成 鷹

（沈陽大學(xué)信息工程學(xué)院，遼寧沈陽 110044）

工業(yè)遺產(chǎn)旅游數(shù)據(jù)庫的設(shè)計與研究

成 鷹

（沈陽大學(xué)信息工程學(xué)院，遼寧沈陽 110044）

介紹了空間數(shù)據(jù)庫的特征及其在旅游業(yè)的應(yīng)用.探討了有關(guān)工業(yè)遺產(chǎn)旅游開發(fā)過程中的空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計.

空間數(shù)據(jù)庫；旅游業(yè)；工業(yè)遺產(chǎn)

1 空間數(shù)據(jù)庫

空間數(shù)據(jù)庫是隨著地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）的開發(fā)和應(yīng)用發(fā)展起來的數(shù)據(jù)庫新技術(shù)，主要用來處理空間數(shù)據(jù).空間數(shù)據(jù)庫的研究始于20世紀(jì)70年代的地圖制圖與遙感圖像處理領(lǐng)域，其目的是為了有效地利用衛(wèi)星遙感資源迅速繪制出各種經(jīng)濟專題地圖.由于傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫在空間數(shù)據(jù)的表示、存儲、管理、檢索上存在許多缺陷，這為空間數(shù)據(jù)庫這一數(shù)據(jù)庫研究領(lǐng)域的出現(xiàn)提供了機遇.空間數(shù)據(jù)庫的研究解決了海量空間數(shù)據(jù)的存儲、表達、管理以及空間信息的處理與分析等關(guān)鍵問題，同時在空間數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)模型、存取結(jié)構(gòu)、查詢語言的發(fā)展方面也取得了一定的進展［1］.目前的挑戰(zhàn)在于如何在數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上選擇適宜的數(shù)據(jù)庫類型，并綜合平衡網(wǎng)絡(luò)通訊、數(shù)據(jù)共享、并發(fā)控制、安全性與數(shù)據(jù)保護等方面的需求，設(shè)計出反映區(qū)域數(shù)據(jù)特點的空間數(shù)據(jù)庫.

空間數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)除了具有一般數(shù)據(jù)的特征之外，還具有如下七個特征：

（1）空間特征.空間特征是空間數(shù)據(jù)最主要的特征，它描述了空間物體的位置、形態(tài)，甚至描述了物體的空間拓撲關(guān)系.例如，描述一條河流，一般數(shù)據(jù)側(cè)重于河流的流域面積、水流量、枯水期等；而空間數(shù)據(jù)側(cè)重于描述河流的位置、長度、發(fā)源地等和空間位置有關(guān)的信息，復(fù)雜的還需要處理河流與流域內(nèi)河流間的距離、方位等空間關(guān)系.

（2）抽象特征.空間數(shù)據(jù)描述的是真實世界所具有的綜合特征，非常復(fù)雜，必須經(jīng)過抽象處理.在不同的抽象中，同一的自然物可能會有不同的語義.

（3）空間關(guān)系特征.空間數(shù)據(jù)記錄了拓撲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表達的多種空間關(guān)系.這種拓撲數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一方面方便了空間數(shù)據(jù)的查詢空間分析，另一方面也給空間數(shù)據(jù)的一致性和完整性維護增加了復(fù)雜程度.

（4）多尺度和多態(tài)性.不同觀察尺度具有不同的比例尺和精度，同一地物在不同的情況下會有形態(tài)差異.例如，任何城市的地理空間都占據(jù)一定范圍的區(qū)域，可以被看作面狀空間對象.而在比例尺較小的GIS數(shù)據(jù)庫中，城市是作為點狀空間對象來處理的.

（5）非結(jié)構(gòu)化特征.空間數(shù)據(jù)不能滿足關(guān)系數(shù)據(jù)庫的“結(jié)構(gòu)化”要求.若將一條記錄表達成一個空間對象，它的數(shù)據(jù)項可能是變化的.如1條弧段，其長度是不可限定的，可能是2對坐標(biāo)，也可能是10萬對坐標(biāo).

（6）分類編碼特征.每一個空間對象都有一個分類編碼，而這種分類編碼往往是屬于國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，每一種地物的類型在某個GIS數(shù)據(jù)庫中的屬性項個數(shù)是相同的.在多數(shù)情況下，一種地物類型對應(yīng)于一個屬性數(shù)據(jù)表文件.

（7）海量數(shù)據(jù)特征.空間數(shù)據(jù)量是巨大的，通常稱為海量數(shù)據(jù).一個城市的GIS數(shù)據(jù)量可能達幾十個GB，如考慮影像數(shù)據(jù)的存儲，可能達幾百個GB甚至達到TB級.

