基于WebGIS的用戶自定義地圖旅游平臺設計

摘要：隨著我國旅游業的快速發展，旅游者的出行方式趨向于個性化和智能化，旅游平臺的設計和使用投入變得尤為重要。文章以杭州市為例，結合杭州市旅游現狀及旅游市場需求分析，針對現有旅游平臺存在的問題，借鑒現有的GIS開發經驗，以已有數據庫為基礎，以用戶需求為導向，借助ArcEngine軟件進行二次開發，對旅游平臺功能進行優化，實現用戶旅游地圖自定義化，搭建用戶自主化的特色旅游平臺，最終基于WebGIS實現個性化地圖共享與交互，滿足游客需求的同時為相關管理部門規劃提供參考。

關鍵詞：WebGIS；旅游業；個性化地圖；空間數據庫；ArcEngine開發

中圖分類號：TP311

文獻標志碼：A

0 引言

隨著我國經濟的不斷發展和人們生活水平的日益提高，旅游已經成為居民不可缺少的生活休閑方式之一^［1］，我國旅游業開始步入快速發展階段，同時信息化的發展也讓旅游業進入數字化發展進程。隨著旅游者的出行方式趨向于個性化和智能化，移動旅游信息服務平臺充分應用新一代通信技術，拓展出針對不同用戶的智能化和個性化旅游服務。近年來，移動智慧旅游的平臺眾多，但使用功能等同質化，且商業化現象嚴重，各服務平臺之間數據共享程度低，同時未對游客體驗進行深入研究，忽視了游客旅行時的需求^［2］。地圖是游客獲取旅游信息的重要途徑，也是平臺提供旅游服務的重要手段。傳統地圖學較少考慮用戶的認知特征與需求，用戶只能被動接受現有地圖系統的設計思路、功能和信息。個性化地圖服務，可以滿足用戶以地圖為載體的地理信息個性化需求為目標，實現地圖服務個性化^［3］。而WebGIS以其強大的交互、數據共享功能，讓用戶能更便捷高效地訪問地圖、獲取信息，以此改善用戶體驗^［4］。因此，本文將基于WebGIS設計一款以用戶為主體，滿足用戶自定義地圖需求的旅游平臺。

1 杭州市旅游現狀及市場需求分析

1.1 杭州市旅游現狀

杭州（29°11′N—30°34′N，118°20′E—120°37′E）地處中國華東地區、錢塘江下游、東南沿海、浙江北部、京杭大運河南端，是重要交通樞紐和著名的旅游城市。杭州市風景秀麗，擁有多個國家級風景名勝區、國家級自然保護區、國家森林公園、國家級旅游度假區等。同時杭州歷史底蘊深厚，人文古跡眾多，有大量的自然及人文景觀遺跡^［5］。杭州旅游產業發展迅速，2021年杭州景點共接待境內外游客1億3千余人次，同比上升28.88%，A級景區呈擴張發展。

杭州也是著名的互聯網城市，信息傳播迅速快捷，亞運會的召開將會為杭州吸引到眾多境內外游客，極大地促進杭州旅游業的發展。2022年，杭州市政府開啟《杭州亞運旅游地圖》的編印，打造數條無障礙旅游線路，個性化旅游地圖服務已開啟實際應用。為杭州市打造一款用戶自定義地圖的旅游平臺，既滿足用戶的需求還可以為亞運城市建設增色添彩，推動杭州市城市化進程。

1.2 市場需求分析

目前旅游平臺的信息滯后性嚴重，景點信息與實際不符，且交互性較差，商業推廣眾多。在旅行時，用戶往往會提前查詢旅游攻略和旅游地圖。而旅游地圖作為一種最直觀信息展現的方式，可以為游客提供住、吃、行、游、購、娛等的各種旅游相關信息的導航導游服務^［6］。基于以上現狀，用戶更需要可以準確地獲取如交通、食宿等信息且具備基礎交互功能的旅游平臺，本文設計的用戶自定義地圖旅游平臺，借助地圖制圖，用戶可以自主收集信息并進行自主規劃旅游攻略，實現個性化地圖的設計。

