旅游地理信息系统的设计与实现.docx

1、旅游地理信息系统的设计与实现旅游地理信息系统的设计与实现-以玉华洞风景名胜区为例 专 业 测绘工程 学 号 212015756 学 生 姓 名 凌 琦 指 导 教 师 靖娟利 论 文 完 成 日 期 2015年12月旅游地理信息系统的设计与实现-以玉华洞风景名胜区为例凌 琦1 （1.桂林理工大学，广西 桂林 541000）摘 要 针对当前旅游业的发展状况以及地理信息系统(GIS)在旅游信息的管理、空间要素的处理等方面有着得天独厚的优势,建立旅游地理信息系统(GTIS)己势在必行。本文首先介绍旅游地理信息系统的形成和发展概况，其次对旅游地理信息系统相对于地理信息系统的优势以及旅游地理信息系统的结

2、构进行阐述，最后以玉华洞风景名胜区为例，根据玉华洞本身的自然情况，按照一定的程序要求，设计出玉华洞风景名胜区旅游资源信息系统。关键词:地理信息系统；旅游地理信息系统；程序设计1 引言据世界旅游与旅行协会1993年研究报告,旅游业已成为当今世界第一产业。我国旅游业自改革开放以来也取得了巨大的成就,由计划转向市场。随着人们生活水平的提高,旅游业相应地得到迅速的发展,已成为世界上最大的产业,是促进世界经济发展的主要动力之一,旅游业在我国也已成为第三产业的支柱。在旅游事业蓬勃发展的形式下,普通的旅游地图已远不能满足游客多层次的需要,建立旅游地理信息系统的必要性日益显现。旅游信息的管理工作在旅游业的发展

3、中有着非常重要的意义。但其引进先进技术的工作还显落后,尤其是GIS的应用范围还很小。以前所建立的一些旅游地理信息系统主要是面向游客的,只提供了信息查询、检索等简单的功能。旅游业是为旅游者提供吃、住、行、游、购等娱乐的产业。旅游业所提供的服务是建立在旅游信息的收集、整理、传递基础上，引进先进的技术、手段和方法,进行旅游信息的管理和规划，将极大提高旅游业的生产效率。如今GIS的技术日渐成熟,发展旅游地理信息系统(TGIS)，不但可以保护旅游资源,提高旅游业的服务质量,为旅游者出外旅游提供方便,更是旅游地理信息系统的生命力所在。目前所建立的TGIS只是提供了信息查询、检索的功能。为提高TGIS在旅游

4、领域的应用水平，促进旅游业的健康发展,有必要对TGIS的建设及应用进行深入研究。2 旅游地理信息系统2.1 旅游地理信息系统的定义旅游地理信息系统(Traveling Geographic Information System，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。2.2 旅游地理信息系统的基本组成2.2.1 旅游地理信息系统的优势旅游地理信息系统与传统纸质普通旅游地图相比有明显的优势,主要优势在于:(1)无图幅限制。普通的旅游地图由于受图幅的限制,

5、使用很不方便,而在TGIS环境下可以实现无图幅的漫游、缩放显示,实现多尺度的图形显示。(2)现势性好。普通旅游地图的更新周期较长,一般在半年左右,而TGIS能随时把获取的信息添加在数据库中进行更新,始终保持数据的现势性。(3)表现形式多样化。普通旅游地图一般仅具有图形表示效果,表现形式单一,提供的信息容量有限,并且要求用户有一定的读图素养。而TGIS表现形式多样化,集图形、文字、音频、视频等各种表现形式于一体,让用户感到使用TGIS不仅是获得旅游信息,而且是一种艺术享受,沉浸在艺术氛围中。(4)独有的查询、分析功能。旅游地理信息系统可以提供强大的查询、分析功能,这是普通旅游地图所不具有的。旅游

