基于GIS的中國歷史飲食文化演變系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

王建 石嘉磊 王澤豪

摘 ?要： 中國飲食文化經(jīng)過數(shù)千年的發(fā)展，形成了以漢族飲食為主流的民族特色，蘊(yùn)含著多樣的文化內(nèi)涵。為了充分了解飲食文化的各個(gè)方面，利用GIS的空間信息管理功能、SSM框架集、MySQL數(shù)據(jù)庫等關(guān)鍵技術(shù)，將其引入飲食文化數(shù)字化建設(shè)中，設(shè)計(jì)建立中國飲食文化信息數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)對(duì)中國飲食文化基本情況的空間分布和時(shí)空演變的展示。該系統(tǒng)同時(shí)能提供對(duì)中國飲食文化信息的存儲(chǔ)管理、檢查查詢和統(tǒng)計(jì)分析等功能。從地理空間視角切入，以可視化的形式展現(xiàn)中國飲食文化涉及的飲食風(fēng)味、烹飪技法、餐飲習(xí)俗、餐具使用等分布狀況和時(shí)空演變，從新的視角設(shè)計(jì)歷史文化平臺(tái)來促進(jìn)民族傳統(tǒng)的研究。

關(guān)鍵詞： GIS技術(shù);中國飲食文化;民族傳統(tǒng);文化演變

中圖分類號(hào)： TP311 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A ? ?DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.08.021

本文著錄格式：王建，石嘉磊，王澤豪，等. 基于gis的中國歷史飲食文化演變系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 軟件，2020，41（08）：69-72

【Abstract】： After thousands of years of development， the Chinese food culture has formed the national characteristics with Han food as the mainstream， and contains diverse cultural connotations. In order to fully understand the various aspects of food culture， the use of GIS's spatial information management function， SSM framework set， MySQL database and other key technologies， introduce it into the digital construction of food culture， design and establish a Chinese food culture information database， to achieve basic food culture in China The display of the spatial distribution and spatial and temporal evolution of the situation. The system can also provide functions such as storage management， inspection and query， and statistical analysis of Chinese food culture information. From the perspective of geographic space， visualize the distribution and spatial and temporal evolution of Chinese food culture， including food flavors， cooking techniques， catering customs， and tableware usage. Design a historical and cultural platform from a new perspective to promote the study of national traditions.

【Key words】： GIS technology; Chinese food culture; National tradition; Cultural evolution

0 ?引言

中華民族有著五千年的歷史，飲食文化作為其中的重要組成部分，不僅折射了朝代更迭的繁榮與落寞，而且也演變成為了一個(gè)民族生生不息的靈魂與支柱[1]。在中國，民以食為天。孫中山曾寫道：“中國近代文明進(jìn)步，事事皆落人之后，唯飲食一道之進(jìn)步，至今尚為文化各國所不及。中國所發(fā)現(xiàn)之食物，固大勝于歐美;中國烹調(diào)法之精良，又非歐美所可并駕[2]?！苯?jīng)過幾千年的發(fā)展積淀，中國的飲食文化不僅僅是食物和烹調(diào)技法等，其衍生出的禁忌規(guī)矩、文化內(nèi)涵更是快餐文化無法比擬的。中國飲食文化涉及諸多方面，可以從烹飪技法、地域影響、民族特色、食品餐具、消費(fèi)水平、民俗制度等多種角度進(jìn)行分類，展示豐富的文化品味，體現(xiàn)各具特色的使用價(jià)值，異彩紛呈[3]。

地理信息系統(tǒng)（GIS，Geographic Information System）是以采集、存儲(chǔ)、管理、分析、描述和應(yīng)用整個(gè)或部分地球表面與空間地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)[4]。結(jié)合GIS技術(shù)強(qiáng)大空間數(shù)據(jù)管理和多元空間交互式分析能力，近年來在多學(xué)科領(lǐng)域研究中得到廣泛的實(shí)踐應(yīng)用，尤其是在歷史、文化地理學(xué)領(lǐng)域[5]。從地理與歷史雙重視角出發(fā)，提出并設(shè)計(jì)了一種基礎(chǔ)的、通用的歷史GIS數(shù)據(jù)模型，探討了該數(shù)據(jù)模型的時(shí)空對(duì)象組成、屬性以及相互間的關(guān)系[6];GIS技術(shù)在農(nóng)業(yè)研究中和歷史、文化地理領(lǐng)域里的應(yīng)用[7]。GIS與歷史大數(shù)據(jù)結(jié)合，已成為數(shù)字文化研究的趨勢(shì)。歷史地理信息系統(tǒng)建設(shè)是信息化時(shí)代學(xué)術(shù)發(fā)展的要求，也是歷史研究向縱深方向拓展的體現(xiàn)[8]。

