◇鶴壁職業(yè)技術(shù)學院 周 琳

河南位于中原地區(qū)，是中華文明的發(fā)源地，歷史悠久，旅游資源豐富，且現(xiàn)代旅游業(yè)已經(jīng)成為一個地區(qū)重要的支柱產(chǎn)業(yè)，因此對旅游數(shù)據(jù)的可視化及旅游路線的個性化定制進行研究，使旅游信息更直觀，同時促進旅游文化的宣傳。本文以河南省1：25萬地形數(shù)據(jù)、1：25萬DEM及著名景點Landsat-7 ETM+30米分辨率多光譜遙感影像等為數(shù)據(jù)源，利用ArcEngine、SQL Server和Geodatabase等軟件，在Visual Studio編程環(huán)境中，運用C#語言，建立基于GIS的河南省旅游信息可視化系統(tǒng)。根據(jù)旅游信息空間屬性，采用GIS理論實現(xiàn)河南焦作云臺山景區(qū)旅游信息的三維可視化，以及自主旅游路線的個性化分析，為游客提供一個有利的小幫手，研究旅游數(shù)據(jù)的可視化和個性化分析在旅游景點中的應用。

1 引言

地理信息的三維可視化技術(shù)與旅游業(yè)相結(jié)合，會對旅游業(yè)發(fā)展起到重大推動作用，同時三維可視化也是智慧城市的實現(xiàn)過程中重要內(nèi)容之一[1-4]。利用GIS實現(xiàn)三維可視化對河南省旅游發(fā)展空間關(guān)系進行分析，并制定相應的個性化旅游方案，在理論上和實踐上都有十分重要的意義。

2 旅游數(shù)據(jù)特性分析

2.1 旅游數(shù)據(jù)來源分析

在旅游信息管理系統(tǒng)的設(shè)計中，游客的需求決定了數(shù)據(jù)的內(nèi)容。基于GIS的旅游信息管理系統(tǒng)的用戶是游客和景區(qū)的管理者[5-6]，以及景區(qū)的自然風光和人文歷史。旅游數(shù)據(jù)的分類和選取主要有以下幾個方面。

（1）旅游屬性數(shù)據(jù)。旅游屬性數(shù)據(jù)主要是游客的食、住、行、購等要素，包括景區(qū)周邊數(shù)據(jù)及賓館酒店數(shù)據(jù)、興趣點等相關(guān)配套設(shè)施數(shù)據(jù)。

（2）旅游地理空間數(shù)據(jù)。本研究采用的地理空間數(shù)據(jù)有多種，其中包括景區(qū)遙感影像圖、數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)等。數(shù)據(jù)來源主要有：遙感影像取自Landsat-7 ETM+30米分辨率多光譜數(shù)據(jù)，基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)是1：25萬數(shù)字地圖，DEM為SRTM DEM 3arcsec數(shù)據(jù)。

（3）旅游相關(guān)數(shù)據(jù)。旅游相關(guān)數(shù)據(jù)主要有景區(qū)旅游紀念產(chǎn)品、當?shù)氐穆糜挝幕畔⒌确强臻g數(shù)據(jù)。

2.2 GeoDataBase空間數(shù)據(jù)庫

地理空間數(shù)據(jù)可分為空間對象數(shù)據(jù)和場對象數(shù)據(jù)。一是空間對象數(shù)據(jù)具有幾何特征和離散特點的點、線、面等地理要素[7]。二是場對象數(shù)據(jù)在一定空間范圍內(nèi)連續(xù)變化的如數(shù)字高程模型、柵格數(shù)據(jù)等地理對象。本研究是運用GeoDataBase空間數(shù)據(jù)庫建立以焦作云臺山景點為例的旅游信息空間數(shù)據(jù)庫。

GeoDataBase是一種采用標準關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)建立存儲和管理地理信息的數(shù)據(jù)模型[8]。GeoDataBase按照層次模型管理數(shù)據(jù)，對象類、要素類和要素數(shù)據(jù)集是Geodatabase中的基本組成項[9-10]。創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，建立索引、創(chuàng)建拓撲關(guān)系和子類等。

2.3 屬性數(shù)據(jù)庫設(shè)計

SQL Server數(shù)據(jù)庫是一種關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理平臺，可滿足少量用戶，也可以支持大型企業(yè)，易于安裝，在屬性信息管理方面，比GeoDataBase具有很好的兼容性。本研究采用SQL Server數(shù)據(jù)庫管理屬性數(shù)據(jù)，其中旅游信息表字段與數(shù)據(jù)類型，如表1所示。

