康利军++李博理

摘 要：在地理信息系统和旅游业飞速发展的今天，发展旅游业是提升地区知名度和综合竞争力的重要途径。但是如何提供景区的旅游信息，展现景点魅力，吸引广大游客到来，是发展地区旅游业必须解决的问题。GIS与多媒体技术的发展与广泛应用使得这些问题有了一个较好的解决。该文对太行山景点的分布进行详细的分析，利用GIS的二次开发实现环太行山著名旅游景点的三维可视化功能，详细地向游客介绍了太行山脉，对太行山范围内的景点做系统规划，帮助游客做出及时有效地决策，节约出行时间。

关键词：GIS 多媒体 三维可视化 旅游景点 系统设计

中图分类号：F59 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）06（c）-0044-06

Abstract：With the rapid development of the geographic information system and the tourism， the tourism is an important way to enhance the regional awareness and comprehensive competitiveness. However， how to provide the tourist information of the scenic spots， showing the charm of the attractions， attracting the tourists come， the development of the tourism in the region must be addressed. The emergence of GIS and the application of multimedia make these problems have a better solution. This paper makes a detailed analysis of the distribution of Taihang Mountain scenic spots，and uses the GIS secondary development technology to realize the 3D visualization of some scenic spots in Taihang Mountain； Introduced to tourists the Taihang Mountains in detail， planned the attractions of the Taihang mountain systematically. To help visitors to make timely and effective decisions， and save travel time.

Key Words： GIS； Multimedia； 3D visualization； Scenic spots； Systematic design

近年來，随着社会的快速发展，人们的生活水平普遍提高，越来越多的人已经开始追求高品质的生活，旅游己经成为人们现代生活重要的组成部分。然而旅游业在发展过程中很多硬件、软件上的不足和缺陷一步步暴露出来，成为我国旅游业成熟和腾飞过程中的一道无法跨越的障碍[1-3]。目前，信息服务的网络化、集成化、低成本是发展趋势。因特网上的旅游网站众多、内容多样，有些网站提供在线订房、购买机票等消费性服务，有些网站则以提供内容信息为主。这些网站提供的内容广度够宽，但深度却不足，且缺乏系统性信息，以至于旅游信息杂乱无章、信息获取手段匮乏，这会使旅游消费者在进行旅游目的地选择时，面对庞杂而无序的零散信息而无从下手，最终在盲目或混乱状态下做出随机选择，随之而来的，将是消费者信心的下降和旅游业潜在消费群体的巨大损失。影响一个旅游者是否出行的因素主要是到达旅游景点的出行费用、出行时间和旅游者的行为特征[4]。因此，以快捷的方式给出游者提供分类清晰、项目完备的旅游信息和费用查询，将会是打开这个瓶颈的关键[5]。而利用GIS构建一套旅游信息服务系统平台，将各景点可视化无疑是最恰当也最具可行性的方式。利用信息技术带动旅游景区等传统行业的发展，建设覆盖旅游景区范围的信息可视化共享平台，达到“信息共享、综合利用”的发展目的，将大大提高旅游景区的市场竞争能力和管理服务水平，为各级领导、运营管理人员和广大游客提供更加直观而丰富的旅游信息[6-9]。这对于增强景区综合管理能力，提高景区经济效益，都将产生一定的推动作用。

1 信息可视化理论

Card等人对信息可视化（information visualization）的定义为：对抽象数据使用计算机支持的、交互的、可视化的表示形式以增强认知能力[11]。与传统计算机图形学以及科学可视化研究不同，信息可视化的研究重点更加侧重于通过可视化图形呈现数据中隐含的信息和规律，所研究的创新性可视化表征旨在建立符合人的认知规律的心理映像（mental image）。经过20余年的发展，信息可视化已经成为人们分析复杂问题的强有力工具[12]。

1.1 地理信息系统

地理信息系统（Geographic Information System，GIS）将地图的视觉表达、强大的空间分析功能与数据库功能结合在一起，从而提供了一种对空间数据的集管理、显示、分析、表达、查询为一体的综合的智能化手段[13]。将可视化与空间信息相结合，将景区全貌展示给游客，以便游客对该景点快速的熟知。在GIS中三维可视化的核心是ArcScene功能模块，GIS三维可视化提供了对景点信息有效的可视化和分析，可以从多个角度来浏览表面数据，直观地给旅游者展示景区全貌。该论文主要采用该方法对太行山景点进行三维可视化导航显示。

