基于ArcEngine的平遥古城旅游信息系统毕业设计说明书.docx
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基于ArcEngine的平遥古城旅游信息系统毕业设计说明书
毕业设计说明书
GRADUATEDESIGN
设计题目：
基于ArcEngine的平遥古城旅游信息系统
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明
原创性声明
本人郑重承诺：
所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。
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学位论文原创性声明
本人郑重声明：
所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。
除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。
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学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。
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涉密论文按学校规定处理。
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注意事项
1.设计（论文）的内容包括：
1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）
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3）中文摘要（300字左右）、关键词
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6）论文主体部分：
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7）参考文献
8）致谢
9）附录（对论文支持必要时）
2.论文字数要求：
理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。
3.附件包括：
任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。
4.文字、图表要求：
1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写
2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。
图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画
3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印
4）图表应绘制于无格子的页面上
5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档
5.装订顺序
1）设计（论文）
2）附件：
按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订
摘要
随着旅游事业的不断发展，常用的旅游地图已不能满足游客对旅游的需求，而将地理信息系统（GIS）完善的空间分析功能和强大的数据库功能结合应用到旅游信息系统中，可实现旅游信息化和可视化。
本设计以平遥古城为例，调查分析游客和景点的需求后，采用ArcGISEngine和MicrosoftVisualStudio软件开发了基于ArcEngine的平遥古城旅游信息系统，系统包括古城一览、景点介绍、周边服务、我的路线四个模块，为游客提供了便捷的游览和完善的服务功能，其中古城一览为游客提供了直观的平遥古城全景；景点介绍、周边服务、我的路线三个模块主要运用GIS的空间分析技术和数据库技术作为辅助。
将数据库技术和GIS特有的空间分析技术相结合，实现了空间信息和属性信息的交互，给游客提供了直观的旅游信息，可以满足游客的信息查询和分析的需求。
关键词:
平遥古城；地理信息系统；旅游；空间分析
Abstract
Withthecontinuousdevelopmentoftourism,thetouristmaphasbeenunabletomeettheneedsoftouristsontourism.Applyingthecombinationofperfectthespatialanalysisfunctionandthepowerfuldatabasefunctionofgeographicalinformationsystem（GIS）tothetourisminformationsystem，itwillmaketourisminformationandvisualization.Afterinvestigatingtheneedsofvisitorsandattractions,thedesigntakePingyaoAncientCityasanexample.ThePingyaoAncientCitytourisminformationsystemwhichbasesonArcEngineisdevelopedbyArcGISEngineandMicrosoftVisualStudio.Thesystemincludesfourmodulescontainingoverallperspective,attractions,thesurroundingservices,myroute.Meantime,itcanprovidevisitorswithconvenienttravellingandperfectservicefunction.Concretelyspeaking,overallperspectiveprovidesintuitivepanorama,theotherthreemodulesmainlyuseGIS'sspatialanalysisanddatabasetechnologyastheassistant.ThecombinationofdatabasetechnologyandGISspecificspatialanalysistechnologyhasrealizedtheinteractionofspatialinformationandattributeinformation,andprovidesvisitorswithintuitivetravelinformation.Andmeetstheneedsofvisitorsinformationinquiriesandanalysis.
