王江濤，楊瀟瀟，李 歡

（1.中煤航測(cè)遙感集團(tuán)有限公司，陜西 西安 710100；2.陜西省地理空間信息工程技術(shù) 研究中心，陜西 西安 710100）

以國(guó)務(wù)院《關(guān)于加快發(fā)展旅游業(yè)的意見(jiàn)》和《中國(guó)旅游業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃綱要》為指導(dǎo)，深入貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，推進(jìn)全國(guó)旅游產(chǎn)業(yè)建設(shè)更快更好的發(fā)展[1]。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)各類旅游信息的智能感知和方便利用，通過(guò)便利的手段實(shí)現(xiàn)智慧旅游的精細(xì)化服務(wù)，本文基于云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新技術(shù)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)以及便攜的終端上網(wǎng)設(shè)備，結(jié)合GIS技術(shù)[2-3]、基于位置的服務(wù)（LBS）[4]技術(shù)，開(kāi)發(fā)了基于電子地圖的景區(qū)大數(shù)據(jù)平臺(tái)。該平臺(tái)能主動(dòng)感知旅游資源、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和旅游者等方面的信息并及時(shí)發(fā)布，從而滿足旅游者全方位、多層次、個(gè)性化的旅游服務(wù)需求[5]，推動(dòng)旅游信息化的發(fā)展。

1 平臺(tái)設(shè)計(jì)

基于電子地圖的景區(qū)大數(shù)據(jù)平臺(tái)主要部署在互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器上，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)向用戶提供服務(wù)。用戶利用車載GPS和GPS智能終端進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，基于二三維電子地圖顯示用戶的當(dāng)前位置，提取游客的活動(dòng)鏈信息，進(jìn)而給游客提供更全面的游前、游中、游后體驗(yàn)服務(wù)。

1.1 平臺(tái)架構(gòu)設(shè)計(jì)

平臺(tái)基于BS架構(gòu)[6]與超圖Server服務(wù)，采用Javascript和PHP進(jìn)行開(kāi)發(fā)，采用Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理。平臺(tái)軟件架構(gòu)包括基礎(chǔ)層、數(shù)據(jù)層、支撐平臺(tái)層、應(yīng)用層和用戶層（圖1），其中基礎(chǔ)層負(fù)責(zé)智慧旅游云計(jì)算平臺(tái)及其相應(yīng)基礎(chǔ)硬件的建設(shè)，各省、市、縣區(qū)可通過(guò)旅游信息云中心集中上傳數(shù)據(jù)，也可通過(guò)旅游局提供的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)和接口與各自現(xiàn)有系統(tǒng) 進(jìn)行數(shù)據(jù)同步和交換；數(shù)據(jù)層主要包括二維電子地圖及其相關(guān)的旅游專題數(shù)據(jù)、三維實(shí)景模型、多媒體數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)等；支撐平臺(tái)層采用超圖Server進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、管理，采用SOA架構(gòu)發(fā)布地圖服務(wù)、影像服務(wù)等，可跨平臺(tái)同步調(diào)用已發(fā)布的數(shù)據(jù)服務(wù)；應(yīng)用層在平臺(tái)數(shù)據(jù)和服務(wù)的基礎(chǔ)上，搭建了基于二維電子地圖的景區(qū)一張圖數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、基于三維模型的數(shù)字景區(qū)虛擬旅游系統(tǒng)和旅游大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，不僅能提高游客的旅游體驗(yàn)，還有助于景區(qū)的精準(zhǔn)營(yíng)銷；用戶層針對(duì)應(yīng)用對(duì)象的不同，開(kāi)發(fā)了PC端、手機(jī)移動(dòng)端App和景區(qū)大廳擺放的體驗(yàn)平臺(tái)。

圖1 平臺(tái)軟件架構(gòu)

1.2 平臺(tái)模塊設(shè)計(jì)

在整個(gè)平臺(tái)構(gòu)成中，游客主要扮演終端體驗(yàn)和展現(xiàn)的角色。為了提高游客體驗(yàn)度、滿足其使用需求，實(shí)時(shí)了解游客的位置以及其他旅游相關(guān)數(shù)據(jù)，可將平臺(tái)劃分為4個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行開(kāi)發(fā)（圖2），并實(shí)時(shí)接入景區(qū)的智慧停車管理、可視化調(diào)度指揮和視頻監(jiān)控安全管理等相關(guān)硬件。

