貴州喀斯特洞穴旅游資源信息化服務平臺框架構建設計

周文龍，趙衛權，吳克華，張洪亮，李 坡，賀 衛

(1.貴州省山地資源研究所，貴州 貴陽 550001； 2.貴州省喀斯特洞穴(旅游)資源開發利用工程技術研究中心，貴州 貴陽 550001；3.貴州科學院，貴州 貴陽 550001)

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貴州喀斯特洞穴旅游資源信息化服務平臺框架構建設計

周文龍1,2，趙衛權1,2，吳克華1,2，張洪亮2,3，李 坡1,2，賀 衛1,2

(1.貴州省山地資源研究所，貴州 貴陽 550001； 2.貴州省喀斯特洞穴(旅游)資源開發利用工程技術研究中心，貴州 貴陽 550001；3.貴州科學院，貴州 貴陽 550001)

指出了以貴州高原為中心的中國南方喀斯特地區，喀斯特洞穴的演化發育過程具有較好的典型性與代表性。但到目前為止，貴州喀斯特洞穴的總體數量仍不清楚、旅游開發價值仍不明確，極大地影響了貴州洞穴旅游發展程度和知名度，其根本原因在于未搭建統一的調查、探測以及數據共享與管理平臺。因此，構建貴州省喀斯特洞穴旅游資源信息化服務平臺，將現代信息技術與洞穴旅游發展相結合的有力途徑，將給傳統的洞穴游覽增添新的動力，為洞穴旅游資源科學規劃與保護開發提供科技支撐，從而實現貴州洞穴旅游資源的有序和深度開發，是貴州實現從“旅游資源大省”向“旅游業大省”轉變的一個重要突破口。從喀斯特旅游洞穴空間數據庫規范構建、不同軟件平臺數據轉換、數據挖掘以及智慧旅游等方面對信息化服務平臺框架進行了設計，力爭實現喀斯特洞穴旅游發展方式和產業轉型升級。

喀斯特洞穴；洞穴旅游；信息化服務平臺；框架設計

1　引言

洞穴是大自然賜給人類的寶貴財富[1]，是地球自然景觀的一個重要組成部分，亦是一種具有多方面價值的、不可再生的國土資源。洞穴形成之后便是一個環境相對穩定的地下空間，它與地面存在著特殊的物質與能量交換關系，由于洞穴特殊的環境條件，洞內保存有大量的洞外環境中難以保存的多種信息，是研究巖溶發育史、環境變遷、氣候變化、人類文化和生物進化的重要場所。有些洞穴內發育有各種次生化學沉積物，具有旅游開發價值。此外，洞穴還有儲藏、軍事、醫療等用途。與許多學科的發展不同，洞穴研究的深入主要是由地下洞穴探險活動推動的。洞穴探險實踐與洞穴科學研究相結合，一般的洞穴愛好者與洞穴科學家相結合的關系，有力地推動著洞穴學的發展。作為一門綜合性的自然科學，洞穴學在60多年來迅猛發展，現已發展到包括洞穴水文地質[2～4]、洞穴形成與演化[5～7]、洞穴次生化學沉積物[8]、洞穴氣候、洞穴環境[9]、洞穴考古、洞穴生物[10]、洞穴開發與資源保護[11]以及洞穴探測與制圖[12～16]等相當豐富的研究內容和學科分支[17]。洞穴的研究不僅具有重要的科學意義，而且在國民經濟中具有重要的實用價值。喀斯特洞穴以其玲瓏剔透、千姿百態的鐘乳石類沉積景觀和幽靜深遠的洞穴環境，在全世界范圍內已成為一種極其重要的旅游資源等。

中國不論在洞穴分布的面積上、發育的數量上、洞穴系統的規模及形成歷史的時間長度上，還是在洞穴次生化學沉積物的形態種類和洞穴景觀的旅游價值上，均處于世界洞穴大國的地位，但也是探測程度較低的國家之一[18]。特別是以貴州高原為中心的中國南方喀斯特地區，廣布的碳酸鹽巖和濕熱的季風氣候，為洞穴發育提供了優越的物質基礎和水動力條件，其喀斯特洞穴的演化發育過程具有較好的典型性與代表性，但洞穴旅游發展程度相對較低，知名度不高，貴州“洞穴王國”這一優勢在旅游業中并未充分體現出來。同時洞穴的神秘性為冒險者提供了在黑暗未知的地下世界爬行的體驗，正受到越來越多的追捧。洞穴探險若要在我國民間普及，貴州具備良好的技術基礎條件，洞穴探險與洞穴潛水兩項旅游運動的開發，將成為貴州旅游的新特色，勢必成為貴州旅游經濟中的新增長點。

