文化和旅游資源數(shù)據(jù)查詢展示系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

李波

（四川省天府容大信息科技有限公司，四川 成都 610213）

0 引 言

2019年1月，國家文化和旅游部啟動全國文化和旅游普查工作，深入貫徹落實習(xí)近平總書記關(guān)于文化和旅游工作重要指示精神。2021年4月，四川省率先完成了全省成文化和旅游資源“雙普查”工作，共查明六大類文化資源305.7 萬余處，旅游資源24.5 萬余處，數(shù)量和質(zhì)量目前居全國第一。依據(jù)國家標準和結(jié)合四川實際，文化資源分為古籍、美術(shù)館藏品、地方戲曲劇種、傳統(tǒng)器樂樂種、非物質(zhì)文化遺產(chǎn)、文物（可移動文物、不可移動文物）六大類資源，旅游資源分為地文景觀、水域景觀、生物景觀、天象與氣候景觀、歷史遺跡、建筑與設(shè)施、旅游購品（文創(chuàng)產(chǎn)品）、人文活動八大類資源。

近些年來隨著信息技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)通信等技術(shù)的蓬勃發(fā)展，一些虛擬仿真旅游逐漸進入普通游客的視野。通過虛擬旅游一是可以獲取旅游景區(qū)的信息，了解景區(qū)的基本情況，為實地旅游做好充足的準備；二是滿足一些不方便出門或者不喜歡煩瑣旅途的人在家中欣賞和瀏覽景區(qū)的需求。目前VR（虛擬）全景技術(shù)已經(jīng)在國內(nèi)外有了非常巨大的發(fā)展，“VR+旅游”產(chǎn)品的出現(xiàn)，給旅游者提供了一個新穎的渠道，結(jié)合GIS（地理信息系統(tǒng)）技術(shù)可以讓人們在到達目的地之前先身臨其境地體驗旅游目的地的場景，進而進行選擇。

本文以四川省雅安市蘆山縣文化和旅游資源普查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，基于GIS 和VR 全景技術(shù)開發(fā)文化和旅游資源數(shù)據(jù)查詢展示系統(tǒng)，實現(xiàn)蘆山縣文化和旅游資源點地理空間查詢、屬性信息查詢、資源點圖片瀏覽、資源點VR 全景展示等功能，充分利用文旅普查成果，提高蘆山縣文化和旅游的影響力，進而帶動地區(qū)經(jīng)濟的發(fā)展。

1 需求分析

1.1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)需求

本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需求主要有以下幾點：

（1）基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)：主要有遙感影像數(shù)據(jù)、矢量行政界線數(shù)據(jù)（縣級、鄉(xiāng)鎮(zhèn)）、矢量地名點數(shù)據(jù)。

（2）文化和旅游資源普查成果（四級資源和五級資源點）數(shù)據(jù)：資源點調(diào)查成果表數(shù)據(jù)、資源點現(xiàn)場影音數(shù)據(jù)、資源點經(jīng)緯度坐標數(shù)據(jù)。

（3）文化和旅游資源點VR 全景數(shù)據(jù)：資源點空中和地面VR 全景圖數(shù)據(jù)、資源點VR 全景展示鏈接數(shù)據(jù)。

（4）其他數(shù)據(jù)：資源點招商信息數(shù)據(jù)、蘆山縣簡介數(shù)據(jù)、蘆山縣文化和旅游宣傳片數(shù)據(jù)等。

1.2 功能需求

本系統(tǒng)主要功能是實現(xiàn)文化和旅游資源數(shù)據(jù)的可視化展示，根據(jù)系統(tǒng)的用戶需求和開發(fā)目的功能需求主要有以下幾點：

（1）系統(tǒng)地圖的基本操作功能，放大、縮小、查詢、定位、標注、圖例等功能。

（2）文化和旅游資源普查成果數(shù)據(jù)基于地理位置信息查詢和展示。

（3）資源點VR 全景圖瀏覽，場景列表、熱點切換、自動旋轉(zhuǎn)、背景音樂等。

（4）資源點招商信息展示，文旅宣傳片展示等。

（5）資源點數(shù)據(jù)管理，資源點普查成果數(shù)據(jù)編輯、VR全景數(shù)據(jù)編輯、用戶管理等。

2 系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

本系統(tǒng)的用戶主要有政府文旅部門管理人員游客，根據(jù)系統(tǒng)功能需求分析系統(tǒng)采用C/S 架構(gòu)，系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)層、服務(wù)層、應(yīng)用層，如圖1所示。數(shù)據(jù)層主要是空間數(shù)據(jù)（遙感影像數(shù)據(jù)、矢量行政界線數(shù)據(jù)（縣級、鄉(xiāng)鎮(zhèn)）、矢量地名點數(shù)據(jù)、資源點坐標數(shù)據(jù)）和非空間數(shù)據(jù)（資源點調(diào)查成果表數(shù)據(jù)、資源點現(xiàn)場影音數(shù)據(jù)、資源點VR 全景展示鏈接數(shù)據(jù)等）為系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)支撐。服務(wù)層主要是地圖服務(wù)和數(shù)據(jù)庫服務(wù)，地圖服務(wù)基于ArcGIS LocalServer 為系統(tǒng)提供底圖，數(shù)據(jù)庫服務(wù)采用SQLite 數(shù)據(jù)庫為系統(tǒng)提供屬性數(shù)據(jù)存儲。應(yīng)用層基于ArcGIS Runtime for.net 開發(fā)實現(xiàn)地圖查詢等功能，基于WPF 框架進行系統(tǒng)界面設(shè)計，基于C#編程語言實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理等功能實現(xiàn)，基于Krpano 框架二次開發(fā)實現(xiàn)資源點VR 全景展示功能。

