基于旅游管理的時(shí)空數(shù)據(jù)模型研究

周晉

在人工智能、建模技術(shù)和信息處理技術(shù)、建模以及智能信息等技術(shù)上來處理旅游信息是十分重要的。并且在這些理論基礎(chǔ)和技術(shù)上，對(duì)旅游數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析和挖掘是具有重要的價(jià)值，可以有效幫助假日旅游實(shí)踐和空間的分析模式，針對(duì)假日旅游信息實(shí)行分類，并在這一基礎(chǔ)上建立假日旅游的時(shí)空數(shù)據(jù)模型。本文對(duì)當(dāng)前所提出的時(shí)空數(shù)據(jù)情況以及旅游業(yè)所特有的特征，闡述了當(dāng)前幾種疆場(chǎng)會(huì)用到的時(shí)空建模方法，采取面對(duì)對(duì)象的方式，建立了旅游行業(yè)的時(shí)空數(shù)據(jù)模型。

我國面積廣闊，因此存在很多的自然和歷史旅游資源，改革開放之后，我國居民的生活水平得到了極大的提升，人們開始在假期到不同的旅游地享受生活。為此我國旅游局已經(jīng)相關(guān)部分對(duì)旅游業(yè)給予了高度重視，每年會(huì)采取多多種手段在社會(huì)上收集大量的旅游數(shù)據(jù)和信息。但是這些信息通常只會(huì)被用在簡單的統(tǒng)計(jì)和查詢上，這些信息的內(nèi)部所蘊(yùn)含的知識(shí)并未得到充分的利用和發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致資源浪費(fèi)，要想對(duì)這一現(xiàn)狀進(jìn)行改變，就必須強(qiáng)化對(duì)旅游信息的管理，提升管理技術(shù)。

時(shí)空數(shù)據(jù)的模型主要是在概念方法的基礎(chǔ)上對(duì)客觀世界進(jìn)行抽象化，在一組現(xiàn)骨干聯(lián)系動(dòng)態(tài)特點(diǎn)以及實(shí)體集基礎(chǔ)上，包含了幾何數(shù)據(jù)和語義數(shù)據(jù)模型。集合數(shù)據(jù)模型的作用主要是描述空間實(shí)體，包含了現(xiàn)象、時(shí)態(tài)等集合與空間的關(guān)系。語義模型描述的是空間實(shí)體、現(xiàn)象等。時(shí)空數(shù)據(jù)中所表現(xiàn)的世界和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫邏輯單元是不一樣的，時(shí)空數(shù)據(jù)在建模內(nèi)要采用抽象、概括和逼近等方法。

一、時(shí)空數(shù)據(jù)

（一）時(shí)空數(shù)據(jù)抽象和不穩(wěn)定特性

時(shí)空數(shù)據(jù)抽象表達(dá)了現(xiàn)實(shí)世界時(shí)空和過程。其具有現(xiàn)實(shí)世界的復(fù)雜性和模糊性，但人類表達(dá)能力有限，造成了空間數(shù)據(jù)顯示世界空間、屬性以及時(shí)間和三個(gè)相互統(tǒng)一程度上的表達(dá)存在相對(duì)的正確性、一致性和完整性。時(shí)空數(shù)據(jù)中有著比較多的缺值，這是由于某種不可抗外力下，數(shù)據(jù)無法獲得或是出現(xiàn)了丟失。

（二）時(shí)空數(shù)據(jù)的尺度性

時(shí)空數(shù)據(jù)尺度特點(diǎn)是在不同觀察層次對(duì)相應(yīng)的規(guī)律進(jìn)行遵循，同時(shí)對(duì)各個(gè)規(guī)律的不同也正進(jìn)行體現(xiàn)。利用這一性質(zhì)能夠研究時(shí)空信息概化和細(xì)化的特征變化規(guī)律。時(shí)空數(shù)據(jù)基于多尺度特點(diǎn)對(duì)地球空間現(xiàn)象和實(shí)體不同尺度形態(tài)、范圍、細(xì)節(jié)等進(jìn)行了表達(dá)和反映。

