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1.1网络病毒的特点
与普通计算机程序相比，计算机病毒也是一段小程序，这段程序能够影响计算机的正常运行，甚至破坏数据信息，另外，计算机病毒还具有以下特点：①破坏性:凡是通过软件手段能触及到计算机资源的地方，均可能受到计算机病毒的破坏.具有进行自我复制的能力，对于计算机病毒来说，通常情况下都会隐藏在合法程序的内部，并且随着操作进行自我复制，不断蔓延。②隐蔽性:病毒程序大多夹在正常程序之中,很难发现。③潜伏性:感染病毒后，一般情况会潜藏在系统中，不会立即发作，当计算机病毒因某些事件被激发而发作，进一步破坏用户的计算机系统。④人为编制：计算机病毒不会凭空产生，是个人或组织为了获取某种资源，进而编写出来的具有破坏性的计算机代码。⑤传染性：计算机病毒往往通过拷贝进行传播。通常情况下，计算机病毒都是附着在正常程序上，当该程序的某个事件被激发时，就会激活潜在的计算机病毒，在这些病毒中，一部分进行自我复制，向其他程序不断蔓延；另一部分执行特定的破坏行为。
1.2计算机病毒分类
对于计算机病毒来说，依据的准则不同，其分类也存在一定的差异：①根据存在的媒体，可以将计算机病毒分为网络病毒、文件病毒、引导型病毒。②传染的方法，根据计算机病毒的传染方式，可以将计算机病毒分为驻留型病毒、非驻留型病毒。③破坏能力，根据病毒的破坏能力可以将其分为无害型，无危险型，危险型，非常危险型。④算法，计算机病毒根据算法可以分为伴随型病毒、“蠕虫”型病毒、寄生型病毒、练习型病毒、诡秘型病毒、变型病毒等。
1.3计算机病毒的危害性
对于计算机病毒来说，虽然病毒的形式多种多样，但其目的都是破坏程序的完整性，篡改文件，破坏数据，是计算机失去服务功效：①破对文件的分配表，进一步导致用户丢失计算机磁盘上的信息。②恶意篡改磁盘的分配情况，造成数据错误。③删除磁盘上特定的文件，破坏文件的数据信息。④内存的常驻程序受到影响。⑤自我繁殖，占据存储空间。⑥篡改正常的运行程序。⑦盗用用户的重要数据。
2计算机病毒的感染
通过外界被感染的软盘；通过外界被感染的硬盘；通过网络很短的时间在网络上传播。
3计算机病毒的防治方法
3.1基于工作站的防治技术
一般情况下，工作站防治病毒的方法包括：一是软件防治，对工作站的病毒感染情况，定期不定期地用反病毒软件进行检测。二是在工作站上设置防病毒卡。通过防病毒卡进一步实施检测病毒感染情况，防病毒卡的缺陷就是升级不方便，进而在实际应用过程中，影响工作站的运行速度。三是将防病病毒芯片安装在网络接口卡上。
3.2服务器的防治技术
在计算机网络中，网络服务器是支柱，一旦病毒击垮网络服务器，给整个网络就会造成毁灭性的损失，其损失难以估量，并且无法挽回。目前，为了提供实时扫描病毒的能力，基于服务器的防治病毒的方法主要采用防病毒可装载模块（NLM）。
3.3对计算机网络加强管理
首先制定出严格的规章制度，对计算机硬件设备及软件系统的使用、维护、管理、服务等进行监管，对网络系统管理员及用户加大法制教育、职业道德教育的力度，依据法律手段，严厉打击从事非法活动的组织或个人。其次，通过设置专人负责具体事务，及时检查系统中出现的病毒症状，在日常工作中，做好病毒检测工作，同时将出现的新问题、新情况等进行及时的汇报。
3.4预防计算机病毒的途径
①对于外单位或他人的软盘不要随便借用。如果确实需要借用，在使用之前，需要进行严格的检查，同时查杀计算机病毒；②在计算机病毒传播方面，游戏软件是主要媒体，在使用过程中需要特别注意；③对于新计算机，先对计算机病毒进行检查、杀灭处理，然后再进行使用；④通过写保护措施对所有系统磁盘和重要文件进行处理；⑤对重要的文件和数据随时进行复制和备份；⑥如果计算机装有硬盘，通过硬盘启动计算机；⑦不非法复制软件；⑧安装防病毒卡。如果发现计算机感染了病毒，在这种情况下，需要清除病源，同时对计算机进行杀毒处理。目前杀病毒软件较为方便。计算机是否感染了病毒通过杀病毒软件进行检查，以便早发现，早防治。
4预防病毒的政策建议
关键词：射频识别技术，推广应用
