智慧景區三維可視化管理平臺建設標準研究

李 智

（河南省標準化和質量研究院，河南 鄭州 450000）

在國家加快發展智能旅游政策引導下，越來越多景區開始借助互聯網尋找新的發展機遇。多數景區不僅開辟了官方APP、官方微信營銷賬號，而且允許網上預訂，為智慧景區的建設奠定了基礎。但是，當前景區管理仍然處于二維層面，未實現全面可視化，不利于智慧景區的建設運行。因此，研究智慧景區三維可視化管理平臺建設標準具有非常突出的現實意義。

1 智慧景區三維可視化管理平臺建設框架

智慧景區是通過智能網絡對景區地理事物、自然資源、景區工作者行為、服務設施、旅游者行為進行全面透徹感知的系統，可以實現游客、景區工作人員的可視化管理。廣義上的智慧景區是科學管理理論與現代信息技術的高度集成，具有低碳、智能、優質的特點；狹義上的智能景區是數字景區的升級版，兼具可視化管理、智能化運營。智慧景區三維可視化管理平臺建設強調更廣泛的互聯互通、更深入的智能化，具體框架構造需要依據國家旅游局對旅游信息化建設的要求，依托現代化信息技術，結合景區具體情況，構建以智慧管理中心為核心的管理服務、營銷與生態保護系統，包括景區資源管理系統、景區監控管理系統、景區電子自主導覽系統、電子巡更系統、門禁與安防系統等，助推景區傳統管理向智慧化管理、多級管理向扁平化管理、粗放管理向精細化管理、分散管理向協同管理的轉變，具體如下：

智慧景區三維可視化管理平臺建設框架標準需以建設部、國家信息產業部、國土資源部、國家旅游局等關于信息化建設的要求為指導，將其連通建設部相關專家對智慧景區建設的意見和建議納入總體框架標準規劃中。同時以先進的管理理念和信息技術為依托，以景區具體實際情況為基礎，可視化展現管理服務、數字營銷、生態保護的智慧化需求。進而以國內相關景區、城市的智慧三維可視化管理平臺為參考，消化吸收已有三維可視化管理平臺框架運行經驗，建立符合特定景區智能化運營、網絡化整合、智慧化保護的平臺框架，如圖1。

圖1 智慧景區三維可視化管理平臺

在平臺框架搭建時，可以選擇擁有PhoneGap 核心代碼的Cordova，以Cesium 內JavaScript API為引擎，集成不同系統所需Viewer 小控件、Enity矢量數據、Scene 場景、Property 機制、Primitive數據、Material Favric 以及ImageryLayer 影像圖層、GITF 小模型、TerrainProvider 地形圖層、3D Tiles模型等。

2 智慧景區三維可視化管理平臺建設標準技術

2.1 渲染三維模型技術

根據智慧景區景觀三維重建需求，可以利用Kalman 濾波修正算法優化三維重建光束平差算法，提高三維重建效率。即假定矩陣為Qi的一組攝像機拍攝到智慧景區三維空間內一組點Xj，則攝像機矩陣與空間點之間的關系為：

式（1）中，Qi為攝像矩陣；Xj為三維空間一組點；為標記第i 個空間點的第j 個攝像機像平面上的坐標。若對于Xj或Qi無法做出進一步計算，數據分析將產生攝影重構，任意三維攝影變換出現誤差。因此，在未知參數一定的情況下，可以將觀測值劃分為系數矩陣、權逆陣和常數矩陣幾個組別。根據矩陣平差結果，刪除下一組觀測量，序貫遞推得到渲染三維模型。因智慧景區三維可視化管理平臺底圖數據包括注記圖層和WMTS 格式影像，可直接在ContextCapture Center 內運行式（1），自動啟動Dp-modeler 控件，修復紋理與瓦片數量，為三維場景搭建提供充足支持。同時考慮到三維模型數據是一個整體，為解決ID 單體化問題，可以利用動態單體化方式，將前期修復矢量圖形上傳到Cesium內，渲染疊加三維模型。

2.2 信息技術

信息技術的應用標準主要是應用計算機科學、通信技術進行智慧景區三維可視化管理平臺信息系統、應用軟件的設計、開發、實施。在信息技術持續突破時間、空間限制與終端設備束縛的背景下，從計算、傳輸到處理，從感知、傳感到智能，均對智慧景區三維可視化管理組織、機構與主體運營效率、業務模式產生深刻影響，景區可以借助信息技術建立信息化管理平臺，實現可視化管理。

2.3 物聯網技術

物聯網技術的應用標準主要是綜合利用紅外感應器、射頻識別、全球定位系統、二維碼識別終端、激光掃描器等信息傳感設備，依據約定協議，連接各類物品、互聯網，推進信息交換、數據交互，實現智能化定位、識別、監控、跟蹤、管理，滿足景區管理中人與人、機器與機器、人與機器互聯互通要求。在三維可視化管理平臺建設中，可以向門票內植入二維碼、傳感器、射頻識別設備，也可向景區各種物體（供水系統、電網、公路、橋梁、建筑等）中植入二維碼、傳感器或射頻識別設備，實現對景區的全方位感知。進而將信息傳感設備與互聯網相融合，實時可視化展示景區事物。

