大數(shù)據(jù)背景下利用數(shù)字技術(shù)和分析模型有助于進(jìn)一步理解與優(yōu)化空間環(huán)境和行為方式[1-5]。隨著“智慧”理念在風(fēng)景區(qū)的拓展與深化，智慧景區(qū)通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、空間信息等技術(shù)的整合，實(shí)現(xiàn)了綜合、實(shí)時(shí)、交互、精細(xì)和可持續(xù)的信息化景區(qū)管理與服務(wù)目標(biāo)[6]，以及面向旅游者個(gè)性化定制、企業(yè)服務(wù)和政府公共服務(wù)與管理的智慧旅游建設(shè)目的[7]。時(shí)空大數(shù)據(jù)將結(jié)合景區(qū)自身需要，成為景區(qū)向資源保護(hù)精明化、業(yè)務(wù)管理精細(xì)化、經(jīng)營服務(wù)精準(zhǔn)化發(fā)展的基礎(chǔ)[8]。

在信息技術(shù)領(lǐng)域，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(Global Navigation Satellite System，GNSS)廣泛使用，包括美國的GPS、俄羅斯的GLONASS、歐盟的GALILEO，以及中國的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)等，提供的定位服務(wù)具有巨大的市場前景與應(yīng)用潛力[9-10]。其中，由于GPS發(fā)展歷史長，在當(dāng)前情況下基于GPS的應(yīng)用領(lǐng)域較廣且具有代表性。對(duì)于旅游景區(qū)，學(xué)者逐漸認(rèn)識(shí)到基于GPS的景區(qū)旅游者行為模式分析有助于景區(qū)的規(guī)劃設(shè)計(jì)和人流引導(dǎo)，可以有效解決智慧景區(qū)建設(shè)中面臨的旅游者體驗(yàn)與景區(qū)運(yùn)營監(jiān)管等問題[8]。

從文獻(xiàn)來看，利用GPS對(duì)景區(qū)旅游者基本行為特征的可視化探索較多[11-12]，包括分析軌跡和空間認(rèn)知的差異[13]，不同時(shí)間段旅游者空間分布密度[14]，初次旅游者與回頭旅游者的時(shí)空行為差異[15]。然而，利用GPS數(shù)據(jù)開展景區(qū)旅游者行為模式的研究不多。究其原因，主要是行為模式的研究首先需要將連續(xù)的GPS軌跡轉(zhuǎn)換為離散的行為鏈，這需要基于一定的規(guī)則判斷，特別是在景區(qū)尺度上這一規(guī)則較為復(fù)雜，人為操作工作量較大，且精度問題需要實(shí)踐驗(yàn)證，因此對(duì)其實(shí)現(xiàn)造成了一定的困難。其次，行為模式的聚類要素選擇需要一定的依據(jù)，能夠體現(xiàn)行為模式產(chǎn)生的客觀要素。為數(shù)不多的應(yīng)用GPS進(jìn)行景區(qū)旅游者行為模式的研究中，黃瀟婷對(duì)香港海洋公園旅游者的行為模式進(jìn)行分析，聚類要素為參與活動(dòng)、停留時(shí)間和到訪景點(diǎn)[16]。總體來看，當(dāng)前利用GPS行為鏈和到訪景點(diǎn)功能開展旅游者行為模式的研究還不多見，此外，結(jié)合行為模式開展景區(qū)政策和空間優(yōu)化的研究較為缺乏。

本文首先提出GPS行為鏈自動(dòng)化提取方法；然后利用聚類分析開展旅游者行為模式探索；最后針對(duì)鼓浪嶼申遺背景，開展合理性、改進(jìn)性及對(duì)申遺線路影響的深化探討。本文的貢獻(xiàn)在于試圖通過一定的規(guī)則，建立衛(wèi)星定位導(dǎo)航數(shù)據(jù)和景區(qū)用地功能的關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)背景下的景區(qū)規(guī)劃和管理方面的量化探索。

1 研究案例與研究設(shè)計(jì)

1.1 案例與數(shù)據(jù)