空間、屬性和時間是空間數(shù)據(jù)的三個基本特征，采用面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型構(gòu)建的空間數(shù)據(jù)庫，在處理空間數(shù)據(jù)時已經(jīng)可以有效地體現(xiàn)出前兩個特征.隨著空間信息技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴大，特別是以GIS、RS、GPS（簡稱3S技術(shù)）為代表的空間信息技術(shù)對空間數(shù)據(jù)的處理也提出了更高的要求，要能夠保存并有效地管理歷史變化數(shù)據(jù)，以方便將來重建歷史狀態(tài)、跟蹤變化、預(yù)測未來.空間數(shù)據(jù)庫的構(gòu)建要求能夠支持信息的時態(tài)性，即對時空數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的模擬和管理，從而在時間、空間和屬性語義方面更加完整地模擬客觀地理世界［2］.

2 空間數(shù)據(jù)庫與旅游業(yè)

旅游作為信息依賴型的新興行業(yè)，近年來得到了迅速發(fā)展.信息化是旅游業(yè)發(fā)展的必然道路［3］.旅游信息化就是把景點、景區(qū)、飯店、旅行社、交通、氣候等與地理位置和空間分布有關(guān)的旅游信息，通過技術(shù)手段采集、編輯、處理轉(zhuǎn)換成用文字、數(shù)字、圖形、圖像、聲音、動畫等來表示它們的內(nèi)容或特征.同時建立起相應(yīng)的信息平臺，既方便了同游客進行互動式的交流，同時也可捕捉到游客的相關(guān)信息，有助于開拓市場.提高旅游管理部門行政管理效率，更主要的是可以提供輔助決策，為旅游銷售預(yù)測、旅游旺期景點導(dǎo)游調(diào)度、旅游景區(qū)規(guī)劃等作出決策，同時也可為游客制定個性化旅游服務(wù)［4］.

從游客和旅游規(guī)劃管理部門的需求出發(fā)建立的旅游信息空間數(shù)據(jù)庫，不僅可以使游客和旅游規(guī)劃管理部門能夠快速、準(zhǔn)確地查找和檢索自己所需要的旅游信息，而且能夠促進旅游信息規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，促進旅游信息平臺的共享，打破對旅游信息的封鎖；旅游信息空間數(shù)據(jù)庫的建立有利于從整體上對旅游業(yè)進行宏觀的調(diào)控和管理，有利于旅游業(yè)協(xié)調(diào)、健康有序的發(fā)展.同時隨著GIS、RS和GPS、虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR）等的發(fā)展，還可以建立旅游資源的三維模型，為深入研究提供可視化的分析基礎(chǔ)，為旅游資源的開發(fā)與保護工作提供更多的信息內(nèi)容和決策支持.

3 工業(yè)遺產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計

工業(yè)遺產(chǎn)旅游是伴隨著人們對旅游資源理解的拓展而產(chǎn)生的一種旅游新概念，是在傳統(tǒng)工業(yè)區(qū)域產(chǎn)業(yè)衰退的過程中，基于對工業(yè)遺產(chǎn)的保護、再利用、促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的目的，在工業(yè)遺留物的基礎(chǔ)上，發(fā)展起來的一種重溫或了解工業(yè)歷史和文明，融合相關(guān)旅游功能的新的旅游形式.發(fā)展工業(yè)遺產(chǎn)旅游，對于我國老工業(yè)區(qū)尋找轉(zhuǎn)型再生之路，復(fù)興經(jīng)濟、創(chuàng)造就業(yè)，改善生態(tài)、重建地區(qū)形象等有重要的意義.對于遼寧這個老工業(yè)基地更有廣闊的發(fā)展遠景，充分發(fā)揮區(qū)域和資源優(yōu)勢.在實現(xiàn)工業(yè)遺產(chǎn)保護與旅游產(chǎn)業(yè)發(fā)展的完美結(jié)合這一過程中，要引入以軟件技術(shù)和空間信息處理為核心的GIS技術(shù)，開發(fā)旅游管理信息系統(tǒng)的平臺，以此建立起的管理信息系統(tǒng)利于旅游區(qū)資源的綜合管理與規(guī)劃.設(shè)計這樣的一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，將涉及到大量空間地理數(shù)據(jù)的匯總、管理、存儲和利用，因此建立一個基于GIS技術(shù)的空間數(shù)據(jù)庫是保證信息平臺順利進行的基礎(chǔ)［5］.