1.2 虚拟现实技术

Williams和Hobson首次提出虚拟现实技术必然对旅游业产生很大的影响，旅游业将步入一个虚拟旅游的时代[14]。虚拟旅游是指通过互联网或其他载体，将旅游景区或者一些具有旅游价值的文物古迹、社区建筑等进行数学建模，动态且逼真地呈现在游客面前，使游客根据自己的意愿选择游览路线、游览速度及视点，足不出户就可以游览远在万里之遥的风光美景，让参与者在虚拟的环境中体验旅游的乐趣[15-16]。网上虚拟旅游可以提供给用户类似于实地游览的360度环视、场景切换、虚拟漫步、视角切换等功能，并且用户可以通过不同类型网络进行接入，为不同接入方式的用户提供相应的网上旅游内容[17]。

1.3 大数据可视化

大数据可视分析旨在利用计算机自动化分析能力的同时，充分挖掘人对于可视化信息的认知能力优势，将人、机的各自强项进行有机融合，借助人机交互式分析方法和交互技术，有效地融合计算机的计算能力和人的认知能力，以获得对于大规模复杂数据集的洞察力，辅助人们更为直观和高效地洞悉大数据背后的信息、知识与智慧[18]。近年来，可视化分析研究很大程度上也围绕着大数据的热点领域，例如：联网、社交网络、城市交通、气象变化、旅游业等。将可视化与旅游业相结合，挖掘游客出行的大数据信息，大大方便了旅游业的发展。

2 研究区域概况

2.1 太行山及其著名景点

太行山是中国东部地区的重要山脉和地理分界线，位于山西省与华北平原之间，纵跨北京、河北、山西、河南四省市，山脉北起北京市西山，向南延伸至河南与山西交界地区的王屋山，西接山西高原，东临华北平原，呈东北-西南走向，绵延数400余公里。它是中国地形第二阶梯的东缘，也是黄土高原的东部界线[10]。太行山大小景点众多，该文选择太行山脈上景区级别为4A及以上的风景区，分别为河南安阳的太行大峡谷、新乡的万仙山风景区、焦作的云台山、济源的王屋山、山西沂州的五台山、晋中的五金山国家森林公园、阳泉的藏山、长治的王莽岭、河北邯郸的京娘湖和邢台的大峡谷、石家庄的苍岩山、保定的百里峡。

2.2 数据源及其处理方法

该文所需要的数据包括地图数据和文本、图片、视频等多媒体数据，具体如下。

（1）地图数据。该论文主要搜集到了河南、河北、山西三省的DEM数据，三省省域图，全国主要道路、水系等矢量栅格数据，并利用ArcGIS建立geodatabase数据库进行管理，并进行裁剪、叠加、坐标转换等。

（2）文本数据。文本信息主要是景点的属性信息，对景点的有关介绍等文本资料。

（3）图片、视频等多媒体资料。图片主要是通过网站下载，下载相关的景点图片，保存为JPG格式，并利用Photoshop对图片进行裁剪、颜色处理等等；视频数据主要来源于各省对景区的宣传视频，收集视频之后利用AdobePremiere视频处理软件对视频进行加工处理，确定其分比率等。

通过对上述数据的搜集，制作出太行山著名旅游景点的三维效果图，并借助GIS二次开发平台设计相关系统，实现对太行山景点进行文字、图片、视频等多媒体信息的展示，通过内置景点链接导游路线图实现辅助导航等功能。

3 系统设计与实现

3.1 系统框架

环太行山著名旅游景点多媒体导航系统框架主要包括三层，即为数据层、功能层、用户层。最底层是由数据源组成的数据层；数据层的建立是基于GeoDatabase地理数据库；中间层是功能层，采用以C#为基础语言的ArcEngine组件式开发；最上层为用户层，用户可根据自身需求进行各种操作，享受系统提供的太行山旅游景区数据，以实现景观的三维可视化显示，以便做出更好的出行选择，系统框架如图1所示。

3.2 系统功能设计

该系统采用C#语言，在ArcGIS的基础上辅以ArcEngine组件开发包进行开发。C#编程语言是一种面向对象的高级语言，它有着自身独特的优点：（1）语法自由、简洁；（2）安全性良好；（3）灵活性与兼容性强；（4）支持跨平台[19]。ArcGIS Engine是ESRI公司推出的地图组件库，基于Arc Object构建的，几乎封装了ArcGIS的全部功能，是一套完备的、具有极大通用性的嵌入式GIS组件库，并支持全部标准的开发环境。

环太行山著名旅游景点多媒体导航系统设计的主要思路是将ArcGIS中与三维显示密切相关的GIS模块ArcScene通过组件式开发技术应用到景点显示中，以此实现景区视频播放，图片展示，票价查询、路径查询等功能，更好地向游客展示了太行地区的风貌，并可根据实际情况进行最佳路径选择，系统功能模块结构如图2所示。

