雅安市旅游ＷｅｂＧＩＳ的構(gòu)建及其存在問題探討

摘要：基于ArcIMS 9．0系統(tǒng)，并結(jié)合ArcXML、JavaScript等編程技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)及空間數(shù)據(jù)庫引擎ArcSDE，構(gòu)建了雅安市旅游WebGIS系統(tǒng)。在WebGIS基礎(chǔ)平臺(tái)上，對雅安市旅游資源信息進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、管理、分析和圖形處理顯示，并由圖形、圖像、文字和聲音等多種形式綜合展示。針對系統(tǒng)構(gòu)建過程中遇到的一些主要問題提出了有效的解決方案。針對目前尚未有適合中國國情的地址編碼方案問題，率先編制了中國式的地址標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)則文件和匹配規(guī)則文件；利用MapObjects+VB 6．0開發(fā)了地址匹配軟件，不僅提高了地址匹配成功率，還大幅度提升了匹配效率；利用TM和DEM等多源信息融合技術(shù)解決了三維“近自然”地形的顯示問題。

關(guān)鍵詞：Web地理信息系統(tǒng); 雅安市; 旅游信息系統(tǒng); ArcIMS; 地理編碼

中圖分類號(hào)：TP311文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1001-3695(2007)12-0288-03

雅安市山水秀麗，自然景觀、人文景觀、民俗景觀資源豐富，是大熊貓的科學(xué)發(fā)現(xiàn)地和模式標(biāo)本產(chǎn)地，是中國優(yōu)秀旅游城市。旅游業(yè)是信息密集型和信息敏感型行業(yè)，信息的引導(dǎo)成為連接旅游市場主體和客體的關(guān)鍵環(huán)節(jié)^[1]。借助WebGIS技術(shù)可將傳統(tǒng)的、靜態(tài)的、二維的旅游信息系統(tǒng)模式轉(zhuǎn)換為基于Internet的高效的多方式查詢、分析、可視化顯示及動(dòng)態(tài)管理復(fù)雜旅游信息的平臺(tái)。因此，建立旅游WebGIS，對雅安市發(fā)展旅游業(yè)，提高旅游的公眾形象，輔助旅游決策和進(jìn)行旅游管理等有其重要意義。

WebGIS是一種利用Internet技術(shù)，采用HTTP，在Internet環(huán)境下實(shí)現(xiàn)對地理信息的分布式獲取、存儲(chǔ)、分析及分布式查詢、顯示和輸出的地理信息系統(tǒng)。目前，WebGIS發(fā)展極為迅速，已深入到各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域，相關(guān)研究成果已見眾多文獻(xiàn)^[2~6]。然而，這些研究報(bào)道很少涉及到對構(gòu)建WebGIS過程中出現(xiàn)的主要問題進(jìn)行探討。在開發(fā)WebGIS的過程中，遇到了兩個(gè)主要問題：a)目前我國的地理編碼工作基本上都使用美國的地理編碼軟件，如ArcGIS的Geocoding、Mapinfo的Mapmarker等，而這些地理編碼軟件并不適合中國國情^[7]；b)目前不少旅游WebGIS系統(tǒng)沒有旅游目的地的三維地形景觀圖（通過走訪調(diào)查了解到這正是用戶非常希望看到的）。針對出現(xiàn)的這些問題，本文以雅安市旅游WebGIS的構(gòu)建為例提出了有效的解決方案，以期為WebGIS的構(gòu)建提供理論和技術(shù)上的參考，并探討系統(tǒng)構(gòu)建過程中遇到的其他相關(guān)問題。

1系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)是建成一個(gè)基于WebGIS的雅安市旅游信息系統(tǒng)，在最佳旅游線路分析、最近或最佳服務(wù)設(shè)施選擇和旅游發(fā)展對策的基本功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用WebGIS技術(shù)為旅游管理部門、旅行社、飯店等提供旅游資源的科學(xué)調(diào)度與管理，從而提高旅游業(yè)的決策水平；同時(shí)也為人們來雅安旅游、從事各種商務(wù)活動(dòng)提供相關(guān)可靠的信息，為雅安人民的日常生活提供更多的便利。系統(tǒng)還著眼于較為長遠(yuǎn)的發(fā)展目標(biāo)，不斷引入國際領(lǐng)先的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，開拓更新更為廣闊的市場應(yīng)用領(lǐng)域，為實(shí)現(xiàn)數(shù)字雅安奠定基礎(chǔ)。