在信息技術迅猛發展的今天，網絡作為新的旅游信息平臺，為旅游業的發展提供了新的契機，利用信息化對傳統旅游業加以改造提升已經刻不容緩。洞穴旅游作為一種面向世界的朝陽經濟產業，迫切需要一種公共的技術及信息服務平臺，來整合優化配置地表、地下的旅游景觀，為景區和游客之間架起一座資源共享的橋梁。同時，運用信息技術協調洞穴旅游開發與保護之間的關系，簡化洞穴管理和保護工作，為洞穴科學研究提供必要的輔助已成為大勢所趨。結合以上需求以及現有工作基礎，研究擬通過制定相關標準規來規范喀斯特洞穴調查與編錄，構建喀斯特洞穴信息數據庫，結合貴州省大數據產業與智慧旅游發展的契機，建設貴州喀斯特洞穴旅游資源信息化服務平臺，實現資源信息共享并提供應用服務，是貫徹落實“國發2號文件”和貴州省“5個100工程”的重要途徑，是實現貴州喀斯特旅游資源國際影響力快速提升的重要步驟，將有利于促進洞穴資源科學和合理的開發利用，整合聚集國內外喀斯特洞穴研究人才，進一步提高我國洞穴科學研究在國際上的地位。

2　貴州喀斯特洞穴探測歷史及現狀

貴州喀斯特洞穴的探測歷史，最早可追溯到360多年前中國明末著名的旅行家、地理學家、喀斯特地貌和洞穴學家徐霞客。1638年3月起，徐霞客從廣西南丹進入貴州，歷時一個多月，考察了貴州的喀斯特地貌及風土人情，其中，洞穴的考察尤其詳細[19]。而解放前從清朝到20世紀40年代，除了貴州各縣志對洞穴有資料性的記載外，對已洞穴為專題的研究報道幾乎未見。新中國成立后，貴州的洞穴探險與生產建設和科學研究緊密結合在一起，主要集中在水利水電建設、交通建設、水文水資源開發利用、農業地理調查以及考古研究中洞穴的考察研究。

自1985年起，貴州省山地資源研究所、貴州師范大學以及中國科學院地質研究所先后與國際洞穴組織在貴州聯合開展了大規模的洞穴科考，拉開了國際合作的序幕，并取得了豐富的成果[20～23]，相繼在貴州發現了一些深長大洞穴系統，為所在區域的地質科學研究、旅游資源開發提供了十分寶貴的資料。同時有力的推動了貴州洞穴資源的調查與測繪工作，提高了貴州洞穴的調查研究程度[24]。

其中，綏陽雙河洞就是貴州省山地資源研究所先后和日本洞窟學會、法國洞穴聯盟青年洞穴潛水協會歷經26年的成果，并于2004年成功申報國家地質公園，截至2014年12月，雙河洞系統以161.788 km繼續領跑中國第一長洞；1987年探測的織金洞(打雞洞)被《中國國家地理》雜志評為中國最美洞穴，2015年成功申報世界地質公園，如今洞內無線網絡覆蓋，為洞穴智慧旅游做好了鋪墊；1985年探測的龍宮，已然和黃果樹瀑布組成了貴州喀斯特旅游的一張名片；1989年在紫云格必河發現的苗廳譽為“中國第一大洞廳”，2014年中、英科學家帶上精密的3D激光掃描儀再次前往測量，苗廳最終被確認為“世界上容積最大的洞室”，考察報告刊登在《美國國家地理》雜志上。

現代洞穴探險國際合作不僅逐漸揭開了貴州地下神秘世界的面紗，并且使世界上的洞穴研究者和探洞愛好者認識了貴州，提高了貴州洞穴的知名度，其中不少洞穴被開發為旅游景點，成為貴州經濟社會發展新的增長點。但貴州省至今還未形成一整套喀斯特洞穴資源數據的共享平臺，缺乏對外宣傳的窗口，成為阻滯貴州省洞穴資源合理開發與保護利用的瓶頸。