鼓浪嶼旅游資源豐富，為到訪者提供了多種行為模式的選擇，其案例具有一定代表性。2014年10月7日—2015年10月16日，對(duì)鼓浪嶼上島旅游者共發(fā)放GPS及配套問卷336份，回收312份，有效回收率為93.2%。為便于空間研究和政策制定，按主要道路及景點(diǎn)范圍邊界將鼓浪嶼劃分為54個(gè)景區(qū)單元，并根據(jù)每個(gè)單元包含的景點(diǎn)主要類型，命名為歷史文化型、美食購物型、海島沙灘型、社區(qū)型和碼頭5種類型(圖1)。本文重點(diǎn)分析歷史文化、美食購物和海島沙灘這3種景點(diǎn)類型對(duì)旅游者行為模式的影響。

1.2 研究設(shè)計(jì)

首先開展GPS調(diào)研，提取旅游者行為鏈，采用K-Means聚類方法，基于景點(diǎn)功能類型對(duì)旅游者行為模式進(jìn)行分類，總體技術(shù)路線如圖2所示。關(guān)鍵操作包括4個(gè)部分：1)提取GPS行為鏈并進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，表達(dá)每一個(gè)旅游者對(duì)54個(gè)景區(qū)單元的選擇結(jié)果和序列，如果有選擇記錄為1，沒有選擇記錄為0；2)為使旅游者行為模式具有代表性，經(jīng)過行為鏈篩選、碼頭去除和顯著性分析，得到優(yōu)化后行為鏈數(shù)據(jù)；3)利用K-Means聚類算法進(jìn)行旅游者行為模式的分類，提取出典型類型并開展可視化研究；4)對(duì)方法的合理性、改進(jìn)性及鼓浪嶼申遺線路的影響進(jìn)行討論。

圖1 鼓浪嶼景點(diǎn)與景區(qū)單元空間布局圖

圖2 旅游者空間行為模式分析技術(shù)路線

2 關(guān)鍵方法

2.1 GPS行為鏈提取

本文提出一種適用于景區(qū)旅游者行為鏈提取的方法。1)數(shù)據(jù)清理：采用范圍檢測和平滑度檢測2種方法篩選清理軌跡數(shù)據(jù)中的隨機(jī)噪聲。2)軌跡結(jié)構(gòu)化：依據(jù)旅游者參觀某一景點(diǎn)時(shí)具有活動(dòng)空間小、停留時(shí)間長、移動(dòng)速度慢等特點(diǎn)，采用柵格計(jì)時(shí)法識(shí)別出軌跡中的停留單元。3)軌跡意義增強(qiáng)：將結(jié)構(gòu)化軌跡與地理信息數(shù)據(jù)進(jìn)行空間疊加運(yùn)算，給每個(gè)停留單元賦予實(shí)際活動(dòng)信息。

2.2 聚類算法與數(shù)據(jù)優(yōu)化

K-Means聚類算法是典型的基于距離的聚類算法，采用距離作為相似性的評(píng)價(jià)指標(biāo)，聚類過程中距離較近的若干點(diǎn)將被劃分到同一簇中，距離較遠(yuǎn)的將被劃分到不同簇中。本文使用SPSS軟件中的K-Means聚類方法對(duì)旅游者在鼓浪嶼的空間行為進(jìn)行分類。聚類分析涉及2個(gè)處理環(huán)節(jié)。1)數(shù)據(jù)優(yōu)化。聚類分析前，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，包括的情形如下：因旅游者的不當(dāng)操作導(dǎo)致GPS軌跡數(shù)據(jù)記錄不完全行為鏈的長度過短，剔除長度小于5的行為鏈；碼頭區(qū)域?yàn)镚PS發(fā)放處，對(duì)數(shù)據(jù)影響較大，剔除；對(duì)差異度F值得分小于2和顯著性Sig.得分大于0.05的景區(qū)單元進(jìn)行剔除。本文最終得到優(yōu)化后的267條行為鏈。2)K值優(yōu)化。采用在可解釋范圍內(nèi)分類最精細(xì)的結(jié)果為最佳方法尋找鼓浪嶼旅游行為模式的最佳K值，最終經(jīng)過多次試驗(yàn)，當(dāng)K值為4時(shí)，每種類型均可以合理解釋，且類型之間差異較大。