6、者借助TGIS的查询、分析功能,可以进行最佳路径分析、查询某一目标点的旅游信息等等。查询、分析功能是TGIS的最基本也是最重要的功能。2.2.2 旅游地理信息系统的结构旅游地理信息系统由多个子系统构成,各子系统又包括多个子模块。各子系统与子模块的分解以聚合度最大,耦合度最松为原则。具体包括数据库管理子系统、模型库管理子系统、查询检索子系统、应用子系统及输出子系统等部分。(1)系统总控提供系统的主菜单,负责调度各子系统的功能,设置系统的各种状态,控制各子系统间的协调运行。(2)数据库管理子系统数据库是整个系统运行的基础。数据库的内容包括旅游资源、服务设施、气候特点等各方面的图形数据、图像数据、属

7、性数据、多媒体数据、文字资料、图片资料等。其功能包括数据资料的采集、存储、处理、查询、检索、更新及输出等。(3)模型库管理子系统负责对系统内用于旅游分析、预测、规划等各种应用模型的建立、查询、修改。(4)查询检索子系统主要供旅客了解旅游资源、服务设施等旅游信息,也可进行一些简单的分析。它具有多种查询检索手段。可从图形、图像查属性,也可从属性查图形、图像。地图由系统软件对数据库中的数据作可视化处理在屏幕上显示出来,可通过开窗、缩放、漫游等手段作不同投影和比例尺的切换。(5)应用子系统这是系统的重点部分。以数据库为基础,在空间分析、空间操作等功能的支持下,利用模型库中的各种应用模型,对旅游信息进行

8、分析、评估、预测,为旅游管理、规划、决策服务。(6)输出子系统根据使用者的要求,将所需要的信息以屏显、打印、绘图等多种方式输出。使用者可对数据进行编辑处理,通过绘图机绘出地图;可通过对数据库的即时更新,利用照排机输出胶片,印刷成图,从而缩短制图的周期,增强地图的现势性;还可将有关数据与资料刻录制做成多媒体光盘。2.3 旅游地理信息系统的功能旅游地理信息系统是一个软件系统,是提供给旅游经营者和旅游消费者的综合解决方案。它应该是一个完整的包括旅游服务与旅游管理和辅助决策的信息系统,它不仅能对游客的旅游过程(如旅游线路、交通咨询、吃住、娱乐等)进行指导,使游客玩得开心、住得舒服,进而借助游客的影响扩

9、大地区旅游资源的幅射范围,而且系统应能实现与电子商务的融合,实现对旅游预约过程的管理和控制。对于旅游管理和规划部门来说,系统应能够提供模型分析与评价功能,实现对景区的信息化管理,实时掌握动态信息,以实现系统的辅助决策功能。(1)旅游信息查询与检索详尽的旅游信息服务是吸引客流的主要途径之一,也是旅游业管理部门了解旅游发展状况,制订合理的建设和发展规划的辅助决策的信息来源。TGIS可以为游客和旅游管理部门提供各种关于旅游地的信息。(2)空间数据分析功能借助GIS的空间分析功能,TGIS在旅游开发规划中发挥重大作用。利用GIS的拓扑叠加功能,通过环境层与旅游资源评价图叠加,来分析优先发展区域;利用G

10、IS的网络分析功能,分析游路布局;利用GIS的缓冲区功能(即在地图上围绕点、线或面等要素,划出一定宽度的“影响地带”)可以确定风景区的保护区域、道路红线等。TGIS的分析功能甚至可以根据旅游者的人数、时间、经济能力等实际情况,为用户设计不同的旅游景点的不同旅游线路,供参考选择。(3)旅游专题制图TGIS具有很强的图形和文本编辑功能,数据维护也非常便捷,可大大降低出图成本,避免传统制图的烦琐工序。TGIS的图形数据库是分层存储的,因此它不仅可以为用户输出全要素图,且可以根据用户的需要分层或叠加输出各种专题图,如景点分布图、道路交通图、服务设施图和地形分析图,可以为旅客提供一幅详细的导游图。(4)