基于GIS的中國歷史飲食文化演變系統(tǒng)通過對(duì)傳統(tǒng)美食及其原材料的種植分布特征的對(duì)中國飲食文化發(fā)展進(jìn)行分析，從而直觀地呈現(xiàn)出中國不同地區(qū)、不同朝代的飲食風(fēng)味、烹飪技法、典型菜肴，引進(jìn)農(nóng)作物的傳入軌跡、種植面積、產(chǎn)量，以及由飲食衍出的餐具文化、風(fēng)俗禮儀、文化內(nèi)涵等相關(guān)信息。利用數(shù)字化信息技術(shù)提供一個(gè)可視化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)飲食發(fā)展涉及的諸多方面的準(zhǔn)確查詢、分析、展示、講解，便捷、直觀地幫助我們了解和傳承博大精深的中國傳統(tǒng)飲食文化。

1 ?需求分析與系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1 ?需求分析

中國飲食文化源遠(yuǎn)流長、博大精深，發(fā)展成果涉及不同地區(qū)飲食習(xí)俗、菜肴風(fēng)味、烹飪技法、餐具餐桌禮儀、作物傳入等文化信息，具有鮮明的民族特色。GIS最為突出的功能是對(duì)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析的功能，包括對(duì)空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)的采集、測(cè)量分類、處理、各種分析工作和決策支持等。它能夠在計(jì)算機(jī)的支持下，實(shí)現(xiàn)對(duì)各種數(shù)據(jù)和信息的精確快速的處理和分析[9]。為將有關(guān)飲食文化的空間信息以可視化的形式展示出來，通過GIS技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了中國飲食文化分析系統(tǒng)，既提供檢索查詢功能實(shí)現(xiàn)對(duì)飲食文化屬性信息的了解，設(shè)計(jì)分析功能結(jié)合地圖要素展示作物傳播種植的發(fā)展進(jìn)程;又能提供菜肴做法、烹飪技巧的相關(guān)講解，實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)烹飪美食的做法掌握以及用戶之間的交流互動(dòng)。并建立空間數(shù)據(jù)庫管理飲食文化地理信息，從而更加便捷、直觀的對(duì)飲食文化發(fā)展情況的進(jìn)行查詢。

1.2 ?系統(tǒng)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)

基于GIS的中國歷史飲食文化演變系統(tǒng)采用B/S（瀏覽器/服務(wù)器）體系結(jié)構(gòu)。前端開發(fā)使用目前主流的Vue框架，并使用axios技術(shù)實(shí)現(xiàn)前后端交互，后端使用MVC（模型（model）-視圖（view）-控制器（controller）設(shè)計(jì)范式，由java的SSM（spring，spring MVC，mybat）架構(gòu)進(jìn)行開發(fā)和實(shí)現(xiàn)前后端分離，使用nginx技術(shù)實(shí)現(xiàn)反向代理和負(fù)載均衡。通過Tomcat和ArcGIS server應(yīng)用服務(wù)器實(shí)現(xiàn)服務(wù)發(fā)布。為了提高數(shù)據(jù)源可靠性和適用性，系統(tǒng)采用MySQL數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)總體架構(gòu)圖如圖1所示。

2 ?系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

基于GIS的中國歷史飲食文化演變系統(tǒng)管理目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)中國傳統(tǒng)飲食文化發(fā)展的歷史進(jìn)程進(jìn)行分析，利用數(shù)字化信息技術(shù)提供一個(gè)可視化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)便捷、直觀的對(duì)歷史飲食文化演變的查詢了解?；趯?duì)系統(tǒng)需求分析，系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)中規(guī)劃了8個(gè)功能模塊，包括基礎(chǔ)功能、綜合查詢、尋找美食、專題分析、熱點(diǎn)講解、工具、系統(tǒng)管理、網(wǎng)址鏈接。具體功能劃分如圖2所示。

