環太行山著名旅游景點多媒體導航系統研究與建立①

康利軍++李博理

摘 要：在地理信息系統和旅游業飛速發展的今天，發展旅游業是提升地區知名度和綜合競爭力的重要途徑。但是如何提供景區的旅游信息，展現景點魅力，吸引廣大游客到來，是發展地區旅游業必須解決的問題。GIS與多媒體技術的發展與廣泛應用使得這些問題有了一個較好的解決。該文對太行山景點的分布進行詳細的分析，利用GIS的二次開發實現環太行山著名旅游景點的三維可視化功能，詳細地向游客介紹了太行山脈，對太行山范圍內的景點做系統規劃，幫助游客做出及時有效地決策，節約出行時間。

關鍵詞：GIS 多媒體 三維可視化 旅游景點 系統設計

中圖分類號：F59 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）06（c）-0044-06

Abstract：With the rapid development of the geographic information system and the tourism， the tourism is an important way to enhance the regional awareness and comprehensive competitiveness. However， how to provide the tourist information of the scenic spots， showing the charm of the attractions， attracting the tourists come， the development of the tourism in the region must be addressed. The emergence of GIS and the application of multimedia make these problems have a better solution. This paper makes a detailed analysis of the distribution of Taihang Mountain scenic spots，and uses the GIS secondary development technology to realize the 3D visualization of some scenic spots in Taihang Mountain； Introduced to tourists the Taihang Mountains in detail， planned the attractions of the Taihang mountain systematically. To help visitors to make timely and effective decisions， and save travel time.

Key Words： GIS； Multimedia； 3D visualization； Scenic spots； Systematic design

近年來，隨著社會的快速發展，人們的生活水平普遍提高，越來越多的人已經開始追求高品質的生活，旅游己經成為人們現代生活重要的組成部分。然而旅游業在發展過程中很多硬件、軟件上的不足和缺陷一步步暴露出來，成為我國旅游業成熟和騰飛過程中的一道無法跨越的障礙[1-3]。目前，信息服務的網絡化、集成化、低成本是發展趨勢。因特網上的旅游網站眾多、內容多樣，有些網站提供在線訂房、購買機票等消費性服務，有些網站則以提供內容信息為主。這些網站提供的內容廣度夠寬，但深度卻不足，且缺乏系統性信息，以至于旅游信息雜亂無章、信息獲取手段匱乏，這會使旅游消費者在進行旅游目的地選擇時，面對龐雜而無序的零散信息而無從下手，最終在盲目或混亂狀態下做出隨機選擇，隨之而來的，將是消費者信心的下降和旅游業潛在消費群體的巨大損失。影響一個旅游者是否出行的因素主要是到達旅游景點的出行費用、出行時間和旅游者的行為特征[4]。因此，以快捷的方式給出游者提供分類清晰、項目完備的旅游信息和費用查詢，將會是打開這個瓶頸的關鍵[5]。而利用GIS構建一套旅游信息服務系統平臺，將各景點可視化無疑是最恰當也最具可行性的方式。利用信息技術帶動旅游景區等傳統行業的發展，建設覆蓋旅游景區范圍的信息可視化共享平臺，達到“信息共享、綜合利用”的發展目的，將大大提高旅游景區的市場競爭能力和管理服務水平，為各級領導、運營管理人員和廣大游客提供更加直觀而豐富的旅游信息[6-9]。這對于增強景區綜合管理能力，提高景區經濟效益，都將產生一定的推動作用。

1 信息可視化理論

Card等人對信息可視化（information visualization）的定義為：對抽象數據使用計算機支持的、交互的、可視化的表示形式以增強認知能力[11]。與傳統計算機圖形學以及科學可視化研究不同，信息可視化的研究重點更加側重于通過可視化圖形呈現數據中隱含的信息和規律，所研究的創新性可視化表征旨在建立符合人的認知規律的心理映像（mental image）。經過20余年的發展，信息可視化已經成為人們分析復雜問題的強有力工具[12]。