11、辅助旅游开发决策通过与数学分析模型的集成,TGIS可以实现专业的空间分析功能,例如将旅游资源评价模型、旅游开发条件模型、风景区环境容量模型、旅游需求预测模型、旅游经济效益模型等“嵌入”TGIS中,系统运行使用时只需修改其中的参数,即可得到评价分析的结果,可方便实时地辅助旅游管理部门做出合理的开发决策。TGIS的主要作用是充分利用GIS的分析、处理、操作功能,为旅游评价、预测、规划、决策支持提供依据。TGIS不仅对旅游信息以其快速高效收集、存储、整理、输出、查询、检索等功能来提高旅游规划、决策效率,更以其优越的空间分析功能使旅游规划更科学、更准确。3 玉华洞风景名胜区旅游资源信息系统的开发基础玉

12、华洞风景名胜区位于福建省中西部的将乐县,东临顺吕,西接泰宁,南连明溪,北抵邵武,东南与沙县毗邻。风景名胜区地处武夷山脉东南面,闽江支流金溪中下游。3.1 自然环境基础(l)地貌特征风景区内所在区域呈现的是喀斯特丘陵与喀斯特平原的地貌特征,构成丰富多彩的景观环境。玉华洞、金华洞、银华洞所在的古铺镇、漠源乡、水南镇等地呈现的是喀斯特丘陵“山骨棱厉,透露处层层有削玉裁云态”的特色;天阶山的东北面-狭长盆地,地面较平坦,切割较弱,有喀斯特泉出露,具有典型的喀斯特盆地的特征。整个风景区内基本上为植被所覆盖,季相鲜明.(2)气候特点风景名胜区地处中亚热带地区,属中亚热带大陆性季风气候。其主要特点为:四季分

13、明,夏无酷暑,冬少严寒,雨热同期,干湿明显,年平均气温18.7,各月气温以7月最高,1月最低,年极端最高气温40.2,年极端最低气温-6.9。(3)地质、水文状况风景名胜区地表水属金溪水系漠村溪流域。地下径流主要为碳酸盐类型溶洞水,如玉华洞内的灵泉、井泉、石泉,以及天阶山麓的梅花井泉等均为该类地下水出露。玉华洞、银华洞、金华洞内可听见流水声,还有多处目前尚未查清的暗河、暗泉。(4)植被状况区内主要原生的植被群落为中亚热带常绿阔叶林和针阔混交林,还有部分人工营造的福建杉、马尾松林和少量毛竹林，植被季相鲜明。3.2 人文及社会经济状况玉华洞风景名胜区所在的将乐县历史悠久,目前风景名胜区内有两个镇(

14、乡):古铺镇和漠源乡。四个行政村:梅花村、玉华村、漠源村和坡坑村以及十三个自然村。主要的人口由居民构成:共拥有固定居民864户、人口总量为3404人。管理人口68人。3.3 旅游资源基础玉华洞的旅游开发历史久远,早在东汉末年盛名于世。依据风景名胜区规划规范,玉华洞国家重点风景名胜区的风景资源包括了两大类、八中类、四十六小类,资源类型相当齐全。主要资源类型如下:(1)以玉华洞溶洞群景源为主的自然景观。玉华洞风景名胜区以其独特的喀斯特地貌风光名闻遐迩,其中尤以天然溶洞景观、溶洞洞穴考古等更具特色,游人可以欣赏到大自然鬼斧神工塑造的各种亚热带喀斯特地貌。著名的溶洞主要有玉华、银华、金华三大胜景,其中

15、玉华洞为全省最大的石灰岩溶洞,是我国四大名洞之一。玉华洞内,洞套洞,变幻无穷;水环水,千姿百态,洞里的石笋、钟乳石和石柱温润似玉,光华四射,故称玉华洞。银华洞因洞内溶岩洁白似雪而得名,主要景点有“玉屏”、“虎口对雏鸡”、“望月宫”、“贵妃出浴”等。金华洞最富有传奇色彩。因其上洞可观下洞,下洞可观上洞,洞中有洞,洞洞相通,是一个十分难得的天然溶洞迷宫,人称“峭壁迷宫金华洞”。 (2)湖管和曹溪等地的天然生态景观。其中湖管以北部的生态林和南部的毛竹林为特色,曹溪则以秀美的漠村溪景观和保护良好的亚热带森林为特色。另外,玉华洞洞内及洞外的历代名人摩崖题刻也很具有历史观赏价值。其中徐霞客著名的玉华洞游记