（1）基礎(chǔ)功能模塊

基礎(chǔ)功能模塊主要分為用戶或管理員注冊(cè)登錄、地點(diǎn)定位、地圖縮放、圖層變換、以及地圖展示等基礎(chǔ)功能。

（2）綜合查詢模塊

綜合查詢模塊主要分為八大菜系查詢、傳入作物查詢、作物種植查詢、以及餐飲文化禮儀查詢。

1）八大菜系查詢

對(duì)于八大菜系查詢，可根據(jù)地理位置，菜系名稱等信息了解某一種菜的詳細(xì)信息。

2）傳入作物查詢

對(duì)于傳入作物查詢，可按照時(shí)間進(jìn)程、區(qū)域、品種、以及食用方式的查詢方式進(jìn)行查詢。特別是在品種欄，可輸入目標(biāo)作物類型如蔬菜、水果、糧食等按類別進(jìn)行分類查找。

3）作物種植統(tǒng)計(jì)查詢

對(duì)于作物種植統(tǒng)計(jì)查詢，本系統(tǒng)對(duì)地區(qū)近幾年作物種植情況如玉米、大豆、小麥等提前進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，在用戶指定具體查詢對(duì)象后可顯示作物種植面積、收成等屬性概況。

4）餐飲文化禮儀查詢

對(duì)于餐飲文化禮儀查詢，可提供飲食習(xí)慣、菜肴風(fēng)味、烹飪技法、餐桌禮儀幾種選項(xiàng)供用戶查詢，以了解歷史飲食文化演變系統(tǒng)的具體體現(xiàn)。

（3）尋找美食模塊

對(duì)于尋找美食模塊，用戶只需輸入始發(fā)地和目的地，有公路和鐵路兩種出行方式，為用戶生成兩地區(qū)之間的導(dǎo)航線路、路程距離、所需時(shí)間、價(jià)格等出行信息。

（4）專題分析模塊

專題分析模塊主要分為傳入作物分布聚集分析、氣候適宜性作物分析、作物類別結(jié)構(gòu)分析三個(gè)專題 分析。

1）傳入作物分布聚集分析

對(duì)于傳入作物聚集分布分析，以熱力圖的形式展示地區(qū)傳入作物種植地區(qū)，同時(shí)以點(diǎn)密度實(shí)現(xiàn)不同種類作物的種植區(qū)域，得到傳入作物的分布聚集情況。

2）氣候適宜性作物分析

對(duì)于氣候適宜性作物分析，可根據(jù)降雨量分布圖、氣溫分布圖，再疊加作物種植圖層對(duì)不同地區(qū)作物種植與氣候適宜性進(jìn)行分析，得到氣候條件對(duì)作物種植的影響。

3）作物類別結(jié)構(gòu)分析

對(duì)于作物類別結(jié)構(gòu)分析，此專題分析圖展示出各省地區(qū)作物種植類別、組成結(jié)構(gòu)，運(yùn)用餅狀圖對(duì)用戶所選取地區(qū)進(jìn)行作物類別結(jié)構(gòu)分析，得到所選地區(qū)作物種植數(shù)量、所占比例等信息。

4）飲食文化影響分析

對(duì)于飲食文化影響分析，由中國不同時(shí)期的外來作物對(duì)不同地域的飲食風(fēng)味、文化習(xí)俗所產(chǎn)生的影響，進(jìn)行分析得出結(jié)論。

（5）熱點(diǎn)講解模塊

統(tǒng)計(jì)分析模塊主要分為菜肴烹飪講解、特色美食分享兩個(gè)方面。

1）菜肴烹飪講解

對(duì)于菜肴烹飪講解，系統(tǒng)提供美食菜肴的烹飪視頻供用戶學(xué)習(xí)，以及蔬菜作物的不同做法可以了解。

2）特色美食分享

對(duì)于特色美食分享，系統(tǒng)分享各地的美食小店、特色小吃視頻給用戶了解，為用戶出行旅游提供快捷美食尋找。

（6）工具模塊

工具模塊為系統(tǒng)使用時(shí)提供清除要素、地圖還原、距離測(cè)量、面積測(cè)量等四個(gè)快捷工具，為用戶使用系統(tǒng)提供方便。

（7）系統(tǒng)管理模塊

系統(tǒng)管理模塊分為信息錄入、視頻發(fā)布兩個(gè)方面，是系統(tǒng)管理員登錄系統(tǒng)后可使用的功能。

1）信息錄入

對(duì)于信息錄入功能，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)作物信息內(nèi)容的更新，及時(shí)補(bǔ)充系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

