數(shù)字化技術(shù)在華清宮智慧景區(qū)中的應(yīng)用

馮 超

（陜西能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 咸陽 712099）

作為促使全世界進(jìn)步的關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)加速器之一，信息科技發(fā)揮著愈來愈重要的作用?！皵?shù)字化智慧景區(qū)”是與旅游景區(qū)領(lǐng)域緊密結(jié)合的重要項(xiàng)目。經(jīng)過華清宮景區(qū)調(diào)研后，緊跟信息化時(shí)代的步伐，建立“華清宮數(shù)字化智慧景區(qū)”，逐漸實(shí)現(xiàn)升級旅游景區(qū)的現(xiàn)代化管理方法與意識的目標(biāo)，提升景區(qū)的科學(xué)素養(yǎng)，把以民為本、以電子計(jì)算機(jī)為關(guān)鍵的信息科技，真正作為推動(dòng)旅游景區(qū)“維護(hù)、科學(xué)研究、開發(fā)設(shè)計(jì)”的認(rèn)知專用工具與感情鼓勵(lì)專用工具，進(jìn)而推動(dòng)傳統(tǒng)式旅游景區(qū)管理方式的轉(zhuǎn)型。

1 項(xiàng)目意義

“數(shù)字化智慧景區(qū)”是以民為本，以網(wǎng)絡(luò)科技為協(xié)助，主要針對旅游景區(qū)的“維護(hù)、科學(xué)研究、開發(fā)設(shè)計(jì)”創(chuàng)建“管理方法精細(xì)化、作用模塊化設(shè)計(jì)化、信息內(nèi)容數(shù)字化”的整體運(yùn)用與基本服務(wù)平臺。由于再高水平的高科技產(chǎn)品也需要人來實(shí)際操作，最后是要服務(wù)于大眾的。因此，數(shù)字化旅游景區(qū)的搭建務(wù)必是以民為本的，而網(wǎng)絡(luò)科技也只可以作為促進(jìn)旅游景區(qū)基本建設(shè)的輔助方式。

針對一切旅游景區(qū)建設(shè)規(guī)劃工作來講，可以將整體規(guī)劃劃分為“旅游景區(qū)維護(hù)”“旅游景區(qū)科學(xué)研究”“旅游景區(qū)開發(fā)設(shè)計(jì)”，而“景區(qū)經(jīng)營管理”是需要一直貫穿于這3 大工作當(dāng)中的。為此，人們的“數(shù)字化智慧景區(qū)”便是以信息化的管理方法作為旅游景區(qū)的3 大基本建設(shè)工作中的服務(wù)項(xiàng)目。創(chuàng)建“管理方法精細(xì)化、作用模塊化設(shè)計(jì)化、信息內(nèi)容數(shù)字化”的整體運(yùn)用與基本服務(wù)平臺，是“數(shù)字化智慧景區(qū)”基本建設(shè)的技術(shù)性指導(dǎo)方針。

依據(jù)管理決策及高管具體工作中的差異要求，創(chuàng)建相應(yīng)的精細(xì)化管理軟件系統(tǒng)，每一個(gè)軟件系統(tǒng)都能發(fā)揮相對的自主作用，都能按照自身的互聯(lián)網(wǎng)管理權(quán)限獲得有價(jià)值的共享資源信息內(nèi)容。相反來看，在“數(shù)字化智慧景區(qū)”的總體構(gòu)造中，硬件配置層是數(shù)據(jù)采集的前提條件，數(shù)據(jù)信息層是完成移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)共享資源的基本，數(shù)據(jù)信息通過生產(chǎn)加工與研究后進(jìn)到網(wǎng)絡(luò)層，應(yīng)用層將數(shù)據(jù)信息運(yùn)用于旅游景區(qū)“維護(hù)、科學(xué)研究、開發(fā)設(shè)計(jì)”的不同軟件系統(tǒng)，而全部的軟件系統(tǒng)最后服務(wù)于管理決策及高管。針對最大管理層而言，每一個(gè)軟件系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)，帶給高層管理者最直觀的感受便是管理方法精細(xì)化，而這種管理方法上的精細(xì)化就可以成為決策強(qiáng)有力的參考依據(jù)。

