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1、基于北斗卫星和 GIS 系统的野外自助旅游系统构建 朱兵 刘先玲 幸相宇 段欣艺 绵阳师范学院城乡建设与规划学院 摘 要： 传统的固定线路与跟团旅游已经无法满足现代人的出行需求, 自由行、野外探险出行越来越多.不熟悉地形、环境或因偶然事故等带来的“驴友”遇险事件时有发生.文章基于北斗卫星系统和 GIS 系统设计的野外自助旅游系统, 具有旅游地图、线路导航及识别旅游线路与目的地周边环境等功能, 还能够依托“短报文”等技术实现快速求救与精准救援, 对于提高野外自助游的可行性和安全性具有重要作用.同时, 本系统提供的开发平台为二次产品开发提供了便利, 有利于实现游客体验、系统可持续运营、商业价值的多
2、赢.关键词： 北斗卫星; 地理信息系统 (GIS) ; 野外旅游; 应急救援; 作者简介：朱兵 (1975) , 男, 四川三台人, 博士, 副教授, 研究方向:区域发展与城乡规划.收稿日期：2017-06-11基金：绵阳师范学院教改项目“基于学生自主学习的实践教学体系构建” (Mnu-JY1212) Outdoor Self-help Tourism System Based On BDS & GISZHU Bing LIU Xianling XIN Xiangyu DUAN Xinyi school of urban and rural planning and construction,
3、 Mianyang teachers college; Abstract： Traditional group travel cannot meet the modern travel needs, while people increasingly prefer traveling freely. At the same time, many people are not familiar with the terrain and environment, which makes it unavoidable to bring ALICE distress incidents. Based
4、on the system of the Beidou satellite system and GIS application module, the outdoor self-help tourism system can be used to identify surroundings and avoid risks with its function of tourism map and navigation features. Moreover, you can also rely on the short message and other technology to achiev
5、e fast and accurate rescue. It is vital to improve field Walks feasibility and safety. At the same time, this system provides a development platform for the secondary product development, which is conducive to the realization of visitors experience, the system sustainable operations and the commerci
6、al value.Keyword： BDS; GIS; DIY travel; Rescue; Received： 2017-06-111 背景及意义根据 2015 国际旅游度假目的地论坛的数据, 我国国内旅游市场年出游已达 40亿人次, 但通过旅行社安排出行的旅游不到 4%1.45 岁以下的游客占到中国游客比重的 90%.越来越多的年轻人倾向于自主做出旅行决策, 自助安排旅游行程, 享受自由行带来的轻松和随意.年轻人也倾向于在社交网络上结交旅行伴侣, 搜集目的地资料和旅行攻略, 探索景区外的旅游目的地.部分年轻人甚至独自背包去野外探险旅行2.与此同时, 不幸也时有发生.2011 年底, 复旦
7、大学 18 名学生“驴友”拼团前往黄山探险, 因为准备不充分迷路.经当地警方全力搜救, 全部“驴友”安全脱险, 但黄山年轻民警张宁海却在搜救中不幸遇难3.有调查显示, 户外环境不熟悉、安全意识缺乏是野外旅游事故发生的主要原因.对发生事故游客的营救往往需要调动大量的人力、物力、财力, 社会资源消耗巨大, 因此户外旅游安全性备受关注4.北斗卫星系统是我国自主研制开发的三维卫星定位通信系统, 是世界上第三个成熟的卫星定位导航系统, 具有一定的安全、保密、抗干扰能力, 目前已发展至“北斗二号”5.北斗卫星不仅可以提供高质量的实时三维坐标、导航、精密授时, 还可以提供“短报文”、有源定位服务, 这是北斗
8、与 GPS、GLONASS 相比具有的实时、精确、有效等优势.地理信息系统 (Geographic Information System, 简称 GIS) 是以地理空间信息数据库为基础, 由计算机软硬件系统组成, 具有数据采集、存储、管理、运算、分析、显示和描述等功能6, 在国土管理、资源调查、交通运输、邮电通讯、城市规划、军事搜索、灾害预测、环境评估等方面应用广泛.利用基于北斗卫星和 GIS 系统的户外自助旅游系统, 游客可以通过游客型用户机预览旅游目的地地形地貌、环境危险信息提示等, 通过北斗导航规避危险地带, 更好的规划路线7;每台游客型用户机配备专属 ID号, 游客将个人身份信息输入到
9、用户机管理系统, 有利于用户识别, 便于管理和搜救;在涉险时通过短报文主动呼救、定位, 有利于救援工作的展开.2 系统的功能需求和相关技术2.1 游客需求分析近年来, 户外运动持续升温, 越来越多的人加入到户外运动的队伍之中, 成为“驴友”.对于户外旅游来说, 地图、导航是必不可少的条件, 遇险求救则是保证生命安全的必要措施之一.但是普通的电子地图无法详细展示出有关野外旅游地的地形、危险区等有针对性的信息, 也没有提示、预警等功能8;另外, 目前市场上导航设备与呼救设备分离, 呼救系统多局限于对讲机, 具有较大的局限性.基于北斗卫星和 GIS 系统设计的户外自助旅游系统可以较好的解决上述问题.
