基于GIS的旅游信息系统的设计与实现.docx
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基于GIS的旅游信息系统的设计与实现
基于GIS的旅游信息系统的设计与实现
王永波,国土资源与旅游学院
摘要:
近年来,随着全球经济的快速发展,人们的生活水平不断的提高,作为人们休闲娱乐方式之一的旅游业得到了飞速发展。
中国的旅游业发展尤为迅速,旅游产业信息化已成为一种必然趋势。
同时,游客对旅游服务质量和管理水平提出了更高的要求。
GIS技术与旅游业相结合,对解决这一问题有很大帮助,它将加快旅游产业信息化的进程,促进中国旅游业的进一步发展。
本文首先对国内外旅游信息化状况进行了回顾与展望并论述了GIS与旅游信息化相结合的必要性与可行性。
笔者以合肥旅游地理信息系统为例研究这一话题。
通过对系统目标、用户需求、数据库分析,进行旅游GIS结构与功能设计,开发出了基于GIS的合肥旅游信息系统。
由于旅游信息涉及的范围很广,需要综合考虑游客实现旅游行为的各个环节,因此,本系统还有许多需要进一步改进和完善的地方。
但我们相信,在全球数字化的趋势下,这种基于GIS的旅游信息系统必将成为新一旅游信息系统发展的走向。
关键词:
旅游地理信息系统;空间数据;属性数据;数据库
TravelInformationSystemDesignandImplementation
BasedonGIS
WangYongbo,CollegeOfTerritorialResourcesAndTourism
Abstract:
Inrecentyears,withtherapiddevelopmentofglobaleconomy,People'sstandardoflivingrise,thetourismaspeopleentertainmentformgotrapiddevelopment.Chinaisespeciallyrapiddevelopmentoftourismindustry,tourismindustryinformatizationhasbecomeanecessarytrend.Atthesametime,thetouristsputforwardhigherrequesttotourismservicequalityandmanagementlevel.thecombinationofGIStechnologyandtourismhaveverygreathelptosolvethisproblem.Itwillspeeduptheprocessofinformationtourismindustry,promotethefurtherdevelopmentofChinesetourismindustry.ThispaperfirsttodomesticandinternationaltourismstatusofinformatizationretrospectandprospectanddiscussesthenecessityandfeasibilityofGISandtourisminformationcombination.ThispapertakeHefeitourismgeographyinformationsystemasanexample.Throughtothesystemtarget,userdemand,databaseanalysis,tourismGISstructureandfunctiondesign,developedbasedonGISofHefeitravelinformationsystem.Duetothetouristinformationinvolvingrangeisverywide,needcomprehensiveconsiderationofthevisitorsachievetouristbehaviorofeachlink,therefore,thissystemisaneedtofurtherimproveandperfectatmanyplace.Butwebelievethat,underthetrendoftheglobaldigital,thiskindoftourisminformationsystembasedonGISwillbecomeanewtourisminformationsystemdevelopmenttrend.