Keywords:
PingyaoAncientCity;GIS;Tourism;SpatialAnalysis
第1章绪论
1.1旅游信息系统的现状
1.1.1旅游信息系统在国外的发展状况
在国外，GIS和旅游系统的结合研究很早就开始了，很多学者研究了GIS在旅游管理中的选址、地区条件、趋势和变化路线以及资源使用等情况。
如美国国家公园有一个名为“互动地图中心”的英特网GIS网站，游客们可以通过这个网站来获取公园的信息以及到达公园的路线。
ESRI公司为加拿大的圣地亚哥创建了一个互联网GIS旅游地址。
FarsariandPrastaeos（2004）提出了GIS在旅游规划应用上的几个方面：
游客流量管理，设施建设和资源使用，评估旅游发展的影响。
GuoqingZhou，C.Songa，J.Simmersb，P.Cheng（2004）研究了用其他领域研究模型的方法来建立城市三维GIS。
LiquanZhang，JianpingWu，Yu,Zhena，Jiongshu（2004）以上海大都市区为例研究了城市景观模型的GIS倾斜度分析。
A.o.Connor，A.Zerger，B.Itami（2005）用代理人模拟方法（一种以GIS为核心部件的决策支持工具）来追踪游客的移动路径等。
此外，JoumalofRetailingandConsurnerservices期刊在2007年发表了一篇社论，阐述了GIS在零售业，接待部门，旅游业，以及顾客服务方面的重要性。
KyushikOh，SeunghyunJeong（2007）评价了使用GIS来对城市公园进行空间分部。
MalgorzataHanzl（2007）发表了一篇信息系统作为一项工具来帮助城市规划的综述，论及了GIS的数据库在这中间的作用。
PENGHu，LuHuapu（2007）运用了GIS空间分析研究了城市密度对于旅游需求的影响。
AndrewS.Dye，ShihungShaw（2007）研究了以GIS为基础的关于大烟山国家公园的旅游者决策支持系统[4]。
RachelJ.c.Chen（2007）以ESRI公司的ArcView软件系统，旅游一零售贸易决策，吸引分配，游客人口数据来展示了GIS对于旅游目的地的决策者和规划者们的价值[5]。
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，旅游信息系统也从欧洲扩展到了世界各地。
GIS与旅游行业的互动关系，也成为国外学者非常关注的热点，一些学术刊物上出现过许多相关的研究。
学者Sheldon、Inkpen、Werthner、Klein、Buhalis、O’Connor、Laws等也在这一领域做出了相关的研究。
其中Sheldon、Inkpen讨论了信息技术在各种旅游行业中的应用；Werthner、Klein、Buhalis则更进一步的讨论了信息技术在游业中的战略地位；O’Connor、Buhalis、Laws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]。
当今西方发达国家，高新技术已在旅游开发、旅游管理、旅游营销、旅游交通、旅游服务及教育培训等方面得到广泛推广和应用，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。
Internet、WWW、网际销售、多媒体、无票旅游、虚拟旅行、电子地图、卫星导游、旅游信息系统、高科技主题公园等概念已很快被旅游界所采纳，旅游业发达国家具有轰动效益的旅游产品都有高新技术的投入，高新技术已成为关系到旅游产业优胜劣汰的关键，成为国际旅游市场竞争的重要手段。
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。
1.1.2旅游信息系统在国内的发展状况
国内的旅游地理信息系统是起步于21世纪初，黄利民指出“旅游地理信息系统（简称TGIS）是以旅游地理信息数据库为基础，在计算机硬软件支持下，运用系统工程和信息科学的理论和方法，综合地、动态地获取、存储、管理、分析和应用旅游地理信息的多媒体信息系统”。
他同时提出：