10、2.2 国家方针政策支持2014 年 8 月, 国家出台关于促进旅游业改革发展的若干意见;2015 年 7 月, 国家出台关于进一步促进旅游投资和消费的若干意见;2016 年 11 月, 国家出台关于促进自驾车旅居车旅游发展的若干意见.2017 年 3 月, 国务院总理李克强在第十二届全国人民代表大会第五次会议所作的政府工作报告, 至少有六处涉及旅游产业的发展, 其中“大力发展全域旅游”成为了 2017 年重点工作任务之一.同时, 北斗卫星导航系统是国家科技发展的重大战略.2017 年, 国家将继续推进北斗卫星系统示范应用项目建设, 特别是对支撑配网智能化的技术方案、应用场景进行归纳总结, 形
11、成典型经验, 推出应用成果9.如, 利用北斗卫星通信高度安全性特点, 实现对配电设备遥控;或组织开发北斗终端无线网络功能, 实现北斗平台与北斗移动终端的应急通信, 应对自然灾害等原因导致公网通信瘫痪的状况.2.3 系统相关技术的发展北斗导航卫星是中国自主研发, 能够独立运作的导航系统, 由用户、地面基站以及空间卫星组成10.2003 年, 北斗卫星第一代正式向人们开放.利用北斗导航卫星定位能够提供较高的定位精度、短报文技术以及授时等功能.2012 年, 其定位的精度可以达到 10 m, 差分定位技术定位精度能够达到 1 m, 其授时精度是 10ns11.授时服务能够为用户提供精确的定位以及通信
12、导航信息.北斗卫星的短报文技术可以在没有任何基站的情况下, 通过卫星通信发短文.该技术已被广泛应用于自然灾害等的救援工作中.目前, 北斗卫星系统的服务已经可以覆盖亚太地区12.北斗导航与 GIS 系统的一体化应用, 利用高分遥感 (RS) 定位到游客所在地区, 了解当地路网状况, 实时更新数据库, 根据游客需要进行路径分析与优化, 得出最优路径方案, 从而实现导航的系统架构.综合运用计算机技术、通信技术、3S 技术以及车辆导航技术, 以此来建立一个实时的、动态的游客定位系统13.3 系统的方案设计基于北斗卫星和 GIS 系统的野外自助旅游系统, 利用北斗卫星定位、导航、短报文和 GIS 应用模
13、块实现自助旅游的可行性、通达性与安全性.该系统注重野外旅游信息传播的即时性和精确性, 承载的多项数据信息功能, 丰富游客旅游体验.一方面利用 GIS 叠加等高线、危险区域、水源等信息, 为旅行者提供优于传统野外地图数据的旅游专业服务;另一方面通过北斗定位功能, 设置“一键呼救”发送求救短报文及定位, 有利于及时被救援力量发现, 最大限度的保证游客安全.第三, 系统平台还提供用户管理维护入口, 为用户机设置专属 ID, 输入用户个人资料、旅游目的地、同行人数、装备等, 便于管理及救援时的用户识别.第四, 提高系统的开放性和可扩展性, 增设二次开发平台, 为旅游产品开发和商业运作等功能提供接口.3
14、.1 系统设计工作原理本系统以 GIS 和北斗系统为基础, 主要由数据库模块、GIS 应用模块和应急救援系统模块三部分组成, 同时还设计了二次开发平台, 为未来多功能用途开发打下基础.系统中电子地图、景区导览、遥感图像、游客信息等收集储存在数据库中, 在游客用户机上通过 GIS 集成, 实现旅游信息查询、路线规划、导航、用户识别等功能.同时 GIS 应用模块还支持数据更新、系统升级等, 并为一键报警、通信、业务拓展提供基础支持.当游客不幸涉险, 通过一键报警功能, 借助RDSS 通信技术, 进行好友间信息转发互救, 或直接借助北斗短报文和有源定位向政府应急救援中心求救.二次开发平台允许第三方在
15、开发协议框架下优化数据、提供拓展服务等.3.1.1 数据库模块数据库系统开发的基础, 其中信息可以随时更新, 是完成野外旅游、救援中心指挥调度必不可少的条件.数据库中数据信息质量对野外自助旅游系统功能的完善和优化密切相关.数据库模块包括地理信息数据、应急资源数据和游客综合信息 3 种数据类型 (表 1) , 外加数据信息管理运营系统构成.地理信息数据是在现有电子地图的基础上重点针对户外旅游进行数据优化, 将等高线、目标区域遥感影像图、区域概况、危险区域、周边居民点、救助站等信息纳入数据库中, 为野外旅游探险线路优化、规避风险、寻求资源和帮助等提供服务和支持.应急资源数据主要由救援力量信息、应急
16、预案信息、决策及专家信息组成.在应急救援中, 应急资源信息非常重要, 是有效实施应急指挥的保障.通过 GIS 技术, 在收到游客求救信号后, 可以立即调用数据库中的救援力量、物资准备、指挥设施并在地图上显示, 数据库中的应急预案和专家决策力量可以为救援提供智力支持, 保证处理突发紧急事件工作的有序高效进行.在搭建的数据管理运营系统上, 游客将个人身份信息、旅游目的地、设计路线、同行人数、装备等详细信息输入数据库, 并与用户机终端 ID 绑定, 在应急救援阶段便于识别游客, 开展救援, 也便于团队间的监控和管理.表 1 野外自助旅游系统数据库结构体系 Tab.1 Self-help Tourism System Database Structure System 下载原表 数据信息管理运营系统基于开发协议和数据管理接口进行有关操作.支持用户通过用户机、手机 APP、互联网 WEB 端口进行数据信息的输入、更新、管理、维护服务.支持开发者基于开发协议的运营系统
