文化和旅游资源数据查询展示系统设计与实现

李波

（四川省天府容大信息科技有限公司，四川 成都 610213）

0 引 言

2019年1月，国家文化和旅游部启动全国文化和旅游普查工作，深入贯彻落实习近平总书记关于文化和旅游工作重要指示精神。2021年4月，四川省率先完成了全省成文化和旅游资源“双普查”工作，共查明六大类文化资源305.7 万余处，旅游资源24.5 万余处，数量和质量目前居全国第一。依据国家标准和结合四川实际，文化资源分为古籍、美术馆藏品、地方戏曲剧种、传统器乐乐种、非物质文化遗产、文物（可移动文物、不可移动文物）六大类资源，旅游资源分为地文景观、水域景观、生物景观、天象与气候景观、历史遗迹、建筑与设施、旅游购品（文创产品）、人文活动八大类资源。

近些年来随着信息技术和虚拟现实技术以及互联网通信等技术的蓬勃发展，一些虚拟仿真旅游逐渐进入普通游客的视野。通过虚拟旅游一是可以获取旅游景区的信息，了解景区的基本情况，为实地旅游做好充足的准备；二是满足一些不方便出门或者不喜欢烦琐旅途的人在家中欣赏和浏览景区的需求。目前VR（虚拟）全景技术已经在国内外有了非常巨大的发展，“VR+旅游”产品的出现，给旅游者提供了一个新颖的渠道，结合GIS（地理信息系统）技术可以让人们在到达目的地之前先身临其境地体验旅游目的地的场景，进而进行选择。

本文以四川省雅安市芦山县文化和旅游资源普查数据为基础，基于GIS 和VR 全景技术开发文化和旅游资源数据查询展示系统，实现芦山县文化和旅游资源点地理空间查询、属性信息查询、资源点图片浏览、资源点VR 全景展示等功能，充分利用文旅普查成果，提高芦山县文化和旅游的影响力，进而带动地区经济的发展。

1 需求分析

1.1 系统数据需求

本系统的数据需求主要有以下几点：

（1）基础地理信息数据：主要有遥感影像数据、矢量行政界线数据（县级、乡镇）、矢量地名点数据。

（2）文化和旅游资源普查成果（四级资源和五级资源点）数据：资源点调查成果表数据、资源点现场影音数据、资源点经纬度坐标数据。

（3）文化和旅游资源点VR 全景数据：资源点空中和地面VR 全景图数据、资源点VR 全景展示链接数据。

（4）其他数据：资源点招商信息数据、芦山县简介数据、芦山县文化和旅游宣传片数据等。

1.2 功能需求

本系统主要功能是实现文化和旅游资源数据的可视化展示，根据系统的用户需求和开发目的功能需求主要有以下几点：

（1）系统地图的基本操作功能，放大、缩小、查询、定位、标注、图例等功能。

（2）文化和旅游资源普查成果数据基于地理位置信息查询和展示。

（3）资源点VR 全景图浏览，场景列表、热点切换、自动旋转、背景音乐等。

（4）资源点招商信息展示，文旅宣传片展示等。

（5）资源点数据管理，资源点普查成果数据编辑、VR全景数据编辑、用户管理等。

2 系统设计与实现

2.1 系统架构设计

本系统的用户主要有政府文旅部门管理人员游客，根据系统功能需求分析系统采用C/S 架构，系统分为数据层、服务层、应用层，如图1所示。数据层主要是空间数据（遥感影像数据、矢量行政界线数据（县级、乡镇）、矢量地名点数据、资源点坐标数据）和非空间数据（资源点调查成果表数据、资源点现场影音数据、资源点VR 全景展示链接数据等）为系统提供数据支撑。服务层主要是地图服务和数据库服务，地图服务基于ArcGIS LocalServer 为系统提供底图，数据库服务采用SQLite 数据库为系统提供属性数据存储。应用层基于ArcGIS Runtime for.net 开发实现地图查询等功能，基于WPF 框架进行系统界面设计，基于C#编程语言实现数据管理等功能实现，基于Krpano 框架二次开发实现资源点VR 全景展示功能。

图1 系统架构设计图

2.2 系统设计思路

首先是对于雅安市芦山县文化和旅游资源普查成果的收集和整理，收集芦等资源点普查成果数据表、遥感影像数据、行政区划图（矢量数据）、主要道路数据、宣传片、文旅简介。然后通过无人机航摄和地面全景相机拍摄获取资源点的全景数据，采用Photoshop、PTGui 软件拼接和处理制作VR 全景图，基于HTML5 和Krpano 开发实现资源点VR 全景网页端展示，再将VR 全景展示系统部署到服务器发布活动每一个资源点VR 全景展示链接。同时利用ArcMap 软件制作系统底图，并发布地图切片和地图包，基于SQLite 构建资源点数据库。最后基于ArcGIS Runtime for.net 组件开发实现系统功能，包括系统地图操作、数据查询、数据管理、VR 全景浏览等。系统的开发模块如图2所示。