射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)技术是一种非接触式的自动识别技术，俗称“电子标签”，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。论文参考网。RFID标签相当于条形码技术中的条形码符号，但它与条形码是2种不同的技术，有不同的适用范围。与条形码相比，它有着不可比拟的优势：防水、防磁、耐高温、体积小型化、形状多样化，使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如，不需要光源、可以透过外部材料读取数据、能够同时处理多个标签、可以对所附着的物体进行追踪定位等。RFID已经被世界公认为本世纪十大重要技术之一，在生产、零售、物流、交通等各个行业有着广阔的应用前景。
1 应用发展目前RFID技术在美国、欧洲和日本等发达国家已经广泛应用于工业、物流和供应管理、生产制造和装配、航空行李处理、邮件/快运包裹处理、文档追踪/图书馆管理、动物身分标识、运动计时、门禁控制/电子门票、道路自动收费。在我国比较典型的应用主要有防伪、工业自动化、交通信息化管理、物流与供应链管理等方面。
据英国调查公司IDTechEx于2008年1月16日报告指出，2007年全球RFID市场增长势头强劲，市场总值约50亿美元，增长主动力是处于高峰期的我国二代身份证，卡片和基础设备总值达20亿美元，这使我国成为最大的RFID市场。但是，如果抛去二代身份证市场的份额，那么美国是全球最大的RFID市场。从全球范围来看，RFID业务很大程度上仍依赖于政府的推动。同时，医药业RFID项目的数量增长尤其快速。而金融、安全领域的RFID项目数量大约占总数量的48%，其次是客运、汽车领域，项目数量占19%。另外，IDTechEx公司还预测今年全球RFID市场将从2007年49.3亿美元上升到52.9亿美元，这个数字覆盖了RFID市场的各个方面，包括标签、阅读器、其它基础设施、软件服务等。这些价值主体主要归功于大量应用于交通和身份证的国际RFID计划。在未来十年，RFID的市场价值将迅速增长，到2018年，RFID市场价值将5倍于2008年RFID市场，而且标签生产量将达到300倍于2008年。
在过去的一年里，我国的RFID市场及技术开始步入一个稳步而快速发展的阶段。国家信息产业部曾做出预测，未来5到10年全球RFID市场规模将达到3000亿美元。由于我国是世界首屈一指的制造业枢纽，RFID产业也将有可观的增长。RFID如今在我国的很多行业都有应用，比如集装箱行业，邮政行业，离散制造业，公路铁路车辆管理，烟草行业等，这些应用相对来说还不成熟，但可以看出巨大的发展潜力。比如对于集装箱制造行业来说，中国占世界集装箱制造量的90%，所以在这一领域应用RFID将是有很大潜力的。从频段来看，大部分应用仍然是集中在低频市场，主要特征是短距离接触，比如身份证、交通卡等。中高频应用相当少，整体规模不大[1]。论文参考网。
虽然RFID的应用有着良好的发展状态和趋势，但仍然存在一系列急需去面对和解决的问题，如标准、成本、产业链建设等主要问题制约着我国RFID技术的推广应用。
2 RFID技术现状分析射频识别系统一般由电子标签和读写器两个主要部分组成。电子标签由天线和RFID芯片组成，每个芯片都含有唯一的识别码(UID)。此外，一个完整的RFID应用系统还包括：
(1)中间件，又称RFID管理软件，它屏蔽了RFID设备的多样性和复杂性，能够为后台业务系统提供强大的支撑，从而驱动更广泛，更丰富的RFID应用。
(2)应用系统软件，记录数据，实现企业管理功能等。
在RFID系统在实际应用中，电子标签附着在待识别物体的表面，电子标签中保存有约定格式的电子数据。读写器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据，从而达到自动识别物体的目的。读写器通过天线发送出一定频率的射频信号，当标签进入磁场时产生感应电流从而获得能量，发送出自身编码等信息，被读写器读取并解码后送至电脑主机进行有关处理[2]。
RFID技术涉及信息、制造、材料等诸多高技术领域，涵盖无线通信、芯片设计与制造、天线设计与制造、标签封装、系统集成、信息安全等技术。一些国家和国际跨国公司都在加速推动RFID技术的研发和应用进程中。在过去十年间，共产生数千项关于RFID技术的专利，主要集中在美国、欧洲、日本等国家和地区。按照工作频率的不同，RFID标签分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)和微波频段(MW)。经过多年的发展，13.56MHz以下的RFID技术已相对成熟，目前业界最关注的是位于中高频段的RFID技术。