翔實而準(zhǔn)確的基礎(chǔ)資料可以為旅游規(guī)劃作出科學(xué)的決策.把獲取的各類信息按照不同類別在GIS中建立空間庫和屬性庫，其中空間庫存儲地理要素或空間對象的地理位置及拓撲關(guān)系，屬性庫存儲與對象有關(guān)的描述性信息.對于旅游規(guī)劃而言，空間庫主要包括：規(guī)劃區(qū)地形要素數(shù)據(jù)庫、旅游資源數(shù)據(jù)庫、旅游市場數(shù)據(jù)庫、交通要素數(shù)據(jù)庫、社區(qū)居民要素數(shù)據(jù)庫等.屬性庫主要包括規(guī)劃區(qū)歷史文獻資料、社會經(jīng)濟發(fā)展資料、以及與空間庫匹配的資料信息等，空間庫與屬性庫之間通過用戶標(biāo)識碼形成不可分隔的聯(lián)系.旅游規(guī)劃信息數(shù)據(jù)庫的建立便于各規(guī)劃要素的管理與及時更新，從而彌補當(dāng)前一次性規(guī)劃、長期性執(zhí)行的適應(yīng)性不足的弊端，實現(xiàn)規(guī)劃要素的動態(tài)化管理.空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計實際上是對地理數(shù)據(jù)建模的過程，是旅游應(yīng)用系統(tǒng)運行的基礎(chǔ)，合理地設(shè)計有助于應(yīng)用系統(tǒng)的高性能實現(xiàn)，不僅可以為工業(yè)遺產(chǎn)的研究、旅游資源開發(fā)、旅游環(huán)境保護等提供基礎(chǔ)資料，還可以為遼寧省的國民經(jīng)濟建設(shè)提供科技服務(wù)，具有十分重要的作用.

工業(yè)遺產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計工作是一項非常重要而煩瑣的工作，綜合數(shù)據(jù)庫總體設(shè)計和地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計的要求，將完成空間信息屬性以及圖像元素屬性信息的記錄，故在設(shè)計過程采用三大部分來組成，首先是基礎(chǔ)地理要素數(shù)據(jù)庫，其次是旅游實體空間屬性數(shù)據(jù)庫，最后為游客發(fā)布旅行足跡空間屬性數(shù)據(jù)庫.空間數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)示意如圖1.

基礎(chǔ)地理要素數(shù)據(jù)庫：基礎(chǔ)地理要素數(shù)據(jù)庫是工業(yè)遺產(chǎn)的地理要素集合，能夠為整個系統(tǒng)提供空間地理環(huán)境背景數(shù)據(jù)庫，其內(nèi)容也是非旅游實體地理要素數(shù)據(jù)庫.其中收錄的主題包括：遼寧省政區(qū)圖、遼寧省交通圖、遼寧省居民點分布圖等.系統(tǒng)將采用分層存儲法在不同的圖中存放不同的基礎(chǔ)地理要素數(shù)據(jù).在不同級別放大過程中顯示地理要素級別不同.

圖1 空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)Fig.1 The structure of spatial database

基礎(chǔ)地理要素數(shù)據(jù)錄入工作在ArcGIS Desktop中進行數(shù)據(jù)矢量化與空間點標(biāo)注與屬性值錄入.其屬性值ID與關(guān)系數(shù)據(jù)進行索引連接實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)庫的對應(yīng)鏈接.基礎(chǔ)地理要素數(shù)據(jù)來源于l∶5萬地形圖、遼寧省最新遙感影像（SPOT影像，分辨率2.5米），然后進行幾何糾正、鑲嵌，在此基礎(chǔ)上對其進行數(shù)字化.地理要素標(biāo)注經(jīng)過現(xiàn)場勘查與地形圖、影像圖像疊加辨認，然后將標(biāo)注追加于相應(yīng)矢量圖形中，由此形成基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù).

系統(tǒng)中道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)為線狀空間數(shù)據(jù)，是通過建立Shape文件中Polyline類型要素，設(shè)立道路ID值劃分等級，區(qū)分道路類別.

旅游實體數(shù)據(jù)庫是系統(tǒng)核心旅游專題數(shù)據(jù)庫，也是系統(tǒng)數(shù)據(jù)逐步增長充實的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫.根據(jù)工業(yè)遺產(chǎn)旅游的特點，設(shè)計中將該數(shù)據(jù)分為7大類，分別建立Shape文件，分層讀入.以旅游線路為線要素，其他為點要素.Shape文件中的ID值與關(guān)系數(shù)據(jù)庫中旅游實體ID索引值相對應(yīng)，交互記錄實體空間屬性信息.

由于系統(tǒng)是在設(shè)計運行階段，初始數(shù)據(jù)仍需手工錄入，旅游實體空間數(shù)據(jù)庫還需要完善.部分旅游實體準(zhǔn)確位置可能需要進一步確認或?qū)崪y定位，在后期維護過程中通過系統(tǒng)管理者經(jīng)過C／S結(jié)構(gòu)手工錄入糾正操作.