3 分析結(jié)果

3.1 行為鏈的統(tǒng)計(jì)分析

根據(jù)對(duì)鼓浪嶼旅游者進(jìn)行實(shí)際行為觀察和場地調(diào)研，選取50m正方形網(wǎng)格和時(shí)間閾值為5min的標(biāo)準(zhǔn)提取行為鏈。研究統(tǒng)計(jì)了每一位旅游者編號(hào)、參觀景區(qū)單位的順序編號(hào)、參觀步數(shù)、參觀時(shí)間、參觀路程、參觀平均速度等信息。就樣本數(shù)據(jù)來看，鼓浪嶼旅游者平均參觀路程為7.1km，平均參觀步數(shù)為6.6步，在景區(qū)平均參觀時(shí)長為5.5h，平均參觀速度為1.38km/h。

將行為鏈的每一步按照OD表的形式進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可以表達(dá)出景區(qū)單元之間的聯(lián)系緊密程度。如圖3所示，兩點(diǎn)之間線的粗細(xì)代表以景區(qū)單元聯(lián)系的強(qiáng)度和頻率，線條越粗代表景區(qū)單元交往的頻次越高。 此外，圖中紅色方塊表達(dá)的是個(gè)體旅游者停留柵格的累計(jì)程度，顏色越深，表明越多的旅游者在單元格內(nèi)停留頻率越大。

3.2 行為模式的聚類分析

鼓浪嶼的54個(gè)景區(qū)單元包括歷史文化型景區(qū)、海島沙灘型景區(qū)及美食購物型景區(qū)，理論上旅游者行為模式可以分為兩大類：單一型模式和混合型模式。其中，單一型是指旅游者在參觀過程中所選擇的景區(qū)類型都屬于同一類，包括單一歷史文化型、單一海島沙灘型和單一美食購物型。另一類為混合型，指參觀的景區(qū)類型覆蓋了2種或2種以上，可分為歷史文化-美食購物混合型、歷史文化-海島沙灘混合型、海島沙灘-美食購物混合型及歷史文化-海島沙灘-美食購物混合型。因此，理論模型一共包括7種組合(圖4)。

依據(jù)有效樣本行為鏈長度，取各行為模式中選擇概率最大的前7個(gè)景區(qū)作為該模式旅游者的景區(qū)選擇結(jié)果，得到模式1為歷史文化-海島沙灘型，模式2為美食購物型，模式3為歷史文化-美食購物型，模式4為美食購物-海島沙灘-歷史文化混合型。

從各類型樣本量來看，4種類型樣本量分別為51、105、42和69。4種行為模式的具體特征如下。

圖3 旅游者行為鏈OD聯(lián)系強(qiáng)度的GIS表達(dá)

圖4 理論行為模式與實(shí)際行為模式

1)模式1：歷史文化-海島沙灘型。在該模式下的旅游者對(duì)于景區(qū)單元19、3和5的選擇概率分別為71%、51%和51%，分別對(duì)應(yīng)日光巖、港仔后海濱浴場和菽莊花園。此外，參觀景區(qū)單元15和16的概率分別為37%和29%，對(duì)應(yīng)濱海景觀和美華浴場。相較于其他3種模式，模式1旅游者對(duì)海島沙灘類型的景觀有更高的偏好。同時(shí)，模式1參觀頻率較高的景區(qū)還有景區(qū)單元45、4和12，包括風(fēng)琴博物館、國際刻字館和黃家花園，在該模式下的旅游者主要對(duì)歷史文化類景區(qū)進(jìn)行參觀，并輔以若干海島沙灘型景區(qū)，因此本文將模式1歸為歷史文化-海島沙灘型參觀行為模式。