1.1 數(shù)據(jù)導(dǎo)入及要素提取

建立地理數(shù)據(jù)庫工程文件，導(dǎo)入地形圖GIS 數(shù)據(jù)庫及地下管線GIS 數(shù)據(jù)，對建立GIS 地理信息系統(tǒng)平臺所需的要素進(jìn)行提取，對各類數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一數(shù)據(jù)處理。例如數(shù)據(jù)類型變換、因素的空間處理及要素的特性信息內(nèi)容編寫更改等。數(shù)字三維管道預(yù)覽如圖1所示。

圖1 數(shù)字三維管道預(yù)覽圖

1.2 平臺要素顯示圖層分級

根據(jù)“華清宮數(shù)字化智慧景區(qū)”建筑物名、地名、次要景點(diǎn)名和主要景點(diǎn)名等電子地圖主次分層顯示要求，建立瓦片金字塔規(guī)則的顯示比例，最小比例尺的精度是以高清全圖為標(biāo)準(zhǔn)，較大比例尺的精度需要依實(shí)際要求和真實(shí)數(shù)據(jù)信息而定，自小比例尺精度到大比例尺一般是以2 倍關(guān)聯(lián)增長。

1.3 各類要素屬性表處理

GIS 地理信息各要素必須按照GB/T 13923—2022《基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼》有唯一的國標(biāo)代碼，必要時(shí)可以進(jìn)行組合與擴(kuò)充，在配圖顯示符號效果時(shí)，可以此作為制圖符號化的唯一字段，這樣就可使用不同的符號將各類要素進(jìn)行區(qū)分表達(dá)。

1.4 符號化制作

地形圖的符號化有標(biāo)準(zhǔn)符號化和繪圖表述2 種。前面一種歸屬于靜態(tài)數(shù)據(jù)標(biāo)記，與數(shù)據(jù)信息不相干，與樣式（Style）庫關(guān)系密切。后面一種則是動(dòng)態(tài)性“標(biāo)記”，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)開展動(dòng)態(tài)性3D 渲染，是因素類的特性，也可應(yīng)用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方式根據(jù)某一特性字段名開展符號化。依據(jù)標(biāo)記制作的幾何圖形種類，可將其分成4 類，如圖2所示，先后為：標(biāo)識（點(diǎn)）符號、線符號、添充標(biāo)記和文字標(biāo)記。線符號用以制作點(diǎn)因素、點(diǎn)圖型，用以表明線形因素和界限；添充標(biāo)記用以添充面或其他地區(qū)（例如地形圖環(huán)境）；文字標(biāo)記用以設(shè)定標(biāo)明和注記的字體樣式、大小、色調(diào)及其他文本屬性。根據(jù)“華清宮數(shù)字化智慧景區(qū)”電子地圖的具體要求，制作相關(guān)的符號樣式。

圖2 GIS 制圖樣式

1.5 施測步驟

（1）建立景區(qū)范圍內(nèi)的基礎(chǔ)控制網(wǎng)，8 個(gè)D 級控制點(diǎn)。

（2）華清宮中心區(qū)域0.2 km2進(jìn)行1∶500 地形圖測繪。

（3）驪山景區(qū)2.5 km2進(jìn)行1∶2 000 地形圖測繪。

（4）建立1∶500 及1∶2 000 地形圖GIS 數(shù)據(jù)基礎(chǔ)圖層。

（5）探測景區(qū)地下管線長度約為4 km；支路管線繪制甲方提供相應(yīng)技術(shù)圖紙及技術(shù)人員配合完成以上幾類管線數(shù)據(jù)繪制，繪制工作量以甲方提供圖紙及資料內(nèi)容核算。

（6）GIS 數(shù)據(jù)入庫及平臺數(shù)字地圖制作，（利用景區(qū)內(nèi)地形圖GIS 數(shù)據(jù)基礎(chǔ)圖層及地下管線GIS 基礎(chǔ)圖層，通過GIS 平臺進(jìn)行GIS 數(shù)據(jù)整合，將地形圖數(shù)據(jù)及地下管線數(shù)據(jù)進(jìn)行融合）。