Keywords:
Tourismgeographyinformationsystem;Spatialdata;Attributedata;Databases
1绪论
1.1国外旅游业发展现状
现代旅游业的形成、发展开始于二十世纪四十年代,是随着世界各国的经济发展和各种便捷交通条件出现而逐步壮大起来的。
而且,人们的所见所闻也转变为对各种交叉学科的研究,像经济学、人文科学、美学、地理学、地图学、历史学、建筑学等学科理论的研究方法被广泛的引入到旅游学的研究中[1]。
旅游业的发展对信息依赖性比较强。
随着社会的日益信息化,对某一旅游景区来说,能否方便而全面地获取其旅游相关信息在很大程度上决定了该景区旅游业开发能否成功。
随着信息的重要性日益突出,游客也慢慢变得成熟和理性起来,旅游需求也变得更加多样化,客观上使得向需求各异的游客提供所需要信息的难度和深度加大。
现代旅游业的快速发展,对旅游信息技术提出了更高的要求,旅游信息系统起源于欧洲,如今已扩展到了世界各地。
旅游行业的的信息化与技术化,也引起了国外学者的高度关注,同是一些学术刊物上出现了许多相关的研究。
学者Sheldon、Inkpen、Werthner、Klein、Buhalis、O’Connor、Laws等也在这一领域作出了相关的研究。
其中Sheldon[2]、Inkpen[3]讨论了信息技术在各种旅游行业中的应用;Werthner[4]、Klein[4]、Buhalis[5]则更进一步的讨论了信息技术在旅游业中的战略地位;O’Connor[6]、Buhalis[7]、Laws[7]等则从分析旅游分销渠道讨论了信息技术在旅游业中的应用[8]。
现如今,西方发达国家已经把高新技术广泛地应用到旅游开发、旅游管理、旅游交通、旅游服务方面,大大提高了经济效益、工作效率、服务质量和旅游者的旅游体验。
目前,世界上很多国家已经建立了基于不同信息技术、面向不同层次用户的旅游信息系统,并且不同的信息系统之间已经联网,实现了旅游资源信息的共享。
1.2国内旅游业发展现状
相比于西方发达国家,我国的旅游业起步比较晚,而旅游信息系统的研究工作也是直到改革开放后的80年代初期才开始进行的。
我国旅游业的信息化总体水平比较低,至少落后于国际旅游业信息化水平10—15年,因此旅游业企业对于进行信息化建设有着迫切的愿望和巨大的需求。
就目前看,我国国内旅游管理方式相对落后,究其原因,主要有以下几种原因。
首先,旅游行业市场很不规范,企业之间的竞争也不规范,人为因素对市场的实际动作造成了较大的影响。
例如,行业价格浮动性较强,不易通过计算机进行准确的计价、报价。
其次,中国旅游业目前仍被行政划分所左右,形成纵向割据和分散经营的不良格局,从而导致了信息渠道不畅,难以形成调控全局的管理信息体系,如旅游信息资源广泛分布于旅游企业、旅游院校、旅游协会中,信息封闭意识极大地限制了信息共享。
最后,当前的旅游业主要是通过电话等方式进行联系,时间长且费用高,这严重制约着我国未来旅游业的发展。
旅游信息系统作为现代化旅游业的研究手段最早是由中国科学院遥感所开始的。
在旅游业的信息管理中,旅游专题性信息系统已经显示出巨大的优势。
另外,区的旅游信息系统也和中国旅游网连接,其主要功能是使国内的旅游爱好者方便的浏览、查询国内外的旅游发展动态,帮助旅游资源管理者及时根据世界旅游形势制定发展战略,确定旅游发展方向。
当前,经济全球化与网络化已成为一种不可逆转的潮流,信息技术革命与信息化建设正在使资本经济变为信息经济、知识经济,并迅速改变传统的经贸交易方式,旅游经济在相应地受到了冲击的同时却也赢得了发展的机遇。
2GIS及旅游地理信息系统的发展背景与状况
2.1GIS的概念