16、可谓东南沿海最早的古代人类文化遗址之一。4 玉华洞风景名胜区旅游资源地理信息系统的总体设计4.1 系统设计原则根据地理信息系统的特点和用户的需求,可制定以下几个设计原则:(1)标准化、规范化原则数据的合理分类和编码的标准化、规范化是GIS系统建设成败的关键,是系统扩充联网、实现信息交流与数据共享的基础。(2)实用性和可靠性原则鉴于一般的用户对地理信息系统软件了解比较少,设计的系统全部采用图形用户界面,简单方便,便于使用。同时,具有很强的容错性和安全性.(3)先进性和开放性原则系统采用强大的GIS软件ArcView3.2a和几个扩展模块,以系统自带的Avenue语言和外挂的VB语言为二次开发工具

17、。系统还具有良好的开放性,可以支持国际标准和工业标准的相关接口,可以与其他相关系统联网和通讯,支持标准的应用开发平台,为广大用户及旅游单位提供方便的接口。4.2 系统总体结构设计从结构上讲,系统包括以下模块：(1)用户管理模块。该模块是为甄别用户的合法性而建立的。用户只有在输入正确的口令之后方可进入系统,合法用户进入系统后,可以更改口令并修改系统.非法用户则无法进入。(2)数据管理模块.该模块用于管理和风景区有关的资料,包括图形、图片、表格等。(3)查询模块.包括直接点击查询、缓冲区查询等,用户可根据自己的需要选择不同的查询方式.并可用于对一些矢量和栅格图形进行统计。(4)资源评价模块.该模块

18、采用不同的标准对资源进行评价,用户可根据自己的需要来选择。(5)显示输出模块。用户可根据自己的需要输出图形。(6)网络发布模块。用户根据网址可以直接查看管理人员所公布的一些资料如图形、图片等。4.3 系统分析(l)系统需求分析建立信息系统首先要考虑的问题有两个:一是用户是谁;二是他们需要什么样的功能。这是建立系统的出发点。本系统的最终用户是风景名胜区的管理规划人员,所以针对这些人员设计了该系统。(2)系统目标确定在对风景名胜区调查研究的基础上,参考福建省城乡规划设计研究院的工作,以GIS软件为支持,我们希望能达到如下的目标:科学存储数据,包括图形、图片、表格等;方便有效的查询统计功能;比较准确

19、的进行资源评价,包括对溶洞及具体景点的评价。4.4 数据库设计4.4.1 图形库与属性库的连接在GIS中,属性数据和空间数据有着密切的联系,理论上应对两者实行统一管理和操作。但目前最为普遍的处理方法是将两者分别存储，即图形数据由文件管理系统管理，而属性数据则由数据库管理系统管理。4.4.2 属性表的连接在大多数GIS系统中,属性表的连接关系有2种:物理、逻辑上均相连,即将用户定义的属性数据直接添加到系统自动生成的标准属性表中;物理上分开、逻辑上相连,即将用户定义的属性数据单独存储,然后用关系指针与标准属性表相连。本系统采用的是第二种方式。5 系统的界面设计和功能开发5.1 系统主界面和系统视图

20、界面系统的界面设计是建立系统的一个重要的方面。用户都希望见到美观、简洁、操作方便的界面。在本系统中,我们充分利用Arc View的Customize功能，对系统主界面和视图界面进行了改进,不仅改变了一些图标,而且实现了全面汉化。5.1.1 系统主界面系统主界面主要由标题栏、菜单条、按钮条和窗口栏组成。标题栏:窗口的顶部为标题栏,显示系统的名称菜单条:标题栏下为菜单条按钮条:菜单条下为按钮条,只包括系统自带的两个按钮。窗口区:位于窗口中间部分,用于图形的显示(1)菜单系统在系统主界面中,菜单系统很简单,主要就是“文件管理”和“帮助”。“文件管理”项目包括:项日属性新建项目打开项目关闭项目保存项目

