工业遗产旅游数据库的设计与研究

成 鹰

（沈阳大学信息工程学院，辽宁沈阳 110044）

工业遗产旅游数据库的设计与研究

成 鹰

（沈阳大学信息工程学院，辽宁沈阳 110044）

介绍了空间数据库的特征及其在旅游业的应用.探讨了有关工业遗产旅游开发过程中的空间数据库的设计.

空间数据库；旅游业；工业遗产

1 空间数据库

空间数据库是随着地理信息系统（Geographic Information System，GIS）的开发和应用发展起来的数据库新技术，主要用来处理空间数据.空间数据库的研究始于20世纪70年代的地图制图与遥感图像处理领域，其目的是为了有效地利用卫星遥感资源迅速绘制出各种经济专题地图.由于传统的关系数据库在空间数据的表示、存储、管理、检索上存在许多缺陷，这为空间数据库这一数据库研究领域的出现提供了机遇.空间数据库的研究解决了海量空间数据的存储、表达、管理以及空间信息的处理与分析等关键问题，同时在空间数据的数据模型、存取结构、查询语言的发展方面也取得了一定的进展［1］.目前的挑战在于如何在数据分析的基础上选择适宜的数据库类型，并综合平衡网络通讯、数据共享、并发控制、安全性与数据保护等方面的需求，设计出反映区域数据特点的空间数据库.

空间数据库的数据除了具有一般数据的特征之外，还具有如下七个特征：

（1）空间特征.空间特征是空间数据最主要的特征，它描述了空间物体的位置、形态，甚至描述了物体的空间拓扑关系.例如，描述一条河流，一般数据侧重于河流的流域面积、水流量、枯水期等；而空间数据侧重于描述河流的位置、长度、发源地等和空间位置有关的信息，复杂的还需要处理河流与流域内河流间的距离、方位等空间关系.

（2）抽象特征.空间数据描述的是真实世界所具有的综合特征，非常复杂，必须经过抽象处理.在不同的抽象中，同一的自然物可能会有不同的语义.

（3）空间关系特征.空间数据记录了拓扑数据结构表达的多种空间关系.这种拓扑数据结构一方面方便了空间数据的查询空间分析，另一方面也给空间数据的一致性和完整性维护增加了复杂程度.

（4）多尺度和多态性.不同观察尺度具有不同的比例尺和精度，同一地物在不同的情况下会有形态差异.例如，任何城市的地理空间都占据一定范围的区域，可以被看作面状空间对象.而在比例尺较小的GIS数据库中，城市是作为点状空间对象来处理的.

（5）非结构化特征.空间数据不能满足关系数据库的“结构化”要求.若将一条记录表达成一个空间对象，它的数据项可能是变化的.如1条弧段，其长度是不可限定的，可能是2对坐标，也可能是10万对坐标.

（6）分类编码特征.每一个空间对象都有一个分类编码，而这种分类编码往往是属于国家标准或行业标准，每一种地物的类型在某个GIS数据库中的属性项个数是相同的.在多数情况下，一种地物类型对应于一个属性数据表文件.

（7）海量数据特征.空间数据量是巨大的，通常称为海量数据.一个城市的GIS数据量可能达几十个GB，如考虑影像数据的存储，可能达几百个GB甚至达到TB级.

空间、属性和时间是空间数据的三个基本特征，采用面向对象数据模型构建的空间数据库，在处理空间数据时已经可以有效地体现出前两个特征.随着空间信息技术应用领域的不断扩大，特别是以GIS、RS、GPS（简称3S技术）为代表的空间信息技术对空间数据的处理也提出了更高的要求，要能够保存并有效地管理历史变化数据，以方便将来重建历史状态、跟踪变化、预测未来.空间数据库的构建要求能够支持信息的时态性，即对时空数据进行统一的模拟和管理，从而在时间、空间和属性语义方面更加完整地模拟客观地理世界［2］.

2 空间数据库与旅游业

旅游作为信息依赖型的新兴行业，近年来得到了迅速发展.信息化是旅游业发展的必然道路［3］.旅游信息化就是把景点、景区、饭店、旅行社、交通、气候等与地理位置和空间分布有关的旅游信息，通过技术手段采集、编辑、处理转换成用文字、数字、图形、图像、声音、动画等来表示它们的内容或特征.同时建立起相应的信息平台，既方便了同游客进行互动式的交流，同时也可捕捉到游客的相关信息，有助于开拓市场.提高旅游管理部门行政管理效率，更主要的是可以提供辅助决策，为旅游销售预测、旅游旺期景点导游调度、旅游景区规划等作出决策，同时也可为游客制定个性化旅游服务［4］.

