GIS 在國內(nèi)外旅游空間分析中的應(yīng)用研究綜述

李會琴，郭亭宏，謝雪蓮

（中國地質(zhì)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，湖北 武漢430074）

地理信息系統(tǒng)（Geo-graphic Information System,GIS）是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)軟件和硬件的支持下，對空間相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、輸入、管理、編輯、查詢、分析、模擬和現(xiàn)實(shí)，采用空間模型分析方法適時提供多種空間和動態(tài)信息，從而為地理研究和決策服務(wù)而建立起來的計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)[1]。1963年，加拿大專家Tomlison RF 提出“地理信息系統(tǒng)”的概念，并與1971年建立加拿大地理信息系統(tǒng)（CGIS），用于自然資源的管理。1998年美國副總統(tǒng)戈?duì)柭氏忍岢觥皵?shù)字地球”的概念，從而掀起GIS 應(yīng)用研究的高潮[2]。隨著GIS 在社會需求與應(yīng)用的日趨廣泛，GIS 從一門專業(yè)技術(shù)發(fā)展成為一門獨(dú)立的新興學(xué)科，在智慧旅游信息化時代，旅游業(yè)的發(fā)展須借助GIS 在處理海量空間地理數(shù)據(jù)上的優(yōu)勢，發(fā)揮其在智慧景區(qū)建設(shè)、智慧旅游服務(wù)平臺建設(shè)中的優(yōu)勢。

通過對文獻(xiàn)的閱讀與梳理，筆者發(fā)現(xiàn)美國學(xué)者Berry 于1991年對美國原始海島的旅游規(guī)劃研究是GIS 在旅游業(yè)中的最早應(yīng)用[3]。而我國GIS 建設(shè)從20世紀(jì)80年代開始迄今也取得了顯著成果[4]，GIS 在旅游資源空間分布[5]、區(qū)域旅游經(jīng)濟(jì)空間分析[6]、旅游規(guī)劃制圖[7]、旅游線路制定[8]等方面發(fā)揮了巨大的功效。目前學(xué)者們對GIS 應(yīng)用于選址[9]、城市綠化[10]、國內(nèi)旅游業(yè)發(fā)展[11]等方面做過綜述，而對GIS 在旅游空間分析中的應(yīng)用研究綜述尚不多見。旅游空間分析是GIS發(fā)揮決策功能的重要部分，也是智慧旅游不可或缺的基礎(chǔ)。本文著重分析2000年至2019年以來，國內(nèi)GIS技術(shù)在旅游資源空間分析、旅游交通網(wǎng)絡(luò)及景區(qū)可達(dá)性、區(qū)域旅游空間分析和國外GIS 技術(shù)在旅游者行為空間分析、生態(tài)適宜性空間分析、旅游目的地空間分析等多個方面的應(yīng)用研究進(jìn)行綜述，并對GIS 空間分析技術(shù)進(jìn)行展望，以期更好地推動GIS 在旅游業(yè)中更廣泛應(yīng)用，發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢與管理優(yōu)勢。