21、项目另存为重命名文件删除文件扩展模块退出系统;“帮助”主要是针对于Arc View和本系统的帮助主题。图5-1 系统主界面(2)按钮包括“保存”和“帮助”。5.1.2 系统视图界面系统视图界面和主界面很相似,只是多了一栏工具条(Tool Bar),工具栏中工具的功能在菜单栏中都存在,但是使用工具更方便。(1)菜单系统菜单系统包括文件、视图、主题、统计分析、查询统计、资源评价、制图输出和帮助共八个下拉式菜单。文件:关闭关闭所有文件保存项目扩展退出视图:视图属性增加主题新建主题删除主题显示主题隐藏主题主题:主题属性转化为shapefile文件转为grid文件隐卿显示图例自动标注删除标注统计分析:结

22、果统计地图计算邻域统计概括地带地带柱状图面积列表重新分类查询统计:条件查询空间查询缓冲区查询栅格地图查询资源评价:评价指标1评价指标2溶洞评价制图输出:大小和位置定位专题地图 (2)按钮条按钮从左到右依次是:保存工程增加主题主题属性编辑图例打开主题表查找查询编辑器放到最大范围放大被选择的放大11缩小12回到上一个视图13清除被选择的特征14帮助(3)工具条工具从左到右依次是:标识指针节点编辑选择要素放大缩小漫游器热链接标识汉字录入5.2 系统功能开发5.2.1 旅游资源信息数据库管理在“规划布局图(矢量)”一项中,可调用事先存储的风景名胜区的一些规划布局图,主要包括:分级分类图功能区划图核心景

23、区图近期建设规划图景区分布图(如图5-2所示)土地利用图植被规划图。其中,景区的划分是结合各景区的景源条件、玉华洞风景名胜区旅游资源地理信息系统设计与开发游览功能、游线组织及将乐县职能,按照景观和游赏特征及景源组合和地域分布特征来划分的;功能区划分区是根据风景名胜区的景源分布情况、地形、地貌特征、生态保护及开发现状而划分的;分级分类保护规划图是根据国家质监局和建设部1999年颁布的风景名胜区规划规范,将玉华洞风景名胜区的功能区划分为一、二、三级进行保护与开发:核心景区作为风景名胜区的风景名胜最集中的区域,是衡量风景名胜区自然景观、历史文化、生态环境品质和价值高低的重要条件,是特别需要加强保护的

24、区域。图5-2景区分布图在“规划布局图(栅格)”一项中,可调用的图形主要包括:分级分类图功能区划图核心景区图近期建设规划图景区分布图土地利用图植被规划图5.2.2 旅游路线的设计一个地区旅游开发的成功与否,不仅取决于该地的旅游资源的丰富程度,在很大程度上还依赖于旅游路线设计的是否合理。以下分别介绍玉华洞风景名胜区所在的旅游网络及自身的旅游路线设计。 (l)闽北旅游网络随着“京福”高速公路的开通将形成以“绿三角”为中心向外辐射的三条旅游轴线.第一条为现在已经形成的福建省旅游主脉(武夷山一福州一厦门)的北端,其主要是以自然山、水、洞、林为特色的游线,包括南平的武夷山、茫荡山、万木林、玉华洞等。第二