3　貴州喀斯特洞穴旅游資源信息化產業發展的契機

當前貴州旅游業發展正處于優越的政策環境之下：國務院《關于進一步促進貴州經濟社會又好又快發展的若干意見》(國發[2012]2號)明確了把貴州省建設成為全國“旅游發展創新區”作為貴州發展的重大戰略之一；2013年省委省政府決定實施“5個100工程”作為實現貴州又好又快發展的主要抓手，其中重點“打造100個旅游景區”成為貴州省實施“5個100工程”的主要內容之一；《中共貴州省委貴州省人民政府關于加強科技創新促進經濟社會更好更快發展的決定》(黔黨發[2011]27號)指出要大力發展我省特色優勢產業，圍繞我省煙、酒、茶、藥、旅游等特色優勢產業，整合科技資源，以突破關鍵技術、共性技術、關聯技術為重點，推動特色優勢產業創新成果應用和產業技術升級。這一系列利好政策既明確了貴州省旅游的主體地位，又在科技創新方面提出了更高的要求。

現代社會網絡化、科技化的發展程度越來越高，信息技術已經被運用到旅游產業的很多環節，如雨后春筍般建立起來的各大旅游咨詢網站、智能手機移動終端的旅游應用、二維碼電子門票、酒店預訂、機票預訂、線路規劃、電子導游等都是典型的代表，可見信息科技成為了旅游產業實現可持續發展的重要力量。國家旅游局在《中國旅游業“十二五”發展規劃綱要》中就提出 “以旅游信息化建設為引領，加強現代科技技術特別是信息技術在旅游業中的廣泛應用，推進旅游產品和服務的升級，滿足多樣化的現代需求”。旅游產業發展已經成為貴州省級發展戰略，貴州省正在全力落實全省旅游規劃工作，3萬億元投資助力“國家公園省”建設，全省旅游行業智慧旅游建設蓬勃開展。喀斯特洞穴作為貴州最重要的特色旅游資源之一，是未來信息化旅游發展的重要載體。

4　貴州喀斯特洞穴旅游資源信息化產業發展的契機

結合貴州近30年來中外聯合科考積累下來的寶貴經驗，集成喀斯特洞穴探測、數據存儲及挖據關鍵技術，規范洞穴調查與編錄工作，構建喀斯特洞穴信息數據庫，并充分運用現代空間技術、互聯網技術和物聯網技術，搭建貴州喀斯特洞穴旅游資源信息化服務平臺，根據公眾需要提供相應的技術服務，從而實現將現代信息技術與旅游業相結合，給傳統的洞穴游覽增添新的動力。

4.1喀斯特洞穴數據采集及圖形表達技術規范

洞穴勘測所得的數據和圖形是調查和探險活動被公認的基礎和依據。國外許多國家和地區都十分重視對洞穴資源的調查和編錄工作，但貴州洞穴資源的綜合調查研究、歸類匯總、建庫[25]等工作滯后，洞穴資料分散而凌亂，整個洞穴資源 “家底”仍然不清楚，探洞技術和方法有待提高和規范，洞穴數據采集與圖形表達規范標準不統一，一系列技術規程和標準有待研發和制訂。因此，首先要總結或改進世界喀斯特洞穴資源探測先進技術，研制喀斯特洞穴數據采集及圖形表達技術規范，促進洞穴勘測規范化操作以及數據共享，規范貴州乃至全國其它喀斯特地區洞穴調查與編錄工作。

4.2不同來源、不同軟件平臺下洞穴圖繪制數據之間的轉換研究

長期以來，喀斯特洞穴資源調查內容分散而凌亂，并多重復性工作，成果不利于合理共享。因此首先要廣泛收集各種資料，包括論文、專著、報告、網絡、媒體等，然后統一分類整理，并研究它們如何轉換到Skyline平臺將是構建數據庫工作的基礎。

