王艷軍，路立娟，李朝奎

(1.湖南科技大學(xué)地理空間信息技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實驗室，湖南湘潭 411201；

2.湖南科技大學(xué)建筑與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院，湖南湘潭 411201；3.湘潭市國土資源測繪院，湖南湘潭 411201)

面向服務(wù)架構(gòu)的智慧旅游信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

王艷軍1，2，路立娟3，李朝奎1，2

(1.湖南科技大學(xué)地理空間信息技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實驗室，湖南湘潭 411201；

2.湖南科技大學(xué)建筑與城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)院，湖南湘潭 411201；3.湘潭市國土資源測繪院，湖南湘潭 411201)

在智慧城市建設(shè)背景下探討面向服務(wù)架構(gòu)的旅游信息系統(tǒng)的實現(xiàn)方法和關(guān)鍵技術(shù)，研究智慧旅游中面向服務(wù)架構(gòu)的基本理論及特征，并設(shè)計了面向服務(wù)的智慧旅游信息系統(tǒng)的總體框架，重點實現(xiàn)了旅游專題的景點管理、景點搜索、全景影像關(guān)聯(lián)和三維景觀導(dǎo)引等服務(wù)功能。以智慧旅游為例實踐面向服務(wù)架構(gòu)的旅游信息系統(tǒng)，為地理信息在智慧城市及其行業(yè)應(yīng)用提供了新思路。關(guān)鍵詞:面向服務(wù)架構(gòu)；智慧旅游；地理空間信息；三維景觀；信息共享

一、引 言

隨著經(jīng)濟(jì)社會和旅游業(yè)的快速蓬勃發(fā)展，傳統(tǒng)的旅游信息管理由于缺乏及時、高效和豐富的技術(shù)方式，存在旅游信息不全面、生動形象性不足和熱點景區(qū)流量失控等問題，而游客對旅游個性化、自主化、體驗化的要求日益高漲[1-2]。在數(shù)字城市向智慧城市過渡發(fā)展的背景下，地理空間信息技術(shù)促進(jìn)了數(shù)據(jù)獲取實時化、處理智能化、服務(wù)網(wǎng)絡(luò)化和應(yīng)用社會化趨勢[3-7]，提供了智慧旅游解決方案，實現(xiàn)了旅游環(huán)境的實時感、專題信息的集成整合和旅游管理服務(wù)的智能化，便捷舒適地滿足了游客旅游信息需求。智慧旅游將為旅游者個體提供可按需接受的泛在旅游信息服務(wù)，區(qū)別于傳統(tǒng)旅游信息孤立、散亂和互不聯(lián)通，智慧旅游信息服務(wù)可在任何時間、地點、任意媒介提供精準(zhǔn)、實時的旅游數(shù)據(jù)和信息資源[8-10]，充分利用地理空間信息技術(shù)和面向服務(wù)架構(gòu)(service-oriented architecture，SOA)的關(guān)鍵技術(shù)，對建立智慧旅游信息系統(tǒng)具有重要的現(xiàn)實意義。

智慧旅游信息系統(tǒng)靈活多樣地收集旅游信息，根據(jù)旅游者個性進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，通過文字、圖片、視頻、虛擬三維環(huán)境體驗?zāi)康牡鼐坝^，基于SOA開放松耦合集成電子地圖、實景影像、全景展示和三維景觀，實現(xiàn)基于地理位置的主動隨身導(dǎo)游導(dǎo)覽服務(wù)。SOA是智慧城市中的分布式軟件架構(gòu)思想，為解決系統(tǒng)重復(fù)建設(shè)和信息孤島等問題、實現(xiàn)數(shù)字城市建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展提供可行方案[11]。本文結(jié)合SOA和智慧城市，以某市旅游信息管理為例，研究建立面向服務(wù)架構(gòu)的智慧旅游信息系統(tǒng)的框架設(shè)計、關(guān)鍵技術(shù)和功能實現(xiàn)，為旅游信息服務(wù)與管理提供信息平臺，從而提高旅游信息服務(wù)的智能化水平。