地理信息系统(GeographicalInformationSystem,简称GIS)是由计算机硬件、软件和不同的方法组成的系统,该系统设计来支持空间数据的采集、管理、处理、建模和显示,以便解决复杂的规划和管理问题。
它是融地理学、地图学、测量学、计算机科学和应用对象为一体的综合性高新技术。
GIS的任务是采集、存储、管理、分析和显示地球空间信息。
它是以数字化的形式反映人类社会赖以生存的地球空间的现势和变迁的各种空间数据以及描述这些空间数据特征的属性,并在计算机软、硬件的支持下,以特定的格式支持输入、输出、存贮、显示以及进行地理空间信息查询、综合分析、辅助决策的有效工具。
地理信息系统的最大的特点就在于它能把地球表面空间事物的地理位置及其特征有机地结合在一起,并通过计算机屏幕形象、直观地显示出来,使人们更加方便的了解地球。
2.2GIS的发展趋势
无论从体系上,从组织上还是从技术上看,GIS正逐步走向成熟,并呈现如下发展态势:
(1)GIS趋于综合性发展:
目前GIS、RS、GPS(3S)集成技术的发展在世界各国引起了普遍重视,3S集成技术已成为GIS综全性发展的一个主要方面。
(2)GIS数据模型研究:
GIS数据存储一直是GIS研究的核心内容。
空间数据不仅要表达空间实体的点、线、面特征,而且需要对实体间的拓扑关系进行描述,同时还要建立图形信息与属性信息的关联。
GIS数据模型研究的主要内容就是如何正确对以上内容进行描述并有效实现庞大信息量和检索速度的协调。
目前GIS的数据模型有两种,分别是混合数据模型和面向对象的GIS数据模型。
(3)GIS数据共享和互操作促进GIS社会化发展:
由于不同的硬件平台、网络环境、操作系统、GIS开发平台及数据库的存在,不能实现不同领域GIS之间的互操作和互运算,达不到资源共享的目的。
因此,GIS数据共享和互操作成为当前GIS研究的主要内容之一。
(4)GIS产业化发展:
GIS应用领域十分广泛,在国民经济中发挥着越来越重要的作用。
GIS产业化的发展将进一步带动GIS市场的发育和成熟,为GIS发展注入活力和获取经济扶持,同时促进GIS社会化的进程。
(5)GIS软件向组件式GIS发展:
GIS经过模块式GIS、集成式GIS、核心式GIS发展阶段,不断得到完善,开始进入组件式GIS发展阶段。
在该阶段,将面向对象技术应用到GIS中去,发展组件式GIS是GIS发展的必然趋势[9]。
2.3将GIS技术引入旅游业的意义
当今世界信息化程度越来越高,旅游业也不例外。
旅游地开发者为了更好地规划和开发旅游景点,需要大量的有关旅游目的地的各种时间和空间上的信息,以使旅游目的地能够最大限度地发挥其资源优势,避免资源浪费,实现其内在的价值,从而吸引更多的旅游者来观光游玩。
而这其中对大量信息的处理,对于工具的要求是相当高的。
而GIS恰恰在数据处理方面有着强大的功能,它不仅可以对各旅游景区的地理信息和属性信息进行合理的线路规划,而且还可以从中找出合适的旅游路线来满足广大旅游者的需求,减少旅行成本,实现利益最大化;此外,旅游者也需要足够的有关景区服务、旅游路线、以及交通情况的信息,来安排自己的旅游计划。
由此可见,在当今信息高速发达的时代,旅游业的发展必须借助地理信息系统在处理海量空间地理数据上的优势,地能满足当今社会旅游业发展的需要。
2.4GIS应用于旅游业中的优缺点
2.4.1当今旅游地理信息系统发展的优点
对于管理者而言,利用GIS可以实现旅游资源数据(空间数据和属性数据)的海量存储;其次,借用GIS的模型可使旅游资源的评价更加客观和方便,使旅游市场的预测更加准确和科学;在GIS中进行旅游资源开发信息的查询,不仅快捷、方便,而且会更直观,查询结果不仅以表格、文字的形式表现出来,还会以地图的形式显现出来,给人一种耳目一新的感觉。