尺度越小，表達(dá)的現(xiàn)實(shí)目標(biāo)就更精細(xì)；尺度越大，表達(dá)會(huì)更宏觀和概闊。尺度操作內(nèi)，主要經(jīng)歷的過程是對(duì)時(shí)空數(shù)據(jù)從精細(xì)到粗略的計(jì)算、變換、概括、綜合。

（三）時(shí)空數(shù)據(jù)時(shí)間特點(diǎn)

時(shí)空數(shù)據(jù)不但存在空間拓?fù)潢P(guān)系，同時(shí)還存在一定的時(shí)態(tài)關(guān)系。時(shí)空數(shù)據(jù)存在周期性，時(shí)空對(duì)象會(huì)對(duì)產(chǎn)生、發(fā)展和消亡等階段實(shí)現(xiàn)經(jīng)歷，生命周期中的時(shí)空數(shù)據(jù)有效。時(shí)空數(shù)據(jù)內(nèi)時(shí)間是存在一定的周期性和規(guī)律性，并且在時(shí)間變化內(nèi)遵循著一定的規(guī)律。

二、游客流量數(shù)據(jù)的時(shí)空規(guī)律

在我國旅游行業(yè)的不斷發(fā)展中，時(shí)空分布模式是旅游市場(chǎng)的關(guān)鍵特征，能夠反映出市場(chǎng)需求特點(diǎn)，并且可以針對(duì)旅游地開發(fā)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和旅游經(jīng)濟(jì)效益的改善實(shí)現(xiàn)反映。隨著旅游業(yè)發(fā)展，時(shí)空分布模式成為了旅游市場(chǎng)上最重要的特征，可以對(duì)市場(chǎng)進(jìn)行充分的反映。要想擴(kuò)展旅游市場(chǎng)就需要對(duì)旅游市場(chǎng)的時(shí)空分布模式進(jìn)行詳細(xì)的研究。

（一）時(shí)間分布規(guī)律

研究旅游流量時(shí)間分布規(guī)律，其中包含著旅游地游客數(shù)量、接待人數(shù)、等流量數(shù)據(jù)變化、年、季、日旅游經(jīng)營變化等多種特點(diǎn)，這些都是是更好的規(guī)劃旅游地、管理景區(qū)的前提條件。大量流量信息時(shí)間分布會(huì)受到不同季節(jié)的影響，季節(jié)變化規(guī)律表示客流量的年變化。就時(shí)間上來看屬于短期變化，充分反映出季節(jié)旅游資源開發(fā)特點(diǎn)，并且可以反映旅游業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益在一年當(dāng)中的波動(dòng)。年季節(jié)的變化規(guī)律指的是客流量以年為單位的年度變化情況，在時(shí)間段上來看，是長期的變化?？梢詫?duì)旅游業(yè)的整體水平進(jìn)行反映。

（二）空間分布規(guī)律

客流量、等流量數(shù)據(jù)、客流量數(shù)據(jù)空間分布可以被旅游地旅游價(jià)值、可進(jìn)入性、客源同旅游地的距離、居民的出游能力和醫(yī)院、旅游地存在的不同障礙等多種因素的影響，并且還存在一定的衰減規(guī)律。旅游地流量的時(shí)空和經(jīng)濟(jì)中存在著固定特點(diǎn)，這一特點(diǎn)同樣存在于歷史悠久、發(fā)展成熟的旅游地上。新興旅游初期發(fā)展中，該種規(guī)律以及變化是十分明顯的?？梢杂行Т龠M(jìn)旅游業(yè)流量時(shí)空規(guī)律和變化，是發(fā)展旅游地的前提。

三、時(shí)空數(shù)據(jù)模型

首先要對(duì)描述時(shí)空系統(tǒng)形式進(jìn)行表達(dá)，時(shí)空對(duì)象代表的是時(shí)空數(shù)據(jù)模型內(nèi)的語義對(duì)象，語義上對(duì)自身特征進(jìn)行標(biāo)識(shí)，不具有特定時(shí)間、空間狀態(tài)等的緊密聯(lián)系。時(shí)空對(duì)象表示對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)體抽象，其中主要有對(duì)象標(biāo)識(shí)符、屬性數(shù)據(jù)等。假如集合OBJ={}表示了時(shí)空系統(tǒng)內(nèi)全部對(duì)象集合； SPACE為失控系統(tǒng)中空間定義范疇； TIME所表示系統(tǒng)內(nèi)的時(shí)間定義范圍，那么時(shí)空系統(tǒng)就可以表示為{}元素指的是對(duì)象在時(shí)間存在空間上，如圖1。