近几年来，RFID芯片的制造，标准的制定以及测试技术在我国都取得了一定的成果。电子标签与芯片研发机构目前已经开发出国产UHF，HF电子标签，特别是HF已经比较成熟地实现了规模化的量产，获得广泛应用。读写器及终端方面已经实现了一定程度上的规模化生产，但在总体性能指标上与国外同类产品有一定的差距。在软件及系统集成方面，目前国内有200多家企业，研究机构，大学等从事中间件、RFID数据管理，RFID公共信息服务网络及其应用软件的开发。此外，国内有多家机构在开展具有独立自主知识产权的电子标签封装装备与技术的研发。
虽然，RFID技术在我国起步较晚，但经过几十年的努力，我国在RFID技术上已有一定的技术基础和市场基础，如果措施得当，是完全有机会赶上甚至领先国外竞争对手的。
3推广RFID技术应用建议作为一项技术的推广与普及，既与当时的社会需求与应用环境有关，又取决于它对采纳者所能带来的经济效益。在我国有较成熟RFID应用技术基础、有巨大的市场需求以及广阔的经济发展前景。但是，目前，我国RFID系统推广应用仍有赖于政府的推动。政府应在以下几个方面加大力度，为RFID的应用匹配相关基础设施。
（1）择准时机出台RFID体系标准
RFID标准主要涉及到空中接口协议标准、数据格式标准、公共服务标准、中间件标准、信息安全标准、相关产品标准、测试标准。目前，国际上主要有三大RFID标准体系，即ISO RFID标准体系、EPCglobal RFID标准体系、日本UID RFID标准体系。然而，国内RFID产业的迅速发展没有可以依赖的国家标准，RFID标准又与国家信息安全息息相关。
所以，我国必须根据国家实际情况，坚持及尽快制定一个自主知识产权的RFID国家标准，掌握国家在电子标签领域发展的主动权，并且与国际标准相互兼容，使我国的RFID产品能顺利地在世界范围中流通。对于自主知识产权标准的推出，除了政府的积极推动，同时鼓励我国大专院校、科研院所及企业积极参与国内、国际RFID技术标准和行业应用标准的制定，尽快形成能够支撑产业发展及应用的RFID标准体系，以标准化推动RFID技术更新及应用。RFID标准体系基本结构如图1所示[3]。
而且，我国RFID技术标准出台的时机也非常关键。标准过早出台，可能在后继的推行过程中，标准会与切实可行的技术方案存在冲突。如果推出过晚，在国内出现多个遵循其他技术标准的规模应用后，会对标准的推行形成很大阻力。
（2）降低技术研发和应用成本
RFID系统的制造成本可望随着信息技术的发展和应用领域的扩大而大幅降低。成本问题针对不同行业而言的，一般认为价格在5美元以上芯片，主要为应用于军事，生物科技和医疗方面的有源器件；10美分到1美元左右的常为用于运输、仓储、包装、文件等无源器件；消费应用如零售的标签在5～10美分；医药、各种票证、货币等应用的标签则在5美分以下。目前很多准备实施RFID系统的单位普遍认为居高不下的成本是阻碍他们导入RFID的关键因素之一。标签成本将直接影响RFID的市场规模，要实现大规模应用，就必须降低成本。
RFID在单件低价物品上的使用就会导致成本陡涨，甚至可能超过物品本向的价值。所以，在研究使用RFID电子标签系统时，要充分研究系统优势以抵消所提高的成本，对标签生产的设备及材料进行研究，以降低生产成本。其实，成本问题关键还要看投入产出比，在控制标签价格远低于商品价值的基础上，如能大规模应用，同时RFID系统的应用将会给企业的业务流程大大改善，减少人力成本，提高工作效率，这就使RFID应用的相对成本降低了[4]。
另外，逐步开发和推进RFID的应用，在技术比较成熟、价格不敏感的行业中先进行RFID的应用，以点带面的推动RFID的发展。在RFID产品的价格下降和应用成熟后，再在生产、物流、零售等广大领域推广。论文参考网。在这个方面，政府和行业组织可以共同努力建立公共的RFID实验室和若干典型的应用示范案例等公共的平台，让各企业能够共享资源，从而有效的降低技术研发和应用的成本。
（3）制定发展策略，建设完整的产业链
RFID产业链包括芯片的设计与制造、标签封装、天线的设计与制造、读写设备开发与生产、中间件、应用软件和系统集成集成等环节。在RFID系统中，会涉及到众多的行业和部门，图2为比较典型的行业结构[3]。