对于普通游客而言,可以给游客提供关于景点、名胜古迹、自然景观、旅游饭店、道路交通、交通工具选择等详细信息查询,并根据游客的需求及客观条件为游客提供旅游路线参考方案,使旅游者得到更多、更新、更有用的旅游信息和更优惠更高质量的旅游服务。
2.4.2当今旅游地理信息系统发展的缺点
从整体来说,旅游业信息化发展速度无法满足旅游业的发展需要。
总体上讲,有以下几点:
a、信息化水平不高,旅游信息系统功能单一。
大部分的旅游信息系统只是侧重于旅游相关信息的查询与检索,无法进行空间分析,更不能发挥GIS在空间分析方面的强大功能。
b、旅游信息数据库内容或形式比较单一,建设相对落后。
目前大多数的旅游信息系统多采用地图与文字介绍结合的形式,缺乏图片、录像、声音解说等多媒体信息,信息表达缺乏直观性、生动性。
c、大型公共旅游信息平台不足,资源很难共享。
大部分信息处理无法实现网络化,造成旅游信息不能及时、有效的传递。
旅游业没有形成实时、完整的数据库,难以实现对数据的共享[10]。
3总体设计
3.1合肥旅游业发展的基本概况
合肥是一座自然与人文、历史与现代和谐交融的城市,旅游资源较为丰富,据统计,全市共有旅游资源单体86处。
从空间看,分布广泛,点多面广,根据资源丰度和空间集中程度,我市旅游资源区域分布可概括为“城中汇成片,城郊连成带,远郊聚成块”,呈现出同心圆状旅游分布特征。
从构成来看,合肥2200多年的悠久历史,素以“包公故里、三国故地、淮军摇蓝”著称,遗存众多,以现代人文吸引物类单体最多,其次是历史遗产类,再次为水文景观类,其它类型相对较少。
从规模上看,人文旅游资源的普遍体量偏小,自然旅游资源规模较大,如五大淡水湖之一的巢湖有三分之一的水面在合肥,在合肥的岸线长达72公里。
从分布来看,市区资源点数量多,密度大,城郊和郊县数量少密度小;市区的资源以历史和现代人文类型为主,郊区、郊县以自然旅游资源为主。
就品位而言,人文旅游资源较为突出的是名人文物和遗址、遗迹;自然旅游资源以水文景观突出,巢湖、岱山湖水域大,离市区较近,可以开展多项水上休闲活动。
总之,合肥市旅游资源禀赋,在全国优势不明显,但是合肥市的城市功能地位较突出,城市特色明显,文脉深厚。
3.2系统设计目标
系统的设计是一种循序渐进的过程,要想最终实现系统的功能,需要按照一定的流程进行处理,本系统的大致层次流程图如图3.1:
设计目标
调查分析
电话咨询、资料查阅、信息收集
系统分析
用户需求分析
可行性分析
系统设计
数据收集、数据库设计
系统功能、结构设计
系统硬件环境选择
编程、系统调试、测试
完成
信息反馈
图3.1层次结构图
想要实现一个、功能齐全、技术先进结构完整、适合行业管理特点、实用性好的信息系统,必须经过较长时间的努力。
因此在确定系统的建设目标上要进行科学合理的分析。
本论文所开发的关于合肥市的旅游信息系统,具体要实现的目标有以下几点:
(1)地图缩放:
能够实现地图的放大、缩小、等基本操作功能。
(2)查询功能:
可以查询旅游信息,包括旅游景点的信息及其相关的旅游设施信息,如路线,饭店,公交站点等。
查询方式包括文字与图形属性的综合查询功能以及地理对象的空间位置关系查询功能。
(3)地图分析:
系统可以实现距离量算、面积量算、缓冲区分析、费用最低,最优路径等相关分析功能,从而为旅游者做出最满意的旅游决策提供依据。
(4)地图输出:
根据查询需求,能够生成普通的旅游地图和各种专题地图。
3.3系统总体设计原则
系统总体设计应当根据系统工程的设计思想,是应用GIS系统满足科学化、合理化、经济化的总体要求。
一般地应遵循以下基本原则。
(1)标准化原则
系统的标准化有两层含义,一是指系统设计应符合GIS的基本要求和标准;二是指数据类型、编码、图式符号应符合现有的国家标准和行业规范。