旅游空間資訊數(shù)據(jù)庫，包括點、線狀空間屬性數(shù)據(jù).游客足跡數(shù)據(jù)庫與旅游節(jié)點數(shù)據(jù)庫，作為非官方統(tǒng)計待開發(fā)旅游資源分析的重要基礎(chǔ).其中旅游線路為線狀空間屬性數(shù)據(jù)，為矢量點集合，每一個點是旅游線路上的節(jié)點，是實施旅游行為的地點，它可以是旅游實體、非旅游實體的地理要素.

根據(jù)旅游實體定時上報關(guān)系數(shù)據(jù)庫中設(shè)立所需游客統(tǒng)計、淡旺季時間參考統(tǒng)計、客源地分析、旅游市場分析等進行年底匯總.可大大節(jié)省人力物力.

旅游資訊數(shù)據(jù)表：存儲各種旅游咨詢信息，文字內(nèi)容項目中存儲，建立索引ID字段，通過程序代碼識別圖片ID與視頻ID從對應(yīng)數(shù)據(jù)庫中調(diào)用內(nèi)容，從分類項目中獲取資訊列表判斷讀取，包括資訊內(nèi)容，日期，用戶ID，聲音、圖片、視頻等，與旅游實體相對應(yīng).

游客評價與反饋數(shù)據(jù)庫：游客評價建立索引字段“評價ID”項，記錄游客郵箱，包含評價對象ID、評價內(nèi)容.反饋與評價相對ID相聯(lián)系、反饋內(nèi)容為文本數(shù)據(jù).

4 存在的不足

在本項目研究和開發(fā)過程中，由于目前技術(shù)及工業(yè)遺產(chǎn)數(shù)據(jù)庫研究等客觀因素影響，尚存在一些不盡如人意之處，需要進一步改進和擴充.

（1）現(xiàn)有的Case建模工具雖然能夠?qū)崿F(xiàn)Geodatabase數(shù)據(jù)庫的建模，然而操作不方便，建模結(jié)果不可逆，更不能與GIS軟件密切結(jié)合.模型不能表達數(shù)據(jù)空間參考信息，需要在生成數(shù)據(jù)庫模式時指定，UML無法表達空間拓撲關(guān)系，需要后期在地理數(shù)據(jù)庫中建立空間拓撲.

（2）由于本項目僅為工業(yè)遺產(chǎn)數(shù)據(jù)庫建設(shè)研究的一部分，在數(shù)據(jù)調(diào)研中還有大量的數(shù)據(jù)信息并未進行實地調(diào)查，這勢必影響到數(shù)據(jù)模型的完整性.但該數(shù)據(jù)模型具有良好的可伸縮性，因此，在今后的工作中可對數(shù)據(jù)模型進一步完善.

（3）為滿足用戶更高的需求，要素數(shù)據(jù)類型、屬性字段、多媒體數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)也有必要進一步擴充與完善，數(shù)據(jù)質(zhì)量也需進一步提高.

（4）由于本研究只完成了部分內(nèi)容的研發(fā)工作，對柵格數(shù)據(jù)的存儲研究及數(shù)據(jù)的入庫管理工作尚需繼續(xù)完成.

［1］劉玉鋒.空間數(shù)據(jù)庫構(gòu)建研究［J］.科技廣場，2010（3）：177-179.

［2］張雅瓊.淺析GIS在城市規(guī)劃領(lǐng)域中的應(yīng)用［J］.山西建筑，2007（25）：55-57.

［3］翟金慧，張和生.GIS與城市規(guī)劃的關(guān)系研究［J］.科技資訊，2008（S1）：70-72.

［4］裴珮.遼寧省工業(yè)旅游潛力和發(fā)展模式的初步研究［J］.沈陽大學(xué)學(xué)報，2007（3）：103-105.

［5］何原榮，朱建軍，傅文杰，等.礦區(qū)土地資源破壞生態(tài)補償評估空間數(shù)據(jù)庫構(gòu)建方法［J］.遙感技術(shù)與應(yīng)用，2010（2）：57-62.

Design and Research of Industrial Heritage Tourism Database

CHENG Ying

（School of Information Engineering，Shenyang University，Shenyang 110044，China）

The characteristics of spatial database and its application in tourism are introduced.The design of spatial database in the process of the development of industrial heritage tourism is discussed.Key words：spatial database；tourism；industrial heritage

TP 311.13

A

1008-9225（2012）04-0070-04

2012-02-14

成 鷹（1969-），男，遼寧沈陽人，沈陽大學(xué)副教授.

李 艷】