从整个产业的情况来看，我国在芯片、中间件和后台软件等方面与国外领先的技术还有很大的差距。要想在关键技术和领域突破，应该由国家和政府牵头，投入巨资兴建巨大的项目工程；而地方政府应选择在封装、读写器、系统集成等方面找准切入点，集中突破。
我国应该制定RFID的发展策略，可以通过制定符合我国实际的RFID产业规划及相关政策，将RFID产业纳入国家重点发展领域；营造良好的技术和产业发展环境，鼓励企业在RFID领域投资、生产，推动RFID产业基地的形成，支持行业应用RFID技术。通过政策、法规、经济、行政等多种手段，对RFID制造、基地建设和应用给予扶持。同时，鼓励我国大专院校、科研院所及企业进行具有自主知识产权的技术产品和标准的开发，建立开放式的技术研发基础平台、支撑RFID技术应用的公共服务平台以及RFID技术测试环境和认证管理机制及质量保障体系。从而形成一个完整的RFID产业链，推动RFID技术的应用。
RFID技术将在不远的将来引起生产和生活方式的全新革命，在国外积极发展和应用RFID技术的情势下，如果我国不发展自己的RFID产业就会受制于人，就会在新一轮技术革命中落伍。
参考文献
[1] 文浩。2007中国RFID发展分析报千。专家论坛，2008，（2）：50～54。
[2] 王伟。射频识别(RFID)技术及其应用的研究。安徽师范大学学报（自然科学版）。2008，31（2）：139～141。
[3] 陈鹏。RFID产业链浅析。解决方案，2008，（2）：34～35。
[4] 郝良彬，李有科。RFID在发展过程中遇到的各种问题分析。金卡工程，2008，（1）：49～51。
[关键词]排污管理WebGISMapXtreme2005SpatialWare专题分析
中图分类号:TP319文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1110058-02
随着我国可持续发展战略的提出和逐步落实,各地方环保部门对本辖区污染源的控制日益重视。由于不同企业或行业所应遵守的排放标准等级不同,所排放污染物的数量和危害程度也有较大差别,此外不同企业对自己所排放污染物的无害化处理能力同样存在明显差异。所以对企业排污状况进行有效监控是一项比较复杂的工作,借助于传统的排污企业管理信息系统,环保部门难于对企业排污信息进行可视化的监控和综合分析。GIS技术的发展为解决这一难题提供了有益的帮助,采用基于Mapxtreme2005平台的WebGIS技术对排污企业信息进行空间化和网络化,将极大地提高企业排污管理的直观性和科学性。如何使环保部门能够直接通过Web浏览器实现辖区企业排污信息的日常管理、可视化监控、空间分析和专题分析等,是本课题研究的核心任务。
一、系统开发相关技术
(一)WebGIS概述
WebGIS即网络地理信息系统,是GIS与Internet的有机结合的产物,它是利用Web技术来扩展和完善地理信息系统的一项新技术。WebGIS是一种基于Internet的分布式系统,与传统GIS相比具有更广阔的访问范围、更加独立的平台和更好的扩展性等特点,可以大幅降低系统运营成本和系统负载的不均衡性。WebGIS的主要目标是大众化、资源共享、分布式和互操作性[1]。任何GIS数据和功能都是一个对象,这些对象部署在Internet的不同服务器上,当需要时进行装配和集成,客户端不需要作任何配置就可以进行交互式地图显示、控制与信息查询。WebGIS现已被广泛应用在城市规划、交通、电信、电力等各个领域,具有良好的应用前景。
(二)MapXtreme 2005简介
Mapxtreme2005是MapInfo公司于2005年推出的一款新型的基于Intern
et/Intranet的地图应用服务器。Mapxtreme2005支持Microsoft公司的.Net框架[2],其对象模型是在Microsoft 的.NET Framework上开发完成的可管理代码API,可用于开发或扩展桌面、传统客户机/服务器环境或Web方式的地图应用程序。基于.省略的集成可以充分利用微软.Net框架的优点,并在较短时间内构建功能强大、运行效率较高的WebGIS应用程序[3]。MapXtreme 2005对象模型由大量.省略开发环境之中。MapXtreme2005使用Web地图服务器(Web Map Server,简称wms)处理用户的请求,并对服务器空间数据进行标准化。基于MapXtreme2005的WebGIS开发一般采用B/S四层结构,即Web浏览器、Web服务器、地图应用服务器和数据库服务器,其中Web服务器和地图应用服务器属于中间层。基于MapXtreme2005的WebGIS系统采用的是典型的瘦客户端模式,客户端的Web浏览器只负责提交请求和信息显示,而所有的空间或属性数据请求都由服务器端协调处理。
