地理信息系统是一项以计算机为基础的新兴技术，它的应用已经渗透到各行各业。远程视频监控是指能够接收采集自远程现场的数字视频信号，实时传送到监控中心，在监控中心对现场进行远程监视，控制远程摄像机动作，并能够根据需要对采集到的数字视频图像进行分析、处理和识别。将视频监控系统与地理信息系统结合，既可以发挥视频监控系统实时图像可视化的优势，又可以充分发挥GIS管理空间数据的特点，让管理人员能够全面地了解监控对象的空间分布状况，使图像管理与数据管理融为一体。
本文整合了GIS、GPS、CDMA、数字音视频压缩传输等相关技术，提出了基于GIS的远程移动视频系统的解决方案，并在中国辐射防护研究院移动车辆视频监控系统应用中进行了验证。
1 系统建设目标
中国辐射防护研究院是中国核工业集团公司所属的一所多学科综合性科研机构，主要从事与核工业辐射防护有关的的科学研究。研究院通过分布于全国各地的移动车辆来监控核辐射情况，并且要知道移动车辆的具体地理位置及其周边的地理环境。视频监控系统需求主要是：以太原作为监控指挥中心，终端是分布于全国各地的移动车辆。系统能够实时传输声音、视频、图像、数据、移动车辆的地理位置数据。GPS系统能够导航和定位，其信息和数据能够让车载人员和指挥中心人员实时获取。
根据需求分析，系统采用先进的图像处理技术，利用公共CDMA 1X无线数字移动通信网络，完成视频图像的实时传榆，同时将卫星定位系统、地理信息系统、无线移动通信网络、本地视频监控和计算机网络有机地融合为一个整体，构建一套应急联动支援、视频监控、指挥调度、远程会议等功能于一体的远程移动无线视频GIS监控系统。
·将通信指挥、目标定位、电子地图、视频图像传榆、计算机网络、视频会议等功能组成实现对广域空间的流动体的实时、连续监控、指挥与管理。
·采用大比例尺电子地图，实现对移动目标的高精度定位，矢量／标量地图兼容。
·采用先进的视频图像数字压缩技术，解决无线移动通信信道的视频图像高速传榆。
·通过C／S的方式，实现GIS信息、定位信息、图像信息等数据的发布和访问。
·系统终端采用大容量的电子存储，满足用户对历史对象以及证据数据保存的需要。优化的系统集成管理软件，实现并提高相关领域应用的辅助决策与指挥功能，提高处理突发事件的快速反应能力。
2 系统架构及特性
2．1 系统架构
系统由视频车载移动终端、无线通信及监控终端几个主要部分组成。
2-2 特性
1)多种数据兼容的实用性。指挥中心可以远程获取受控车辆上摄像机的实时图像或存储器中的图像数据以及移动目标的地理信息。指挥中心获取终端图像与地理信息有两种方式，一是由指挥中心发指令主动调用信息；二是终端实时回传信息， 中心连续显示。
2)快速反应的综合性。系统指挥中心平台能够显示多个车辆点的位置，建立多层次综合数据库， 当车辆发出指挥请求时，依据各种数据做出科学陕速决策，并保证上下级的互动指挥能力
3)多方位的通信兼容性。系统兼容各种类型的移动通信网络接口，以CDMA移动通信网络为主，并适应3G网络发展，灵活构建移动网络信息传榆平台；系统能够基于互联网络实现远程广域的定位、视频和指挥等信息的发布与访问。
3 系统应用说明
3．1 实际应用解析
·在监控中心通过构建移动视频系统设立指挥中心平台，并提供总体系统的服务器支持。
·在移动车体内安装1台摄像机和1台可移动无线监控定位卫星终端，摄像机的模拟视频信号经终端压缩编码为数字信号经CDMA1X网络实时传至中心平台。
·GPS信息经CDMA 1X网络实时传至中心平台。
·不固定的人员通过笔记本电脑或PDA无线上网方式察看监控的图像和GPS位置。
·指挥管理中心人员通过Internet登录系统平台实时显示各监控点实时现场情况。
·终端产品视频、GPS传输线路利用CDMA 1X和Internet网络传输与指挥平台进行实时沟通交流，完成远程指挥会议或应急支援任务。
3．2 具体指标
1)整个平台具有友好、完备的数据加载和维护功能，可随时在地图上根据经纬度查看车辆位置设置，要求车辆所在城市具有市区缩放，公路网要求有国道和省道， 以及周边地理标识。
2)电子地图是矢量图，无限缩放，不失真，并且可测两点的距离。比例要求：全国1：100万、市区1：l万。
3)GPS系统要求抗干扰性强，定位成功率高，误码率低，处理和传送到中心的时间不得超过1 s。
4)车载GPS设备加有与之相连的可读Ic卡的PDA手机，可随时将器材动态信息发送回中心。
5)如果实际地理状况变动，比如增加了新设施，建设了新公路和桥梁等，根据需要可制作电子地图，设置地理位置信息等。因此，系统需要长期维护。
4 系统实现
4．1视频与地图集成
视频和GIS是系统中主要的数据源，两者在结构、格式、采集、存储、检索．管理等方面具有各自的技术体系 如何将其有效集成，方便地进行交互检索，是本系统的一个重点。将视频信息与地理信息整合是个新兴的研究方向，孔云峰教授(2007)提出了公路视频GIS的解决方案，其研究成果对本系统的开发具有借鉴价值。他认为，视频与GIS集成的数据模型基本原理是建立空间位置y)与视频帧( 之间的逻辑关系。实现方式有两种：其一是将空间位置、方位、速度等信息进行音频调制，并存储在视频数据的一个声道中，播放视频影像时，再将空间数据音频解调；其二是为视频影像建立专门的
元数据，描述特定视频帧与地理位置的对照关系。考虑到视频影像采集是一个连续过程，可以使用插值方式获得所有视频帧的空间位置。在系统中，笔者将移动车辆的地理位置( 】，)与和视频帧( 或 之间建立对应关系，通过移动车辆的地理坐标来调用其相应的视频文件。为视频文件建立影元数据；通过内插计算所有视频帧的地理位置 。
4．2 GIS平台选择
MapX是Maplnfo公司向用户提供的组件式GIS软件产品，符合当今GIS软件发展的最新潮流，具有技术上的先进性。MapX 带有强大地图分析功能的ActiveX 控件产品。由于它是一种基于Windows操作系统的标准控件，因而能支持绝大多数标准的可视化开发环境如VisualC“、Visual Basic、Delphi、PowerBuilder等。编程人员在开发过程中可以选用自己最熟悉的开发语言，轻松地将地图功能嵌入到应用中，并且可以脱离Maplnfo的软件平台运行。鉴于MapX 的强大功能和其方便易用的特性， 以及与视频监控系统设计的软件兼容方便，我们决定系统采用Visual Basic开发，通过ActiveX技术调用MapX。