3 智慧景區三維可視化管理平臺建設標準內容

3.1 信息化建設標準

智慧景區三維可視化管理平臺建設是一個復雜的系統工程，需要集成利用現代信息技術與科學管理理論，信息化建設是三維可視化管理平臺運行的基礎，主要建設標準如圖2 所示。

圖2 智慧景區三維可視化管理平臺信息化建設標準

由圖2 可知，智慧景區三維可視化管理平臺信息化建設標準包括信息基礎設施、數據中心、信息管理平臺、綜合決策平臺幾個部分組成。其中信息基礎設施主要指各種傳感設備嵌入到景區的物體、設施內，如可與互聯網連接的射頻傳感器、能耗傳感器、位置傳感器、熱敏傳感器、速度傳感器、氣敏傳感器、濕敏傳感器、生物傳感器等；數據中心是智慧景區三維可視化管理信息資源數據庫的管理服務中心、數據交換中心、存儲中心；信息管理平臺智慧景區三維可視化管理的核心，也是資源監測、游客服務、運營管理、產業整合等功能實現的前提。信息管理平臺可進一步細分為旅游電子商務平臺和電子門禁系統、地理信息系統、景區門戶網站和辦公自動化系統、高峰期游客分流系統。其中地理信息系統是在一個平臺上集成多媒體技術、網絡遠程傳輸技術、數字圖像處理技術、遙感技術、衛星定位導航技術，高峰期游客分流系統則是圍繞游客均衡分布與交通環境壓力環節、游客游覽質量提升需求，以預定分流、交通工具、門禁分流為基本思路，依托北斗導航技術、射頻識別技術、全球衛星定位技術，進行不同景點游客容量、交通工具位置、游客分布的感知，并在分流調度模型內完成游客的實時分流。

3.2 數據接口建設

景區內使用系統多種多樣，對景區大數據集成提出了較大挑戰。為了實現多系統數據匯總融通，可以大數據為基礎，聚焦景區客觀狀況，建立模塊化、可拓展的數據接口應用機制，連接不同程序、軟件與硬件，為景區大數據價值發揮奠定基礎。根據三維可視化數據與文本信息、平面圖片、全球衛星定位坐標數據的集成要求，可以根據圖3 設計數據接口連接路線。

圖3 智慧景區三維可視化管理平臺標準化數據接口

圖3 中，智慧景區建設三維全景展示的實現前提是數據集成，數據集成是一個長期、漸進、不斷創新優化的過程，需要落實統一規劃、統一平臺、開放互聯、實用先進的方針。其中統一規劃是提前劃分智慧景區三維可視化管理平臺進行階段，細分不同階段目標、任務，優先集成周期短、見效快、對景區經營管理具有重要作用的數據；統一平臺強調遵循建設部關于智慧化景區三維可視化管理平臺建設的相關標準，統一數據接口規范和編碼原則，確保管理平臺數據集成成果共享的無障礙性；開放互聯要求整合協同景區數據，遵循開放的標準聯通不同應用系統，實現三維可視化管理平臺的可拓展性；實用先進則是優選實用性、先進集成技術，打造完整安全保障環境，避免數據集成期間外部惡意攻擊或內部管理缺陷。如在制作360°全景圖片時，需使用魚眼鏡頭，將鏡頭焦距控制在8～15 mm 之間，降低全景照片拼接數量，保證全景照片拼接效果，為網絡全景三維安全瀏覽提供保障。

4 智慧景區三維可視化管理平臺建設標準的研究成果

4.1 標準覆蓋率

智慧景區三維可視化管理平臺建設標準覆蓋率如表1 所示。

表1 智慧景區三維可視化管理平臺建設標準覆蓋率

由表1 可知，智慧管理建設涵蓋景區資源管理、經營資源管理、行政資源管理、監控監測與預警管理幾個項目，覆蓋率分別達到99%、95%、100%、96%。其中三維可視化管理平臺覆蓋景區資源管理的氣象水文監測、生物監控、自然景觀監控，并建立信息化全套檢測流程與數字化檢測管理制度；三維可視化管理平臺覆蓋經營資源管理的商業資源部署、交通運輸車輛調度、商鋪經營、經營監管、物業規范等；三維可視化管理平臺覆蓋行政資源管理的財務、客戶關系、景區項目、供應商，并建立數據分析輔助決策制定制度與事務協同辦公系統；三維可視化管理平臺覆蓋監控監測與預警管理的客流預測語境、客流監控、視頻監控、輿情監測、車輛車船管理、電子巡更等，且設立應急廣播、危險源綜合管控平臺以及多項應急預案、應急救援制度。

4.2 游客分流效果

根據某景區歷年游客的統計數據，參考智慧景區三維可視化管理平臺統計的游客在各景點逗留時間，結合不同經典容量，確定時空負荷率。得出三維可視化管理平臺應用前后游客分流效果差異如表2。

表2 三維可視化管理平臺應用前后游客分流效果差異

由表2 可知，游客分流前，各景點負荷高度不均，存在個別景點游客大量聚集而個別景點游客稀疏的現象。較之傳統二維景點分流效果，三維可視化管理景點分流效果更加突出，可以有效降低分流后單一景點負荷，均衡客流，提高服務質量。

5 總結

綜上所述，智慧景區三維可視化管理平臺是以融合的通信與信息技術為基礎，以游客互動體驗為中心，以一體化行業信息管理為保障，以激勵產業創新為特色的服務系統。景區應以智慧旅游為核心，面對景區工作人員、游客以及服務設施，利用渲染三維模型算法，搭建三維可視化管理平臺，集中分析并解決當前景區管理機構面臨的保護與發展問題，為智慧景區管理活動的高效開展提供保障。