圖2 平臺(tái)模塊架構(gòu)

2 平臺(tái)功能設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

2.1 電子門(mén)票票務(wù)系統(tǒng)

電子門(mén)票票務(wù)系統(tǒng)負(fù)責(zé)景區(qū)各種門(mén)票、娛樂(lè)票的銷售統(tǒng)計(jì)，控制各景區(qū)出入口的閘機(jī)放行通過(guò)，以及為電子商務(wù)預(yù)訂系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)接口。該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要在于實(shí)現(xiàn)景區(qū)門(mén)票的正常銷售、統(tǒng)計(jì)和分析，保證景區(qū)各售票窗口能正常售票，能正確分析景區(qū)的銷售收入，實(shí)現(xiàn)景區(qū)正確規(guī)范的銷售途徑。電子門(mén)票票務(wù)系統(tǒng)的具體功能如圖3所示。該系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的具體步驟為：①游客在網(wǎng)上查找某景點(diǎn)的門(mén)票信息；②游客對(duì)該信息進(jìn)行確認(rèn)，再點(diǎn)擊購(gòu)買付款；③票務(wù)中心的票務(wù)管理系統(tǒng)確認(rèn)游客付款后，記錄游客的票務(wù)信息，并以手機(jī)彩信的形式發(fā)送唯一識(shí)別的二維碼圖像到游客手機(jī)上。游客到達(dá)景點(diǎn)后，只需將手機(jī)上的二維碼圖像在驗(yàn)證機(jī)器上刷過(guò)，即可進(jìn)入景點(diǎn)。

圖3 電子門(mén)票票務(wù)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

2.2 景區(qū)一張圖數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

景區(qū)一張圖數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)是航空/航天影像、景區(qū)專題圖（包括道路、水系、房屋等人工構(gòu)筑物，景點(diǎn)和標(biāo)注）等多源信息的集合，與景區(qū)的管理、信息服務(wù)等系統(tǒng)相疊加，共同構(gòu)建統(tǒng)一的綜合監(jiān)管平臺(tái)。該系統(tǒng)的構(gòu)建流程如圖4所示。

圖4 景區(qū)一張圖數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)構(gòu)建流程設(shè)計(jì)

整合景區(qū)內(nèi)智慧停車管理系統(tǒng)、視頻監(jiān)控安全管理系統(tǒng)，管理人員可在一個(gè)平臺(tái)地圖上全覽景區(qū)運(yùn)營(yíng)情況，真正實(shí)現(xiàn)應(yīng)急指揮。景區(qū)一張圖數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)如圖5所示。

圖5 景區(qū)一張圖數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)

1）業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)基于GIS地圖展示?；谑掷LGIS的旅游資源管理通過(guò)點(diǎn)位篩選的形式，將區(qū)域內(nèi)景區(qū)、住宿、洗手間、游客服務(wù)中心、醫(yī)療點(diǎn)、出入口、餐飲點(diǎn)等公共服務(wù)點(diǎn)位展現(xiàn)在手繪GIS中。

2）線路導(dǎo)覽。根據(jù)景區(qū)內(nèi)景點(diǎn)特色，設(shè)計(jì)3～5條旅游線路供游客選擇，同時(shí)提供各旅游線路內(nèi)的景點(diǎn)介紹，游客可參考游覽路線制定最佳游玩計(jì)劃。

3）智慧停車管理（接入硬件）。在地圖上展示景區(qū)停車場(chǎng)的精確位置[7]，并可對(duì)各停車場(chǎng)的位置、狀態(tài)、信息進(jìn)行查詢，如顯示停車場(chǎng)停車位數(shù)量、剩余空閑數(shù)量等。若發(fā)現(xiàn)異常情況，應(yīng)及時(shí)通報(bào)后勤人員進(jìn)行故障排除。

4）視頻監(jiān)控安全管理（接入硬件）。整合GIS的各種專業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，準(zhǔn)確定位監(jiān)控點(diǎn)位，將多種監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)融為一體，建立統(tǒng)一的監(jiān)控窗口，扭轉(zhuǎn)由于二維信息維度不夠而導(dǎo)致的報(bào)表與數(shù)據(jù)泛濫的情況，實(shí)現(xiàn)景區(qū)室內(nèi)外監(jiān)控可視化。