MapXtreme2005采用标准的TCP/IP协议,通过HTTP进行各种数据的传输。当客户端提出请求时,Web服务器首先对请求进行区分,如果其为空间操作请求,则Web服务器将通过地图引擎MapXtreme从空间数据库或本地空间数据源获得地图数据并进行相应的组织与处理。地图引擎返回给Web服务器的是GIF或JPEG格式的静态图像,Web服务器把图像嵌入到HTML页面中并返回到客户端的浏览器上[4]。如果客户端提交的请求不是空间操作请求,则Web服务器可以直接与后台数据库进行交互,而无需经过MapXtreme地图引擎。基于MapXtreme2005的WebGIS的工作原理如下图1所示:
二、系统设计
(一)系统功能模块设计
根据系统的需求分析,本系统包括前台与后台两大部分,系统功能结构如下图2所示:
本系统的用户可以分为普通用户、企业用户、业务管理员和系统管理员四种。普通用户可以在前台浏览辖区地图和新闻公告、参与论坛活动、打印相关报表等;企业会员除了具有普通用户的所有功能外,还具有在前台进行注册与身份验证、排污登记、排污缴费查询、排污企业信息查询等功能;业务管理员除了具有上述两种用户的所有功能外,还具有在后面进行排污企业管理、排污设备管理、处理设施管理、污染物影响分析、污染趋势分析等功能;系统管理员可以针对具体要求,在后台实现用户信息管理、辖区地图管理、论坛管理和系统维护等功能。
(二)系统体系结构设计
由于系统的用户大多数属于普通游客和企业用户,主要需求为地图浏览、企业排污信息查询、排污缴费查询等简单功能,客户端主要负责请求提交和返回结果显示,而系统业务逻辑的处理主要由中间层完成,系统数据的存储与管理则统一由数据层负责,所以系统采用基于MapXtreme2005的瘦客户端模式较为适宜。瘦客户端模式有效地实现了系统的视图、逻辑和数据的分离,同时也提高系统系统的安全性。客户端可使用Web浏览器访问并获得由Web服务器和GIS服务器所提供各种信息,如辖区地图、排污企业信息和各种排污信息专题地图等,也可以提交信息并与服务器端进行交互。属性数据的处理主要在Web服务器端进行,而空间数据的处理和控制则主要由地图应用服务器来完成。在本系统构建中采用IIS6.0作为Web服务器、Mapxtreme2005为地图服务器。
三、系统数据库的设计与实现
为了提高系统的运行和访问效率,空间数据和属性数据被单独存储在不同的SQLServer数据库里。企业排污监控空间数据库(以下简称EPEMSDB)中包含了大量的空间数据表,如排污企业、排污设施、污染物处理设施、绿地、水域、居民区、道路、桥梁等30多张空间表;此外,EPEMS
DB中还包含有一定量的元数据(MetaData),例如地图目录表MAPINFO_MAP
CATALOG、USER_SDO_GEOM_METADATA以及其它相关的数据视图。业务数据库主要存储系统构建中需要的各种文本数据、视频、图片等,例如排污企业和排污设施详细信息、污染物处理设施信息、辖区遥感图像、用户信息、监管法规与相关新闻等20多张相关的属性数据表。
空间数据表与属性数据表的设计除了要满足基本的3NF规范之外,两者之间还必须实现相互关联,这是成功构建EPEMSDB的关键之一。由于每个空间实体都有自己惟一的标识号(ID),所以存储空间实体的空间数据表要与属性数据表相关联,属性数据表的每一条记录就必须包含1个或多个关键字,它与空间数据表的图形标识符一起作为空间与非空间数据的连接与相互检索的联系纽带[5]。如排污企业(PE_Enterprises)与企业排污信息表(PE_Info)之间的关联关系可以为:PE_Enterprises.ID=PE_Info.ID。本课题采用MapInfo格式的长治市的电子地图(比例尺:1:5万)作为电网故障监控系统的辖区地图,利用Easyloader8.0上载地图数据到经过SpatialWare空间化的SQLServer2000数据库。
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四、系统编程实现
