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1、1 1 绪 论1.1 研究背景作为朝阳型的世界第一大产业，旅游业越来越受到人们的亲睐，数十年来全球旅游业实现了持续发展。来自世贸组织的预测，在21世纪初中国将成为世界上最大的旅游国。而到2020年，中国入境旅游的人数就将达1.37亿人次，对如此巨大的旅游流的研究也显得具有极大的紧迫性和必要性。其实科技的不断发展，也使得地理学研究的各个方面都需要有新技术融入，尤其是如此蓬勃的旅游业。旅游流研究中海量的数据反映出的丰富信息以及各景区景点间的联系和动态变化资料需要GIS技术的支撑和协调。建立一个专门研究中国旅游景区整体规划的地理信息系统能从定量、动态等方面进行综合分析处理，把各种地理信息数据转换成支
2、持决策的科学根据。人类用来纪录各种空间现象的主要工具之一，地图对于人类的生产生活实在是不可忽视。经过长时间的经验累积，人类都是按照惯用的使用方法及使用型态来使用地图；不再是用纸张来而是电子讯号来传递信息的电子地图，有着许多传统地图无法达到的优势，例如：查询分析，路径规划等。再次基础上结合计算机的发展，地理信息系统（GIS）即应运而生。虽然早在 50 年前加拿大地理信息系统（CGIS）就已经开始运作，但在早期，其主要的工作平台也都是价钱昂贵的工作站计算机，极高的软硬件价位也使得小老百姓望而却步，只有政府或大型研究机构才能负担，这使得多年来 GIS 始终定位在专业用途上；就连操作人员，也必须经过多
3、年训练的专业人才才能胜任各项工作。可叹的是近十年来的发展，使用者计算机接口及软硬件功能的进步使得地理信息系统已经可以很方便地在个人计算机上安装，经过短期训练的人员也可以加以操作。1.2 国内外研究现状信息技术在第一届信息技术与旅游国际会议上被认为是现代旅游业发展与提高竞争力的一个决定性的因素。例如分布式旅游目的地数据库会对旅游产生现实旅游无法匹敌的影响；要将旅游产品的电子化和全球化作为旅游营销的重要手段；相对于传统导游，日益发展的电子导游使旅游者拥有了更多的决策选择。这些时代性的变革促使旅游理论研究更加迅速得加以完善。GIS作为信息技术的重要组成部分，在旅游上的应用显得水到渠成，无论是旅游路线
4、的选择、旅游流的空间分布，还是旅游资源的保护、旅游规划等都在GIS的辅助下变得方便严谨。不仅如此，GIS在其它领域的应用中所取得的成就和经验也能对旅游地理信息系统(TGIS)的发展起到一定的推动作用。独特的旅游资源对旅游业的发展固然重要，但更重要的是相关优质服务的宣传。一个好的区域旅游形象包装对旅游宣传至关重要，只有通过多种形式和不同渠道的宣传，旅游资源的知名度才能得以提高，从而打造优秀旅游单位的品牌。要实现此目的，需要综合分析游客的吃、住、行、玩、购物等活动，这样大量的信息只有借助先进的计算机技术、数据库技术和空间分析技术建立的旅游地理信息系统来处理，实现旅游业的数字化。1.2.1 国内研究
5、现状GIS在一个国家内的应用和普及，其实是一个技术传播的过程，即GIS技术从无到有，从少到多，从少数部门到多个部门，最终普及到一定的组织管理、科学研究和社会活动中。GIS在早期应用中比较容易失败，政府在GIS应用中扮演重要的作用。其在发展中国家的应用基本上是一个技术积累和跟随过程，在实施和应用的过程中受到制度和组织管理的影响很大。同时，GIS在具体行业内的实现和应用是一个复杂的技术转移的过程，将技术融入组织管理的过程，具有一定的难度。这就使得多数的GIS传播时主要关注GIS技术与组织管理间的关系。目前，我国的GIS在风景名胜区规划中的应用还局限于一些普通的地形建模、坡度坡向和水文分析等，在游路
