在过去十余年里，地理学在警务中的应用迅速拓展， 而此中地理信息系统（GIS）的应用效果最为显著。研究者借助GIS既可绘制地图，又可分析犯罪数据与公共安全数据的时空属性。

当前，GIS在美国警务活动中的应用非常值得学习和借鉴，笔者考察了一些典型的应用方式，并作初步探讨，供同行参考。本期我们将介绍地理信息系统（GIS）在美国警务中的一些应用。

（一）利用GIS软件确认和分析犯罪热点/热区

GIS软件和相关的绘图与分析工具经过开发后，能融合复杂的统计软件，从而精确的确认和分析犯罪热点及测评无规则和变化的图样。此外，研究者使用空间分析，可以设计解决问题的方案，减少犯罪和维持次序。确认犯罪热点有一套程序，具体包括制作点位图（此不赘述）、密度图和使用空间统计测评等步骤。

1. 制作Kernel密度图

Kernel密度是一种用于绘制犯罪热点的标准工具。犯罪分析师用来定义搜索范围和生成的网格如何表征。

分析员使用Kernel密度图来确认犯罪热点，犯罪高度集中的区域在密度图中会被突出显示。带有网格绘图功能的GIS插件，如ArcView空间分析软件能够用于制作密度图，又如CrimeStat也具有Kernel密度图分析功能，能够分析事件或“点位”，且这是一款免费软件程序。

分析师首先调取显示犯罪事件（或报警事件）的点位图，然后将设定的网格置于该图上，密度图便形成了。这时每单元格就根据事件（点位）分配分值。分配分值时亦考虑周围单元格或者分析师确定的搜索范围内的点位数，高分值表示某犯罪高发的特殊区域。这种绘图技术的成果就是一张网格图。每个单元格会根据单元格的分数值显现不同的颜色。高分值的单元格为鲜红色，表示高犯罪率，而犯罪率越低的区域色调愈冷。

图1是2007年华盛顿特区北起华盛顿医疗中心，南至白宫，西起Dupont环，东至Le Droi t 公园的抢劫案的犯罪热点图。近年来，靠西北的Adams Morgan-Columbia Heights片区、居中部的U /Shaw片区和靠北的中国城已中产化，凶杀案发案率虽有下降，但抢劫案依然是个问题。热点图可助警方在热点涉及的地方和街道配置资源及解决犯罪问题。

图2为华盛顿特区中国城附近部分区域和街道所分布的犯罪热点。在地铁站入口处抢劫案发案率较高，往北两个街区外的区域热点密度也较高。热点涉及的受害人都使用了ATM机，时间在傍晚或深夜。根据分析和对策，此后银行将ATM机限于白天使用。

2. 进行空间统计测评

分析师如欲制作犯罪地图，须先确定地图的尺寸。犯罪地图制作好后，空间数据分析软件便能实施统计测评，该软件有助于确认犯罪高发区域，并分析犯罪数据。统计测评有助于发现犯罪集中于地图中的哪些特定区域，与犯罪偶发区形成对比。一旦确认热点，分析师可调阅相关事件报告，从而找到不同事件在时空之间的联系。

近年来，空间分析软件之长足发展使研究者能实施更精确的犯罪热点分析。利用这些软件，研究者能确认犯罪热点、指导警务活动、预防犯罪，但有效的预防犯罪仍需执法机构聘用分析师。目前有两种可实际应用的空间统计分析软件：CrimeStat和GeoDa。CrimeStat用犯罪地图上的点位数据生成统计数据，从而揭示犯罪集中区域或者特定区域的犯罪级别。有些统计测评能提供单项统计或者数字，它们能描述图中聚集了多少事件。CrimeStat中的邻域指数(NNI)， Moran" s I，和Geary" s C统计能进行空间统计测评。CrimeStat 和 GeoDa还能用另一种类统计方法来比对和分析图中局部犯罪聚集地区。如：查找相邻的数个高犯罪率或低犯罪率的聚集区，或查找与数个犯罪热点相邻的低犯罪率区域。这些统计方法谓为空间自相关本地显示 （LISA），分析师亦能制作LISA地图，以显示犯罪聚集地。

（二）使用GIS软件自动加工地理信息

犯罪数据日新月异，这让分析师很难绘制地图和生成其他成果。日常任务自动化有助节约时间和精确分析，分析师需使用定期更新数据的制图程序。环境系统研究院（ ESRI ） 的 ModelBuilder工具是一种名为 ArcMap1的 GIS类软件的组件。该组件允许进行复杂地理信息加工任务的拖放处理（如：根据地址将点位放置于地图上及编制数据概要），它能帮助分析师高效地完成日常地理加工任务，从而生成各类地图成果。

ModelBuilder的拖放式加工建模环境符合ArcMap9.X 版本标准，它是ArcView 3.x的地理信息加工引导拓展的改进型工具。以往地理信息加工引导在完成数据的空间连接、合并及剪辑等任务时曾受限制，环境系统研究院现将ArcMap的所有功能（如空间分析、地理信息加工）都综合到工具箱中。依靠可认读的系统技术，可捆绑大量的各种工具和任务，如数据输入、加工、数据输出。捆绑复杂任务和自动处理的能力使ModelBuilder成为美国许多犯罪分析师的首选。