2)模式2：美食購物型。該模式下旅游者選擇概率最高的7個(gè)景區(qū)單元分別是33、29、32、24、25、18和30，從景區(qū)空間分布發(fā)現(xiàn)這些景點(diǎn)都屬于龍頭路商業(yè)片區(qū)，其中景區(qū)25為龍頭路的中心——“街心公園”。該模式下旅游者參觀行為最突出的特點(diǎn)是對(duì)美食購物型景區(qū)的參觀概率較高，最高的單元33概率達(dá)到了92%，最低的也有43%，而對(duì)海島沙灘及歷史文化型景區(qū)單元的參觀概率都普遍低于20%?；诖颂攸c(diǎn)本文將模式2歸類為美食購物型參觀行為模式。

3)模式3：歷史文化-美食購物型。模式3的旅游選擇概率較大的景區(qū)包括33、29、25、24、32等，對(duì)應(yīng)龍頭路商業(yè)街片區(qū)，選擇概率都超過50%。此外選擇景區(qū)5和19的概率分別為88%和64%，對(duì)應(yīng)菽莊花園和日光巖。參觀概率較高景區(qū)單元為以龍頭路商業(yè)街為主的美食購物區(qū)，以及日光巖、菽莊花園、國際刻字館等歷史文化類景區(qū)，因此將類型3命名為歷史文化-美食購物混合型。

4)模式4：美食購物-歷史文化-海島沙灘混合型。該類模式中旅游者選擇參觀較多的景區(qū)包括景區(qū)單元32、29、30、25等龍頭路商業(yè)街片區(qū)的美食購物區(qū)，且參觀概率普遍都在50%以上，還包括景區(qū)單元16和28，分別對(duì)應(yīng)美華浴場和三一堂的海島沙灘與歷史文化類景區(qū)。該模式旅游者對(duì)3種類型景區(qū)的選擇以美食購物為主，而對(duì)另外2類景區(qū)無明顯選擇性差異，可以認(rèn)為該模式旅游者的游覽行為是以美食購物為主導(dǎo)并輔以歷史文化類和海島沙灘類景區(qū)的參觀，綜上可將其定義為美食購物-歷史文化-海島沙灘混合型。

3.3 行為模式的可視化分析

在歸納和比較旅游者行為模式的特點(diǎn)與差異后，抽選出4種典型行為模式的GPS時(shí)空軌跡結(jié)合問卷信息進(jìn)行三維空間可視化分析(圖5)。

4 討論

4.1 行為模式對(duì)人群特征的合理性

根據(jù)問卷統(tǒng)計(jì)，參與調(diào)查的男性旅游者為131位，女性旅游者為181位，分別占總體樣本的42%和58%，女性旅游者多于男性旅游者。旅游者年齡層次以18～35歲的青年為主，占被調(diào)查人數(shù)的91.4%。旅游者受教育程度普遍較高，本科或大專學(xué)歷旅游者為主體人群，占78%。旅游者職業(yè)類型差異明顯，其中，學(xué)生是鼓浪嶼旅游者的最主要群體，占50.6%。從鼓浪嶼的客源結(jié)構(gòu)來看，旅游者來源地廣泛，覆蓋全國大部分省份，來自廣東和福建的旅游者最多，其次是江蘇和浙江，以及江西、湖南、上海等地，反映了鼓浪嶼旅游者以省內(nèi)旅游者以及周邊距離較近的省外旅游者為主，且多來自于東南沿海地區(qū)。

分別統(tǒng)計(jì)4種模式旅游者的部分重要屬性，可知美食購物-歷史文化-海島沙灘混合型的旅游者平均年齡最低為22.94歲，雖然各模式年齡相差不大，都在24歲左右，但模式4明顯低于其他3種模式，說明年輕的旅游者更傾向于選擇3種景區(qū)類型混合的旅游模式。模式3的男女比例與總體樣本特征基本一致，因此模式3男女偏好的差異最小，而模式2與模式4的女性比例略高于男性比例，模式1男性比例略高于女性，反映出女性旅游者相對(duì)更偏愛美食購物型景點(diǎn)，而男性旅游者則更偏愛歷史文化型景點(diǎn)。