（7）華清宮及地下管線三維場景數(shù)據(jù)制作。

華清宮數(shù)字地圖建模區(qū)域如圖3所示。

圖3 華清宮數(shù)字地圖建模區(qū)域

2 設(shè)計(jì)方案

基礎(chǔ)控制點(diǎn)采用美國麻省理工學(xué)院的GAMIT/GLOBK 軟件10.40 版本，參考2000 國家坐標(biāo)系，收集4 個(gè)以上的GPS 連續(xù)運(yùn)行站，利用靜態(tài)GPS RTK施測連續(xù)觀測5 h 以上的原始觀測數(shù)據(jù)，做三維約束平差，進(jìn)行數(shù)據(jù)解算，求出該項(xiàng)目的1980 西安坐標(biāo)系成果。

地形圖測繪采用GPS RTK 及全站儀相結(jié)合數(shù)字化成圖法或航測成圖法，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，利用WXJ_CAD 編輯系統(tǒng)V4.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和圖形編輯。GB/T 20257.1—2017《國家基本比例尺地圖圖式第1 部分：1∶500、1∶1 000、1∶2 000 地形圖圖式》及GB/T 13923—2022《基礎(chǔ)地理信息要素分類與代碼》的規(guī)范要求，形成地形圖成果數(shù)據(jù)，利用GEOWAY3.6 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)庫建設(shè)，利用ARCGIS10.1 建立GIS 地理信息系統(tǒng)。

3 控制點(diǎn)數(shù)據(jù)處理流程

控制點(diǎn)處理流程如圖4所示。

圖4 控制點(diǎn)處理流程

4 GIS 數(shù)字地圖制作

本項(xiàng)目GIS 地理信息系統(tǒng)建設(shè)，是結(jié)合華清宮景區(qū)自身需求，在已完成的地形圖GIS 數(shù)據(jù)庫及地下管線GIS 數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上進(jìn)行整合，然后根據(jù)數(shù)據(jù)成果建立項(xiàng)目區(qū)域內(nèi)地形地貌、建筑地物及景觀的數(shù)據(jù)庫。通過本系統(tǒng)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)下列目標(biāo)，如圖5所示。

圖5 數(shù)字三維影像圖

（1）提供景區(qū)基礎(chǔ)地理信息的數(shù)字化管理和維護(hù)工具。

（2）通過通用圖形信息查詢功能掌握全面、具體的景區(qū)空間信息。

（3）提供專項(xiàng)查詢與輔助分析功能直接應(yīng)用于景區(qū)管理部門的日常工作。

（4）通過本系統(tǒng)對智能化服務(wù)設(shè)備進(jìn)行數(shù)字化整合，提高景區(qū)管理水平。

（5）通過本系統(tǒng)可進(jìn)行建筑物管理、設(shè)施（綜合管線、路燈等）管理、綠化管理、消防管理和安防監(jiān)控管理，爆管搶修時(shí)，給出關(guān)閥方案。

5 結(jié)論

“華清宮數(shù)字化智慧景區(qū)”GIS 地理信息系統(tǒng)建設(shè)，選擇ArcGIS 或SuperMap 的核心數(shù)據(jù)模型：地理數(shù)據(jù)庫（Geodatabase）。Geodatabase 數(shù)據(jù)模型是一種空間數(shù)據(jù)庫，以DBMS（數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)）為基礎(chǔ)，具有統(tǒng)一且數(shù)字化的基本特點(diǎn)。所謂“統(tǒng)一”，是因?yàn)镚eodatabase 定義了所有在ArcGIS 或SuperMap 中可以被使用的數(shù)據(jù)類型，這也是其他數(shù)據(jù)格式所不具備的特點(diǎn)。所謂的“數(shù)字化系統(tǒng)”，就是指在Geodatabase實(shí)體模型中，引進(jìn)了自然地理因素的個(gè)人行為、標(biāo)準(zhǔn)和拓?fù)潢P(guān)系。

GIS 地理信息系統(tǒng)電子地圖，可能會涉及到多種數(shù)據(jù)類型，且一般信息量比較大，常見的shape 格式對于大信息量而言存在一定的局限，尤其是顯示和渲染速率較低，且不兼容高級繪圖，這樣就只能在電子地圖配圖上采用自然地理。