2 基于WebGIS旅游信息系統實現

2.1 平臺架構與軟硬件設施

本文設計的用戶自定義地圖旅游平臺是以WebGIS為背景，借助基于ESRI公司開發的ArcObjects服務器進行平臺搭建。

本平臺所用二次開發工具為ArcGIS Engine 10.2；軟件環境為Windows Server；開發語言為SDK for C#；所用WebGIS 發布平臺為Arc Server；所用空間數據庫引擎技術為ArcSDE；所用管理空間和屬性數據為Microsoft SQLServerer 2005；應用Photoshop等圖像處理軟件進行符號化設計。

2.2 數據組織

本平臺所需數據包括柵格數據、矢量圖形數據以及旅游信息等屬性數據。（1）通過數據庫組織管理，得到矢量化信息后的杭州市旅游景點分布圖，如圖1所示。（2）柵格數據。杭州市底圖數據采用Landsat8 OLI_TM 30 m遙感影像數據，遙感影像來源于地理空間數據云平臺（https：//www.gscloud.cn/）。（3）矢量數據。杭州市道路、水系等基礎矢量數據來源于國家地理信息公共服務平臺（https：//www.tianditu.gov.cn/）。（4）屬性數據。采集杭州市旅游景點信息、酒店、餐飲、娛樂、文藝場館等信息，數據來源于研究者數據的地方數據。

2.3 平臺設計方案

2.3.1 總體架構

本平臺架構分為5層：數據層、技術層、服務層、應用層和用戶層。

（1）數據層：該層為整個平臺的運行提供各類數據，包括GIS 矢量數據、地物屬性數據、地圖符號數據、用戶存儲數據等。

（2）技術層：包括開發軟件、服務器集群、網絡環境等。

（3）服務層：為應用層服務，提供各類地圖數據資源可視化查詢、空間特性動態可視化展示、空間檢索、空間分析、地圖繪制等引擎服務。

（4）應用層：接收用戶請求，調用服務層的引擎服務，基于平臺的數據層將請求結果返回給用戶。

（5）用戶層：平臺所面向的對象，包括系統管理員、平臺用戶。

2.3.2 數據庫設計

本平臺的數據庫基于ArcEngine實現，利用Geodatabase數據庫模型存儲和管理功能，以空間數據和屬性數據為主體（具體可分為矢量地圖數據、地圖符號數據、用戶數據），依托數據庫管理各矢量數據位置、形態、大小分布等點線面信息，以及各矢量數據名稱、等級、經緯度、所在區域、評分等屬性信息。本系統利用GIS技術對數據進行可視化管理，并將用戶設計的個性化地圖等地圖數據直接存儲于數據庫中。

2.3.3 平臺界面設計

系統主界面作為整個系統總的形象，其美觀和富有親和力的界面設計可以給用戶留下美好的第一印象，也直接影響著用戶操作該系統的心情。本平臺界面從美觀性和人性化的角度出發，由功能條、工作空間管理器、圖層管理器、用戶自定義編輯窗口4個部分構成，平臺界面設計如圖2所示。

2.3.4 地圖符號系統設計

地圖符號由基本圖元組成，可分別用點狀符號、線狀符號和面狀符號進行表達。旅游地圖符號是向用戶傳遞旅游信息的載體和手段，在旅游地圖組成要素中占有重要地位^［7］。設計旅游地圖符號時，兼顧科學性和藝術性，讓用戶能理解含義的同時做到盡可能的美觀，增添旅游地圖的趣味性。本平臺在數據庫中存儲已有地圖符號以及矢量圖形素材，為用戶提供模板，用戶能調用已有符號系統自主設計地圖符號。

2.4 平臺功能實現

本平臺在繼承傳統旅行平臺功能的基礎上，添加了用戶自定義地圖功能。在進行特色旅游地圖檢索、線路布局、按熱度進行景點推薦等功能的基礎上，以用戶自主化為主，基于參數化模板技術，通過用戶配置和模板修正實現快速高效的地圖定制服務，實現個性化地圖服務的定制并基于用戶行為跟蹤與數據挖掘的情境建模技術，實現自適應地圖服務^［8］。以此為用戶提供顯性定制和隱性自適應的個性化地圖服務：用戶可進行屬性查詢、SQL 查詢、風格設置、制作專題圖和輸出圖片等操作；實現用戶需求分析、景點熱度推薦、用戶行程可視化、用戶個性化制圖等功能，平臺功能模塊如圖3所示。

