叶鹏

【摘  要】 西沙群岛旅游资源丰富，三沙市的成立为西沙旅游开发带来了契机，规划西沙旅游交通网络，为西沙旅游线路组织提供了帮助。基于此，文章从图论角度出发，利用求解最小支撑树的Kruskal算法，对西沙群岛旅游交通线路进行理论性研究和实际推算，对结果进行现实修正，并在此基础上设计出4条西沙旅游线路，再基于空间句法理论选取评价指标，对所构建西沙群岛旅游交通网络的节点特征进行评价，为西沙旅游线路产品进一步升级提出建议。

【关键词】 西沙群岛；Kruskal算法；空间句法模型；旅游交通；旅游线路设计

旅游交通是旅游业三大支柱之一，在旅游效果的诸影响要素中，60%左右的人将交通列为首位，高于住宿、饮食、景点等其他服务消费项目。相较于一般的交通，旅游交通不仅包含有交通原本的内涵，更是旅游体验的过程。这种旅游体验，立足游客角度，其追求耗费最少的时间与经济成本；立足旅游组织者角度，其追求建设成本最小化与社会、经济、生态效益最大化。旅游线路是旅游者在旅游过程中的活动轨迹，由一系列满足旅游者旅行需要的停留点组成，并由交通线将这些停留点合理地联系在一起。因此旅游交通线路是旅游线路设计的基础。文章应用Kruskal算法和空间句法理论，对西沙群岛诸岛礁之间旅游交通线路进行了理论性研究和实际推算，并设计出4条西沙旅游线路，为优化西沙旅游线路产品提出了具体路径。

一、研究方法

（一）Kruskal算法原理及应用原则

Kruskal算法是求解加权连通图最小支撑树的算法。文章将其运用于旅游交通线路，满足以最短路径最小连接各旅游节点和最小的环境影响。Kruskal算法具体迭代步骤如下：设G=（m，n）是无向连通非负权图。其中，G为无向图，m为顶点个数，n为边的个数。对图G的每一条边e，赋以一个实数ω（e）作为e的权。含有权的图G被称作赋权图，图G的生成子图T则为图G的支撑树，生成支撑树的基本步骤如下：

1. 从E（G）中选一条权最小的边e1；

2. 若e1，e2，...，ei已被选出，则从E/｛e1，e2，...，ei｝中选取ei+1，并确保（i）G［｛e1，e2，...，ei+1｝］中无圈；（ii）ω（ei+1）=min。

3. 当步骤2不能继续执行则停止，最小支撑树构造完成。

（二）空间句法模型

空间句法是Bill·Hillier教授创立的一套应用于城市空间结构和形态分析的技术。空间句法通过分析空间模式之间的关系，定量描绘空间组织的各种模式特征，控制形态变量分析空间组织功能，评估空间组织相互之间的通达性和集成程度。

二、基于Kruskal算法的求解和西沙旅游线路设计

（一）研究区域概况

西沙群岛隶属海南省三沙市管辖，发展热带海洋旅游潜力巨大。永兴岛为市政府所在地，基础设施建设最为完善，是三沙市政治、经济、文化中心。在发展西沙旅游的进程中，永兴岛发挥着旅游集散地的作用。

（二）西沙旅游交通和线路节点遴选

旅游节点遴选需要充分考虑旅游时间的有限性，满足游客在有限时间内，尽可能多游览到最具旅游价值的旅游景点。文章在参考了现有研究的基础上，从西沙群岛中遴选出25个具有旅游价值的岛礁，并根据旅游资源丰富程度、海岛特色、基础设施建设等标准赋值权重，具体如下：1. 等级一岛礁权重5，包括永兴岛、赵述岛、东岛、银屿、甘泉岛、华光礁、中建岛和琛、广岛（琛航岛与广金岛）；2. 等级二岛礁权重4，包括石岛、高尖石和西沙洲；3. 等级三岛礁权重3，包括南岛、中岛、北岛、玉琢礁和羚羊礁；4. 等级四岛礁权重2，包括南沙洲、全富岛和珊瑚岛；5. 等级五岛礁权重1，包括北礁、晋卿岛、石屿、金银岛和盘石屿。