2）視頻發(fā)布

對(duì)于視頻發(fā)布功能，為用戶提供當(dāng)下熱點(diǎn)美食的視頻，方便用戶探索美食小吃。

（8）網(wǎng)頁鏈接模塊

網(wǎng)頁鏈接模塊提供中國農(nóng)業(yè)網(wǎng)、中國食品網(wǎng)、中國旅游網(wǎng)等網(wǎng)站，方便用戶便捷跳轉(zhuǎn)網(wǎng)站了解信息。

3 ?系統(tǒng)開發(fā)與實(shí)現(xiàn)

3.1 ?開發(fā)環(huán)境

根據(jù)當(dāng)前軟硬件資源，基于GIS的中國歷史飲食文化演變系統(tǒng)采用B/S了體系結(jié)構(gòu)。使用arcgis系列產(chǎn)品組織與管理空間數(shù)據(jù)。系統(tǒng)前端采用具解譯性、動(dòng)態(tài)性、跨平臺(tái)性等特點(diǎn)的JavaScript語言，后端采用具有面向?qū)ο?、跨平臺(tái)性、安全與健壯性的的JAVA語言編寫。使用arcgis desktop對(duì)矢量圖層進(jìn)行編輯、坐標(biāo)系和投影設(shè)置，并將在arcgis desktop中將生成的數(shù)據(jù)發(fā)布到本地服務(wù)器中的Arcgis server中。系統(tǒng)具體實(shí)現(xiàn)條件如表1所示。

3.2 ?系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)

3.2.1 ?基礎(chǔ)功能

本系統(tǒng)的基礎(chǔ)功能有用戶登錄、注冊(cè)、地圖瀏覽、圖層切換、地圖縮放、增刪數(shù)據(jù)等，通過系統(tǒng)主頁面展示效果，使用戶輕松快捷登錄，并獲取自己所需的信息。

3.2.2 ?查詢功能

查詢功能主要有八大菜系查詢、傳入作物查詢、作物種植查詢、以及餐飲文化禮儀查詢等。用戶使用查詢功能可查詢到八大菜系的發(fā)展過程，傳入作物引申出來的美食以及農(nóng)作物種植等相關(guān)信息，并通過簡(jiǎn)潔的圖表呈現(xiàn)給用戶以達(dá)到簡(jiǎn)介、易懂的可視化展示。對(duì)于對(duì)比性較強(qiáng)的數(shù)據(jù)可以根據(jù)不同類型的數(shù)據(jù)特征，由柱狀圖、餅狀圖、點(diǎn)密度圖等專題圖的方式直觀展示。根據(jù)使用者選取的限制條件，篩選出符合用戶需求的菜肴、餐飲文化等信息。

3.2.3 ?分析功能

系統(tǒng)獲取到用戶輸入的條件例如時(shí)間節(jié)點(diǎn)、地域、作物，氣候等，利用泰森多邊形、緩沖區(qū)分析、空間信息量算、 疊加分析等方式進(jìn)行空間分析。比如說在選定范圍內(nèi)利用緩沖區(qū)分析查詢范圍覆蓋內(nèi)的作物，分析各個(gè)不同地區(qū)的菜肴風(fēng)味，以及從外引進(jìn)傳入的作物等信息分析。

4 ?結(jié)論

本系統(tǒng)基于GIS技術(shù)，以中國飲食文化相關(guān)屬性信息作為數(shù)據(jù)，對(duì)中國飲食文化進(jìn)程進(jìn)行研究分析，設(shè)計(jì)開發(fā)了中國飲食文化分析系統(tǒng)，為了解具有民族特色的飲食文化提供一個(gè)可視化平臺(tái)。用戶可通過本系統(tǒng)方便快捷地檢索查詢中國飲食文化的基礎(chǔ)信息及其地理特征分布，實(shí)現(xiàn)了文化屬性信息在地理空間上可視化的展現(xiàn)。同時(shí)基于數(shù)據(jù)庫技術(shù)建立中國飲食文化信息數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)了文化屬性信息的數(shù)據(jù)化存儲(chǔ) ?與管理，為民族特色文化實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化展示提供了新的思路。

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