模式1與模式3的聯(lián)票購買率較高，主要是由于大部分歷史文化型景區(qū)，如景區(qū)19(日光巖)、景區(qū)5(菽莊花園)和景區(qū)45(風(fēng)琴博物館)等都屬于聯(lián)票景區(qū)，模式1和模式3對(duì)歷史文化型景區(qū)參觀頻率較高。模式3的聯(lián)票購買率則達(dá)到了50%，明顯高于模式1，可以理解為模式1的旅游者有到海島沙灘類型景區(qū)游覽的需求，參觀自己感興趣的景點(diǎn)，方便其進(jìn)行自主選擇，而模式3的旅游者則反映了對(duì)美食購物的偏好。

從參觀時(shí)間、參觀里程、行為鏈長度上來看，4種模式基本符合正相關(guān)，即參觀時(shí)間、里程、行為鏈長度都隨其中一項(xiàng)的增加而增加。其中模式3的3種屬性值都為最高，平均參觀時(shí)間為7h56min，參觀里程為9.27km，行為鏈長度為10.93，其重要原因是模式3中有較大比例的旅游者購買了景點(diǎn)聯(lián)票。模式1的參觀時(shí)間最少，但行為鏈長度高于模式2和模式4，參觀速度也相對(duì)較快，說明該類模式旅游者對(duì)希望到訪的目的地景點(diǎn)具有明確計(jì)劃，花費(fèi)較短的時(shí)間參觀了目標(biāo)景點(diǎn)。4種模式旅游者參觀速度差異不大，均反映了旅游活動(dòng)節(jié)奏緩慢的特征。

圖5 典型行為模式的GPS可視化分析

模式4旅游者的滿意度最低，該部分旅游者到訪景點(diǎn)類型較多，對(duì)不同環(huán)境的感知容易形成較大反差，導(dǎo)致旅游情感體驗(yàn)的起伏。另外，該類旅游者觀賞日光巖、菽莊花園等知名景點(diǎn)的頻率較低，因此滿意度較低，同時(shí)也存在缺乏合理的行程規(guī)劃和有效引導(dǎo)的因素。

4.2 行為模式對(duì)景區(qū)管理的策略建議

4.2.1 空間結(jié)構(gòu)的優(yōu)化

旅游者空間行為模式的量化研究結(jié)果有助于進(jìn)一步彈性鼓浪嶼旅游空間結(jié)構(gòu)的組織與優(yōu)化。整體上來看，鼓浪嶼旅游者客流存在明顯的冷熱不均的情況，比如旅游者主體仍然流向龍頭路商業(yè)街，以及日光巖、菽莊花園等景點(diǎn)分布的島嶼中東部至西南部的沿線上，內(nèi)厝澳片區(qū)吸引力明顯不足，旅游者以路過為主，較少停留，因此需要加強(qiáng)鼓浪嶼北部景點(diǎn)的吸引力，及時(shí)調(diào)控核心景點(diǎn)與邊緣景點(diǎn)的開發(fā)策略。對(duì)行為個(gè)體而言，在從旅游者個(gè)人軌跡的判斷中發(fā)現(xiàn)，鼓浪嶼街道縱橫交錯(cuò)的特征容易導(dǎo)致旅游者的“迷失”現(xiàn)象，使其無法快速抵達(dá)目標(biāo)景點(diǎn)，因此對(duì)不同行為模式偏好的場所空間可以加強(qiáng)必要的聯(lián)系，如可以通過設(shè)置具有連續(xù)關(guān)系的墻面、綠化等，以設(shè)計(jì)層面的方式加以引導(dǎo)。另外，還可以通過豐富聯(lián)票類別和范圍，改善當(dāng)前旅游者行為在空間分布上的不均衡性。