二、面向服務(wù)架構(gòu)的基本理論及特征

智慧城市中的地理空間信息技術(shù)提供了地理空間定位參考、專題業(yè)務(wù)信息處理參照和直觀形象可視化表達(dá)，將充分有效利用生活中80%與地理關(guān)聯(lián)的大數(shù)據(jù)，滲透到城市的各個方面，形成生活、產(chǎn)業(yè)發(fā)展、社會管理的新模式和新形態(tài)。建立智慧城市測繪地理信息基礎(chǔ)設(shè)施需要增強基礎(chǔ)信息資源的整合共享能力，推進(jìn)基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)、軟件即服務(wù)、平臺即服務(wù)建設(shè)。SOA提供了智慧城市建設(shè)的技術(shù)思想和總體架構(gòu)[12]。SOA基于自治而不完全獨立的邏輯單元，遵從通用標(biāo)準(zhǔn)化的系列原則，即為SOA中的服務(wù)，其封裝了不同范圍、規(guī)模和類型的業(yè)務(wù)邏輯和執(zhí)行方法，服務(wù)能夠相互調(diào)用和嵌套，構(gòu)成復(fù)雜的服務(wù)集合。

SOA以服務(wù)為基本導(dǎo)向，不同于Web Services組件，實現(xiàn)獨立于具體技術(shù)的服務(wù)接口，具有3個基本要素：松散耦合構(gòu)架設(shè)計、粗粒度單元、位置和傳輸協(xié)議透明化。傳統(tǒng)的信息架構(gòu)是根據(jù)技術(shù)和業(yè)務(wù)需求逐步設(shè)計，兩層之間的通信時時變化，這造成系統(tǒng)實施、維護(hù)和移植困難。而SOA在兩層之間形成服務(wù)層，溝通了具體數(shù)據(jù)資源、功能組件與專題業(yè)務(wù)之間的邏輯聯(lián)系，較好地解決了這一難題[13-14]。SOA體系結(jié)構(gòu)包括服務(wù)請求者、服務(wù)代理者和服務(wù)提供者，分別進(jìn)行服務(wù)的綁定調(diào)用、發(fā)現(xiàn)管理和發(fā)布注冊，形成統(tǒng)一完整的服務(wù)化總體框架，能夠應(yīng)用于智慧型信息服務(wù)平臺及專題示范應(yīng)用建設(shè)中。

SOA體系架構(gòu)的主要特征為：①功能封裝性，以服務(wù)方式將不同工作流程封裝成業(yè)務(wù)組件，隱藏內(nèi)部實現(xiàn)細(xì)節(jié)，通過開放接口即可直接使用；②服務(wù)重用性，單個服務(wù)是相互獨立的實體，可跨平臺移植，方便重復(fù)使用，降低開發(fā)成本；③互操作性，多個服務(wù)之間通過標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議方式通信，滿足互操作需求；④服務(wù)自治性，單個服務(wù)本身是自包含、模塊化的，可單獨修改完善；⑤松散耦合性，底層數(shù)據(jù)、功能實現(xiàn)和通信協(xié)議之間可搭配組合，避免緊耦合的不可分拆；⑥服務(wù)透明性，服務(wù)請求者可按需選擇、定制和訪問服務(wù)。

三、面向服務(wù)的智慧旅游信息系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計

面向服務(wù)的智慧旅游信息系統(tǒng)采用SOA多層分布式體系結(jié)構(gòu)，方便旅游信息的共享與交換，形成全局統(tǒng)一的用戶權(quán)限管理模塊和基礎(chǔ)工具類庫；服務(wù)集合為旅游信息管理系統(tǒng)的構(gòu)建提供基礎(chǔ)的元數(shù)據(jù)目錄服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)和地理處理服務(wù)；分布式客戶端集成網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的注冊與發(fā)布，系統(tǒng)整體實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)分布式處理。

本系統(tǒng)是旅游管理信息系統(tǒng)“信息共享”的完整解決方案，實施中涉及的軟硬件環(huán)境主要包括：①應(yīng)用服務(wù)器端，包括數(shù)據(jù)服務(wù)、功能分析服務(wù)和網(wǎng)站服務(wù)器，操作系統(tǒng)為Windows Server 2008；②數(shù)據(jù)庫服務(wù)器端，主要集成管理各類空間數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)和專題信息資源；③GIS服務(wù)器端，提供空間數(shù)據(jù)的編輯、處理和發(fā)布功能；④系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境，采用Microsoft Visual Studio.NET 2010和C＃語言。面向服務(wù)架構(gòu)SOA的旅游信息系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示，其中數(shù)據(jù)層管理各類數(shù)據(jù)資源；服務(wù)層管理和發(fā)布服務(wù)集合；應(yīng)用層通過調(diào)用GIS服務(wù)器上的數(shù)據(jù)服務(wù)和功能分析服務(wù)實現(xiàn)業(yè)務(wù)流程，最終由瀏覽器終端可視化處理結(jié)果。