限于篇幅,这里仅以月度地表水有机物含量状况(如富营养化问题)专题分析过程为例,介绍系统编程实现的主要过程。化学需氧量(COD)是评价地表水有机物含量的重要指标之一,COD值越高,表示水中有机污染物污染越严重[6]。通过每月定期检测各企业所排污水的COD值,汇总后对其按从高到低依次分为A、B、C、D四个等级。根据每月各企业所排污水的不同COD等级,可以生成地表水有机物含量状况专题图,专题图的表现形式为分级符号主题图(GraduatedSymbolTheme)。在该专题图中,以符号的位置表示排污企业的空间位置,以符号的大小表示COD等级的高低。通过月度地表水有机物含量专题图可以直观地反映出辖区各企业所排污水有机物含量的高低以及空间分布,可以为环保部门提供重要的决策支持。系统开发工具采用Visual Studio 2005,编程语言为C#,上述专题图功能实现的主要代码如下:
protected void Thematics_Click(object sender, EventArgs e)
{
.......
MapInfo.Mapping.Map map = GetMapObj(); //加载辖区地图
MapInfo.Data.Table table = MapInfo.Engine.Session.Current.Ca
talog.GetTable("EP_info"); //打开企业排污信息表
FeatureLayer fLyr = new FeatureLayer(table); //建立特征图层
GraduatedSymbolTheme gradTheme = New GraduatedSymbolTheme(fLyr.Table, "COD_value"); //建立COD等级专题图
ObjectThemeLayer thmLayer= New ObjectThemeLayer("地表水有机物含量状况专题图", null, gradTheme);//建立专题图临时图层
map.Layers.Add(thmLayer); //在图层列表中添加专题图层
gradTheme.GraduateSizeBy = GraduateSizeBy.Constant; //设置COD值划分等级
thmLayer.RebuildTheme(); //刷新专题图层列表
map.Legends.Clear();
Legend lg = map.Legends.CreateLegend(new Size(236, 282)); //设置图例显示窗口
ThemeLegendFrame lgFrame = LegendFrameFactory.CreateThemeLe
gendFrame(gradTheme);//建立COD等级图例
Lg.Frames.Append(lgFrame);//在图例窗口显示图例
lgFrame.BackgroundBrush = new SolidBrush(Color.AliceBlue); //设置图例背景
lgFrame.Title = "地表水COD值等级"; //设置图例主标题
lgFrame.SubTitle = "单位(mg/L)"; //设置图例副标题
......
}
五、总结
本系统的主要特色是采用基于MapXtreme2005的地图应用服务器构建企业排污监管WebGIS系统,使用SpatialWare for SQLServer管理和组织空间数据,并根据企业排污管理业务的特点,在客户端实现策略上采用瘦客户端模式,有效地实现了视图、逻辑与数据的分离。基于MapXtreme2005平台的企业排污监管WebGIS系统主要适用于Windows平台,其具有跨语言性、易于部署与维护、能有效节省投资、空间分析和业务处理能力较强等特点,可以较好地满足环保部门对辖区企业排污管理工作的需要,具有良好的应用前景。
参考文献:
[1]扬汉卿,基于WebGIS的交通信息查询及辅助决策,西北大学硕士学位论文,2005.
[2]郭伟、高飞、黄海波,基于MapXtreme2005的WebGIS研究与开发[J].计算机与现代化,2008,(5):101-103.
[3]薄磊、王青山,基于Mapxtreme2005的公路军事运输WebGIS开发研究[J].交通与运输,2007,(7):72-75.
[4]王玉振、贾换新、张建军、范百兴,基于MapXtreme构建水文信息系统技术研究[J].水科学与工程技术,2007,(1):9-12.