2.3 數(shù)字景區(qū)虛擬旅游系統(tǒng)

游客計(jì)劃出游前一般會(huì)到互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行搜索，收集一些信息進(jìn)行旅游決策，但收集到的信息和圖片都是平面化的，無(wú)法具體感受，因此利用三維技術(shù)提前篩選信息，有助于游客做出決策，解決行前體驗(yàn)問(wèn)題。數(shù)字景區(qū)虛擬旅游系統(tǒng)構(gòu)建流程如圖6所示，界面設(shè)計(jì)如圖7所示。

圖6 數(shù)字景區(qū)虛擬旅游系統(tǒng)構(gòu)建流程圖

圖7 數(shù)字景區(qū)虛擬旅游系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)

1）景區(qū)實(shí)景展示。三維模型是基于地形圖制作的，房屋、道路、水系等地物有真實(shí)的坐標(biāo)，模型的紋理通過(guò)實(shí)地獲取，能較真實(shí)全面地進(jìn)行景區(qū)狀態(tài)的720e全景展示[8]，使游客能在互聯(lián)網(wǎng)上體驗(yàn)更加真實(shí)的景區(qū)。

2）AR互動(dòng)體驗(yàn)。平臺(tái)采用官方框架MINA，通過(guò)封裝微信客戶端提供的文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信、任務(wù)管理、數(shù)據(jù)安全等基礎(chǔ)功能，為上層提供一整套Javascript API；同時(shí)采用Web AR技術(shù)實(shí)現(xiàn)掃描識(shí)別圖，呈現(xiàn)3D動(dòng)畫(huà)模型、視頻、圖片、文字、UI按鈕等效果，并支持3D模型交互。Web AR技術(shù)主要是以URL的格式傳播，符合微信等社交媒體信息流動(dòng)的基本技術(shù)要求，配合創(chuàng)意策劃方案，可以H5的方式形成爆炸式的病毒營(yíng)銷效果。

2.4 旅游大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)

旅游大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)通過(guò)射頻識(shí)別、紅外感應(yīng)器、GPS、激光掃描等技術(shù)獲取旅游資源的溫度、濕度、負(fù)重程度、色澤度等各方面的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)；將人流、客流達(dá)到一定閾值的區(qū)域的相關(guān)信息傳送到互聯(lián)網(wǎng)上進(jìn)行分析，設(shè)置在景點(diǎn)附近的識(shí)別系統(tǒng)和預(yù)警系統(tǒng)可向游客、車輛和景區(qū)管理人員發(fā)出警告；通過(guò)算法形成全面、可靠的綜合性數(shù)據(jù)管理與分析機(jī)制，可為智慧景區(qū)建設(shè)提供有效的數(shù)據(jù)支撐。旅游大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)界面如圖8所示。

圖8 旅游大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)

2.4.1 旅游數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)是對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)、商業(yè)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，全面整合食、住、行、游、購(gòu)、娛等旅游相關(guān)數(shù)據(jù)，構(gòu)建旅游基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整合資源庫(kù)，為智慧管理、服務(wù)、營(yíng)銷提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。

1）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)包括地理空間框架、旅游基礎(chǔ)信息庫(kù)、各景點(diǎn)資料庫(kù)、商家商品庫(kù)、游客信息庫(kù)等，作為各業(yè)務(wù)系統(tǒng)共享的數(shù)據(jù)庫(kù)，方便各系統(tǒng)共享。

2）實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)包括游客監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、車輛監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、商品交易數(shù)據(jù)、門(mén)票銷售核銷數(shù)據(jù)、氣象預(yù)報(bào)信息和智能視頻監(jiān)控信息等。為了快速存儲(chǔ)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，需根據(jù)領(lǐng)域經(jīng)驗(yàn)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)及其相關(guān)數(shù)據(jù)表進(jìn)行深度優(yōu)化，提供面向應(yīng)用的海量數(shù)據(jù)高性能讀取處理機(jī)制。