4.2.2 多樣化服務(wù)供給

現(xiàn)有4種行為模式中體現(xiàn)出的滿意度的差異或者不平衡性，將為政府政策制定提供參考，為企業(yè)進(jìn)入旅游市場提供新的市場機(jī)會(huì)。首先，對(duì)于鼓浪嶼管理者，可以提供更具針對(duì)性的旅游地形象宣傳，通過導(dǎo)覽系統(tǒng)和指示標(biāo)示加強(qiáng)對(duì)旅游者的引導(dǎo)，從而吸引旅游者選擇符合自身偏好的行為空間。其次，以旅行社為代表的旅游企業(yè)面對(duì)上述模式體現(xiàn)出的市場空缺也將快速進(jìn)入新市場，通過為4種模式旅游者提供不同的旅游線路規(guī)劃，或豐富既有旅游產(chǎn)品，定制差異性服務(wù)等形式優(yōu)化服務(wù)內(nèi)容，增強(qiáng)旅游者體驗(yàn)的同時(shí)提高經(jīng)濟(jì)效益。最后，對(duì)于旅游者自身，明確的旅游產(chǎn)品供給和清晰的模式選擇也為其更好地滿足個(gè)人意愿提供了便捷，同時(shí)也不排除新的旅游行為模式的出現(xiàn)，以進(jìn)一步推動(dòng)新的旅游要求的產(chǎn)生。

4.2.3 文化遺產(chǎn)地的管理

2017年鼓浪嶼申報(bào)世界文化遺產(chǎn)成功使鼓浪嶼國際社區(qū)作為世界文化遺產(chǎn)的普遍價(jià)值得以廣泛認(rèn)同。多元包容的歷史文化是島上最重要的特色，歷史文化類景區(qū)應(yīng)當(dāng)受到開發(fā)保護(hù)的格外重視。研究發(fā)現(xiàn)鼓浪嶼當(dāng)前旅游行為模式中，美食購物在多數(shù)旅游者的行為中占據(jù)較大比例，特色餐飲小吃和紀(jì)念品商店已然成為鼓浪嶼的一張“名片”。而后申遺時(shí)代，鼓浪嶼景區(qū)有必要著重開發(fā)旅游行為模式1和模式3，應(yīng)給予必要的支持。以申遺成功為契機(jī)，通過提升鼓浪嶼文化旅游附加值，以歷史文化類景點(diǎn)吸引更多旅游者到訪，適時(shí)科學(xué)引導(dǎo)旅游者并提高其對(duì)于文化類型景點(diǎn)的體驗(yàn)，疏解目前龍頭路商業(yè)街的客流壓力，成為后申遺時(shí)代的工作方向。結(jié)合申遺要素和申遺線路，實(shí)現(xiàn)53個(gè)核心要素的均衡發(fā)展，開發(fā)各核心文化景區(qū)以縮小到訪量差距，在提高旅游熱度的同時(shí)提升申遺線路內(nèi)涵。

5 結(jié)論

本文基于衛(wèi)星定位導(dǎo)航數(shù)據(jù)開展了景區(qū)旅游者空間行為模式的探索，利用GPS和配套的問卷數(shù)據(jù)對(duì)旅游者行為鏈、景區(qū)行為模式進(jìn)行了量化分析，在現(xiàn)有文獻(xiàn)研究基礎(chǔ)上嘗試了GPS自動(dòng)化處理方法和景區(qū)功能依托下的行為模式挖掘方法。實(shí)證案例研究發(fā)現(xiàn)：1)GPS客觀記錄了旅游者的空間行為模式，制定的行為規(guī)則有效，結(jié)合聚類算法便于發(fā)掘旅游者的代表性行為模式。2)鼓浪嶼旅游者行為模式基于景區(qū)類型可以概括為“歷史文化-海島沙灘型”“美食購物型”“歷史文化-美食購物型”和“美食購物-歷史文化-海島沙灘混合型”。島上美食購物類景點(diǎn)旅游者參觀頻率最高，其次是歷史文化，最低的是海島沙灘。3)旅游者空間行為模式的量化研究結(jié)果有助于進(jìn)一步彈性鼓浪嶼旅游空間結(jié)構(gòu)的組織與優(yōu)化，為多樣化的旅游市場服務(wù)提供依據(jù)。4)申遺背景下，基于用地功能的行為模式研究，有助于在空間上針對(duì)性地提出業(yè)態(tài)布局、旅游開發(fā)、旅游宣傳等政策。

注：文中圖片均由作者繪制。