1.1 地理信息系統

地理信息系統（Geographic Information System，GIS）將地圖的視覺表達、強大的空間分析功能與數據庫功能結合在一起，從而提供了一種對空間數據的集管理、顯示、分析、表達、查詢為一體的綜合的智能化手段[13]。將可視化與空間信息相結合，將景區全貌展示給游客，以便游客對該景點快速的熟知。在GIS中三維可視化的核心是ArcScene功能模塊，GIS三維可視化提供了對景點信息有效的可視化和分析，可以從多個角度來瀏覽表面數據，直觀地給旅游者展示景區全貌。該論文主要采用該方法對太行山景點進行三維可視化導航顯示。

1.2 虛擬現實技術

Williams和Hobson首次提出虛擬現實技術必然對旅游業產生很大的影響，旅游業將步入一個虛擬旅游的時代[14]。虛擬旅游是指通過互聯網或其他載體，將旅游景區或者一些具有旅游價值的文物古跡、社區建筑等進行數學建模，動態且逼真地呈現在游客面前，使游客根據自己的意愿選擇游覽路線、游覽速度及視點，足不出戶就可以游覽遠在萬里之遙的風光美景，讓參與者在虛擬的環境中體驗旅游的樂趣[15-16]。網上虛擬旅游可以提供給用戶類似于實地游覽的360度環視、場景切換、虛擬漫步、視角切換等功能，并且用戶可以通過不同類型網絡進行接入，為不同接入方式的用戶提供相應的網上旅游內容[17]。

1.3 大數據可視化

大數據可視分析旨在利用計算機自動化分析能力的同時，充分挖掘人對于可視化信息的認知能力優勢，將人、機的各自強項進行有機融合，借助人機交互式分析方法和交互技術，有效地融合計算機的計算能力和人的認知能力，以獲得對于大規模復雜數據集的洞察力，輔助人們更為直觀和高效地洞悉大數據背后的信息、知識與智慧[18]。近年來，可視化分析研究很大程度上也圍繞著大數據的熱點領域，例如：聯網、社交網絡、城市交通、氣象變化、旅游業等。將可視化與旅游業相結合，挖掘游客出行的大數據信息，大大方便了旅游業的發展。

2 研究區域概況

2.1 太行山及其著名景點

太行山是中國東部地區的重要山脈和地理分界線，位于山西省與華北平原之間，縱跨北京、河北、山西、河南四省市，山脈北起北京市西山，向南延伸至河南與山西交界地區的王屋山，西接山西高原，東臨華北平原，呈東北-西南走向，綿延數400余公里。它是中國地形第二階梯的東緣，也是黃土高原的東部界線[10]。太行山大小景點眾多，該文選擇太行山脈上景區級別為4A及以上的風景區，分別為河南安陽的太行大峽谷、新鄉的萬仙山風景區、焦作的云臺山、濟源的王屋山、山西沂州的五臺山、晉中的五金山國家森林公園、陽泉的藏山、長治的王莽嶺、河北邯鄲的京娘湖和邢臺的大峽谷、石家莊的蒼巖山、保定的百里峽。

2.2 數據源及其處理方法

該文所需要的數據包括地圖數據和文本、圖片、視頻等多媒體數據，具體如下。

（1）地圖數據。該論文主要搜集到了河南、河北、山西三省的DEM數據，三省省域圖，全國主要道路、水系等矢量柵格數據，并利用ArcGIS建立geodatabase數據庫進行管理，并進行裁剪、疊加、坐標轉換等。

（2）文本數據。文本信息主要是景點的屬性信息，對景點的有關介紹等文本資料。

（3）圖片、視頻等多媒體資料。圖片主要是通過網站下載，下載相關的景點圖片，保存為JPG格式，并利用Photoshop對圖片進行裁剪、顏色處理等等；視頻數據主要來源于各省對景區的宣傳視頻，收集視頻之后利用AdobePremiere視頻處理軟件對視頻進行加工處理，確定其分比率等。