4.3洞穴資源空間信息數據庫規范構建

以喀斯特洞穴空間分布為基礎，以巖溶洞穴學先進理論為指導，以地質觀察研究為基礎，采用GIS技術支持，利用廣泛搜集的資料，合理選取洞穴資源特征屬性信息，依托Skyline平臺，規范構建喀斯特洞穴信息數據庫。記錄內容包括洞穴位置、地貌部位、地質背景、規模特征、景觀特征、科學研究、文獻資料和照片等。

4.4喀斯特洞穴數據庫管理應用與數據挖掘

運用構建的洞穴空間信息數據庫進行有效、快捷的信息查詢，同時疊加地形圖、水文地質圖、遙感影像圖和交通圖等進行空間分析，可宏觀分析洞穴空間分布規律、水資源開發利用價值、旅游開發與保護途徑、資源優化配置方案等。

4.5貴州喀斯特洞穴旅游資源信息化服務平臺建設

充分利用現代空間技術、互聯網和物聯網技術，結合貴州省“洞穴王國”的省情及資源開發利用的實際需求，建立一套面向公眾的貴州喀斯特洞穴資源信息化服務平臺，向客戶端提供技術服務，滿足大眾科普、洞穴科學研究、資源合理開發利用與優化配置等各類工作需要(圖1)。

圖1Google Earth與3S技術綜合應用框架流程

5　結語

喀斯特洞穴是貴州特色旅游最重要的名片之一，在國內外享有較高的知名度，成為世界喀斯特旅游的重要目的地。傳統的洞穴旅游顯然跟不上時代發展的節奏，利用信息化對傳統洞穴旅游業加以改造提升已經刻不容緩。依托貴州省大力發展特色旅游業以及大數據建設的良好契機，構建貴州省喀斯特洞穴旅游資源信息化服務平臺，將現代信息技術與洞穴旅游發展相結合，實現資源信息共享并提供應用服務，將會給傳統的洞穴游覽增添新的動力，為洞穴旅游資源科學規劃與保護開發提供科技支撐，從而實現貴州洞穴旅游資源的有序和深度開發，是貴州實現從“旅游資源大省”向“旅游業大省”轉變的一個重要突破口。

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Preliminary Frame Design of a Karst Cave Information Service Platform in Guizhou

Zhou Wenlong1,2,Zhao Weiquan1,2,Wu Kehua1,2,Zhang Hongliang2,3,Li Po1,2，He Wei1,2

(1.GuizhouInstituteofMountainResource,Guiyang550001,Guizhou,China；2.GuizhouProvincialKarstCaveResourcesDevelopmentandUtilizationofEngineeringandTechnologyResearchCenter,Guiyang550001,Guizhou,China；3.GuizhouAcademyofScience,Guiyang550001,Guizhou,China)

This paper pointed out thatthe evolutionary and development process of the karst cave inGuizhou plateau,the center of south China karst regions,has good typicalness and representativeness. But so far, the overall number of Guizhou karst caves is still unclear, greatly affecting the degree of cave tourism development and its popularity in Guizhou Province.The fundamental reason lies in thefailure to build a unified investigation,detection, and data sharing and management platform. Therefore, the construction of Guizhou karst cave tourism resources information service platform, a powerful way of combining the cave tourism developmentwith modern information technology, will add new impetus to the traditional cave sightseeing, provide technology supportforscientific planning and protection of the cave tourism resource development, so as to realize the caves of Guizhou Province tourism resources orderly anddeeply.It can help turn Guizhou from "tourism resource province" to become the "tourism province"as an important breakthrough. This paper woulddesign information service platform framework from the karst cave tourism spatial database standardization construction, different software platform data conversion, data mining and wisdom, tourism and other aspects, and strived to achieve the upgrading of the karst cave tourism development and industrial transformation.

karst cave; cave tourism; information serviceplatform; frame design

2016-05-11

貴州科學院青年基金重點項目(編號：黔科院J合字[2015]19)；貴州省科技計劃(編號：黔科合G字[2014]4004)；貴州省科技計劃課題(編號：黔科合SY[2012]3041)

周文龍(1984—)，男，助理研究員，主要從事喀斯特環境資源與3S技術應用方面的研究工作。

李坡(1960—)，男，研究員，主要從事喀斯特地貌與洞穴方面的研究工作。

P967

A

1674-9944(2016)13-0235-04