圖1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計圖

2.2 系統(tǒng)設(shè)計思路

首先是對于雅安市蘆山縣文化和旅游資源普查成果的收集和整理，收集蘆等資源點普查成果數(shù)據(jù)表、遙感影像數(shù)據(jù)、行政區(qū)劃圖（矢量數(shù)據(jù)）、主要道路數(shù)據(jù)、宣傳片、文旅簡介。然后通過無人機航攝和地面全景相機拍攝獲取資源點的全景數(shù)據(jù)，采用Photoshop、PTGui 軟件拼接和處理制作VR 全景圖，基于HTML5 和Krpano 開發(fā)實現(xiàn)資源點VR 全景網(wǎng)頁端展示，再將VR 全景展示系統(tǒng)部署到服務(wù)器發(fā)布活動每一個資源點VR 全景展示鏈接。同時利用ArcMap 軟件制作系統(tǒng)底圖，并發(fā)布地圖切片和地圖包，基于SQLite 構(gòu)建資源點數(shù)據(jù)庫。最后基于ArcGIS Runtime for.net 組件開發(fā)實現(xiàn)系統(tǒng)功能，包括系統(tǒng)地圖操作、數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)管理、VR 全景瀏覽等。系統(tǒng)的開發(fā)模塊如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)開發(fā)模塊

2.3 獲取數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)處理

2.3.1 資源點普查成果數(shù)據(jù)

蘆山縣文化和旅游資源普查成果數(shù)據(jù)有資源點成果表（四級15 個和五級10 個資源點），資源點照片數(shù)據(jù)、資源點視頻數(shù)據(jù)。

2.3.2 VR 全景數(shù)據(jù)采集、處理、開發(fā)和發(fā)布

VR 全景技術(shù)主要分為場景拍攝工作、后期制作、網(wǎng)頁VR 全景展示平臺開發(fā)，以下為詳細介紹：

（1）場景拍攝工作。根據(jù)不同資源點的特征情況采集全景照片原始數(shù)據(jù)，地形地貌類資源點采樣無人機航拍采集，古建筑、文物等資源點采用地面全景相機拍照采集。

（2）后期制作。本研究主要用到Photoshop、PTGui 軟件處理無人機獲取的原始影像合成VR 全景圖。無人機獲取的原始影像數(shù)據(jù)已經(jīng)將不同的VR 全景場景分別打包放在單獨的文件夾里。首先將每一個場景的34 張照片導(dǎo)入PTGui軟件中進行全景拼接，最后獲得一張VR 全景圖。此時的VR 全景圖，因為無人機不能獲取到正上方的天空的影像，所以接下來需要將拼接的全景圖導(dǎo)入PS 里補天。通過，PS補天處理后將獲得一張完整的VR 全景圖。

（3）VR 全景展示平臺開發(fā)。本研究基于HTML5 和Krpano 開發(fā)實現(xiàn)VR 全景網(wǎng)頁端展示。通過makevtourdroplet批處理文件工具，實現(xiàn)制作可以漫游的全景VR 系統(tǒng)。首先將圖片名歸一化并簡單排序，選擇所以圖片執(zhí)行處理命令，結(jié)束后系統(tǒng)會生成全景漫游文件包含若干文件和文件夾。然后通過Krpano 內(nèi)置可視化點位編輯的工具選擇各點位之間起始，更換相關(guān)功能按鈕圖片，讓整體美觀度與最終的系統(tǒng)保持一致，最后替換tour.xml 中標題和場景說明，方便引導(dǎo)和展示景區(qū)。

2.3.3 系統(tǒng)底圖數(shù)據(jù)制作

首先根據(jù)資源點的坐標數(shù)據(jù)，采用ArcMap 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能實現(xiàn)資源點矢量數(shù)據(jù)的制作，然后再疊加遙感影像數(shù)據(jù)、主要道路數(shù)據(jù)、行政區(qū)劃圖數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)資源點的文本標注、特殊符號顯示等，最后發(fā)布地圖包和地圖切片數(shù)據(jù)。