圖3 平臺功能模塊

（1）基礎地圖操作功能：包括地圖的放大、縮小、平移、復位、鷹眼、放大鏡、前后視圖、距離量算、面積量算等，可在地圖中添加線段、繪制不同形狀。

（2）地圖檢索：平臺導入大量旅游專題地圖、旅游熱力圖，用戶可輸入關鍵詞（城市、文化）檢索相關地圖，如想去紅色革命地點，即可檢索出杭州市內紅色革命區的相關地點。

（3）信息查詢功能：平臺引入屬性查詢、SQL 查詢功能，包括旅游交通路線查詢、旅游相關信息的查詢等服務功能，實現游客可以通過信息檢索找到所需信息，如著名的旅游景點及營業時間、賓館介紹、購物地區。

（4）旅游路線推薦功能：引入模擬退火算法（simulated annealing，SA算法）^［9］，基于景點評分、景點熱度、用戶喜好等因素，分析得出多個用戶可能喜愛的旅游景點，再結合交通線路、用戶游玩時間等影響因子，采用Dijkstra算法進行最佳路徑分析^［10］，搭建旅游線路推薦模型，輸出旅游路線、旅游時間以及旅行花費，為用戶進行旅行規劃提供參考。

（5）用戶行程可視化：采用人流量監控系統和 GPS 導航系統，對游客的出行進行實時監控^［11］，通過訪問用戶定位權限，獲取用戶實際旅游時間及地點、乘坐公交線路等信息，按時間線將到訪景點排列，并輸入進數據庫，自動生成旅游路線圖，讓用戶可以直觀地瀏覽自己的旅游行程。

（6）自定義旅游地圖制作：用戶可根據自身旅游經歷輸入旅游景點、旅行線路，從符號庫中選擇喜好的地圖符號對景點進行標記，插入圖片或文字描述，輸出自定義旅游地圖。此外，平臺還增設用戶自定義符號功能，通過手繪和已有符號風格化，生成用戶自己設計的地圖符號，真正實現地圖的個性化功能^［8］。

（7）地圖發布與共享：用戶可以將編輯好的自定義旅游地圖發布到互聯網，同時查詢、參考其他用戶的旅行地圖，實現信息共享。

2.5 相關技術引用

2.5.1 旅游景點空間分析

利用GIS分析對杭州市旅游景點進行核密度分析、熱點分析、最鄰近指數得出杭州市A級旅游景區的空間分布模式呈現明顯的區域性聚集型特征，利益熱點分析功能生成景區熱力圖，便于對景區旅游路線的規劃和組織，最后利用優化的Dijkstra最佳路徑算法結合旅游熱點信息，對旅行路線進行合理規劃。

2.5.2 LBS位置信息獲取

移動用戶的位置服務（Location- basedservices，LBS）是平臺進行用戶行程可視化和自定義地圖的基礎^［12］，技術上，LBS由GPS或無線通信技術提供位置，由GIS提供興趣點和參考點，并進行位置信息分析。利用LBS的定位技術確定移動用戶的當前地理位置，并利用地理信息分析和移動互聯網技術向用戶提供與位置相關的信息，從而讓用戶可以實時監測到自己的行程，并獲取其行程信息制作自定義地圖。

2.5.3 SVG符號設計

平臺符號庫的地圖符號數據采用SVG（Scalable Vector Graphics）可縮放矢量圖形存儲，用戶可將矢量素材加入符號庫，對專題要素進行符號化表達。SVG符號可實現嵌套變換、路徑剪裁、透明度處理和濾鏡效果等圖形圖像處理功能，對點、線、面以及注記符號進行交互處理，可分層管理數據，具有交互性強的優點，為普通用戶在互聯網中分享自主設計的個性化旅游地圖提供了易于傳輸的數據編碼方式^［8］。

2.5.4 WebGIS發布與共享技術

ArcIMS應用服務器連接器提供了Web服務器或第三方應用服務器和ArcIMS應用服務器的連接通道，可開發與地圖服務進行通信的Web頁面，并進行站點管理^［13］。