(2)实用性原则
系统能够独自完成许多日常的数据处理和管理,做到运行可靠、功能齐备、结构完整、操作方便。
(3)易操作原则
系统界面必须能满足不同用户的使用,方便客户浏览和操作,最大限度地减轻后台管理人员的负担,做到部分操作的自动化处理。
(4)可扩展性原则
系统设计要考虑到系统未来发展的需要,要尽可能设计得简明,各个功能模块间的耦合度小,便于系统的扩展[11]。
3.4需求分析和用户调查
需求分析是根据用户的需求来确定系统的功能,实现何种目标。
系统的性质和规模取决于用户需求分析。
用户分析是系统设计的出发点,只有在真正了解用户需求的基础上,才能设计出满足用户要求的信息系统。
用户调查是调查用户对系统的总体要求以及相关子系统的具体要求,根据要求来确定系统的服务对象和内容,建立系统的概念模型,选择合适的开发平台。
用户调查要结合前人的成果,兼顾当前与将来,使系统结构更加完善合理,使功能最优化。
用户需求的调查方式有多种,常见的有如下几种:
面谈、问卷、电话访谈、研究学习相关资料等。
这些方式也可以同时使用。
在本次系统开发过程中,笔者是通过电话访谈的方式对合肥各大主要旅游景点进行咨询访问的,主要是关于信息的获取方式,以及现有方式的局限等内容。
3.5可行性分析
GIS可行性研究工作的主要内容包括数据源调查与评估、技术可行怀评估、经济和社会效益分析以及系统开发与运行环境评价等4部分[9]。
它需要解决如下的问题:
系统的目标是什么?
系统的目标是否可行?
系统是否有研究的价值?
可行性研究不是解决问题,而是预测系统研制过程中需要投的资金和人员。
在此阶段明确系统的整体开发目标和总的要求,指出系统解决的问题和不能解决的问题是最关键的。
即需要系统分析员讨论评价新系统的可行性、有益性和必要性。
笔者通过访谈及查阅大量资源,论证了系统开发的可行性。
4系统的详细设计
4.1系统总体功能设计
4.1.1系统总体功能
系统设计目标的功能模块组织如图4.1:
图4.1功能结构框图
为了使用户更加方便的使用系统,系统界面采用了简单的模块式分布,同时系统所用的功能都是通过人机界面展现给用户的,用户只需要和人机界面进行信息交互即可实现。
总的来说,系统界面具有界面友好、交互性强、操作简单等特点。
下面是对系统功能的实现进行的详细解说:
(1)系统主界面
系统主界面包括各工具栏、地图显示窗口、图例控制、鹰眼等(图4.2)。
(2)系统功能模块
a.搜索:
实现对数据的各种处理,满足用户对各种信息的需求,方便快捷。
b.浏览地图:
对景区的各场景进行浏览,使用户宏观了解景区的总体概况,方便用户游玩计划的制定。
c.三维浏览:
将景区图进行三维显示,虚拟现实,给人以更加真切的感觉,使用户能更加深刻地感受景点的魅力。
d.刷新:
刷新功能就是起清除显示的缓存,主要是对信息和地图的快速显示,便于用户的使用。
e.属性查询:
单击“属性查询”,即可激活属性查询。
在地图场景长单击感兴趣的地物,即可直接弹出此地物的属性对话框,双击左侧字段,地图即可被高亮显示。
f.工具盒:
为了使界面更简洁化,将一些不常用的工具放入里面,当使用时,即可点击些按键进行调取。
g.叠加分析:
就是把同一地区、同一比例尺、同一数据学基础、不同信息表达的两种或多种专题要素的图层进行叠加,从生成的新图层中可以清晰地看到满足自己需要的信息。
h.量测工具:
实时进行二维量测,并在多段线上显示量测的距离。
i.路径分析:
此功能被激活后,可用鼠标在地图的任意选取两个目标点,系统就会自动生成路径。
j.缓冲区分析:
单击缓冲区分析,弹出缓冲区分析对话框,在其中选择进行缓冲区的图层,缓冲区半径及单位,单击“更改输出路径”,选择路径,单击“开始分析”,等待一段时间后,缓冲区分析完成,单击“加入到图层”,在图上查看分析结果。