2.4 數(shù)據(jù)庫建立

系統(tǒng)采用SQLite 提供業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理。SQLite 是一款輕型的、嵌入式的數(shù)據(jù)庫，支持主流的操作系統(tǒng)，數(shù)據(jù)處理速度十分快，非常適合本系統(tǒng)。為規(guī)范文化和旅游資源點數(shù)字化管理，實現(xiàn)重要相關(guān)信息的數(shù)據(jù)動態(tài)更新、數(shù)據(jù)匯總、數(shù)據(jù)共享，有利于相關(guān)管理、研究工作。建設(shè)資源點數(shù)據(jù)庫主要包括：空間信息數(shù)據(jù)庫及屬性數(shù)據(jù)庫兩大部分。數(shù)據(jù)庫建設(shè)工作主要包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)庫設(shè)計和數(shù)據(jù)錄入環(huán)節(jié)。本系統(tǒng)的空間數(shù)據(jù)庫從數(shù)據(jù)內(nèi)容劃分，包括矢量數(shù)據(jù)和柵格屬性兩種類型，其中柵格數(shù)據(jù)庫主要存DOM 數(shù)據(jù)，矢量數(shù)據(jù)庫存資源點、行政區(qū)劃等。系統(tǒng)屬性數(shù)據(jù)庫的設(shè)計主要是資源點數(shù)據(jù)庫表格的結(jié)構(gòu)設(shè)計，主要有資源點普查成果表數(shù)據(jù)、資源點照片數(shù)據(jù)、資源點視頻數(shù)據(jù)、資源點VR 全景數(shù)據(jù)。具體的表結(jié)構(gòu)如表1所示。

表1 文旅資源普查成果屬性數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)

2.5 系統(tǒng)功能設(shè)計

根據(jù)功能需求分析，系統(tǒng)功能設(shè)計主要分為兩個模塊：一是文化和旅游資源數(shù)據(jù)查詢展示模塊，包含地圖基本操作、數(shù)據(jù)查詢、宣傳視頻播放、蘆山簡介、VR 全景展示等；二是文化和旅游資源數(shù)據(jù)管理模塊，主要有用戶管理、資源點普查成果表數(shù)據(jù)管理、VR 全景數(shù)據(jù)管理、資源點視頻管理、資源點照片管理、資源點招商信息管理。系統(tǒng)功能設(shè)計如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)功能設(shè)計

2.6 系統(tǒng)功能實現(xiàn)

2.6.1 主界面

本系統(tǒng)界面采用扁平化設(shè)計風(fēng)格，支持觸摸屏終端使用，用戶界面簡潔，操作直觀。如圖4所示，系統(tǒng)進入主界面，分為兩個模塊。普通用戶訪問文旅資源查詢展示模塊，管理人員可以通過用戶登錄進入文旅資源數(shù)據(jù)管理模塊。

圖4 系統(tǒng)主界面

2.6.2 文旅資源數(shù)據(jù)查詢展示

進入文旅資源數(shù)據(jù)查詢展示模塊界面如圖5所示，界面左上角為系統(tǒng)LOGO 和名稱，界面右上為退出，界面右中為全屏、放大、縮小功能。右下為地圖圖例（方便用戶直觀分別資源點等級類型）。中下蘆山簡介、宣傳片、搜索。

圖5 文旅資源數(shù)據(jù)查詢展示模塊界面

資源點查詢兩種方式：一是通過搜索列表找到目標資源點，點擊確定即可彈出該資源的信息彈窗，如圖6所示，同時地圖也定位到該點位置；另一種是直接通過放大平移地圖找到目標資源點，點擊資源點圖標即可彈出該資源點信息彈窗。

圖6 搜索查詢

以圖中“蘆山青龍寺”資源點為例，點擊后會彈出查詢結(jié)果界面，窗口標題為點擊資源點的名稱，上部四個按鍵點開后可展示該資源點的招商、圖片、視頻和VR 全景信息，如圖7所示，相關(guān)的信息數(shù)據(jù)都可從后臺管理系統(tǒng)進行增加、修改、查詢和刪除。窗口下部為該資源點的簡要文字概括信息，如果想查看詳細信息，可點擊底部的“更多信息”按鈕，點擊后會彈出具體信息窗口界面。

圖7 VR 信息展示界面

2.6.3 文旅資源數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)管理根據(jù)文旅資源展示的信息定制。左側(cè)所示的“旅游資源點、用戶數(shù)據(jù)、VR 全景視角、資源點視頻、資源點照片、招商信息”按鈕，依次保存著文化旅游資源點普查成果信息、用戶信息、VR 展示地址、視頻照片和招商文件信息，所有數(shù)據(jù)支持編輯、刪除，如圖8所示。

圖8 資源點圖片信息編輯窗口

3 結(jié) 論

基于GIS 和VR 全景技術(shù)，結(jié)合文旅普查資源數(shù)據(jù)開發(fā)文化和旅游資源展示系統(tǒng)，主要實現(xiàn)了基于地圖的文旅資源點信息查詢，地圖的操作，資源點的多媒體與VR 展示功能，以及資源點數(shù)據(jù)的編輯。通過這些功能的實現(xiàn)，使得文化旅游資源得以可視化的角度進行管理和展示。文旅普查的數(shù)據(jù)能得到充分利用，為當(dāng)?shù)芈糜螏硇碌脑鲩L動力。同時，也給予還未建立數(shù)字化旅游資源管理的地區(qū)提供參考和借鑒意義。