“为用户提供及时、正确、便捷的服务，满足各种用户的不同需求，是TGIS的最终目的”。
王峰，刘仁义，刘南（2005）分析了WebGIS在旅游资源调查与评价、旅游资源开发与规划、旅游营销决策、旅游引导中的具体应用，以及虚拟现实技术在虚拟现实旅游中的应用，然后在此基础上提出了一种以WebGIS和虚拟现实技术为核心的旅游地理信息系统设计方案，并给出了实验成果。
最后预测了两者在旅游业发展中应用的美好前景[4]。
陈蔚珊，赵蔽娴，周志刚（2007）通过对90年代以来国内有关旅游信息化应用研究文献的分析，从研究进展、内容两方面总结目前国内相关研究的现状和特点，展望旅游信息化应用研究未来的发展方向[6]。
在近几年随着计算机技术的进一步成熟和组件技术的发展，组件式GIS为很多旅游信息系统提供了有效地解决方法。
目前国内外著名的组件式GIS软件有：
美国ESRI公司推出的MapObjects，MapInfo公司推出的MapX，国内的超图公司推出的SuperMap等等。
组件式GIS应用于旅游业开发旅游信息系统的成功实例也不乏少见。
例如，北京超图公司以组件式GIS软件SuperMap为开发平台，为昌平市建立了昌平市旅游信息系统，该旅游信息系统以大比例尺旅游地图为基础，融合了基础地形、遥感影像、三维景观等多种信息源，给游客提供了一个直观、形象的旅游信息查询与专家咨询一体化的系统，这是地理信息系统技术在旅游信息中的一个成功应用。
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，由国家旅游局和国家科委投资，北京英特信息网络中心（集团）开发运营的国家级火炬项目－英特中国旅游预订网络（CNTA）是关于中国旅游行业专题性信息网络系统。
该系统已经同世界旅游组织建立的旅游数据网络联网;同时，国内部分省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游览、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。
目前，专题性旅游信息系统最为普遍的是饭店管理信息系统和预售票系统。
北京市已建立了全市的旅游信息数据库，并已进入Internet时代，上海市也推出了全国首家专业旅游商业网站，可为游客提供吃、住、行、游、购、娱等全面的旅游信息查询及旅游活动的预订服务等。
1.1.3当前国内旅游信息系统存在的问题
从以上的研究现状可以看出，虽然国内外在旅游信息系统研究方面做了很多工作，也建立了不少旅游信息系统，但仍存在一定的问题，主要体现在以下几个方面:
（1）以往系统大部分是为大区域省区内所有景点设计，而为具体的单个景点的设计比较少。
（2）大留分的旅游信息系统侧重于旅游相关信息的查询与检索，缺乏空间分析功能，没有充分发挥GIS在空间分析方面的强大功能。
（3）传统的旅游信息系统大部分的设计只是为游客提供了信息显示和浏览功能，而对旅游路线的详细介绍和跟踪功能比较缺乏。
（4）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，内容或形式比较单一，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。
如果将多媒体技术应用到旅游信息系统中，利用多媒体表达方式形象、直观的特点，开发面向游客的旅游信息系统，把旅游路线的详细信息进行动态显示，利用GIS强大的空间分析功能进行辅助决策，势必增强旅游信息系统的表达能力。
因此，为了为古城旅游提供有效地旅游信息和为游客提供旅游路线的动态跟踪，本课题将就这些不足分析和研究实现了旅游路线的动态显示。
1.2.本课题的来源
随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，越来越多的人在繁忙的工作之余选择将旅游作为休闲娱乐方式。
经济的发展和人们的不断需求促进了旅游业的发展。
但是，原有的低效率的旅游服务却在一定程度上制约着旅游业的发展，不适应未来旅游业所采用的实时化、智能化、科学化和规范化的需要。
因此，旅游信息系统在在旅游业发展中的地位就显得非常重要了。