从游客和旅游规划管理部门的需求出发建立的旅游信息空间数据库，不仅可以使游客和旅游规划管理部门能够快速、准确地查找和检索自己所需要的旅游信息，而且能够促进旅游信息规范化和标准化，促进旅游信息平台的共享，打破对旅游信息的封锁；旅游信息空间数据库的建立有利于从整体上对旅游业进行宏观的调控和管理，有利于旅游业协调、健康有序的发展.同时随着GIS、RS和GPS、虚拟现实技术（VR）等的发展，还可以建立旅游资源的三维模型，为深入研究提供可视化的分析基础，为旅游资源的开发与保护工作提供更多的信息内容和决策支持.

3 工业遗产数据库的设计

工业遗产旅游是伴随着人们对旅游资源理解的拓展而产生的一种旅游新概念，是在传统工业区域产业衰退的过程中，基于对工业遗产的保护、再利用、促进产业结构调整和经济转型的目的，在工业遗留物的基础上，发展起来的一种重温或了解工业历史和文明，融合相关旅游功能的新的旅游形式.发展工业遗产旅游，对于我国老工业区寻找转型再生之路，复兴经济、创造就业，改善生态、重建地区形象等有重要的意义.对于辽宁这个老工业基地更有广阔的发展远景，充分发挥区域和资源优势.在实现工业遗产保护与旅游产业发展的完美结合这一过程中，要引入以软件技术和空间信息处理为核心的GIS技术，开发旅游管理信息系统的平台，以此建立起的管理信息系统利于旅游区资源的综合管理与规划.设计这样的一项复杂的系统工程，将涉及到大量空间地理数据的汇总、管理、存储和利用，因此建立一个基于GIS技术的空间数据库是保证信息平台顺利进行的基础［5］.

翔实而准确的基础资料可以为旅游规划作出科学的决策.把获取的各类信息按照不同类别在GIS中建立空间库和属性库，其中空间库存储地理要素或空间对象的地理位置及拓扑关系，属性库存储与对象有关的描述性信息.对于旅游规划而言，空间库主要包括：规划区地形要素数据库、旅游资源数据库、旅游市场数据库、交通要素数据库、社区居民要素数据库等.属性库主要包括规划区历史文献资料、社会经济发展资料、以及与空间库匹配的资料信息等，空间库与属性库之间通过用户标识码形成不可分隔的联系.旅游规划信息数据库的建立便于各规划要素的管理与及时更新，从而弥补当前一次性规划、长期性执行的适应性不足的弊端，实现规划要素的动态化管理.空间数据库的设计实际上是对地理数据建模的过程，是旅游应用系统运行的基础，合理地设计有助于应用系统的高性能实现，不仅可以为工业遗产的研究、旅游资源开发、旅游环境保护等提供基础资料，还可以为辽宁省的国民经济建设提供科技服务，具有十分重要的作用.

工业遗产数据库的设计工作是一项非常重要而烦琐的工作，综合数据库总体设计和地理信息系统数据库设计的要求，将完成空间信息属性以及图像元素属性信息的记录，故在设计过程采用三大部分来组成，首先是基础地理要素数据库，其次是旅游实体空间属性数据库，最后为游客发布旅行足迹空间属性数据库.空间数据库结构示意如图1.

基础地理要素数据库：基础地理要素数据库是工业遗产的地理要素集合，能够为整个系统提供空间地理环境背景数据库，其内容也是非旅游实体地理要素数据库.其中收录的主题包括：辽宁省政区图、辽宁省交通图、辽宁省居民点分布图等.系统将采用分层存储法在不同的图中存放不同的基础地理要素数据.在不同级别放大过程中显示地理要素级别不同.

图1 空间数据结构Fig.1 The structure of spatial database

基础地理要素数据录入工作在ArcGIS Desktop中进行数据矢量化与空间点标注与属性值录入.其属性值ID与关系数据进行索引连接实现空间数据库的对应链接.基础地理要素数据来源于l∶5万地形图、辽宁省最新遥感影像（SPOT影像，分辨率2.5米），然后进行几何纠正、镶嵌，在此基础上对其进行数字化.地理要素标注经过现场勘查与地形图、影像图像叠加辨认，然后将标注追加于相应矢量图形中，由此形成基础地理信息数据.