表1 旅游信息可視化信息表

2.4 技術(shù)路線

本研究查閱大量地理信息系統(tǒng)應用于旅游景點和目前景點發(fā)展現(xiàn)狀的文獻資料，總結(jié)目前旅游信息化管理中存在缺點，制定了本技術(shù)路線。本研究技術(shù)路線如圖1所示：

圖1 研究技術(shù)路線

3 GIS的旅游信息管理系統(tǒng)實現(xiàn)

3.1 旅游數(shù)據(jù)的采集及處理

本研究涉及多種數(shù)據(jù)，包括遙感影像圖、數(shù)字高程模型、景區(qū)地形數(shù)據(jù)、交通路線圖、景區(qū)簡介資料、歷史文化背景等多種數(shù)據(jù)。

（1）框架數(shù)據(jù)處理?？蚣軘?shù)據(jù)處理采用統(tǒng)一坐標系統(tǒng)和投影，處理數(shù)據(jù)步驟如下：基礎(chǔ)數(shù)據(jù)提取，數(shù)據(jù)無縫拼接：將不同來源且比例尺也不相同的數(shù)據(jù)，按照統(tǒng)一數(shù)據(jù)的屬性結(jié)構(gòu)和編碼方式進行無縫拼接；數(shù)據(jù)分層處理：根據(jù)系統(tǒng)功能應用需求，將提取好的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)分層管理；數(shù)據(jù)建庫：首先要檢查數(shù)據(jù)，再分層、提取數(shù)據(jù)，然后將處理好的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成建庫需要的格式，再入庫；數(shù)據(jù)檢驗：主要是針對數(shù)據(jù)完整性和一致性進行檢查。

（2）遙感影像制作。遙感影像的制作主要包括：遙感影像的幾何精校正和配準兩個內(nèi)容。遙感影像的幾何精校正即根據(jù)大地水準面和投影系統(tǒng)，確定遙感影像中地物的位置，遙感影像數(shù)據(jù)需要重新排列，生成一幅符合地圖表達要求新圖像。遙感影像的配準是指通過幾何變換將同名影像實現(xiàn)地理坐標及像元空間分辨率上的統(tǒng)一[11]。

（3）圖幅拼接。圖幅拼接是地理信息數(shù)據(jù)處理重要內(nèi)容之一。使用ENVI軟件，提取衛(wèi)星遙感影像數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)，導入GeoDataBase數(shù)據(jù)庫，提取河南省行政區(qū)劃圖，導入GeoDataBase數(shù)據(jù)庫，再提取相應的DEM灰度圖，進行柵格拼接，根據(jù)河南省的范圍對柵格數(shù)據(jù)進行裁剪，得到河南省數(shù)字高程模型灰度圖，生成不規(guī)則三角網(wǎng)數(shù)據(jù)，結(jié)合遙感影像，進行可視化疊加分析。

（4）地形數(shù)據(jù)與遙感影像疊加。數(shù)字高程模型與遙感影像圖是真實再現(xiàn)地表形態(tài)的重要數(shù)據(jù)源。將其導入到三維可視化平臺中，完成疊加即可逼真再現(xiàn)該區(qū)域的三維地形特征。由于遙感影像圖、DOM所含數(shù)據(jù)信息量比普通地形圖所含信息量高很多，因此地表模型比傳統(tǒng)地形圖對地形的描繪更加詳細逼真。

景點旅游三維立體效果圖的空間數(shù)據(jù)來源為地形圖矢量數(shù)據(jù)、遙感影像。通過離散等高線，加密離散點，利用ArcGIS軟件構(gòu)建地形表面的不規(guī)則三角網(wǎng)模型。將不規(guī)則三角網(wǎng)模型轉(zhuǎn)化為柵格模型。將生成的柵格模型轉(zhuǎn)入ArcGIS的三維顯示模塊（ArcScene）按高程進行分層設(shè)色，與生成三維地形模型進行疊加。最后對其進行三維立體顯示。

3.2 系統(tǒng)的功能

基于GIS的旅游信息管理系統(tǒng)是在Geodatabase空間數(shù)據(jù)庫和SQL Server數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，運用ArcEngine，使用C#語言在Visual Studio編程環(huán)境中實現(xiàn)三維可視化和查詢分析功能的系統(tǒng)。系統(tǒng)實現(xiàn)了查詢和分析旅游景點信息的相關(guān)功能，具體如下所示。

（1）數(shù)據(jù)管理功能：主要用于管理旅游信息數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)的新增、刪除、存儲和管理等。