3）模型數(shù)據(jù)庫(kù)針對(duì)數(shù)字景區(qū)虛擬旅游系統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實(shí)仿真應(yīng)用，構(gòu)建了用于仿真管理的各種景觀、事務(wù)模型，如監(jiān)測(cè)分析模型、游客量分布模型、交通預(yù)測(cè)仿真模型等。

4）歷史數(shù)據(jù)庫(kù)包括過(guò)程性數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)信息積累數(shù)據(jù)等無(wú)需隨時(shí)進(jìn)行業(yè)務(wù)處理的陳舊數(shù)據(jù)。歷史數(shù)據(jù)庫(kù)按照數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的方式進(jìn)行組織，既包括真正的原始數(shù)據(jù)，又包括經(jīng)過(guò)整編和處理的數(shù)據(jù)，以保證數(shù)據(jù)的可追溯性。

5）多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)從本質(zhì)上需解決3個(gè)難題：信息媒體的多樣化，從數(shù)值數(shù)據(jù)和字符數(shù)據(jù)擴(kuò)大到多媒體數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、組織、使用和管理；通過(guò)多媒體數(shù)據(jù)之間的交叉調(diào)用和融合，實(shí)現(xiàn)多媒體數(shù)據(jù)的集成或表現(xiàn)集成；增強(qiáng)多媒體數(shù)據(jù)與人之間的交互性。

6）數(shù)據(jù)安全設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)安全包括數(shù)據(jù)私密性、完整性、真實(shí)性、不可抵賴性和數(shù)據(jù)備份。為了保障數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上的安全，結(jié)合PKI技術(shù)，平臺(tái)采用數(shù)據(jù)加密、數(shù)字簽名等技術(shù)保障數(shù)據(jù)的安全。

2.4.2 數(shù)據(jù)接口對(duì)接

平臺(tái)將通過(guò)開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)接口接入應(yīng)急辦、氣象、旅游OTA評(píng)論、運(yùn)營(yíng)商、交通（車輛卡口車流量數(shù)據(jù)）、公安（重點(diǎn)區(qū)域視頻監(jiān)控）、導(dǎo)游與領(lǐng)隊(duì)、旅行社、電子行程單、環(huán)保、景區(qū)（電子票務(wù)、景區(qū)視頻監(jiān)控、景區(qū)廣播、景區(qū)客流量、景區(qū)應(yīng)急救援指揮調(diào)度系統(tǒng)等）、未來(lái)三大運(yùn)營(yíng)商數(shù)據(jù)接口預(yù)留等；通過(guò)開(kāi)發(fā)接口管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)接入平臺(tái)的所有外部系統(tǒng)的管理；通過(guò)對(duì)這些系統(tǒng)的停、啟用，實(shí)現(xiàn)不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)隔離，保障不同系統(tǒng)間數(shù)據(jù)的獨(dú)立性、安全性和一致性。

2.5 微信公眾號(hào)、小程序

平臺(tái)的微信公眾號(hào)[9]、小程序或在線服務(wù)App[10]提供的求助熱線是建立在VoIp技術(shù)上的，可把VoIp應(yīng)用與旅游LBS應(yīng)用相結(jié)合，游客首先在手機(jī)上下載VoIp應(yīng)用，只需點(diǎn)擊VoIp應(yīng)用即可與各服務(wù)方通話。景區(qū)微信公眾號(hào)結(jié)合景區(qū)門(mén)戶、電子導(dǎo)覽、周邊服務(wù)等方式提供游客互動(dòng)和評(píng)價(jià)的入口，并通過(guò)與主流網(wǎng)站第三方平臺(tái)開(kāi)放接口的對(duì)接， 使用戶可以綁定社區(qū)網(wǎng)站賬號(hào)，參與在線互動(dòng)和評(píng)價(jià)。微信公眾號(hào)功能設(shè)計(jì)如圖9所示。

圖9 微信公眾號(hào)（App）功能設(shè)計(jì)

在微信公眾號(hào)上，可在線瀏覽自行車剩余車位，在線支付自行車租賃訂單；可在線瀏覽停車場(chǎng)剩余車位，在線支付停車位租賃訂單；可在線展示景區(qū)講解員基本信息，在線預(yù)約講解員，在線支付講解費(fèi)；還可預(yù)約公務(wù)接待，并查看記錄公務(wù)辦理狀態(tài)。

3 關(guān)鍵技術(shù)