引进GIS技术，发展旅游地理信息系统将是旅游业发展的必然趋势。
国内已有各种电子地图、电子图集问世，国外已有基于技术的旅游信息系统成功应用的范例[7]。
平遥古城，是我国优秀旅游城市，是一座具有2700多年历史的文化名城，平遥古城与同为第二批国家历史文化名城的四川阆中、云南丽江、安徽歙县并称为“保存最为完好的四大古城”，也是中国仅有的以整座古城申报世界文化遗产获得成功的两座古县城之一。
随着旅游业的快速发展，特别是信息化时代的到来，使得传统的依赖于广告宣传、导游解说、文物或古迹的知名度等旅游信息的处理手段已经显得十分落后，远远不能满足平遥旅游业发展的迫切要求。
基于此，我认为有必要采用一种更新的显示方式来处理旅游信息并向游客提供更加全面、细致的旅游景点服务信息，采用GIS独特的空间数据管理能力，能够在一张旅游电子地图上集成大量的空间、非空间的旅游数据信息，从而使得游客能够详细地浏览、查询、检索有关的旅游信息，并且利用GIS的空间分析功能，为游客提供合适游览路线和服务，从而进一步树立平遥古城旅游事业发展的新形象，满足平遥古城旅游信息现代化的要求。
1.3本文主要内容
本文主要设计平遥古城旅游信息系统，该系统面向的对象为游客，为游客提供可视化的景点信息和旅游路径的动态介绍。
本文分为理论介绍和系统实现两部分，其中理论介绍分为国内外研究发展现状、系统需要的相关理论和技术、系统的需求分析和设计。
系统实现主要介绍了系统的功能。
（1）系统需要的相关理论与技术，包括系统开发方式及其选择，空间分析技术和数据库技术，为系统的开发提供了理论支持。
（2）系统的需求分析和设计，包括系统的需求分析、系统的概要设计、数据库设计和系统详细设计，系统的需求分析明确系统建设的目标和任务，系统概要设计的任务是把系统需求转换为数据结构和软件体系结构，详细设计则是确定各个模块的功能。
（3）系统的功能实现，系统的功能包括古城景点基本信息和空间信息的查询、最佳路径查询、周边服务查询与筛选、推荐路径的动态演示与语音播放等功能。
1.4本章小结
本章主要分析了GIS在旅游信息系统的国内外研究发展现状，总结了当前旅游信息系统的特征，指出了当前旅游信息系统的一些问题，最后对本课题的来源以及本文主要内容进行了介绍。
第2章系统需求分析和设计
2.1系统需求分析
面向用户的需求分析是开发系统的第一步，获得正确的需求描述是成功开发软件的前提。
一般而言，用户需求分为两类：
一类是技术性需求，它定义了系统工作时的特性，如安全性、可靠性等技术指标；另一类是功能性需求，它定义了用户需要系统做什么，系统的成功与否关键在于它是否能不断地、全面地满足用户的需求，需求分析的任务在于全面了解用户对现行系统的要求并加以表述，从而得到系统设计的基础和依据。
2.1.1系统功能分析
平遥古城旅游信息系统服务的对象主要是到古城进行游览的游客，主要是为游客提供古城景点信息和旅游路线信息的功能。
实现功能有：
古城历史信息一览，以文字介绍和视频播放的方式为游客提供古城的全景风貌；对游客感兴趣的景点进行定位查询和景点信息的可视化显示；对景点周边的基础服务进行缓冲查询，比如，宾馆、餐馆、银行等，并分析出到最佳服务点的路径和所需时间；对游客选择的旅游路线进行路线跟踪并进行动态介绍详情，游客也可根据自己的情况进行多点路径查询。
2.1.2系统的数据流图
根据平遥古城旅游信息系统的功能，对系统中的数据流进行分析，本系统数据流图分为顶层数据流图和中间层数据流图，如下图所示：
（1）顶层数据流图
（2）中间层数据流图
2.2系统概要设计
2.2.1系统功能模块的划分
平遥古城旅游信息系统服务对象主要是到古城进行游览的游客，根据实际情况，该系统的主要功能模块可分浏览模块、查询模块、路径规划模块，浏览模块主要实现了对古城全景的视频浏览，查询模块主要实现平遥古城各个景点的基本信息查询、基于地图的空间信息查询与分析以及地图基本操作等功能；路径规划模块主要实现推荐路线的动态跟踪和语音介绍景点文化，并且游客可自助选择路径的经过点，实现最佳的路径选择；平遥古城旅游信息系统功能模块图如下图所示：
2.2.2系统的主流程图