图2 系统开发模块

2.3 获取数据和数据处理

2.3.1 资源点普查成果数据

芦山县文化和旅游资源普查成果数据有资源点成果表（四级15 个和五级10 个资源点），资源点照片数据、资源点视频数据。

2.3.2 VR 全景数据采集、处理、开发和发布

VR 全景技术主要分为场景拍摄工作、后期制作、网页VR 全景展示平台开发，以下为详细介绍：

（1）场景拍摄工作。根据不同资源点的特征情况采集全景照片原始数据，地形地貌类资源点采样无人机航拍采集，古建筑、文物等资源点采用地面全景相机拍照采集。

（2）后期制作。本研究主要用到Photoshop、PTGui 软件处理无人机获取的原始影像合成VR 全景图。无人机获取的原始影像数据已经将不同的VR 全景场景分别打包放在单独的文件夹里。首先将每一个场景的34 张照片导入PTGui软件中进行全景拼接，最后获得一张VR 全景图。此时的VR 全景图，因为无人机不能获取到正上方的天空的影像，所以接下来需要将拼接的全景图导入PS 里补天。通过，PS补天处理后将获得一张完整的VR 全景图。

（3）VR 全景展示平台开发。本研究基于HTML5 和Krpano 开发实现VR 全景网页端展示。通过makevtourdroplet批处理文件工具，实现制作可以漫游的全景VR 系统。首先将图片名归一化并简单排序，选择所以图片执行处理命令，结束后系统会生成全景漫游文件包含若干文件和文件夹。然后通过Krpano 内置可视化点位编辑的工具选择各点位之间起始，更换相关功能按钮图片，让整体美观度与最终的系统保持一致，最后替换tour.xml 中标题和场景说明，方便引导和展示景区。

2.3.3 系统底图数据制作

首先根据资源点的坐标数据，采用ArcMap 数据转换功能实现资源点矢量数据的制作，然后再叠加遥感影像数据、主要道路数据、行政区划图数据，并实现资源点的文本标注、特殊符号显示等，最后发布地图包和地图切片数据。

2.4 数据库建立

系统采用SQLite 提供业务数据管理。SQLite 是一款轻型的、嵌入式的数据库，支持主流的操作系统，数据处理速度十分快，非常适合本系统。为规范文化和旅游资源点数字化管理，实现重要相关信息的数据动态更新、数据汇总、数据共享，有利于相关管理、研究工作。建设资源点数据库主要包括：空间信息数据库及属性数据库两大部分。数据库建设工作主要包括数据采集、数据整理、数据库设计和数据录入环节。本系统的空间数据库从数据内容划分，包括矢量数据和栅格属性两种类型，其中栅格数据库主要存DOM 数据，矢量数据库存资源点、行政区划等。系统属性数据库的设计主要是资源点数据库表格的结构设计，主要有资源点普查成果表数据、资源点照片数据、资源点视频数据、资源点VR 全景数据。具体的表结构如表1所示。

表1 文旅资源普查成果属性数据表结构

2.5 系统功能设计

根据功能需求分析，系统功能设计主要分为两个模块：一是文化和旅游资源数据查询展示模块，包含地图基本操作、数据查询、宣传视频播放、芦山简介、VR 全景展示等；二是文化和旅游资源数据管理模块，主要有用户管理、资源点普查成果表数据管理、VR 全景数据管理、资源点视频管理、资源点照片管理、资源点招商信息管理。系统功能设计如图3所示。

图3 系统功能设计

2.6 系统功能实现

2.6.1 主界面

本系统界面采用扁平化设计风格，支持触摸屏终端使用，用户界面简洁，操作直观。如图4所示，系统进入主界面，分为两个模块。普通用户访问文旅资源查询展示模块，管理人员可以通过用户登录进入文旅资源数据管理模块。

图4 系统主界面

2.6.2 文旅资源数据查询展示

进入文旅资源数据查询展示模块界面如图5所示，界面左上角为系统LOGO 和名称，界面右上为退出，界面右中为全屏、放大、缩小功能。右下为地图图例（方便用户直观分别资源点等级类型）。中下芦山简介、宣传片、搜索。

图5 文旅资源数据查询展示模块界面

资源点查询两种方式：一是通过搜索列表找到目标资源点，点击确定即可弹出该资源的信息弹窗，如图6所示，同时地图也定位到该点位置；另一种是直接通过放大平移地图找到目标资源点，点击资源点图标即可弹出该资源点信息弹窗。

图6 搜索查询

以图中“芦山青龙寺”资源点为例，点击后会弹出查询结果界面，窗口标题为点击资源点的名称，上部四个按键点开后可展示该资源点的招商、图片、视频和VR 全景信息，如图7所示，相关的信息数据都可从后台管理系统进行增加、修改、查询和删除。窗口下部为该资源点的简要文字概括信息，如果想查看详细信息，可点击底部的“更多信息”按钮，点击后会弹出具体信息窗口界面。

图7 VR 信息展示界面

2.6.3 文旅资源数据管理

数据管理根据文旅资源展示的信息定制。左侧所示的“旅游资源点、用户数据、VR 全景视角、资源点视频、资源点照片、招商信息”按钮，依次保存着文化旅游资源点普查成果信息、用户信息、VR 展示地址、视频照片和招商文件信息，所有数据支持编辑、删除，如图8所示。

图8 资源点图片信息编辑窗口

3 结 论

基于GIS 和VR 全景技术，结合文旅普查资源数据开发文化和旅游资源展示系统，主要实现了基于地图的文旅资源点信息查询，地图的操作，资源点的多媒体与VR 展示功能，以及资源点数据的编辑。通过这些功能的实现，使得文化旅游资源得以可视化的角度进行管理和展示。文旅普查的数据能得到充分利用，为当地旅游带来新的增长动力。同时，也给予还未建立数字化旅游资源管理的地区提供参考和借鉴意义。