1）一張圖關(guān)鍵技術(shù)。針對(duì)目前大部分景區(qū)自主研發(fā)的一張圖導(dǎo)航系統(tǒng)加載速度慢、導(dǎo)航不準(zhǔn)確等問(wèn)題，平臺(tái)將數(shù)據(jù)進(jìn)行分層分級(jí)切片顯示，不同比例尺顯示的數(shù)據(jù)不一致，有效減小了數(shù)據(jù)量，提高了瀏覽速度，既能提高數(shù)據(jù)的加載速度，又能保證導(dǎo)航定位的精度，改善了游客體驗(yàn)。

2）數(shù)字景區(qū)虛擬旅游系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。由于平臺(tái)擬采用真實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)照片來(lái)反映景區(qū)狀況，三維建模成果數(shù)據(jù)量較大，嚴(yán)重影響了數(shù)據(jù)加載和瀏覽效果，需對(duì)地圖進(jìn)行切片顯示，以提高數(shù)據(jù)加載速度，避免數(shù)據(jù)瀏覽的卡頓現(xiàn)象。

3）軌跡的用戶行為特征分析技術(shù)。LBS是整個(gè)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)應(yīng)用之一，可挖掘并記錄用戶的行動(dòng)軌跡數(shù)據(jù)，還可進(jìn)行用戶軌跡的時(shí)空融合，即把用戶軌跡與景區(qū)一張圖數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的POI點(diǎn)進(jìn)行匹配，并考慮其停留時(shí)間，從而推斷用戶行為。

4）商業(yè)智能技術(shù)。系統(tǒng)與多個(gè)數(shù)據(jù)源建立接口，通過(guò)ETL抽取數(shù)據(jù)，再進(jìn)行清洗、轉(zhuǎn)換，然后將數(shù)據(jù)寫(xiě)入數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中進(jìn)行在線分析和數(shù)據(jù)挖掘，最后將結(jié)果提供給分析展現(xiàn)平臺(tái)。在數(shù)據(jù)分析方面，支持趨勢(shì)性分析、相關(guān)性分析、假設(shè)檢驗(yàn)等標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)計(jì)分析，還支持聚類分析、基于泛函的模式識(shí)別等。

5）海量分布式存儲(chǔ)。由于智慧城市旅游信息具有海量特點(diǎn)，平臺(tái)采用最先進(jìn)的分布式架構(gòu)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與檢索，可方便實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展性，無(wú)需對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行大規(guī)模改動(dòng)，只需通過(guò)增加節(jié)點(diǎn)即可完成擴(kuò)容。

4 結(jié) 語(yǔ)

隨著旅游市場(chǎng)的不斷擴(kuò)大，游客對(duì)于旅游服務(wù)質(zhì)量的要求日益提高，黃金周、節(jié)假日的巨大客流對(duì)旅游業(yè)管理、安全保障、決策分析、應(yīng)急指揮等的能力提出了更高、更迫切的要求。

基于電子地圖的景區(qū)大數(shù)據(jù)平臺(tái)可解決游客、旅游管理者雙方的訴求，通過(guò)構(gòu)建手繪GIS全面展示各類旅游資源的分布、地理位置以及匯總統(tǒng)計(jì)信息，構(gòu)建了景區(qū)一張圖數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、數(shù)字景區(qū)虛擬旅游系統(tǒng)和 旅游大數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)等；并通過(guò)圖形化的方式展示這些旅游資源的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，可更直觀便捷地掌握旅游運(yùn)行的實(shí)時(shí)情況，為景區(qū)甚至政府監(jiān)管部門(mén)開(kāi)展旅游行業(yè)運(yùn)行監(jiān)測(cè)和應(yīng)急指揮處置提供可視化支撐。然而，平臺(tái)要在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮更大的作用，還需在多方面進(jìn)行改進(jìn)和研究，如大數(shù)據(jù)平臺(tái)背后的深度分析，通過(guò)流量分析訪問(wèn)者關(guān)注重點(diǎn)、人群軌跡或車輛交通軌跡，為進(jìn)行各平臺(tái)改版、內(nèi)容調(diào)整提供重要的原始依據(jù)，還能幫助景區(qū)經(jīng)營(yíng)決策，引導(dǎo)開(kāi)發(fā)更大的消費(fèi)力量。