图4.2系统主界面
k.导出地图:
单击此功能可导出此时二维地图的JPG文件。
l.退出系统:
单击此键,系统将自动关闭。
m.帮助:
单击“帮助”即可打开你当前正在查看的文档。
4.1.2面向游客的数据分析
面向游客的系统功能如图4.3,主要由信息查询、地图浏览、路径分析、新建地图、系统工具和系统帮助等模块组成。
1)信息查询模块
该模块向旅客提供旅游过程中各项相关服务,包括旅游向导、宾馆向导、交通向导、购物向导、旅游观光。
可以查看到主要商场、汽车、飞机的时间、车次、航班、票价等。
2)地图浏览模块
可在地图窗口中实现对地图和景点图片的浏览功能。
对相应的地图进行放大、缩小、平移等基本操作并根据选中的景点,出现相应的图片和详细介绍。
3)专题地图模块
实现对整个景区专题信息的宏观展示,如进行宾馆级别、车站分布、售票点、景点分布图的展示;具体信息是对某一景点的详细地图的展示,当景点分布图层打开后,只要单击地图上的景点即可浏览相应的景点详细图。
4)路径分析模块
可以对道路网中任意两点间的最短路径求解和显示。
用来确定游客们所需要的最佳路线。
5)新建地图模块
系统设计时,可以在系统中增加其它城市道路网络图,位置关联图和新景点分布图等。
可以按照需求,随时打要增添的地图层。
图4.3面向游客的数据分析
6)系统工具和系统帮助模块
在系统中,为了使界面更别优化,可能对部分不常用的工具进行隐藏,等需要时再打开,同时系统还可以提供联机帮助,可按索引或目录等提供使用指南。
4.2系统数据组织
4.2.1空间数据的组织与管理
空间数据库的建立主要按以下步骤进行:
(1)层次划分
空间数据库是系统的核心,它主要存放合肥市旅游景区空间图形数据。
GIS空间数据库多是以工作层、工作区为数据处理单元。
当GIS所管理的区域和所要求的比例尺都比较大时,如在合肥市旅游地理信息系统中,数据库会包含大量的图层数据,这就涉及到对各图层的管理,这样就方便进行对图层的漫游、查询、分析和制图等操作。
(2)图形数字化
采集到合肥市旅游景区的图形后,再经过规范化处理,就可进行图形的数字化输入,数字化的方法有两种:
地图跟踪数字化和地图扫描数字化。
地图经过数字化,二次加工,按图层存储,以备使用时方便。
(3)空间信息分析
系统的空间分析功能主要包括三大类:
邻近度分析、叠加分析、网络分析。
而且各大类又分为不同的分析方法。
其中叠加分析和缓冲分析是GIS中重要的空间信息分析技术。
叠加分析就是把同一地区、同一比例尺、同一数据学基础、不同信息表达的两种或多种专题要素的图形或数据文件进行叠加,根据各类要素与多边形边界的交点或多边形属性建立具有多重属性组合的新图层。
通过叠加分析可确定同时具有几种地理属性的地理要素的分布。
缓冲分析是对一组或一类地物按缓冲的距离条件,建立缓冲区多边形,然后将这一图层与需要进行缓冲区分析的图层进行叠加,得到所需结果的一种空间分析方法。
如通过缓冲分析,可以划分道路两边的房屋需要拆迁的范围[12]。
4.2.2属性数据的组织与管理
本系统的属性数据库主要包括合肥市旅游资源、相关旅游设施等方面的属性数据。
关于合肥市旅游概况、节日民俗信息等的介绍,在系统中不存储在数据库中,而是以文件的形式存放,可在相关的模块调用。
本系统属性数据的输入方式主要有两种:
一种是对照图形直接输入一些简单的信息;另外一种是预先建立属性表输入属性,或从其他统计数据库中导入属性,然后根据关键字与图形数据自动连接。
根据以上对旅游信息系统数据的介绍,可以将本系统的大致属性数据表示如表4.1:
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