面向服務(wù)架構(gòu)的智慧旅游信息系統(tǒng)的總體架構(gòu)，實現(xiàn)了SOA三角色思想。

1)數(shù)據(jù)中心提供基礎(chǔ)地理空間數(shù)據(jù)、旅游景點數(shù)據(jù)、旅游專題屬性及地理關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)。基礎(chǔ)地理和旅游專題數(shù)據(jù)的生產(chǎn)者或維護(hù)者，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)協(xié)議向注冊中心發(fā)布和注冊各類服務(wù)的訪問接口和元數(shù)據(jù)信息，地理分析功能服務(wù)也在注冊中心進(jìn)行發(fā)布和共享。

2)注冊中心宿主服務(wù)提供者發(fā)布的各類數(shù)據(jù)服務(wù)和功能服務(wù)，通過目錄服務(wù)公布所有服務(wù)相關(guān)信息，并管理和定制服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)調(diào)用。系統(tǒng)包含的數(shù)據(jù)服務(wù)為：基礎(chǔ)地理網(wǎng)絡(luò)地圖服務(wù)WMS、網(wǎng)絡(luò)要素服務(wù)WFS和網(wǎng)絡(luò)柵格服務(wù)WCS；網(wǎng)絡(luò)地理處理功能服務(wù)為：景點搜索服務(wù)、緩沖區(qū)分析服務(wù)、統(tǒng)計分析服務(wù)、地圖打印服務(wù)等。

3)應(yīng)用中心是各類應(yīng)用程序和用戶端的集合，通過注冊中心目錄服務(wù)查詢定位所需服務(wù)，按照網(wǎng)絡(luò)訪問與服務(wù)綁定協(xié)議，請求和調(diào)用相應(yīng)服務(wù)集，實現(xiàn)個性化按需服務(wù)。

圖1 面向服務(wù)的旅游信息系統(tǒng)總體架構(gòu)

四、智慧旅游信息系統(tǒng)的功能設(shè)計與實現(xiàn)

為更好地組織和管理旅游專題信息，提供方便快捷的旅游景點搜索、景點周邊環(huán)境和三維景觀信息服務(wù)，提高旅游信息管理的效率和信息化水平，需建立全區(qū)域一張圖上可視化的智慧旅游信息系統(tǒng)，采用文字、影像、圖片、視頻等二、三維一體化專題信息疊加顯示和查詢分析，為旅游業(yè)務(wù)提供面向服務(wù)架構(gòu)的信息發(fā)布和分析平臺。

1.旅游景點管理

旅游信息系統(tǒng)設(shè)計需按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范組織管理旅游專題數(shù)據(jù)的空間信息和屬性信息，主要包括基礎(chǔ)地圖、風(fēng)景點專題、景點圖片、景點描述、視頻和三維場景等數(shù)據(jù)，即兩大類：一是基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)服務(wù)，集成管理了1∶500、1∶1000、1∶5萬、1∶25萬、1∶400萬等多比例尺多級縮放WMS地圖，分為行政區(qū)劃、水系、道路、植被、居民地和地名地址等；二是旅游專題數(shù)據(jù)資源，旅游風(fēng)景名勝的名稱、地理位置、編碼代號、景點類型、等級、詳細(xì)地址、描述信息、圖片等多媒體信息。本系統(tǒng)集成管理了全市域約71個旅游景點信息，分為公園園林、紅色經(jīng)典、名人勝跡、城市景觀、古跡遺址5類，根據(jù)地理空間位置上圖管理，并分別關(guān)聯(lián)旅游景點的文字描述、風(fēng)景圖片和實景影像等多媒體信息(如圖2所示)，可快速方便地定位單個景點，進(jìn)行信息瀏覽、修改和管理。

圖2 旅游景點信息管理

2.旅游景點搜索

旅游信息系統(tǒng)中常需要快速準(zhǔn)確地查找所需景點，為管理者和旅游者提供風(fēng)景名勝、周邊自然人文環(huán)境和吃住等生活便利信息，支持旅游景點的報表統(tǒng)計、旅游規(guī)劃和旅游指導(dǎo)。根據(jù)業(yè)務(wù)需要，系統(tǒng)提供了景點查詢、周邊搜索、景點類型查詢和地名地址匹配等4種搜索方式，針對旅游專題信息實現(xiàn)全方位的資源搜索和定位，是智慧旅游中的基礎(chǔ)功能。

