近些年来，数据来源、采集手段愈加丰富，数据处理、分析能力突飞猛进，云计算、物联网、大数据的飞速发展推动了地理信息系统的变革，而在这一波全球智能革命浪潮中，室内定位技术与室内地理信息系统应运而生，将地理信息系统从传统的细节层次LOD0(Layer of Detail)深入推进到LOD5，包括了近年来火热的建筑信息模型(BIM，Building Information Model)、地下管廊、室内机器人等应用层出不穷。本文在前述技术趋势引导下，以室内外一体化关键技术为突破口，选取具备多样化建筑结构、高密度人群聚散、室内外空间混合等属性的城市综合体为研究对象，力求打破室内与室外地理信息系统的沟壑，融合室内外地理信息系统，并在示范区对技术成果实际落地应用进行验证。　　本文旨在研究面向城市综合体安全管理的室内外一体化关键技术。从实际需求的调研与分析出发，通过对相关关键技术的研究与整合，构建以室内外一体化为依托的城市综合体安全管理新思路。本文首先分析了室内外一体化所面临的挑战，包括了室内外物理结构、定位方式以及空间认知的差异为室内外一体化带来了一定的技术瓶颈;为了实现室内外空间模型一体化，研究了室内与室外空间表达方法，利用Hilbert-R表达室外空间，利用单元空间邻接矩阵表达室内空间，并详细描述了室内外一体化路网构建方法，重点描述了走廊、房间内路网以及室内外过渡区域路网构建;利用蓝牙4.0BLE获得基准定位，通过卡尔曼滤波融合IMU惯性导航单元实现行人轨迹测算，利用室内地理信息对定位结果进行地图匹配，基于隶属度代价函数实现室内外定位无缝切换，改进A*算法在室内外一体化路网基础上实现室内外一体化路径规划导航;融合空间与语义两个维度，提出了支持室内外一体化多粒度语义单元、对象查询的移动对象索引结构;输入室内外定位数据，利用改进的LSTM深度神经网络预测短时人流，为城市综合体大型集会等群体性活动人群监控提供预警决策依据，也可应用于包括地铁等重要城市综合体的日常安全管控;最后，基于上述关键技术综合集成，设计并实现了城市综合体安全管理原型系统，并在中新天津生态城落地实践。总结起来，本文的特色与创新点体现在以下几个方面:　　(1)克服室内外物理结构、定位方式、用户认知等方面的挑战，从空间模型入手，利用Hilbert-R分形曲线对室外空间进行表达，通过室内单元空间邻接关系构建室内单元距离邻接矩阵，利用空间句法对走廊、大厅等开放单元进行剖分借以维持室内单元空间距离合理性，同时考虑到室内多层立体空间的特点，利用能耗规律对电梯、楼梯等立体连通单元进行优化，同时对房间内部、走廊以及室内外过渡区域路网构建进行详细说明，形成了在线、面、体要素上的室内外一体化。　　(2)研究室内外一体化定位导航技术。利用蓝牙4.0BLE指纹定位技术获得室内基准定位，辅助IMU惯性导航单元进行行人轨迹推算，使用卡尔曼滤波将多源定位信息融合后通过室内地图匹配校正定位点;为了实现室内与室外异构定位系统间的无缝切换，基于隶属度函数实现室内外无缝定位切换算法，形成了点要素上的室内外一体化。在前述构建的室内外一体化路网基础上，利用改进A术算法实现室内外一体化路径导航规划，利用正则表达式的基本思想设计路径查询表达式实现约束性路径查询。　　(3)针对移动对象数据库常见查询需求特别是安全管理有关需求，从空间与语义两个维度考虑，构建室内外一体化的移动对象索引结构MACSI-Tree，针对语义轨迹相关查询对室内移动对象语义轨迹进行建模，通过在模拟以及真实数据上的实验表明，MACSI-Tree相对于其他索引结构，在粗、细粒度语义单元、对象、轨迹查询以及语义更新效率上均具有更高的效率。　　(4)城市综合体功能复杂，会场、音乐会等群体性聚集活动时常依托于相应功能的城市综合体进行活动，而群体性活动具备较大的安全隐患与管理需求，为了提前对应急资源以及预案进行分配，提出了基于深度学习LSTM的短时人流预测技术，通过输入类似室外GPS定位信号、室内蓝牙定位信号、视频摄像头人流信号、入口刷卡数据等室内外定位数据能够感知人流趋势，提前做好应急资源调配与预案准备，通过对海量人流量数据的实验，证明了模型具备优秀的预测精度，本研究探索了一条室内与室外定位数据融合进行数据分析的思路，能够为后续基于室内定位数据的数据分析挖掘提供借鉴。　　(5)依托于前述室内外一体化空间模型、定位导航技术、移动对象索引以及短时流量预测技术，设计并实现了面向城市综合体安全管理的原型平台，包括了面向特殊人群监控的软硬件一体化平台，通过智能穿戴设备与手持终端为用户提供实时定位监控，地理围栏报警等功能;面向应急救援设计了消防设施数据采集巡检工具，为应急救援资源调度以及消防设备日常管理提供技术支撑;面向城市综合体日常与大型活动安防需求，开发了室内外一体化人流监控平台，上述应用均落地于中新天津生态城，通过多角色真实用户的使用，验证了平台相关技术的可行性与有效性。