Web Service技術可以實現空間信息共享、集成和互操作，通過一系列標準和協議來保證程序之間的動態鏈接^［14］。通過網絡搭建一個本平臺的應用程序，并且對外提供一系列可以調用的接口 API，用戶可進行相關地圖操作，API接收和處理來自網絡上的應用請求，執行相應的功能，并將處理結果以XML形式或其他形式返回給用戶，用戶可以瀏覽WebGIS站點中的空間數據、進行各種空間檢索和空間分析，完成信息共享，實現交互功能。

3 結語

本文基于WebGIS技術，融入定位、數據庫存儲、SVG符號設計與存儲等技術，設計了一款集空間檢索、信息查詢、個性化地圖、信息交互等功能為一體的用戶自定義地圖的旅游平臺。平臺以自定義地圖為創新點，可讓用戶自己創建地圖，滿足自我需求的個性化空間信息交互，實現用戶在普通底圖上設計制作適應個性需求的旅游地圖，其實用性可滿足用戶個人需求，同時用戶自制的地圖通過資源共享可為其他用戶旅游提供參考。目前，平臺由Arc Engine軟件為開發平臺基于C#語言進行二次開發，用戶通過Internet即可實現平臺交互，平臺的設計初步滿足了用戶自定義地圖的需求，但仍有許多可改進之處，在未來基于操作可行性基礎上還將實現地圖與VR技術與等多種技術相結合，實現地圖動態化的開發設計。

參考文獻

［1］葛亮.安徽岱山湖旅游景區營銷策略研究［D］.合肥：安徽大學，2012.

［2］王婷.基于旅游體驗的智慧旅游信息服務系統設計研究［D］.上海：華東理工大學，2018.

［3］吳增紅.個性化地圖服務理論與方法研究［D］.鄭州：解放軍信息工程學，2011.

［4］陳磊，朱巖，裴國英，等.主要WebGIS平臺的選擇［J］.測繪通報，2007（5）：10-13.

［5］羅棟瓊.旅游景點地理空間分布特征研究——以杭州市為例［J］.安陽師范學院學報，2019（2）：75-79.

［6］簡潔.旅游地圖信息可視化應用研究［D］.重慶：四川美術學院，2021.

［7］李紅，沈冬.基于ArcGlS Engine的地理信息數據庫設計與實現［J］.測繪與空間地理信息，2009（4）：73-74，78，81.

［8］鄧毅博.個性化旅游地圖自主設計研究［D］.鄭州：解放軍信息工程大學，2013.

［9］李旭，李景文，俞娜.基于用戶需求的旅游路線推薦方法［J］.計算機工程與設計，2021（5）：1339-1345.

［10］吳昕宇，羅雪穎.基于Dijkstra算法的旅游路線規劃研究［J］.數碼界，2019（7）：33-34.

［11］孫亞迪.數據中心監控系統的研究［D］.成都：電子科技大學，2017.

［12］應申，李霖，高玉榮，等.LBS中多尺度空間方位的自然語言描述［J］.地理信界，2008（1）：28-33.

［13］陳靜.基于ArcIMS的WebGIS研究［J］.科技展望，2016（4）：16-17.

［14］郭偉娜.基于Web Service的綜合地質數據庫管理系統的研究與實現［D］.長沙：中南大學，2010.

（編輯 沈 強）

Design of user defined map tourism platform based on WebGIS： taking Hangzhou city as an example

Ye Yulin， Wu Jiayao

（School of Surveying and Mapping and Municipal Engineering， Zhejiang University of Water Resources

and Hydropower Power， Hangzhou 310018， China）

Abstract： With the rapid development of China’s tourism industry， the way tourists travel tends to be personalized and intelligent， and the design and use of tourism platforms has become particularly important. Taking Hangzhou as an example， this paper combines the current situation of tourism in Hangzhou and the analysis of tourism market demand. In view of the problems existing in the existing tourism platform， it draws on the existing GIS development experience， based on the existing database， guided by user needs， and uses ArcEngine software for secondary development. The function of the tourism platform is optimized to realize the customization of the user’s tourism map and build a user-independent characteristic tourism platform. Finally， based on WebGIS， personalized map sharing and interaction are realized to meet the needs of tourists and provide reference for the planning of relevant management departments.

Key words： WebGIS; tourism; personalized map; spatial database; ArcEngine development