第一节 地理信息系统概述

近年来，伴随着地理信息系统(Geographic Information System, GIS)技术的兴起、地理信息大量积累，与GIS相关的制图、空间分析技术在犯罪学研究和警务实践中逐渐占有一席之地。目前，GIS已在欧美各国警务与执法、灾害管理以及国土安全等部门中得到了广泛运用，并成为日常业务的重要工具，但是在目前国内的犯罪学、刑事司法、警务实践等领域，GIS的应用仍处于起始和萌芽阶段。本章首先对GIS的发展、功能、常用软件等进行了介绍，并以实例分析方式简单展现了GIS在犯罪分析和警务实践中的应用，以便读者能够对地理信息系统在提升警务效能等各方面的应用有初步的认识。

一、地理信息系统的发展与功能

长期以来，人们一直被大量的地理数据困扰，直至20世纪50年代计算机的出现以及信息时代的到来，人们才具有了批量处理地理信息的能力，而地理信息系统则在其中起到了至关重要的作用。地理信息系统的发展主要始于20世纪60年代的加拿大。由于加拿大国土幅员广阔，加拿大政府对各类土地与资源存在着十分庞大的管理与规划需求，为了处理庞大的调查数据，时任航测公司的Roger F. Tomlinson向政府提出利用计算机加速土地利用数据处理的构想，进而发展出全世界第一套“加拿大地理信息系统”(Canadian Geographic Information System, CGIS)。

地理信息系统是利用计算机来处理与地图、空间相关的数据的系统。该系统在数据处理过程中运用计算机来整合研究对象的空间数据(Spatial Data)、属性数据(Attribute Data)与时间数据(Temporal Data)，形成叠加(Overlapping)图层，最终准确地展示研究对象在时间、空间上的分布、变化趋势及其相互关系，或与相关信息相互链接后建立完整的数据库。GIS具有可视化图形展示、空间数据创建、编辑、管理、空间统计分析等功能，适用于展示、查询和分析与地图、空间相关的信息。此外，部分GIS软件包亦可针对普查、人口统计或其他类型资料进行高级空间统计分析。总而言之，不论社会科学领域的相关数据还是自然科学领域的相关数据，人们均可通过GIS技术针对数据的位置(Locations)、条件(Conditions)、变化趋势(Trends)、模式(Patterns)与模型(Models)等专题进行探索、分析，并整合呈现于数字化地图上，其所触发的理论创新，亦可表述为一种后现代社会学的阐述(林杰斌、刘明德，2002:7－9;Monmonier,1993)。依据问题属性，GIS在警务工作中的应用可归纳整理为如表1－1所示。

表1－1 GIS在警务工作中的应用

资料来源：刘择昌，邓煌发，张智雄，等．地理信息系统与空间集群分析于犯罪热区分析之应用[J]．警学丛刊，2013,43(5):51－75.

二、地理信息系统在警务工作中的应用

美国遭受“9•11”恐怖袭击之后，国土安全部(Department of Homeland Security, DHS)于近年提出关键基础设施防护(Critical Infrastructure Protection, CIP)风险管理的重要概念，其中以GIS作为重要的基础平台(见图1－1)，目前这已经成为多数发达国家的通用做法。而如何在有效时间内，根据汇集的信息与不同部门共享信息并做出正确的判断决策是各国努力的目标。GIS本身具备多图层叠加功能，加上可实时快速展现的多样化视觉效果，使其成为应对大型灾难紧急情况(Emergency Situations)的最佳决策支持系统。美国IT及通信技术部纽约城市GIS中心主任Leidner认为：“有价值的数据在各部门之间的共享和整合才是应急决策最强有力的手段。”Leidner时任纽约“9•11”事件之后城市恢复工作的总负责人，他一直大力倡导GIS技术的应用，提倡挖掘和发挥GIS技术的庞大潜力，并认为任何城市要应对紧急事故和灾难没有比建立GIS系统、相关数据库并建立完善的共享机制更有意义。GIS系统在纽约“9•11”事件应对中发挥出了最大功效是不争的事实，因此GIS系统目前也成为各国负责紧急情况和管理任务的相关部门不可或缺的重要决策支持工具。

GIS在警务工作中能够满足多个类型的业务需求，包括协助一线巡逻警员迅速了解辖区状况、协助决策者掌握犯罪趋势与模式、强化政府部门了解犯罪议题、促使社区民众熟知生活环境周边治安状况等功能(Poulsen,2003)。伴随着信息技术与相关软件的迅速发展，通过应用犯罪地理理论，研究人员可以在犯罪预防领域中利用GIS工具对有关违法犯罪活动进行可视化展现，以此来了解犯罪活动的空间分布模式、扩散模式、时空转移模式，检验空间环境因素对犯罪和公共安全事件的影响，优化安全防范资源的科学分配与决策。故GIS可谓是当前最重要的犯罪制图、空间情报管理与分析的工具(Clarke ＆Eck,2006:128)。

图1－1 GIS基础平台

资料来源：刘择昌，黄俊能．运用地理信息系统与犯罪制图提升警政执法效能之探究[J]．执法新知论衡，2011,7(2):1－32.

近年来，随着GIS技术的兴起与不断发展，海量地理信息数据不断产生，犯罪空间分析与制图软件日新月异，犯罪情报分析人员已开始运用地理学观点结合犯罪制图技术，针对高犯罪率区域进行研究，以了解该区域的犯罪发生状况与特征。目前，GIS与犯罪制图已在欧美各国的警务部门、应急管理部门和国土安全部门得到了广泛应用，是被用于日常业务的重要工具，因此犯罪学理论专家Clarke就曾指出：“用不了多久，基于GIS技术的犯罪制图在未来将会同现在的统计分析一样，成为犯罪学研究与警务工作的必备工具之一。”事实上，GIS也可以说是整合警务工作实践与学术研究的最佳平台。GIS在警务工作中的应用可以从动态和静态两个层面出发进行整理归纳，其主要内涵、背景知识、运用阶段、方法等如表1－2~表1－4所示，各表所述也可谓本书各章节内容的主要框架。

表1－2 GIS在警务工作中的应用

表1－3 GIS在警务工作中的动态应用

表1－4 GIS在警务工作中的静态应用

资料来源：刘择昌，黄映翎．运用地理信息系统与犯罪制图提升警政执法效能之探究[C]//警察大学犯罪防治学术研讨会：科技与犯罪防治论文集．桃园：警察大学出版社，2008:117－160.