1 文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)分析

本文主要以中國期刊全文數(shù)據(jù)庫（CNKI）和Web of Science 數(shù)據(jù)庫為檢索平臺，以檢索到的期刊文章為分析對象，進(jìn)一步探討地理信息系統(tǒng)（GIS）在旅游空間中的應(yīng)用研究。在相應(yīng)數(shù)據(jù)庫選擇時，按照“主題”鍵入“GIS”、“旅游空間分析”等詞進(jìn)行檢索，將時間段界定為2000～2019，在不同檢索項(xiàng)下整理出了GIS 技術(shù)在旅游空間分析中的應(yīng)用情況。通過整理，剔除報(bào)紙、碩博論文等無關(guān)文章，最終共獲取780 篇文獻(xiàn)，其中中文599 篇，英文181 篇（見圖1）。通過對標(biāo)題、摘要、關(guān)鍵詞等信息進(jìn)行篩選后共得到文獻(xiàn)121 篇，含中文86 篇，英文35 篇（見表1，表2）。從趨勢上來看，國內(nèi)外發(fā)展趨勢都呈現(xiàn)出遞增趨勢，且國內(nèi)增長速度高于國外增長速度。對篩選后的121 篇文獻(xiàn)進(jìn)行整理分析，從文獻(xiàn)數(shù)量和研究方法來看，GIS 在旅游空間分析中的應(yīng)用研究呈現(xiàn)多元化發(fā)展趨勢。從研究重點(diǎn)來看，國內(nèi)外應(yīng)用研究各有側(cè)重點(diǎn)，國內(nèi)主要研究內(nèi)容包括旅游資源空間分析、旅游交通網(wǎng)絡(luò)空間分析、旅游景區(qū)景點(diǎn)空間分析、區(qū)域旅游空間分析，其中區(qū)域旅游空間分析主要是指區(qū)域旅游經(jīng)濟(jì)空間差異分析、區(qū)域旅游空間關(guān)聯(lián)分析等。國外主要研究內(nèi)容包括生態(tài)適宜性空間分析、旅游目的地空間分析、旅游者空間行為分析等。

圖1 GIS 在國內(nèi)外旅游空間分析中的應(yīng)用研究文獻(xiàn)檢索統(tǒng)計(jì)（2000～2019）

表1 GIS 在國內(nèi)旅游空間分析中的應(yīng)用與研究文獻(xiàn)數(shù)量（篩選后）單位：篇

表2 GIS 在國外旅游空間分析中的應(yīng)用與研究文獻(xiàn)數(shù)量（篩選后）單位：篇

2 國內(nèi)研究進(jìn)展

2.1 旅游資源空間分析

GIS 在旅游資源空間分析中主要用來探索旅游資源空間分布特點(diǎn)、形成原因及其影響因素。將GIS 應(yīng)用于旅游空間布局，為旅游資源空間布局的定量研究提供了準(zhǔn)確、可行的方法。從研究內(nèi)容來看，苗紅等[12]發(fā)現(xiàn)西北民族地區(qū)“非遺”旅游資源有“六簇一帶”的空間分布格局和相對分散的特點(diǎn)；林巧鶯[13]得出泉州市宗教旅游空間聚集性較強(qiáng)的結(jié)論；楊霞等[14]發(fā)現(xiàn)廣西省不同體育旅游資源空間分布密度以“崇左—南寧—來賓—桂林”為割線，以北為資源熱點(diǎn)區(qū)，以南為冷點(diǎn)區(qū)；樊昊等[15]發(fā)現(xiàn)我國石窟旅游資源有集中程度高、區(qū)域間的離散度高、省際間不平衡指數(shù)高、呈線性和輻射性分布等特征。

從研究方法上看，吳必虎等[16]利用GIS 最鄰近指數(shù)分析得出我國世界遺產(chǎn)地呈凝聚型分布；吳亞娜等[17]利用最近鄰指數(shù)、地理集中指數(shù)、基尼系數(shù)、均衡比系數(shù)等技術(shù)發(fā)現(xiàn)海南省旅游發(fā)展吸引力較大的旅游資源分布相對集中，呈集群分布模式；陳勤昌等[18]利用全局自相關(guān)分析與核密度分析揭示了中部六省12 項(xiàng)旅游資源為正空間自相關(guān)，分布態(tài)勢呈顯著“高—低”集聚的特征；董燕娜[19]利用地理聯(lián)系率、核密度估計(jì)、緩沖區(qū)分析發(fā)現(xiàn)浙江省旅游資源受自然、文化、交通等因素的影響，呈整體分散、局部聚集的特征?？傮w來說，GIS 對旅游資源空間分布的研究成果較為豐富，研究方法較為成熟。