作者简介:
【关键词】视频识别技术 客运车辆 超载 远程核查
随着生活水平的不断提高，人们外出打工、探亲、旅游的人数越来越多，尤其是节假日，而与此相关的公路客运（长途客车，旅游客车等）的运力却没有相应增加，致使超员现象频频出现。客车超载对国家的公路设施和客运市场造成了不良影响，也影响车辆本事和车辆的驾驶、控制，容易引发事故，给国家和百姓带来重大的经济损失和感情伤害。为更好地适应宁波市社会经济迅猛发展的步伐，防止超载现象的发生，保证客运安全，开展客运车辆实时载客人数智能识别及远程核查研究。
1 研究价值
在采取行政监督管理的同时，通过科学技术的手段来消除客车超载的现象也有着极其重要的意义和实用性。通过基于视频识别技术的客运车辆超载远程核查应用研究，实现长途客流的动态监管，为长途客运应急预案管理、应急资源配置与调度，应急处置与保障提供重要支撑作用，同时为长途客车超载、超员治理及执法提供依据，并有效遏制超载，超员，提升客运安全。
2 关键技术
2.1 Opencv
OpenCV的全称是：Open Source Computer Vision Library。OpenCV是一个基于（开源）发行的跨平台计算机视觉库，可以运行在Linux、Windows和Mac OS操作系统上。它轻量级而且高效――由一系列 C 函数和少量 C++ 类构成，同时提供了Python、Ruby、MATLAB等语言的接口，实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法。
OpenCV 用C++语言编写，它的主要接口也是C++语言，但是依然保留了大量的C语言接口。该库也有大量的Python， Java and MATLAB/OCTAVE （版本2.5）的接口。这些语言的API接口函数可以通过在线文档获得。如今也提供对于C#，Ch， Ruby的支持。
自从OpenCV在1999年1月alpha版本开始，它就被广泛用在许多应用领域、产品和研究成果中。相关应用包括卫星地图和电子地图的拼接，扫描图像的对齐，医学图像去噪（消噪或滤波），图像中的物体分析，安全和入侵检测系统，自动监视和安全系统，制造业中的产品质量检测系统，摄像机标定，军事应用，无人飞行器，无人汽车和无人水下机器人。
2.2 人脸检测
人脸检测从整体来看分为四个部分：
（1）Face detection 人脸识别，即识别出这是人的脸，而不管他是谁的。
（2）Face preprocessing 面部预处理，即提取出脸部图像。
（3）Collect and learn faces 脸部的特征采集和学习
（4）Face recognition 脸部识别，找出最相近的相近脸部图像。
“基于知识的方法主要利用先验知识将人脸看作器官特征的组合，根据眼睛、眉毛、嘴巴、鼻子等器官的特征以及相互之间的几何位置关系来检测人脸。基于统计的方法则将人脸看作一个整体的模式――二维像素矩阵，从统计的观点通过大量人脸图像样本构造人脸模式空间，根据相似度量来判断人脸是否存在。在这两种框架之下，发展了许多方法。目前随着各种方法的不断提出和应用条件的变化，将知识模型与统计模型相结合的综合系统将成为未来的研究趋势。”（来自论文《基于Adaboost的人脸检测方法及眼睛定位算法研究》）
3 系统设计
3.1 系统组成
系统包括车载视频终端、视频平台及远程核查平台三部分
3.1.1 车载视频终端
安装于车辆头部；
根据指令采集车辆图片信息；
通过DVR自带3G/4G传输模块将照片传回视频平台。
3.1.2 视频平台
下发拍照指令给车载终端；
接收车载终端拍照照片；
将照片传给核查平台。
3.1.3 核查平台
接收视频平台传回车载照片；
针对车载照片进行分析，判定其是否超载。
3.2 系统架构
系统的总体设计分为四层，由下至上是数据采集层，基础资源层，统一支撑层和系统应用层。
数据采集层实现基础数据的采集。通过车载智能终端采集GPS信息、车辆上下客人数信息以及车内载客照片信息、车内视频信息。
基础资源层实现对数据的统一存储、管理和维护。包括GPS信息、车辆上下客人数信息以及车内载客照片信息、车内视频信息、车辆信息、车辆车内空载照片信息等。
统一支撑层实现车辆载客信息与空载信息的对比分析，超载预警计算等。
应用系统层是配合实际管理需求的应用系统的集合。