景點查詢結(jié)果會在地圖上高亮展現(xiàn)，并能夠進(jìn)一步提供定位要素、全部高亮、輸出報表、街景影像、全景影像和單點全景6項服務(wù)；周邊搜索是針對選定的景點查詢其周邊一定范圍內(nèi)的賓館酒店、餐飲娛樂和商業(yè)超市等分布情況，圖3即為查詢“梅蘭芳紀(jì)念館”附近500 m的賓館酒店的分布情況；景點類型查詢是根據(jù)風(fēng)景名勝景點的分類，列表匯總各類別景點，并進(jìn)行統(tǒng)計報表，顯示其景點名稱、要素代碼、分類、描述信息和詳細(xì)地址等；地名地址匹配是根據(jù)輸入的地名和地址信息定位其地理位置，并關(guān)聯(lián)地圖。

圖3 旅游景點信息搜索

3.全景影像關(guān)聯(lián)

旅游景點較吸引人的是其獨特的自然人文風(fēng)貌，游客一般都想了解著名景點的周邊環(huán)境，智慧旅游信息系統(tǒng)中的全景影像以直觀真實的場景圖片滿足這一需求。系統(tǒng)提供了街景影像、連續(xù)全景和單點全景3種影像服務(wù)，可身臨其境地全面掌握景點外部周邊、游覽路線和內(nèi)部勝景，為旅游管理和導(dǎo)游提供參考，如圖4所示。

圖4 旅游景點的全景影像關(guān)聯(lián)

4.三維景觀導(dǎo)引

智慧旅游信息系統(tǒng)基于SOA以服務(wù)定制方式搭建了面向管理人員和游客的管理信息系統(tǒng)，集成了旅游景點信息、周邊實景導(dǎo)航和三維景觀服務(wù)，為旅游景點規(guī)劃發(fā)展和特色宣傳提供支撐，以精細(xì)化三維模型生動形象地展示著名名勝古跡。如圖5所示，通過三維景觀可以全方位多視角多尺度地了解景點場景，沉浸和徜徉于自然和文化的熏陶中，吸引各方游客；通過三維漫游以真三維多方向的虛擬現(xiàn)實導(dǎo)引游客的線路，分流熱點景區(qū)游客數(shù)量；通過集成三維景觀的桌面、觸摸屏和移動終端等為景區(qū)范圍內(nèi)游客主動推送景觀信息，成為便于保存和攜帶的景區(qū)“印象”，可供反復(fù)瀏覽、溝通互動和信息反饋。

圖5 三維旅游景觀導(dǎo)引

五、結(jié)束語

在從數(shù)字城市到智慧城市發(fā)展的背景下，面向服務(wù)的智慧旅游信息系統(tǒng)采用高性能的地理信息處理技術(shù)實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的一體化集成管理，采用面向服務(wù)架構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)建設(shè)旅游專題信息管理系統(tǒng)，將區(qū)域旅游景點相關(guān)的文字資料、圖片視頻、全景影像及三維景觀有機結(jié)合，以多種終端形式提供旅游景點管理、搜索、全景關(guān)聯(lián)和三維導(dǎo)引服務(wù)，主動推送給景區(qū)內(nèi)的游客。面向服務(wù)架構(gòu)的智慧旅游信息系統(tǒng)通過專題信息資源聚合和一站式服務(wù)平臺，實現(xiàn)了信息的廣泛共享和有效利用，為政府機關(guān)、旅游開發(fā)管理工作提供了決策支持，為地理空間信息在智慧城市及其專業(yè)示范應(yīng)用構(gòu)建提供了有益解決方案。

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Design and Implementation of SOA-based Smart Tourism Information System

WANG Yanjun，LU Lijuan，LI Chaokui

P208

B

0494-0911(2014)09-0108-04

2013-08-05

國家自然科學(xué)基金(41271390)；湖南省自然科學(xué)基金(12JJ9023)；地理空間信息工程國家測繪地理信息局重點實驗室開放基金(201330)；寧波市自然科學(xué)基金(2013A610061)

王艷軍(1984—)，男，湖北棗陽人，博士，講師，研究方向為地理空間信息共享與服務(wù)應(yīng)用。引文格式:王艷軍，路立娟，李朝奎.面向服務(wù)架構(gòu)的智慧旅游信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].測繪通報，2014(9)：108-111.

10.13474/j.cnki. 11-2246.2014.0308