯罪轨迹的有机结合，就能进行有效的时空定位，发现犯罪线索［5］。

3)连线分析

连线分析是情报分析过程中常用的一种案件关联分析方法，调查人员通常把关于人、物、案、事件的信息片断看做节点，把信息片断之间的联系看做连线，通过在“点”间连“线”的方式，将多个信息片断联系起来，来挖掘节点之间暗藏的关联关系。连线分析也可以用于将多起案件串并为同一犯罪嫌疑人实施的系列案件［9］。调查人员可以通过PGIS平台开展空间连线分析，即将涉案人员、涉案物品、案事件等节点基于空间位置在地图上标注出来，然后按照某种规则进行点间连线，构建人的空间连线图、物的空间连线图、案事件的空间连线图，以及人、物、案、事件四者之间任意点的空间连线图。在日常工作中，数据的积累是很重要的，但还要进行认真的数据挖掘和分析。PGIS平台为连线分析提供了数据整合和展示平台，使得基于空间位置的连线分析变得快捷、直观，便于犯罪情报分析人员结合自己的知识、判断与空间分布特征来分析研判，发现犯罪模式。警方可以据此明确下一步的案件侦查方向，并采取积极有效的措施。如图1，在PGIS地图上标出车辆失窃地点与找到地点，有助于发现盗贼的运车路线，进而可在重要的路口布设检查站，出其不意地给倒车团伙以有力的打击［2］。

图1 一起系列偷盗汽车案件空间连线分析［2］

4)定位与管辖匹配分析

定位与管辖匹配分析是PGIS的基本功能，主要实现快速空间定位并自动匹配案件管辖区域，具体包括：(a)地点定位。根据报案信息或报案呼入电话定位案发地点，根据犯罪嫌疑人或被害人的手机号在地图上实现人员定位，根据GPS信息在地图上定位车辆轨迹等，并从预案库中调出预案或自动标出最小包围圈或控制区域。(b)管辖范围匹配与指挥决策。在案件、人员或事故空间定位的基础上，PGIS系统自动匹配管辖区范围，并向具有管辖权的处警单位发布情报指令或提示信息，从而实现精确定位与快速布警。

5)路线与指挥调度分析

在定位与管辖匹配的基础上，PGIS还可以自动、精确计算管辖区内距离案事件发生地最近的派出所、巡逻车辆等，并指示出警的最佳路线，回答哪条路是最佳路径?这条路线要通过哪些路口?通过多少个路口?大致需要花费多长时间?如果出现路障，怎么办?从而为设计进攻路线，准备警车，划定控制区，准备消防设备，设定疏散路线，快速调动警力及时处置案事件等提供依据。

在处置对周边群众具有较大影响的重大案件或突发事件时，PGIS可以直观、准确、简练地表达指挥意图，高效且精确地指挥群众的疏散路线和寻找紧急避难所。若有伤亡人员，自动计算案事件发生地到最近的医院应走哪条路线，等等。

在指挥处置建筑物内部案事件及在建筑物内抓捕犯罪嫌疑人时，可通过建筑物的平面图、立体布局图、三维布置图等，结合监控录像信息指挥行动，并可根据建筑物内间隔距离等计算射击角度等。

4 结语

PGIS平台在各类公安业务中的深入应用还在不断探索中，PGIS平台服务于案件侦破、犯罪分析和预防等方面实战能力还未得到充分发挥，本文旨在总结和归纳一些服务于犯罪分析和预防的分析维度，为PGIS平台在犯罪分析中的充分应用提供一些思路。未来的基于PGIS的情报作战方式将日益多元化，并向移动作战、动态作战方向发展，一方面，公安业务数据库、视频监控信息、卫星定位信息、移动通讯信息等各类信息将与PGIS集成，实现动态集成分析，另一方面，依托移动通讯终端，例如将PGIS安装于3G通讯设备，形成移动的GIS平台，并通过无线方式直接访问情报信息系统中的数据，实现移动作战，民警可以在野外采集情报信息，随时随地录入诸如门牌号码、案发时间/地点、可疑人员信息、重要建筑与道路信息等等，可以随时察看巡逻警车的准确位置，同伴的位置，指挥车的位置;可随时进行情报分析研判并发布情报指令，等等。毫无疑问，PGIS与各类信息技术的集成应用将掀起新的警务革命，开发强大的PGIS平台，培养民警基于PGIS平台的犯罪分析能力，是推进科技强警与情报主导警务战略的重要举措。

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