平遥古城旅游信息系统分为查询部分和旅游路径推荐部分，其中查询部分是面向所有游客，游客可以查询景点的基本信息、景点位置、景点的周边环境、还可以进行任意两个景点或者服务地点之间的最短路径分析和计算出游览的大概耗时等。
旅游路径推荐部分主要是根据游客选择游览路线在地图上进行路线的动态跟踪和实现游览路线的语音介绍。
系统的主流程图如图2-4：
2.3系统目标
开发平遥古城旅游信息系统主要面向的对象是到达古城进行游览的游客，为游客提供形象、直观的景点介绍和景点空间信息，为游客提供便捷的旅游路线，节约游客的时间，避免不必要的弯路。
系统设计的主要目标有：
（1）GIS基本功能：
主要对矢量化好的旅游地区进行的一些基本操作，如放大、缩小和漫游等。
（2）GIS景点信息查询：
一是根据图形查询其对应属性数据，二是利用属性值生成查询条件，查找出相应属性满足条件的景点。
（3）景点周边服务查询：
可以选择自己想找景点周边服务类型，查询出满足查询条件的服务地点，再对结果进行筛选，选择合适的服务地点，再进行到最佳服务点的路径分析。
并估算路线大约花费时间。
（4）推荐路线动态跟踪和语音介绍景点文化：
可以实现旅游路线的动态跟踪并对优秀的景点文化进行语音介绍。
（5）自助查询路线：
游客根据自己的实际情况选择路径的经过点，分析出适合游客游览的最佳路径。
2.4本章小结
本章主要阐述了系统的需求分析，分析了系统的数据流图，对平遥古城旅游信息系统的各个模块进行了介绍和总结，最后对阐述了课题所要实现的系统目标。
第3章系统总体设计
3.1系统软硬件配置方案
（1）硬件：
CPU：
1.6GHz（最低1.2Hz，推荐2.0GHz以上）；
内存：
512M（最低256M，推荐1G以上）；
磁盘空间：
所需磁盘空间至少100M；
操作系统：
Windows2000、Win7（或更高版本）；
（2）软件：
VS2010、ArcGISDesktop10.1及ArcGISEngine10.1开发组件、SQLServer2008。
3.2系统开发工具与技术
目前，市场上，GIS软件类型不少，各种各样的GIS软件各具特色，但侧重点有所差别。
对应用GIS软件的选择一般要遵循实用性、可延续性、可扩展性、系统开发灵活性原则。
本系统设计开发过程中主要用到的工具和技术如下：
3.2.1系统开发语言—VisualC#
MicrosoftVisualStudio中的C#可谓起点高、发展快的新一代语言，公允地说，C#是目前兼顾系统开发和应用开发的最佳实用语言，C#在带来对应用程序的快速开发能力的同时，并没有牺牲C与C++程序员所关心的各种特性。
它忠实地继承了C和C++的优点。
即使你是一名新程序员，你也能在很快的时间内了解并且能够应用C#。
C#具有以下几个特点：
（1）简单的语法；
（2）精心的面向对象设计；
（3）与Web紧密完美结合；
（4）完整的安全性和错误处理；
（5）强大的灵活性和兼容性。
基于VisualC#以上的优点，故本系统选用VisualC#作为开发工具。
3.2.2ArcGISEngine10.1开发组件
所谓组件式GIS，是指基于组件对象平台，以一组具有某种标准接口的、允许跨语言应用的组件提供的GIS。
这种组件称为GIS组件，GIS组件之间以及GIS组件与其他组件之间可以通过标准的通信接口实现交互，这种交互甚至可以跨计算机实现。
组件式GIS为新一代GIS应用提供了全新的开发工具。
它正是这样一个组件式GIS平台软件，同传统的GIS软件相比，该软件具有多方面的特点：
（1）系统集成
传统GIS软件有几种系统集成方式，包括：
1）通过存取中间文件的方式建立GIS软件与应用分析模型之间的数据交换通道；2）直接使用GIS软件提供的二次开发语言编制应用分析模型；3）利用专业程序设计语言开发应用模型，并直接访问GIS软件的内部数据结构；4）通过动态数据交换（DDE）建立GIS与应用模型之间的快速通信。
但是，不论采用以上何种模式，传统的GIS软件都难以实现无缝系统集成。
该软件平台则是解决系统集成的理想方案。
使用组件式GIS构造应用系统
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