使用ModelBuilder进行地理数据编码是因为犯罪数据总是处于不断变化的状态。分析师必须定期将数据进行地理编码，才能利用实时数据。县、市使用其GIS时，情况更为复杂，使用多图层就能确保依靠系统记录中给定的地址来查到地图中的最准确的地址。

使用ModelBuilder进行地理编码的大致步骤是：

（1）调出必要的地理编码图层和地址定位器；

（2）在1个地理数据库中打开所有地理编码图层和地址定位器；

（3）保存输出数据到替代数据库时，将该模型存入地理编码数据库；

（4）为新建立的模型设定参数；

（5）启动，该模型生成“事件1”地理编码特征类型。

图3为ModelBuilder的工具盒添加到地理数据库后该软件界面显示的目录结构；图4显示了为地址进行地理数据编码的操作界面。

（三）利用GIS平衡配置警务资源

马萨诸塞州丹弗斯犯罪分析学家国际协会主席 Christopher Bruce对警务资源配置问题关注了15年，他认为：GIS与其他电脑系统的改进使“警务运行分析”在犯罪分析文献中占有更高的地位，警务运行分析能够有效配置警务资源，同时美国的分析师开始推荐根据地理信息来灵活调配巡逻力量，且当前GIS的技术发展已经超越了其理论水平，其实人们并未充分利用。在为丹弗斯重新规划巡逻区时，他提出通过比对每个巡逻区的报警量占总报警量的比例和每个巡逻区处警用时占全部处警用时的比例，找出超负荷处警的巡逻区，然后利用综合型的计算机模型来调整巡逻区规划，以平衡总报警量、处警时间和地理区域。他认为在规划时，天然分界线是限制条件，如河流、公路和森林。

规划时应主要考虑：

（1）是否应将犯罪热点分配到所有巡逻区，还是将热点分配到一个巡逻区；

（2） 巡逻区边界是否应设在主要街道中间，还是应经过后院或者空地；

（3）邻近住所间整体性的重要程度。

亚利桑那州图森市犯罪分析师Autumn Kistler也做过相同工作。她先创建一种模型来评出该市总处警用时、警情优先度、街道长度、地理数据、人口和反应时间等6个参数的重要性百分比；然后用GIS地图文件（shapefile）将图森市细分成标号网格形式的单元格，接着用ArcMap的摘要功能为每个图形文件算出上述6个参数各自的和。

所有数据都添加到单元格的图形文件后，将图形文件导入Geobalance软件，详细列出软件应读取的6项数据，根据6个参数所占的百分比配置比重；最后再用Geobalance软件程序结合GIS来设计新的警区边界。在综合考虑城市的特点后，图森警局提出要求尽量缩短通行时间和便于警员记忆等条件后得出最佳方案。一年后，图森警局根据每月情况评价了5个警区的报警负荷和工作耗时。工作负荷比率稳定的警区，其比率上下浮动从未超过3%，其稳定的比率和那些经过重新规划研究的警区的工作负荷比率几乎一样。现在，这些警区边界已成功的平衡了警队工作量，确保了警务效率。

图5显示了如何使用Geobalance软件将单元格分配到警区。

此外，作为地理空间技术（Geospatial Technology）的TACAVL在警务资源配置中的应用也特别值得关注。新泽西州东奥伦奇市警局使用战术自动车辆定位器 (TACAVL)后，重案数由2003年的7300件下降到2008年的 2300件，该市作为犯罪活动曾占全州1/3的“15城”成员之一，其成功着实让人惊讶。TACAVL是实时的地理定位系统工具，它既可让指挥员随时都可查看市内各处预防犯罪计划的进展情况，又能提供城市的实时地图；显示所有车辆的地理位置，以便检验车辆是否处于合适的时空点。它的重放功能使警员吸取教训，并汇编出一系列最优方法。TACAVL在警局指挥部所有电脑上都能运用，这样在任何时刻，轻点鼠标便能实时监控城市的各类活动情况，从而科学配置警务资源。TACAVL能确保执行指挥员的命令，也能确保战术预防犯罪周/日计划的当前针对性。如现因非法入侵车辆案件增加，某指挥员欲增加该市北区的警力，从其车载电脑或移动数据终端，监督人员可以登录TACAVL查看下列情况：某警员跟进什么类型的报警，警员跟进的时长、处警结果、附近区域是否人手不足等。如果附近人手不足，那么指挥员可以调配警车至该区域，从而修正巡逻计划的效果。利用TACAVL来得出最优化方案是其重要特色之一。TACAVL常在 CompStat会议上用于研究某起事件。通过点选某个报警，指挥员可看出在事件发生时全市所有具有自动车辆定位器(AVL)功能的勤务单位的位置、警员对问题作何反应以及指挥员是否需要调整应对措施。

图6为TACAVL的空中视图，TACAVL变焦的功能可显示某警车的位置和所处警情的类型。

图7显示了某天所有指向摩托车犯罪调配的巡逻车。点击某车，指挥员可查看警员的活动情况，并能判断能否调用某勤务单位。右下角图例中方块的不同颜色和其后文字说明了各勤务单位的状态。

来源：《浅谈美国警务中GIS的应用及特色》

作者：杨波

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