（2）旅游查詢功能：游客可以利用此功能進行景點、停車場、周邊美食、賓館、購物等查詢功能。

（3）旅游定制功能：主要是為游客自助旅游提供旅游方案，游客可以借助該功能制定旅游路線。旅游定制功能包括添加旅游目的地、行程路線、旅游路線、道路阻斷處、清空旅游點、清空阻斷點、清空旅游路線等工具。

（4）地圖瀏覽功能，包括景點的選擇、放大縮小、漫游、顯示、量距，是用來靈活地操作地圖，查詢地圖等。

（5）景區(qū)簡介功能：介紹主要景區(qū)的情況，包括景區(qū)內(nèi)景點的分布，景區(qū)內(nèi)路線分布，景點的起源、位置、歷史、自然風光等諸多與景點有關(guān)的信息。

圖2 系統(tǒng)功能模塊

3.3 旅游信息三維可視化

以河南省的旅游景點為研究區(qū)域，通過研究景點的空間數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)、地形數(shù)據(jù)、旅游信息等，對其進行處理，并顯示旅游信息、地形數(shù)據(jù)與遙感影像疊加實現(xiàn)三維效果圖。本系統(tǒng)主要選擇河南省著名景區(qū)三維可視化進行研究。

3.4 旅游信息查詢

旅游信息查詢是基于GIS的查詢分析、疊加分析、網(wǎng)絡(luò)分析及可視化分析等空間分析功能，借助旅行商問題等相關(guān)理論，來進行信息的空間分析。游客可以通過旅游空間分析功能，結(jié)合自身的需求，如時間和花費，進行查詢分析，選擇出適合信息。本研究以云臺山為例說明，用戶利用住宿查詢功能，可以查詢得到云臺山附近的住宿信息；利用景點查詢功能，可獲取所選范圍內(nèi)的所需信息。

3.5 旅游出行規(guī)劃個性化查詢

旅游出行規(guī)劃個性化定制，利用Dijkstra算法求解最短路線問題，并能夠根據(jù)旅游者的個性化需求快速制定出旅游線路，并對各旅游要素（吃、住、行、購等）進行合理配置，借助GIS平臺，制定詳細行之有效的旅游出行計劃，為旅游者提供更為精細化的決策服務。

本研究以假設(shè)游客需要去焦作云臺山景區(qū)為例，加以驗證系統(tǒng)的實用性，自助旅游的游客需要到以上景區(qū)，目標是時間最短，需要選擇旅行路線。

4 結(jié)論

面對數(shù)據(jù)格式不同、結(jié)構(gòu)不同、復雜的旅游信息空間數(shù)據(jù)，本文展開大量的數(shù)據(jù)處理工作，應用ArcGIS、ENVI、Global Mapper等多種系統(tǒng)工具實現(xiàn)空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)數(shù)據(jù)裁剪、數(shù)據(jù)拼接、數(shù)據(jù)校正等功能。利用ArcEngine、SQL Server和Geodatabase等軟件，在Visual Studio編程環(huán)境中，運用C#語言，建立了基于GIS的河南省旅游信息可視化系統(tǒng)，實現(xiàn)了旅游信息的三維顯示、查詢，為用戶提供豐富的查詢結(jié)果，包括文字、表格、圖片等，實現(xiàn)方便、直觀的旅游資源查詢，以網(wǎng)絡(luò)分析為基礎(chǔ)，幫助游客選擇最優(yōu)旅游路線。基于GIS的旅游信息可視化和個性化分析研究為游客提供了一個有利的幫手，并以河南焦作云臺山景區(qū)為例，進行實踐設(shè)計和理論總結(jié)，探討信息可視化和個性化分析在旅游景區(qū)中的可應用性。為研究旅游信息可視化提供了數(shù)據(jù)處理經(jīng)驗，對實現(xiàn)智慧旅游具有一定的意義。但旅游信息可視化系統(tǒng)是一個龐大的系統(tǒng)，涉及眾多相關(guān)知識及眾多相關(guān)部門的協(xié)調(diào)工作，所需的數(shù)據(jù)來源有限，數(shù)據(jù)庫中的歷史數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)更新方面需要進一步研究。本研究采用Dijkstra算法進行最優(yōu)路徑選擇，但在圖論等相關(guān)領(lǐng)域深入不夠，可以嘗試其他先進技術(shù)實現(xiàn)最優(yōu)路徑的選擇，獲得更好的效果。特別是多媒體技術(shù)在旅游信息系統(tǒng)中起到重要，通過深入研究以實現(xiàn)聲、像、GIS綜合處理的信息系統(tǒng)，本系統(tǒng)仍有許多深入研究有待完善。