6、系统规划中的应用上只有少数学者针对这个领域做过一些研究和尝试性应用。运用GIS建立数字高程模型，在景区中寻找最佳线路的研究较少，这个领域的学者多数也以得到一个适合于案例的选线结果为目标，极少探讨出一种具有共性的旅游道路规划系统模型，也就是说GIS在风景名胜区的规划中的应用始终处于一种不成体系的状态，所以很难实现其普及应用。1.2.2 国外研究现状本就比国内起步早很多的地理信息系统经过了40多年的发展，今天在国外特别是发达国家的应用普及程度更是远远超过国内目前的发展现状，各行各业的高层决策早己把GIS作为必不可少的有效管理和辅助性决策工具，只要涉及到复杂决策或者管理问题的领域几乎都会借助GIS平
7、台解决。1.3 理论介绍本节会将论文中涉及到的基本理论加以介绍，为后面的操作提供一定的理论依据。1.3.1 地理信息系统地理信息系统（Geographic Information System或 GeoInformation system，GIS）,有时也称为“地学信息系统”或“资源与环境信息系统” 。它是管理和分析空间数据的应用工程技术， 同时又是跨越地球科学、信息科学和空间科学的应用基础学科。GIS的技术系统由计算机硬件、软件和相关的方法过程所组成，用来支持空间数据的采集、管理、处理、分析、建模和显示，以便于解决复杂的规划和管理问题。GIS技术包含了处理信息的各种高级功能，而它的基本功能却
8、是数据的采集、管理、处理、分析和输出。GIS以这些基本功能为依托，通过利用空间分析技术、模型分析技术、网络技术、数据库和数据集成技术、二次开发环境等等，延伸出许多丰富多彩的系统应用功能，被广泛地应用到资源管理、区域规划等领域，以满足用户的广泛需求。本文中应用较多的空间分析模块 (Spatial Analyst)就是这样一个目前在规划设计领域有着巨大潜力的应用方向，规划师可以快速地从GIS数据中整理出规划所需的各种对象信息，只要拥有了地形、水文、植被分布、降雨量以及土壤分布类型等等，即可基于这些数据通过多种方式进行分析操作，包括距离制图、表面生成、三维空间分析、统计和重分类、栅格计算以及可视化建
9、模等。(汤国安，杨听 ArcGIS地理信息系统空间分析实验教程2006)本论文中用到的主要分析如下:(1)表面分析通过高程数据集或者数字高程模型(DEM)，即可获得一系列地形分析和仿真模拟结果，如等高线、坡度、坡向、地表起伏度、地面粗糙度、山体阴影等，可以更加客观地了解场地状况和山体的地形走势，并根据这些数据进一步得到合理、科学的决策。(2)网络分析网络分析是对地理网络(如交通网络)、城市基础设施网络(如各种网线、电缆线、给排水管网等)进行地理分析和模型化管理的过程，通过研究网络的状态、模拟和分析资源在网络栅格的流动和分配情况，实现对网络结构及其资源的优化问题。(汤国安，杨晰 ArcGIS地理
10、信息系统空间分析实验教程2006)网络分析广泛应用于现实生活中一些涉及到网络拓扑性质的领域，它的分析理念是从运筹学的角度来统筹各个要素的运行，以达到使各个要素都能正常发挥作用，或每个虚拟的要素都可以达到预先设定的目标的目的，比如资源的分配问题、最佳路径的查找、查询匹配等等；随着GIS应用的推广，网络分析己经为人们的生活带来越来越多的便利，也使得其在GIS分析中占有着很重要的地位。1.3.2 数字高程模型（DEM）数字高程模型（Digital Elevation Model，缩写 DEM）是指在一定范围内规则格网点的平面坐标（X，Y）及其高程（Z）的数据集，它主要用来描述区域地貌形态的空间分布，
11、通过等高线或相似立体模型进行数据采集（包括采样和量测） ，再进行数据内插而形成的。DEM 是对地貌形态的虚拟表示，由它可派生出等高线、坡度图等信息，也可与 DOM 或其它专题数据叠加，用于与地形相关的分析应用，同时它本身也是制作 DOM 的基础数据。DEM 的用途有很多，例如：在民用或军用的工程项目(如道路设计)中计算挖填土石方量；为武器的精确制导进行地形匹配；为军事目的提供地形景观；进行越野通视情况分析；道路设计的路线、地址选择；不同地形的比较和统计分析；计算坡度和坡向，绘制坡度图、晕渲图等；地貌分析，计算浸蚀和径流等；与专题数据进行组合分析；当用其它特征(如气温等)代替高程后，同样可以进行