通過對上述數據的搜集，制作出太行山著名旅游景點的三維效果圖，并借助GIS二次開發平臺設計相關系統，實現對太行山景點進行文字、圖片、視頻等多媒體信息的展示，通過內置景點鏈接導游路線圖實現輔助導航等功能。

3 系統設計與實現

3.1 系統框架

環太行山著名旅游景點多媒體導航系統框架主要包括三層，即為數據層、功能層、用戶層。最底層是由數據源組成的數據層；數據層的建立是基于GeoDatabase地理數據庫；中間層是功能層，采用以C#為基礎語言的ArcEngine組件式開發；最上層為用戶層，用戶可根據自身需求進行各種操作，享受系統提供的太行山旅游景區數據，以實現景觀的三維可視化顯示，以便做出更好的出行選擇，系統框架如圖1所示。

3.2 系統功能設計

該系統采用C#語言，在ArcGIS的基礎上輔以ArcEngine組件開發包進行開發。C#編程語言是一種面向對象的高級語言，它有著自身獨特的優點：（1）語法自由、簡潔；（2）安全性良好；（3）靈活性與兼容性強；（4）支持跨平臺[19]。ArcGIS Engine是ESRI公司推出的地圖組件庫，基于Arc Object構建的，幾乎封裝了ArcGIS的全部功能，是一套完備的、具有極大通用性的嵌入式GIS組件庫，并支持全部標準的開發環境。

環太行山著名旅游景點多媒體導航系統設計的主要思路是將ArcGIS中與三維顯示密切相關的GIS模塊ArcScene通過組件式開發技術應用到景點顯示中，以此實現景區視頻播放，圖片展示，票價查詢、路徑查詢等功能，更好地向游客展示了太行地區的風貌，并可根據實際情況進行最佳路徑選擇，系統功能模塊結構如圖2所示。

3.3 系統實現

3.3.1 系統主界面

系統主界面按照人際交互友好、便利、簡潔的要求設計，如圖3所示。系統界面上方為工具欄，主要設計了該系統想要實現的幾個功能，通過ArcGIS Engine中的SceneControl控件添加三維數據，利用ArcScene三維顯示展示其景點地貌特征，工具欄采用中文菜單，分類清晰；中間為地圖顯示窗口；右側上方嵌入視頻，使游客可以領略太行山的整體風光；右側下方主要是對景區票價的查詢，游客可根據自身需求對票價和海拔高度做權重選擇，選擇結果可顯示在界面最下方。

3.3.2 地圖操作功能

地圖操作主要是方便游客使用該系統，用戶可根據自身需要控制視圖的范圍，主要設計了地圖放大、縮小、導航、飛行、漫游、全圖顯示等功能，使之可以根據自身的需求進行全要素的三維顯示。

3.3.3 景點鏈接功能

該功能的使用是加載太行山整體地圖文檔后，通過點擊各個景點在太行山上的圖片，鏈接到該景點的詳細信息，便于用戶對具體景點的詳細認知，可根據導航示意圖進行路線的選擇。以云臺山為例，展示云臺山的視頻、圖片、文字說明及路線導航示意圖如圖4所示。

4 結語

環太行山著名旅游景點多媒體導航系統實現了GIS與旅游信息的有機結合，主要將景區的旅游信息以圖片、視頻、文字等形式展現給游客。與傳統的旅游系統相比，該系統將空間信息與旅游信息統一起來顯示在電子地圖上，并在電子地圖上可以進行地圖的放大、縮小、漫游等；同時實現了景點票價、海拔等查詢功能，對景點做輔助導航顯示，使游客能夠更好地選擇出行方式。該系統對游客出行節約了時間，降低了成本，提高了效率，對其他景點的可視化具有一定的參考意義。但是在實際運行中，由于旅游本身還受到諸多因素的影響，情況較為復雜，且該系統著重于實現景點的可視化，以美觀為重要依據，因此，還需要不斷地改進完善才能達到更好的效果。

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