目前,我国处于社会转型的特殊时期,随着城市化和工业化的快速发展,各种社会矛盾不断出现,而犯罪,作为一种严重危害人类生命财产与社会秩序的社会现象,具有上升趋势。而城市犯罪在一定的地域环境下,并不是随机分布的,而是与该地区的人口、环境、经济、政策、社会因素有着必然联系,并表现为一定的时间和空间形态。掌握犯罪的时空分布规律,对有效打击犯罪、提高民众对社会安全信赖程度起着非常重要的作用。目前犯罪空间分析大多停留在宏观、定性层面,虽然分析模式已经从单一的空间维度延伸到时间维度,但时间维度也主要停留在按年、按月、按天等固定的时间跨度,给警务工作人员的精确部署和打击带来一定的困难。扫描统计方法所具有的空间和时间可以同时扫描、动态改变探测窗口、可以进行预警分析等特点,在犯罪研究中具有很大的应用潜力,一些研究也表明扫描统计方法比其它方法有更强的热点探测能力。但由于扫描统计方法最初是针对疾病研究提出来的,并没有考虑到犯罪事件的特点,在犯罪热点探测中存在一些不足。本文针对犯罪数据的特点,对扫描统计方法进行改进和优化,使其能够适应犯罪分析的要求。本文的主要工作和成果有以下几个方面：1、根据犯罪特点对扫描统计方法进行改进与优化1)提出线状分布事件的热点探测方法本文针对街面两抢等具有线状空间分布特征的事件,提出了基于线性参考的线状特征扫描统计方法,将具有空间坐标的犯罪事件采用基于线性参考系统方法进行了转换处理,并参照一维统计扫描方式,对二维空间线性事件进行扫描统计,使扫描统计方法能用于线状分布事件的空间和时空热点扫描。2)针对犯罪的季节特征提出了异常时段的扫描统计方法针对犯罪的季节特征,本文通过移动指数加权平均方法计算事件的期望值,去除原始数据中的时间变化趋势,从而达到探测异常波动情况。3)通过六边形格网优化了面状事件的扫描算法通过将个体数据转换为以六边形格网为单位的单元数据,一方面减少参与分析的数量,另一方面,通过对六边形格网进行空间关系建模,改变了扫描窗口的对象检索方式,极大提高了扫描统计的速度。4)基于GIS对扫描统计结果进一步处理提出了对时间序列空间热点的后处理方法,可以进一步探测热点的变化类型,包括持续热点、新兴热点、消失热点、偶发热点和间歇热点。2、开发了基于GIS的犯罪时空热点分析软件本文基于Microsoft C#.NET开发平台、运用ESRI ArcGIS Engine组件设计开发了犯罪时空扫描统计分析软件,该软件利用GIS空间拓扑关系以及空间分析等功能,不但提高了扫描统计效率,还使扫描统计分析结果可视化,有利于警方的研判。3、通过分析软件对上海入室盗窃和街面两抢两类案件进行了分析研究本文选取上海市2006年到2010年具有面状特征的入室盗窃和具有线状特征的街面两抢两类犯罪进行了分析研究,通过软件对这两类案件的时间热点、空间热点以及时空热点进行了探测,并得出了以下结论及规律：(1)通过对入室盗窃案件时间高发热点分析,发现其热点时段基本是在11月、12月和1月,短时间间隔的热点也可能会出现在其它月份,如2008年的2月6日(2008年春节是2月7日,2月6日是年三十)、2009年4月1日(愚人节)。通过对入室盗窃异常热点分析,发现从2006年到2010年没有显著性很强的异常热点,异常的持续时间都比较短,一般在1到3天之间,异常发生的时间随机性比较强,每年发生的时间也比较分散。(2)通过对入室盗窃空间高发热点分析,发现高发热点覆盖了整个中心城区,由此表明,整个中心城区就是一个热点,而从潜在受害者的角度分析,高危热点相对比较分散,除了中心城区,在崇明、奉贤、青浦等郊区也有部分热点出现。另外通过改变分析尺度,针对市中心区域的热点分析,发现在中心城区的热点分布相对比较分散,同时也发现通过小尺度的分析可以使热点探测更精确,而扫描尺度过大时,也会忽略掉一些聚集度相当高的小区域。另外通过空间分析的后处理,也发现了持续型、间歇型等不同变化类型的热点。(3)通过对入室盗窃时空分析,发现时空热点的分布不同于空间热点,它在空间分布上较为分散,而且从时间分布上,从1月份到12月份都有,所以在时间和空间上的跨度都比较大,这是单从时间热点分析或空间热点分析无法探测到的热点。(4)通过对街面两抢的时间热点分析,发现街面两抢主要集中在6月份、8月份,但它突破了人为划分的时段间隔限制,探测出不同月份之间的跨域间隔,使探测结果更精确,例如2006年8月主要分布在中下旬,6月主要分布在下旬等。另外街面两抢的异常时段分析基本摈弃了季节性因素,探测时间跳跃性很大,这一分析可以提醒警方分析除季节性之外的其他特殊或突发状况导致的时间特点出现。(5)通过对街面两抢空间热点分析,发现了高发路段密集的地区,如宝山沿江地带,宝山与闸北交界地区,特别是牡丹江路、水产路、沪太路、场中路都是多年为高发路段,这些路段都具有持久性,而长江西路则间歇性的出现为热点地段,其他路段多属偶发性高发地带。(6)通过街面两抢时空热点分析,也发现了与时间热点分析、空间热点分析差异较大的结果,它在空间上覆盖范围更广,时间上也较为分散,证明从时间、空间两个维度同时进行热点扫描统计,可以发现局部区域,在短时间内特别集聚的热点。(7)本论文又利用历史数据分析了预警的时间和时空变化特征,为上海市犯罪热点的实时预警提供参考,例如在时间预警上,根据第1天预警来推断进入犯罪爆发期,正确的概率较小(7／15),而根据连续两天的预警来推断进入犯罪爆发期,则正确的概率较大(7／9)；在时空预警上,虽然误报率还比较高,但基本不会漏掉犯罪的爆发。总之,通过扫描统计分析,较全面的揭示了上海两类犯罪的时间、空间以及时空特征,为警方警力的精确投放以及制定相应的防控措施提供了决策依据,并为犯罪热点预警提供了参考。