系统中道路网络数据为线状空间数据，是通过建立Shape文件中Polyline类型要素，设立道路ID值划分等级，区分道路类别.

旅游实体数据库是系统核心旅游专题数据库，也是系统数据逐步增长充实的基础数据库.根据工业遗产旅游的特点，设计中将该数据分为7大类，分别建立Shape文件，分层读入.以旅游线路为线要素，其他为点要素.Shape文件中的ID值与关系数据库中旅游实体ID索引值相对应，交互记录实体空间属性信息.

由于系统是在设计运行阶段，初始数据仍需手工录入，旅游实体空间数据库还需要完善.部分旅游实体准确位置可能需要进一步确认或实测定位，在后期维护过程中通过系统管理者经过C／S结构手工录入纠正操作.

旅游空间资讯数据库，包括点、线状空间属性数据.游客足迹数据库与旅游节点数据库，作为非官方统计待开发旅游资源分析的重要基础.其中旅游线路为线状空间属性数据，为矢量点集合，每一个点是旅游线路上的节点，是实施旅游行为的地点，它可以是旅游实体、非旅游实体的地理要素.

根据旅游实体定时上报关系数据库中设立所需游客统计、淡旺季时间参考统计、客源地分析、旅游市场分析等进行年底汇总.可大大节省人力物力.

旅游资讯数据表：存储各种旅游咨询信息，文字内容项目中存储，建立索引ID字段，通过程序代码识别图片ID与视频ID从对应数据库中调用内容，从分类项目中获取资讯列表判断读取，包括资讯内容，日期，用户ID，声音、图片、视频等，与旅游实体相对应.

游客评价与反馈数据库：游客评价建立索引字段“评价ID”项，记录游客邮箱，包含评价对象ID、评价内容.反馈与评价相对ID相联系、反馈内容为文本数据.

4 存在的不足

在本项目研究和开发过程中，由于目前技术及工业遗产数据库研究等客观因素影响，尚存在一些不尽如人意之处，需要进一步改进和扩充.

（1）现有的Case建模工具虽然能够实现Geodatabase数据库的建模，然而操作不方便，建模结果不可逆，更不能与GIS软件密切结合.模型不能表达数据空间参考信息，需要在生成数据库模式时指定，UML无法表达空间拓扑关系，需要后期在地理数据库中建立空间拓扑.

（2）由于本项目仅为工业遗产数据库建设研究的一部分，在数据调研中还有大量的数据信息并未进行实地调查，这势必影响到数据模型的完整性.但该数据模型具有良好的可伸缩性，因此，在今后的工作中可对数据模型进一步完善.

（3）为满足用户更高的需求，要素数据类型、属性字段、多媒体数据等数据也有必要进一步扩充与完善，数据质量也需进一步提高.

（4）由于本研究只完成了部分内容的研发工作，对栅格数据的存储研究及数据的入库管理工作尚需继续完成.

［1］刘玉锋.空间数据库构建研究［J］.科技广场，2010（3）：177-179.

［2］张雅琼.浅析GIS在城市规划领域中的应用［J］.山西建筑，2007（25）：55-57.

［3］翟金慧，张和生.GIS与城市规划的关系研究［J］.科技资讯，2008（S1）：70-72.

［4］裴珮.辽宁省工业旅游潜力和发展模式的初步研究［J］.沈阳大学学报，2007（3）：103-105.

［5］何原荣，朱建军，傅文杰，等.矿区土地资源破坏生态补偿评估空间数据库构建方法［J］.遥感技术与应用，2010（2）：57-62.

Design and Research of Industrial Heritage Tourism Database

CHENG Ying

（School of Information Engineering，Shenyang University，Shenyang 110044，China）

The characteristics of spatial database and its application in tourism are introduced.The design of spatial database in the process of the development of industrial heritage tourism is discussed.Key words：spatial database；tourism；industrial heritage

TP 311.13

A

1008-9225（2012）04-0070-04

2012-02-14

成 鹰（1969-），男，辽宁沈阳人，沈阳大学副教授.

李 艳】