2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)

選擇合適的GIS 應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)對于分布式WebGIS的開發(fā)至關(guān)重要。ArcIMS 9．0作為ESRI公司的新一代WebGIS軟件，具有產(chǎn)品成熟、強(qiáng)大的智能化客戶端、可伸縮的體系結(jié)構(gòu)、支持多種開發(fā)方式等眾多優(yōu)點(diǎn)。因此，本系統(tǒng)構(gòu)建采用了ArcIMS作為GIS 應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)。ArcIMS采用分布式B/S體系結(jié)構(gòu)（圖1），其系統(tǒng)構(gòu)成在邏輯上分為三層，即客戶機(jī)、應(yīng)用服務(wù)器與Web服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。客戶機(jī)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)結(jié)果的顯示和用戶請求的提交；地圖應(yīng)用服務(wù)器和Web服務(wù)器負(fù)責(zé)響應(yīng)和處理用戶的請求；數(shù)據(jù)庫服務(wù)器負(fù)責(zé)管理數(shù)據(jù)。

3系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

3．1地圖顯示

雅安市旅游信息WebGIS系統(tǒng)能顯示用戶所需地圖，能進(jìn)行放大、縮小、移動(dòng)、更新和復(fù)原等操作，能對地圖進(jìn)行分層顯示。該系統(tǒng)分為以下圖層文件：銀行、郵局、大廈、商場、廣場、博物館、圖書館、公園、體育館、影劇院、俱樂部、車站和商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)等服務(wù)信息點(diǎn)文件；住宿信息點(diǎn)文件；旅游路線圖層文件；城市交通線路圖層文件；雅安市區(qū)界圖層文件等，同時(shí)對這些文件可進(jìn)行變焦顯示，如圖2所示。

3．2地理信息查詢和空間分析功能

1)城市地理信息查詢在四川省地圖上任意一點(diǎn)，即可查找到該點(diǎn)至雅安的最佳旅游路線，并顯示出沿途公里數(shù)、車次等信息；進(jìn)一步，還將實(shí)現(xiàn)雅安到全省各旅游沿途的最佳距離查詢，并配備景點(diǎn)圖片、錄像等多媒體資料。

2)交通信息查詢可根據(jù)用戶的查詢條件搜索出指定的城市道路和公交路線，并在地圖上顯示出來。在地圖上任一點(diǎn)可計(jì)算該點(diǎn)與另一點(diǎn)間的距離，并可自動(dòng)搜索出任意兩點(diǎn)間的公交乘車路線、轉(zhuǎn)車地點(diǎn)和站名等信息。

3）旅游地理信息查詢通過瀏覽器，用戶可以直接在WebGIS地圖網(wǎng)站上查詢景點(diǎn)、名勝、公園、游樂園和展覽館等地物的名稱、地址、地理位置、電話、乘車路線、下車站點(diǎn)、介紹資料及圖片圖像等詳細(xì)信息。網(wǎng)站還將重點(diǎn)介紹雅安各旅游景點(diǎn)風(fēng)光，并提供各景點(diǎn)詳細(xì)的文字資料、風(fēng)光圖片和錄像等信息，使雅安的旅游風(fēng)光及相關(guān)的交通等情況能更為詳細(xì)、更為開放地為廣大游客所了解。

4）購物地理信息查詢在WebGIS網(wǎng)站地圖上，用戶還可查詢到雅安商場、超市、專賣店、批發(fā)市場和集貿(mào)市場等購物地點(diǎn)的名稱、地址、聯(lián)系方式、介紹資料和圖像資料以及欲購買商品的價(jià)格、產(chǎn)址、生產(chǎn)日期等信息。

5）賓館、酒樓地理信息查詢在WebGIS網(wǎng)站地圖上，用戶可以查詢到賓館、酒樓、旅館、招待所的地理位置、名稱、地址、等級、價(jià)格、電話、傳真、房數(shù)、介紹資料及圖片圖像資料等信息，為各種不同需求層次的客戶提供所需信息。