支持時(shí)空特點(diǎn)的數(shù)據(jù)和模型多種多樣，經(jīng)過對(duì)大量的研究結(jié)果和文獻(xiàn)實(shí)行綜合分析之后，得出了下面幾種模型：

（一）立方體模型

在集合立體圖像基礎(chǔ)上對(duì)二維圖形的時(shí)間維發(fā)展整合進(jìn)行標(biāo)示，對(duì)世界的各個(gè)平面位置在時(shí)間中的變化進(jìn)行表達(dá)，標(biāo)記時(shí)間為空間坐標(biāo)點(diǎn)位置。在數(shù)據(jù)量不斷變多的進(jìn)程下，立方體操作會(huì)更加復(fù)雜。在建立文件基礎(chǔ)上，時(shí)間標(biāo)記自身是多余的。

（二）連續(xù)快照模型

大量數(shù)據(jù)狀態(tài)集合可以對(duì)全部的空間狀態(tài)實(shí)現(xiàn)反映。這一模型可以標(biāo)記有效時(shí)間在全部空間狀態(tài)上，并且可以保存全部發(fā)生以及未發(fā)生變化的特征。該模型將會(huì)出現(xiàn)十分多的額外數(shù)據(jù)。且不能對(duì)單一時(shí)空對(duì)象進(jìn)行表示，同樣會(huì)難以表示時(shí)間和空間對(duì)象的關(guān)系。

（三）基態(tài)修正模型

存儲(chǔ)在某時(shí)間點(diǎn)數(shù)據(jù)狀態(tài)，以及相對(duì)的基態(tài)的變化量。只可能存在時(shí)間發(fā)生和對(duì)象出現(xiàn)變化中，才能夠?qū)⒆兓瘮?shù)據(jù)保存于系統(tǒng)中，時(shí)態(tài)分辨率刻度、事件、對(duì)象出現(xiàn)多種變化時(shí)刻都全部對(duì)應(yīng)著很不容易處理給定時(shí)刻的時(shí)空對(duì)象空間關(guān)系，檢索很久之前的狀態(tài)，基本上能夠?qū)崿F(xiàn)全部歷史狀態(tài)閱讀操作，只是效率比較低。

（四）時(shí)空復(fù)合模型

將每一次的獨(dú)立疊加操作轉(zhuǎn)化為每一次的合成疊加，在累計(jì)后出現(xiàn)了最小變化單元，基于這一單元構(gòu)建圖形文件，對(duì)歷史文件實(shí)行記錄，數(shù)據(jù)間的相互聯(lián)系能夠?qū)r(shí)空特征進(jìn)行表達(dá)，最小變化單元為空間范圍中最大同質(zhì)單元。結(jié)合時(shí)間內(nèi)的各種不同空間以及時(shí)間狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)地理實(shí)體的碎分。在多次變化后形成了大量碎片。

（五）時(shí)空對(duì)象模型

合并時(shí)間維實(shí)，并且正交二維空間后，將現(xiàn)實(shí)世界作為一系列包含時(shí)空具體的對(duì)象。時(shí)空原子是時(shí)空內(nèi)存在一定性質(zhì)的最大同質(zhì)單元。時(shí)空對(duì)象是變化著的，因此只能夠表示獨(dú)立具體和線性時(shí)間結(jié)構(gòu)的突然變化。時(shí)間空間漸進(jìn)變化內(nèi)不能在時(shí)空對(duì)象模型基礎(chǔ)上顯示出沒有進(jìn)行描繪的，變遷和過程概念。

