智慧景区三维可视化管理平台建设标准研究

李 智

（河南省标准化和质量研究院，河南 郑州 450000）

在国家加快发展智能旅游政策引导下，越来越多景区开始借助互联网寻找新的发展机遇。多数景区不仅开辟了官方APP、官方微信营销账号，而且允许网上预订，为智慧景区的建设奠定了基础。但是，当前景区管理仍然处于二维层面，未实现全面可视化，不利于智慧景区的建设运行。因此，研究智慧景区三维可视化管理平台建设标准具有非常突出的现实意义。

1 智慧景区三维可视化管理平台建设框架

智慧景区是通过智能网络对景区地理事物、自然资源、景区工作者行为、服务设施、旅游者行为进行全面透彻感知的系统，可以实现游客、景区工作人员的可视化管理。广义上的智慧景区是科学管理理论与现代信息技术的高度集成，具有低碳、智能、优质的特点；狭义上的智能景区是数字景区的升级版，兼具可视化管理、智能化运营。智慧景区三维可视化管理平台建设强调更广泛的互联互通、更深入的智能化，具体框架构造需要依据国家旅游局对旅游信息化建设的要求，依托现代化信息技术，结合景区具体情况，构建以智慧管理中心为核心的管理服务、营销与生态保护系统，包括景区资源管理系统、景区监控管理系统、景区电子自主导览系统、电子巡更系统、门禁与安防系统等，助推景区传统管理向智慧化管理、多级管理向扁平化管理、粗放管理向精细化管理、分散管理向协同管理的转变，具体如下：

智慧景区三维可视化管理平台建设框架标准需以建设部、国家信息产业部、国土资源部、国家旅游局等关于信息化建设的要求为指导，将其连通建设部相关专家对智慧景区建设的意见和建议纳入总体框架标准规划中。同时以先进的管理理念和信息技术为依托，以景区具体实际情况为基础，可视化展现管理服务、数字营销、生态保护的智慧化需求。进而以国内相关景区、城市的智慧三维可视化管理平台为参考，消化吸收已有三维可视化管理平台框架运行经验，建立符合特定景区智能化运营、网络化整合、智慧化保护的平台框架，如图1。

图1 智慧景区三维可视化管理平台

在平台框架搭建时，可以选择拥有PhoneGap 核心代码的Cordova，以Cesium 内JavaScript API为引擎，集成不同系统所需Viewer 小控件、Enity矢量数据、Scene 场景、Property 机制、Primitive数据、Material Favric 以及ImageryLayer 影像图层、GITF 小模型、TerrainProvider 地形图层、3D Tiles模型等。

2 智慧景区三维可视化管理平台建设标准技术

2.1 渲染三维模型技术

根据智慧景区景观三维重建需求，可以利用Kalman 滤波修正算法优化三维重建光束平差算法，提高三维重建效率。即假定矩阵为Qi的一组摄像机拍摄到智慧景区三维空间内一组点Xj，则摄像机矩阵与空间点之间的关系为：

式（1）中，Qi为摄像矩阵；Xj为三维空间一组点；为标记第i 个空间点的第j 个摄像机像平面上的坐标。若对于Xj或Qi无法做出进一步计算，数据分析将产生摄影重构，任意三维摄影变换出现误差。因此，在未知参数一定的情况下，可以将观测值划分为系数矩阵、权逆阵和常数矩阵几个组别。根据矩阵平差结果，删除下一组观测量，序贯递推得到渲染三维模型。因智慧景区三维可视化管理平台底图数据包括注记图层和WMTS 格式影像，可直接在ContextCapture Center 内运行式（1），自动启动Dp-modeler 控件，修复纹理与瓦片数量，为三维场景搭建提供充足支持。同时考虑到三维模型数据是一个整体，为解决ID 单体化问题，可以利用动态单体化方式，将前期修复矢量图形上传到Cesium内，渲染叠加三维模型。

2.2 信息技术

信息技术的应用标准主要是应用计算机科学、通信技术进行智慧景区三维可视化管理平台信息系统、应用软件的设计、开发、实施。在信息技术持续突破时间、空间限制与终端设备束缚的背景下，从计算、传输到处理，从感知、传感到智能，均对智慧景区三维可视化管理组织、机构与主体运营效率、业务模式产生深刻影响，景区可以借助信息技术建立信息化管理平台，实现可视化管理。

2.3 物联网技术

物联网技术的应用标准主要是综合利用红外感应器、射频识别、全球定位系统、二维码识别终端、激光扫描器等信息传感设备，依据约定协议，连接各类物品、互联网，推进信息交换、数据交互，实现智能化定位、识别、监控、跟踪、管理，满足景区管理中人与人、机器与机器、人与机器互联互通要求。在三维可视化管理平台建设中，可以向门票内植入二维码、传感器、射频识别设备，也可向景区各种物体（供水系统、电网、公路、桥梁、建筑等）中植入二维码、传感器或射频识别设备，实现对景区的全方位感知。进而将信息传感设备与互联网相融合，实时可视化展示景区事物。