6）其他地理信息查詢用戶可以查詢到教育、文化、體育、藥店、醫(yī)院、娛樂、電信、郵政、信用社、銀行、機(jī)關(guān)部門、科研單位、媒體單位、房地產(chǎn)、出版社、寫字樓等單位的名稱、地理位置、地址、聯(lián)系方式、文字資料、圖片和圖像等詳細(xì)信息（圖3）。

強(qiáng)大的空間分析能力是GIS有別于其他信息系統(tǒng)的重要特征之一。當(dāng)用戶在WebGIS網(wǎng)站主頁上的“行車路線”一欄中選擇(或輸入)起點(diǎn)和終點(diǎn)并點(diǎn)擊“查詢”按鈕后，該系統(tǒng)即可利用GIS的網(wǎng)絡(luò)分析功能為用戶提出最佳路線(距離最短、時(shí)間最少或花費(fèi)最少)。當(dāng)用戶查到一條合適旅游線路后，即可提取并統(tǒng)計(jì)出線路所包含的旅游資料數(shù)量、服務(wù)設(shè)施的性質(zhì)、質(zhì)量、分布、需耗時(shí)間和資金等信息。

4系統(tǒng)構(gòu)建過程中的一些主要問題及其解決措施

4．1編制適合中國地址特點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化地址文件

在構(gòu)建雅安市旅游WebGIS的過程中，地理編碼是必不可少的環(huán)節(jié)。地理編碼(geocoding)又稱地址匹配，是指建立地理位置坐標(biāo)與給定地址一致性的過程，以便對屬性數(shù)據(jù)和地理實(shí)體進(jìn)行位置確定和空間檢索^[7，8]。目前，我國使用的美國地理編碼軟件，并不適合中國國情，主要原因是中國現(xiàn)有的地名、地址體系異常復(fù)雜，地名混亂、無序，缺乏規(guī)律性和統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)^[7]；而且在地址匹配的過程中，由于中美文化上的差異，導(dǎo)致美國和歐洲的地址匹配規(guī)則并不適合中國，比如英語地址中的“street”一詞有str、str.、Street、STR、STR和STREET等多種寫法，也就是說street一詞可拆開簡寫，也可大小寫，而對應(yīng)的中文地址中的“街”，決不可能拆開簡寫（拆開后就不是漢字了），也沒有大小寫之分。為了解決這一問題，筆者重新編制了適合中國地址特點(diǎn)的地址標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)則和匹配規(guī)則，并利用MapObjects+VB 6．0開發(fā)了地址匹配軟件，其原理如下：

由于地址有多種形式，在地理編碼前，首先要對地址進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。標(biāo)準(zhǔn)化對象利用標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)則將地址分解成標(biāo)準(zhǔn)字段，并將這些字段轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)值。標(biāo)準(zhǔn)值存儲(chǔ)在標(biāo)準(zhǔn)化對象的匹配主字段（match key fields）中。每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)則均有它們自己的匹配主字段。例如us_addr標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)則有七個(gè)匹配主字段（表1）。

從表1可以看出，美國的街道地址在很多方面與中國地址存在較大差異：a）美國街道地址中有些含有街道方向，如1602 East Pause Cat Street SW的街道方向SW，而中國沒有這種情況；b）美國的街道類型有Street、Avenue、Parkway、Lane和Court共五種類型，而中國的街道類型有街、路、巷和弄共四種；c）美國的街道類型中有前置的情況，如624 Avenue T中的Avenue，這在中國罕見；d）美國的街道地址中會(huì)出現(xiàn)很多縮寫和大小寫的情況，如1446 East Pause Cat Str. SW 中的Str.等；而中國地址中的“路”“巷”和“弄”均不會(huì)出現(xiàn)縮寫的情況，只有“街道”可簡寫為“街”，漢字不存在大小寫的情況。正是由于這些原因，如果簡單地套用美國的us_addr標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)則，則會(huì)出現(xiàn)表2所示的情況。