3.3 系统功能
客运车辆乘载人员数量智能识别与远程核查系统经过分析包含以下功能：
3.3.1 车载人数统计查询
核查平台接收各客车车载视频终端传回照片，利用人脸识别技术，识别车辆实载人数。
3.3.2 载客车辆照片查询
核查平台接收车载视频终端传回车辆载客照片，提供用户查询，考虑到系统存储问题，系统进提供15天内照片查询。
3.3.3 车辆信息管理
通过与运政系统对接，获取车辆相关基本信息，包括车型、荷载率，经营单位等。
3.3.4 车辆载客图片对比分析
由于车内人员的坐姿比较多，低头、侧脸、戴帽或者批衣的情况比较复杂，难以通过单一的人脸检测手段进行车载人数识别，通过思路转换，由于车内的空间比较固定，桌椅安排有规律，一般情况下超载客车里的超载人员主要分布在过道里，座位多坐人的可能性不是很大（抱小孩的情况除外），故系统先行检测过道，再对过道和空载的情况做对比，最后进行人脸检测，将轮廓检测、图像对比分析和人脸检测相结合以提高识别率。
图2所示即为检测的过程，首先对车内的过道进行检测，智能分析出过道位置，为了更准确的识别，可以将过道内的图片进行编码，和空载的过道内的编码进行比较，如果有异常，则再进行人脸检测，查看是否有人在过道内或者是其他物体在过道内。
（1）过道检测。过道检测算法，是根据opencv的轮廓检测算法，提取座椅的轮廓来获得的。
首先将图像灰度化，然后对图像进行降噪处理，再对图像进行腐蚀和膨胀操作，最后根据设置轮廓检测的阀值，进行边缘检测。对边缘检测后的图片再次进行线段检测，线段的长度根据座椅在照片中所占的比例大致设置。
在得到所有检测到的线段后，得到所有事竖线的线段。既在坐标系中x坐标相同的点。排除占图片三分之一左右的车内上部线段，因为上部分是车厢上体，不可能是座椅；同时，自动找到照片的中间点，以此为中心向左右寻找竖线，当在某一侧找到三个或以上的平行的竖线时，既认为找到座椅的边缘，将此平行线的最靠近地点的且与中心点最接近的做为过道的一侧的线段。同理，另外的一侧也按此划分。这样就将过道区域划分出来。
（2）图像对比。图像对比方法很多：如哈希对比，峰值信噪比对，特征点分析等。
将上述切分出的过道图片与静态下切分出的过道图片进行对比，即可了解是否有差异，超过差异允许的范围，则过道中有可疑物体或人员。
哈希图像对比分析的详细过程：
a.缩小尺寸：将图像缩小到8*8的尺寸，总共64个像素。
b.简化色彩：将缩小后的图像，转为64级灰度，即所有像素点总共只有64种颜色；
c.计算平均值：计算所有64个像素的灰度平均值；
d.比较像素的灰度：将每个像素的灰度，与平均值进行比较，大于或等于平均值记为1，小于平均值记为0；
e.计算哈希值：将上一步的比较结果，组合在一起，就构成了这张图像的指纹。
f.得到指纹以后，看看64位中有多少位是不一样的。设置不同的权重，分析是否相同或不同。
通过比较，对有问题的图片进行下一步操作，既人脸检测。
（3）人脸检测。检测上述的过道区域，采用opencv中的人脸识别算法，OpenCV已经提供了不同种类的人脸检测的训练文件。因此我们可以方便的通过载入这些训练好的级联分类器XML文件来实现人脸、眼睛、鼻子等检测，这些基于Haar和LBP特征的人脸检测可以自动的对大量数据图片进行训练，训练结果存储在XML文件中以供使用。
3.4 超载预警处置
系统将通过图像比对分析后疑似超载车辆信息反馈到该功能，平台监管人员可针对系统预警结果进行处置，并可调取车辆实时视频进行验证。
4 结论
基于视频识别技术的客运车辆超载远程核查应用技术的研究作为宁波智慧运管的重要部分，具有广阔的社会经济效益。通过基于视频识别技术的客运车辆超载远程核查应用技术的应用推广，充分利用交通信息化技术和成果，实现对长途客车、旅游包车超载的智能监控，从而防止超载现象的发生，进而保证客运安全。
参考文献
[1]胡尚举，杨继章.基于图像侦测技术的客车超载监控的实现方法[J].科技资讯 2008（30）：16-16.
[2]王鸿，蒋文保.基于物联网技术的长途客运车安全管理 [J].系统信息安全与技术 2013（03）：61-64，85.
[3]北京卡尔视通科技有限公司，城市长途客运车辆远程监控系统解决方案[EB/OL].http：///2012/01/040814614522.shtml.
作者单位