3 智慧景区三维可视化管理平台建设标准内容

3.1 信息化建设标准

智慧景区三维可视化管理平台建设是一个复杂的系统工程，需要集成利用现代信息技术与科学管理理论，信息化建设是三维可视化管理平台运行的基础，主要建设标准如图2 所示。

图2 智慧景区三维可视化管理平台信息化建设标准

由图2 可知，智慧景区三维可视化管理平台信息化建设标准包括信息基础设施、数据中心、信息管理平台、综合决策平台几个部分组成。其中信息基础设施主要指各种传感设备嵌入到景区的物体、设施内，如可与互联网连接的射频传感器、能耗传感器、位置传感器、热敏传感器、速度传感器、气敏传感器、湿敏传感器、生物传感器等；数据中心是智慧景区三维可视化管理信息资源数据库的管理服务中心、数据交换中心、存储中心；信息管理平台智慧景区三维可视化管理的核心，也是资源监测、游客服务、运营管理、产业整合等功能实现的前提。信息管理平台可进一步细分为旅游电子商务平台和电子门禁系统、地理信息系统、景区门户网站和办公自动化系统、高峰期游客分流系统。其中地理信息系统是在一个平台上集成多媒体技术、网络远程传输技术、数字图像处理技术、遥感技术、卫星定位导航技术，高峰期游客分流系统则是围绕游客均衡分布与交通环境压力环节、游客游览质量提升需求，以预定分流、交通工具、门禁分流为基本思路，依托北斗导航技术、射频识别技术、全球卫星定位技术，进行不同景点游客容量、交通工具位置、游客分布的感知，并在分流调度模型内完成游客的实时分流。

3.2 数据接口建设

景区内使用系统多种多样，对景区大数据集成提出了较大挑战。为了实现多系统数据汇总融通，可以大数据为基础，聚焦景区客观状况，建立模块化、可拓展的数据接口应用机制，连接不同程序、软件与硬件，为景区大数据价值发挥奠定基础。根据三维可视化数据与文本信息、平面图片、全球卫星定位坐标数据的集成要求，可以根据图3 设计数据接口连接路线。

图3 智慧景区三维可视化管理平台标准化数据接口

图3 中，智慧景区建设三维全景展示的实现前提是数据集成，数据集成是一个长期、渐进、不断创新优化的过程，需要落实统一规划、统一平台、开放互联、实用先进的方针。其中统一规划是提前划分智慧景区三维可视化管理平台进行阶段，细分不同阶段目标、任务，优先集成周期短、见效快、对景区经营管理具有重要作用的数据；统一平台强调遵循建设部关于智慧化景区三维可视化管理平台建设的相关标准，统一数据接口规范和编码原则，确保管理平台数据集成成果共享的无障碍性；开放互联要求整合协同景区数据，遵循开放的标准联通不同应用系统，实现三维可视化管理平台的可拓展性；实用先进则是优选实用性、先进集成技术，打造完整安全保障环境，避免数据集成期间外部恶意攻击或内部管理缺陷。如在制作360°全景图片时，需使用鱼眼镜头，将镜头焦距控制在8～15 mm 之间，降低全景照片拼接数量，保证全景照片拼接效果，为网络全景三维安全浏览提供保障。

4 智慧景区三维可视化管理平台建设标准的研究成果

4.1 标准覆盖率

智慧景区三维可视化管理平台建设标准覆盖率如表1 所示。

表1 智慧景区三维可视化管理平台建设标准覆盖率

由表1 可知，智慧管理建设涵盖景区资源管理、经营资源管理、行政资源管理、监控监测与预警管理几个项目，覆盖率分别达到99%、95%、100%、96%。其中三维可视化管理平台覆盖景区资源管理的气象水文监测、生物监控、自然景观监控，并建立信息化全套检测流程与数字化检测管理制度；三维可视化管理平台覆盖经营资源管理的商业资源部署、交通运输车辆调度、商铺经营、经营监管、物业规范等；三维可视化管理平台覆盖行政资源管理的财务、客户关系、景区项目、供应商，并建立数据分析辅助决策制定制度与事务协同办公系统；三维可视化管理平台覆盖监控监测与预警管理的客流预测语境、客流监控、视频监控、舆情监测、车辆车船管理、电子巡更等，且设立应急广播、危险源综合管控平台以及多项应急预案、应急救援制度。

4.2 游客分流效果

根据某景区历年游客的统计数据，参考智慧景区三维可视化管理平台统计的游客在各景点逗留时间，结合不同经典容量，确定时空负荷率。得出三维可视化管理平台应用前后游客分流效果差异如表2。

表2 三维可视化管理平台应用前后游客分流效果差异

由表2 可知，游客分流前，各景点负荷高度不均，存在个别景点游客大量聚集而个别景点游客稀疏的现象。较之传统二维景点分流效果，三维可视化管理景点分流效果更加突出，可以有效降低分流后单一景点负荷，均衡客流，提高服务质量。

5 总结

综上所述，智慧景区三维可视化管理平台是以融合的通信与信息技术为基础，以游客互动体验为中心，以一体化行业信息管理为保障，以激励产业创新为特色的服务系统。景区应以智慧旅游为核心，面对景区工作人员、游客以及服务设施，利用渲染三维模型算法，搭建三维可视化管理平台，集中分析并解决当前景区管理机构面临的保护与发展问题，为智慧景区管理活动的高效开展提供保障。