25、条是以朱子理学为主的历史文化游线,包括武夷山、建阳、建阮、南平延区、将乐(杨时故里)。第三条为客家文化游线,包括著名的客家祖地石壁、将乐在内的闽北闽西诸地,这条游线将和闽西的旅游网络相结合,一同构成完整的福建客家文化游网络。 (2)旅游线路组织方便的交通使将乐玉华洞风景名胜区具有良好的可进入性,现从四个不同层次解释如下:第一层次:国际旅游线利用福建省内便捷的航空港。目前已有福州长乐、厦门高崎两个国际机场,武夷山、晋江机场均能起降波音737客机,三明机场和连城机场也正在建设和改造中. 第二层次:国内省际旅游线利用顺昌火车站、莱舟火车站、邵武火车站、南平火车站、京福高速路、205和316国道和4条

26、省道组织北京、上海、南京、广州、杭州、南吕、深圳等地的溶洞生态游和度假游.玉华洞号称“闽山第一洞”,不仅具有溶洞的山、水、林风光,而且还有丰富的历史文化资源,必将成为国内游客首选的度假休闲胜地。第三层次:省内旅游线随着京福高速路的开通,将乐的交通运输将更为便利,玉华洞也将和福建旅游的主脉,武夷山-福州-厦门的联系更加紧密,“绿三角”山、水、洞大旅游区也更为完善。三明旅游也会因此成为福建省旅游网络中的一颗新星。根据路线特征和景点分布,设计了一日游、二日游、三日游这三种游程方式。一日游有两个路线，见图5-3；二日游是以一日游为基础,由两条游线组合而成,住宿仍旧依托城区旅馆;三日游为远期游赏。游赏方

27、式采用徒步旅游与车行相结合的方式,以徒步为主。由车行路联系各个景区,在各个景区内部以游步道为主.5.2.3 制图输出Arc View GIS电子地图的“图面配置”,简称“lay out”,它是通过一个叫作“版面设计”的过程完成的。版面设计可以将Arc View项目中除自身之外的所有组件(如视图、图表、表格、脚本等),以及一般专题地图的必备要素:图名、图例、比例尺、指北针等,甚至外来的图形图像等地图素材,经过整饰而组合成内容充实、表现方式多样、易于编辑修改与动态更新的专题地图。图5-3 一日游路线示意图6 结论根据信息化的要求和旅游资源管理的需要, 在旅游领域采用GIS技术,是旅游业发展的需要。

28、通过对旅游地理信息系统的研究,有助于改变目前其应用范围不广、应用层次较浅的状况。因此在对玉华洞风景名胜区旅游资源管理的研究中引入了地理信息系统技术。本文以Avenue程序设计语言和外挂的VB语言对系统进行了二次开发,设计出友好的界面,实现了查询、评价、网络发布等各项旅游资源管理功能。这些对于旅游资源的管理、调查,旅游区的规划,以及对名胜区的宣传等都有着重要的意义.由于作者本身水平有限,本系统难免存在一些不足,至少还存在以下几个值得改进的方向:(l)可以尝试把地理信息系统和多媒体软件结合起来,利用多媒体的优势,多角度、多层次地将旅游信息生动直观地表示出来,还可以对游客关心的某个旅游区进行二维、三

29、维的显示,并输出成图。(2)可以利用GIS的空间分析功能,根据系统中建立好的拓扑关系,实现最佳旅游线路查询和换线最优查询。参考文献：1黄杏元,汤勤.地理信息系统概论M.北京:高等教育出版社,1989.2 黄利民.建立旅游地理信息系统的构想J.地图,2000.3 朱炳贵.旅游地理信息系统的研究,国土资源遥感,2002,53(3):72-74.4 刘颂,许世远.GIS在旅游管理和开发中的应用,曲阜师范大学学报,2000,26(4):91-93.5 谢先全.福建省农业气候资源信息系统研究.福建师范大学硕士学位论文6 汤国安,陈正江,赵牡丹,刘万青,刘咏梅.Arc View地理信息系统空间分析方法.科学出版社,2002,9-10.7 苏文才,孙文昌.旅游资源学.北京:高等教育出版社,1997.8 黄羊山.旅游规划管理.南京:东南大学出版社,2003.9 陈述彭,鲁学军,周成虎编著.地理信息系统导论.北京:科学出版社,1999.