（三）西沙群岛旅游节点拓扑网络构建

用点表示旅游节点，用边表示旅游节点之间的海运航线，边上的权值用以表示两地间距离，整个交通网络采用点—点邻接关系来描述。研究从理想状态下、无向完全图角度来构建西沙各旅游节点间的拓扑关系。

（四）Kruskal算法推算与修正

研究选用Matlab进行Kruskal算法的推算，获得最小支撑树结果，但是也存在部分缺陷：1. 永兴岛连接的北部线路和东部线路距相对西南部线路长度较短。2. 西南部的岛礁群会被分割给不同线路，而这些岛礁中大多等级较低，没有必要在多条线路中反复出现。3. 处于支撑树末端的北礁、金銀岛、中建岛和高尖石会被作为线路终点，从终点返回出发地的最短线路不是原路返回而是直接返回出发地。因此，对3条线路做出了修改：1. 全富岛→北礁线路修改为西沙洲→北礁；2.玉琢礁→晋卿岛线路修改为玉琢礁→羚羊礁；3.羚羊礁→华光礁线路修改为玉琢礁→华光礁。还增加了4条返程线路：1.北礁→永兴岛；2. 金银岛→永兴岛；3. 中建岛→永兴岛；4. 高尖石→永兴岛，详见图1。

（五）西沙群岛旅游线路组织

在分析各岛礁等级高低和岛礁之间的连接情况下，设计出4条旅游线路：1. 线路一：永兴岛→石岛→南沙洲→南岛→中岛→北岛→赵述岛→西沙洲→北礁；2. 线路二：永兴岛→石岛→东岛→高尖石；3. 线路三：永兴岛→玉琢礁→羚羊礁→琛、广岛→晋卿岛→石屿→银屿→全富岛→珊瑚岛→甘泉岛→金银岛；4. 线路四：永兴岛→玉琢礁→华光礁→盘石屿→中建岛。

三、基于空间句法的西沙旅游交通空间结构分析

（一）西沙群岛旅游交通网络空间结构评价

借助空间句法理论选择连接值（C）、控制值（Ctrl）、平均深度值（MD）等指标，对西沙群岛旅游交通网络空间特征进行评价（表1）。西沙群岛旅游节点连接度平均水平为2.25，控制值均值为1，平均深度值高于80的旅游节点占75%，目前设计的旅游交通线路具备较强控制力和联动性。区域整体呈现以永兴岛为核心，以石岛、玉琢礁为次核心，其他节点为外圈层的空间特征。

（二）西沙旅游线路产品升级的建议

1. 根据旅游节点等级和空间结构评价结果，永兴岛、石岛和玉琢礁有可能成为西沙旅游的重要节点。永兴岛应以人文资源和海洋文化为重点提升岛屿特色，拓展对外交通，加快旅游基础设施建设提升旅游接待能力。石岛和玉琢礁在地理位置上也具备优势，可以发展为西沙旅游的副中心，分担永兴岛的客流和环境的压力。2. 其他的外圈层旅游节点，应统筹安排各线路旅游项目的建设，明确各条线路的主题。这不仅方便了游客对线路的选择，也有利于西沙旅游的宣传营销。3. 坚持市场导向，动态建设原则。依据旅游规划开发新的旅游节点，根据游客需求调整线路，或者推出适合特定人群的特色线路，以期达到西沙旅游资源最优配置。

四、结语

本研究基于图论Kruskal算法，以西沙群岛为研究区域，对西沙群岛的旅游交通线路组织进行了实证研究。从西沙诸岛中遴选出24个最具旅游价值的西沙旅游节点，从图论角度出发并借助MapGIS测量出两两旅游节点间的理想距离，构造西沙旅游节点的拓撲网络。在Matlab上编写Kruskal算法程序对拓扑网络进行推算，计算出西沙群岛理想交通距离的最小支撑树，并结合实际进行修正，在此基础上设计出4条旅游线路。之后运用空间句法理论选取连接值、控制值、平均深度值等指标对所构建的西沙群岛旅游交通网络的节点特征进行评价，区域整体呈现以永兴岛为核心，以石岛、玉琢礁为次核心，其他节点为外圈层的空间特征。研究实证了Kruskal算法和空间句法在旅游线路设计领域运用具备可行性，为西沙旅游线路规划和旅游开发提供参考。

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