3.3 系统实现

3.3.1 系统主界面

系统主界面按照人际交互友好、便利、简洁的要求设计，如图3所示。系统界面上方为工具栏，主要设计了该系统想要实现的几个功能，通过ArcGIS Engine中的SceneControl控件添加三维数据，利用ArcScene三维显示展示其景点地貌特征，工具栏采用中文菜单，分类清晰；中间为地图显示窗口；右侧上方嵌入视频，使游客可以领略太行山的整体风光；右侧下方主要是对景区票价的查询，游客可根据自身需求对票价和海拔高度做权重选择，选择结果可显示在界面最下方。

3.3.2 地图操作功能

地图操作主要是方便游客使用该系统，用户可根据自身需要控制视图的范围，主要设计了地图放大、缩小、导航、飞行、漫游、全图显示等功能，使之可以根据自身的需求进行全要素的三维显示。

3.3.3 景点链接功能

该功能的使用是加载太行山整体地图文档后，通过点击各个景点在太行山上的图片，链接到该景点的详细信息，便于用户对具体景点的详细认知，可根据导航示意图进行路线的选择。以云台山为例，展示云台山的视频、图片、文字说明及路线导航示意图如图4所示。

4 结语

环太行山著名旅游景点多媒体导航系统实现了GIS与旅游信息的有机结合，主要将景区的旅游信息以图片、视频、文字等形式展现给游客。与传统的旅游系统相比，该系统将空间信息与旅游信息统一起来显示在电子地图上，并在电子地图上可以进行地图的放大、缩小、漫游等；同时实现了景点票价、海拔等查询功能，对景点做辅助导航显示，使游客能够更好地选择出行方式。该系统对游客出行节约了时间，降低了成本，提高了效率，對其他景点的可视化具有一定的参考意义。但是在实际运行中，由于旅游本身还受到诸多因素的影响，情况较为复杂，且该系统着重于实现景点的可视化，以美观为重要依据，因此，还需要不断地改进完善才能达到更好的效果。

参考文献

[1] 谢超，陈毓芬.洛阳多媒体旅游信息系统设计与实现[J].测绘科学，2008，33（1）：235-237.

[2] 韩增军.基于GIS的数字济南旅游信息服务系统的设计与实现[D].山东大学，2008.

[3] 何万银.古典园林虚拟旅游系统的设计与研究[D].河南大学，2010.

[4] 靳诚，陆玉麒，张莉，等.基于路网结构的旅游景点可达性分析——以南京市区为例[J].地理研究，2009，28（1）：246-258.

[5] 张会霞.基于ArcGIS Engine旅游信息系统的研究[J].测绘与空间地理信息，2014，37（1）：19-21.

[6] 高志宏，梁勇，梁大圣，等 泰山玉皇顶三维可视化系统的设计与实现[J].测绘科学，2010，35（1）：149-151.

[7] 王华.GIS城市道路最短路径算法研究[J].测绘科学，2011，36（3）：160-161.

[8] 朱庆，卢丹丹，张叶廷.GIS三维可视化在数字文化遗产中的应用[J].测绘科学，2006，31（1）：55-57.

[9] 付莉娜.彬县花果山景区规划及其三维可视化研究[D].西安科技大学，2014.

[10] 太行山脉[EB/OL].http：//baike.baidu.com/view/. 1%8C%E5%B1%B1&fromid=85278&type=syn.

[11] Card SK，Mackinlay JD，Shneiderman B.Readings in Information Visualization：Using Vision To Think[M]. San Francisco：Morgan- Kaufmann Publishers，1999.

[12] Ren L.Research on interaction techniques in information visualization[D].Beijing：The Chinese Academy of Sciences，2009.

[13] 张会森.面向旅游资源管理的三维可视化平台设计与实现[D].陕西师范大学，2006.

[14] JSP Hobson，AP Willians.Virtual Reality：A New Horizon for the Tourism Industry.Journal of Vacation Marketing，1995，1（2）：124-125.

[15] 李艳丽，向辉.稳健的球面全景图自动生成算法[J].计算机辅助设计与图形学学报，2007，19（11）：1393-1398.

[16] 吴丽花，留鲁.个性化推荐系统用户建模技术综述[J].情报学报，2006，25（1）：55-62.

[17] 王肃，杜军平，高田.多媒体旅游智能导航系统的研究与实现[J].中南大学学报：自然科学版，2009（S1）：335-340.

[18] 任磊，杜一，马帅.大数据可视化分析综述[J].软件学报，2014（9）：1909-1936.

[19] 王法辉.社会科学和公共政策的空间化和GIS的应用[J].地理学报，2011，66（8）：1089-1100.