從表2中容易看出，匹配主字段的設(shè)置很不合理，表現(xiàn)在：PT和SD兩個(gè)主字段應(yīng)當(dāng)取消；地址“徐匯區(qū)楓林街道中山南二路345號(hào)”中的“南二路”未在主字段中體現(xiàn)出來，地址“閔行區(qū)江川街道301弄12支弄25號(hào)”中的“301弄”和“12支弄”也都未在主字段中體現(xiàn)出來；“南二路”及“天山二村”中的數(shù)量詞（實(shí)際上是序數(shù)詞）“二”沒有被考慮到。這些問題會(huì)導(dǎo)致地址匹配時(shí)要么出現(xiàn)多個(gè)點(diǎn)重合、錯(cuò)配或匹配不成功的情況，要么像張偉鋒等人指出的“須選擇多個(gè)主題分別進(jìn)行繁瑣匹配，且匹配成果率不高”。為了徹底解決地址匹配問題，必須從“底層”入手，即重新編制標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)則文件。筆者結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)編制了新的標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)則文件，其中街道地址標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)則文件命名為cha_addr，該文件的匹配主字段如表3所示。

在開發(fā)雅安市旅游WebGIS系統(tǒng)時(shí)，利用此新的地址標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)則及與相應(yīng)的地址匹配軟件對雅安市近六萬多條原始數(shù)據(jù)記錄進(jìn)行了地址匹配，同步匹配成功率達(dá)94%。這不但比用ArcGIS或Mapinfo軟件的多次匹配成功率要高，且節(jié)省了大量時(shí)間和人力，取得了滿意的匹配效果。

4．2利用多源信息融合技術(shù)拓展WebGIS信息源

在開發(fā)WebGIS的過程中，通過走訪調(diào)查了解到用戶非常希望看到三維地形圖，然而這正是目前許多WebGIS系統(tǒng)所欠缺的。鑒于此，利用多源信息融合技術(shù)制作了雅安市三維近自然地形圖。制作流程分為三步：a)首先選擇成像時(shí)間接近的幾幅LandSat TM/ETM+影像，在ERDAS IMAGINE 8.7軟件中進(jìn)行拼接，

再將TM的7、4、3三個(gè)波段進(jìn)行彩色合成。TM4、TM3波段分別屬于紅外光、紅光區(qū)，能反映植被的最佳波段，并有減少煙霧影響的功能，同時(shí)TM7、TM4、TM3（分別賦予紅、綠、藍(lán)色）的彩色合成圖的色調(diào)接近自然彩色，然后再根據(jù)具有雅安市行政邊界的柵格圖進(jìn)行裁剪。b)在ArcGIS9.0的ArcScene軟件中將a)生成的TM影像與雅安市DEM進(jìn)行疊加。c)將具有地名、公路、河流等屬性信息的矢量圖層（shp文件格式）與b)生成的圖像進(jìn)行疊加，便生成了雅安市三維“近自然”地形圖，最后集成到WebGIS系統(tǒng)中，如圖4所示。

5結(jié)束語

隨著信息化進(jìn)程的不斷深入，在WebGIS平臺(tái)上開發(fā)旅游信息系統(tǒng)是未來城市旅游業(yè)開發(fā)和管理的必然趨勢，也是數(shù)字城市的必然要求^[9]。基于WebGIS的雅安市旅游信息系統(tǒng)，結(jié)合Internet技術(shù)、GIS技術(shù)、數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)以及旅游行業(yè)信息進(jìn)行構(gòu)建。系統(tǒng)的成功開發(fā)和應(yīng)用不僅可為雅安更好地吸引國內(nèi)外廣大旅游者，開辟新客源，推出新項(xiàng)目、新旅游路線，提高旅游服務(wù)質(zhì)量，還可為廣大游客提供快捷、準(zhǔn)確而又直觀的信息。本文還就開發(fā)過程中出現(xiàn)的一些主要問題進(jìn)行了探討，提出了有效的解決方案。盡管利用多源信息融合技術(shù)可拓展旅游信息源，但目前的旅游信息庫的信息量還遠(yuǎn)達(dá)不到消費(fèi)者的需求；盡管通過編制適合中國地址特點(diǎn)的地址匹配規(guī)則文件、開發(fā)中國式的地址匹配軟件可有效地提高匹配成功率和匹配速度，但中國沒有統(tǒng)一的地址編碼標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)狀亟待解決。

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