四、旅游客流量的面對(duì)對(duì)象時(shí)空數(shù)據(jù)模型

（一）面向?qū)ο蠓?/p>

面向?qū)ο蠓ú捎眠\(yùn)用對(duì)象、類、繼承、多態(tài)性概念等模型實(shí)行構(gòu)建。它的基本思想是在顯示的世界內(nèi)基于客觀事物，并且在模型的構(gòu)造中采用人類的自然思維方式，其描述是在面對(duì)對(duì)象內(nèi)以及類型對(duì)象下進(jìn)行的，在類的引用和創(chuàng)建對(duì)象中，以數(shù)據(jù)模型為基本單位，這些對(duì)象和現(xiàn)實(shí)內(nèi)的各種事物是相互對(duì)應(yīng)的，其屬性和操作對(duì)事物靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了操作。

（二）對(duì)象模型

面對(duì)對(duì)象模型內(nèi)，其中的基本元素有類、類與類的關(guān)系、對(duì)象等。其中對(duì)象和現(xiàn)實(shí)世界的獨(dú)立以及分離實(shí)體相互對(duì)應(yīng)，類所描述的是對(duì)象的抽象，對(duì)象是指類的實(shí)例。類與類之間一般是有著一定的關(guān)聯(lián)、概括、依賴、聚集關(guān)系。每個(gè)類都是一個(gè)屬性集合，每個(gè)屬性代表著類對(duì)象的具體特征。屬性代表著需要處理數(shù)據(jù)，操作對(duì)數(shù)據(jù)描述了具體處理方法。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模型中，其最重要的是抽象對(duì)象和操作。它需要具備表達(dá)復(fù)雜對(duì)象和相互關(guān)系的能力。數(shù)據(jù)模型內(nèi)主要存在著四種對(duì)象：泛化、特化、聚合、聯(lián)合。面對(duì)對(duì)象來講，泛化和特化抽象都會(huì)形成對(duì)象間的一般特殊關(guān)系，聚集和聯(lián)合抽象形成對(duì)象間的整體以及部分之間的聯(lián)系。面向?qū)ο髷?shù)據(jù)模中的四種抽象操作對(duì)空間實(shí)體和聯(lián)系實(shí)現(xiàn)了模型化。

（三）面向?qū)ο蟮臅r(shí)空數(shù)據(jù)模型

該數(shù)據(jù)模型主要存在與時(shí)空立方體、基態(tài)修正、時(shí)空復(fù)合、時(shí)間快照等模型中。各種模型時(shí)態(tài)實(shí)現(xiàn)的過程中會(huì)表現(xiàn)出兩種形式，一種是將時(shí)間納入時(shí)間維歸入模型內(nèi)，另一種是將時(shí)間作為其內(nèi)部屬性。本文中使用的是后者，時(shí)空數(shù)據(jù)模型通常會(huì)表示成在其中，ID代表的是對(duì)象標(biāo)識(shí)，是唯一可以實(shí)行標(biāo)識(shí)的時(shí)空對(duì)象；表示在時(shí)間變化的非空間屬性內(nèi)；Spatial（t）表示對(duì)象時(shí)間屬性，在對(duì)象產(chǎn)生中會(huì)出現(xiàn)一定的反應(yīng)，出現(xiàn)狀態(tài)和生命歷程消亡的改變，有效時(shí)間Tv以及事物時(shí)間Td為正交的；Actions代表的是對(duì)對(duì)象實(shí)施的相應(yīng)操作，其中有定義對(duì)象時(shí)間、空間、屬性的運(yùn)算和操作，同類對(duì)象與不同類對(duì)象間會(huì)存在一定聯(lián)系，這樣會(huì)造成對(duì)象數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)更緊密。

五、小結(jié)

本文在當(dāng)前時(shí)空數(shù)據(jù)模型狀況和旅游行業(yè)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，研究了現(xiàn)有的集中建立時(shí)空數(shù)

據(jù)模型經(jīng)常使用方法，對(duì)比運(yùn)用面向?qū)ο髸r(shí)空對(duì)象模型和傳統(tǒng)方法，符號(hào)系統(tǒng)更清楚、簡潔，在可以被理解的基礎(chǔ)上，減少了細(xì)節(jié)層次，有效降低了生成數(shù)據(jù)模式的復(fù)雜性，模型可以為時(shí)空信息的獲得提供便利，同時(shí)也是建立的模型更加容易被理解和維護(hù)。

（作者單位：信陽師范學(xué)院城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院）