12、人口、地下水位等的分析。2 2. 研究方案在前面的分析中知道GIS在旅游方面的存在着很大的应用空间，甚至是GIS软件的功能理论介绍也有所认识和了解。那么本章就尝试设计一个研究方案，将GIS在路线规划方面的应用在以福建泰宁县为案例的研究中尝试实现。2.1 研究内容及意义本文借助GIS技术强大的空间分析功能，尝试以福建泰宁景区为案例进行研究，综合考虑坡度、坡向等地形因子、植被覆盖情况以及景区视域状况，通过赋值叠加后计算最短路径最终得出风景名胜区旅游线路规划体系，为国内发展快速的旅游市场规划提供一定的理论依据和解决方法，使得旅游规划特别是景区游路规划更加合理化、规范化。2.2 技术流程本文利用泰宁实
13、习时获得的数字高程模型，提取坡度坡向因子并进而叠加成一个评价因子；同时对泰宁县景观视觉敏感性进行评估，得出泰宁县的视域敏感性因子；再使用Erdas软件从泰宁TM影像中提取出泰宁县的土地利用状况图，再导入ArcGis中分类赋值得出泰宁县的植被因子。最后借助GIS的最佳路径分析对各个景点两两分析得出最后的旅游路线成果。主要技术流程图如下：图2-1 研究流程图3 3 资料收集与整理本章是研究准备阶段，通过对研究数据、研究区概况的介绍，为下一步的研究做好信息准备。3.1研究数据本科学习阶段在福建泰宁进行了为期一周的实习，得到泰宁县30米分辨率的DEM、TM数据，从谷歌地图上获得泰宁县主要景点的经纬度坐
14、标等数据，为下一步分析和规划的开展做好坚实的信息储备。3.2 研究区域概况3.2.1 地理位置泰宁县位于福建省西北部的武夷山中段东南侧、杉岭山脉之阳。东邻将乐县，南接明溪县，西连建宁县，北界邵武市。金铙山、白石顶等等高峰环绕着境外，金溪以及它的支流蜿蜒境内，山奇溪秀。泰宁县东西宽64.2公里，南北长66.7公里，总面积达1539.38平方公里。新中国建立后，国家大力发展水电事业，八十年代在此建成的福建省第一大人工湖金湖，一碧万顷，波光粼粼，仿若镶嵌在武夷山麓的一颗璀璨明珠。3.2.2 地形环境县城内的地形复杂,境内一条北东向南西走向的断裂带横穿而过,断裂带西北边岩层是老三纪赤石群陆相沉积岩,呈
15、现出紫红色,所以县城西北端地貌表现为丹霞地貌；断裂带东南边都是第四纪沉积层,地貌表现出低山丘陵,建成区主要位于河谷盆地。3.2.3 水文条件境内的主要河流杉溪，由朱溪、北溪和黄溪三条支流在城东汇合后，向西南流去，在池潭水库与发源于建宁的濉溪汇合成为金溪。由北向南最后折向东南，又与发源于宁化、明溪的铺溪汇合后，经池潭，出良线，入将乐境内。并且与开善溪之水相连。因此泰宁境内所有的河流全部流向金溪。金溪和其主要支流沿岸形成大小不等的串珠式的冲积平地河谷盆地，尤以朱口和杉城最为明显。1980 年池潭水库建成，金溪上游和杉溪两岸便形成一个面积为 38.8 平方公里的人工湖。3.2.4 气候条件泰宁县气候
16、属于亚热带季风型山地性气候。春夏季节东南季风在武夷山脉东南侧受阻，形成雨季，一年雨量大部分都集中在这一时期，平均年降雨量达1766毫米。冬季西北寒流翻越了武夷山脉，进而下侵使得泰宁气温比同纬度其它地区更冷。年平均气温为17，最低达到9，最高可达389，无霜期为262天。泰宁县主要景点包括大金湖、上清溪、寨下大峡谷、状元岩、猫儿山、泰宁地质博物苑等。本文主要就以上景点以及九龙潭、红军崖、泰宁古城、水上一线天等13个泰宁县境内的景点作为本次研究对象。4 4景区旅游线路选线本章在第二章和第三张的基础上，具体介绍个景点之间最佳路径的查找与实现，最终得出研究结果。4.1 数据处理4.1.1 景点数字化把从谷歌地图上获得的泰宁县各景点的坐标保存在一张Excel表中，再将其导入到ArcMap中，设置为西安80坐标系即可进行显示，具体操作步骤如下：1. 打开保存有泰宁景点坐标信息的Excel表“泰宁景点” ，将其另存为.csv格式文件；2. 导入数据并生成shp文件：ArcMap中，选择tools-Add XY Data，选择“泰宁景点”添加，即可显示出泰宁各个景点