2.2 旅游交通網(wǎng)絡(luò)空間分析

GIS 在旅游交通網(wǎng)絡(luò)空間分析應(yīng)用中，主要研究內(nèi)容包括旅游交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、旅游交通網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與旅游流、景區(qū)通達(dá)度之間存在的結(jié)構(gòu)性矛盾及優(yōu)化對策、旅游交通與旅游經(jīng)濟(jì)的關(guān)聯(lián)性分析、旅游交通空間結(jié)構(gòu)優(yōu)化、旅游交通的變化對客源空間結(jié)構(gòu)造成的影響等。在研究方法上，利用網(wǎng)絡(luò)分析，張興平等[20]針對杭州市西山路存在的結(jié)構(gòu)性矛盾提出了對一般交通與旅游交通進(jìn)行分流的優(yōu)化對策；將最鄰近指數(shù)與旅游需求引力模型結(jié)合，戴學(xué)軍等[21]得出不同時間段對旅游交通變化驅(qū)動下，惠州市龍門縣旅游客源市場空間結(jié)構(gòu)擴(kuò)展方向基本與交通變化路徑一致的結(jié)論；利用拓?fù)浜投攘康目臻g分析方法，王恒等[22]發(fā)現(xiàn)大連市旅游交通網(wǎng)絡(luò)有回路性較好、連通性不高、但連通度較高的特征；利用網(wǎng)絡(luò)空間分析、引力模型、加權(quán)平均旅行時間的方法，陳剛等[23]得出湖北省旅游交通可達(dá)性與旅游經(jīng)濟(jì)聯(lián)系量相關(guān)性明顯，其組合狀況在空間上呈漸進(jìn)式階梯狀的空間分布特征?？傮w來說，GIS 在旅游交通網(wǎng)絡(luò)空間分析中，研究內(nèi)容較為全面，研究旅游交通網(wǎng)絡(luò)空間的方法雖比研究旅游資源空間分析的方法少，但均比較成熟。

2.3 旅游景區(qū)景點(diǎn)空間分析

運(yùn)用GIS 分析旅游景點(diǎn)的空間分布特征是GIS 空間分析的又一重要內(nèi)容。從研究內(nèi)容上看，主要有A級旅游景區(qū)的空間分布規(guī)律、旅游景區(qū)空間分布的影響因素[24]、旅游景區(qū)空間結(jié)構(gòu)分析及優(yōu)化等內(nèi)容。從研究方法上看，朱殊慧等[25]利用核密度分析、熱點(diǎn)分析、最鄰近指數(shù)得出貴州省A 級旅游景區(qū)的空間分布模式表現(xiàn)為由點(diǎn)狀到帶狀再到點(diǎn)狀；潘竟虎等[26]利用樣方分析、最近鄰距離指數(shù)、基尼系數(shù)、分布均勻度和熱點(diǎn)分析發(fā)現(xiàn)，中國A 級景點(diǎn)呈凝聚分布態(tài)勢，在空間分布上均衡度低；辛龍等[27]利用最鄰近指數(shù)、空間自相關(guān)分析、基尼系數(shù)、地理集中指數(shù)得出新疆水體旅游景區(qū)有空間正相關(guān)性，在空間上呈高—高、低—低和低—高三大集群分布的特征。總的來說，GIS 對旅游景區(qū)景點(diǎn)的空間分析主要集中在旅游景區(qū)景點(diǎn)的空間分布和優(yōu)化上，對A 級旅游景區(qū)的研究較多，研究方法與旅游資源空間分布的研究方法相似。

2.4 區(qū)域旅游空間分析

GIS 對區(qū)域旅游空間分析的研究主要集中在區(qū)域旅游經(jīng)濟(jì)空間差異分析、區(qū)域旅游城市空間關(guān)聯(lián)分析與區(qū)域旅游產(chǎn)業(yè)空間分布等方面。在區(qū)域旅游城市關(guān)聯(lián)度分析中，楊仲元[28]將GIS 空間自相關(guān)分析、網(wǎng)絡(luò)分析與威爾遜模型結(jié)合，發(fā)現(xiàn)對旅游空間關(guān)聯(lián)影響最大的指標(biāo)是城市旅游供給量；張廣海等[29]利用地理聯(lián)系率、核密度分析、地理集中指數(shù)、基尼系數(shù)、不平衡指數(shù)研究254 處國家級休閑農(nóng)業(yè)與鄉(xiāng)村旅游示范縣，發(fā)現(xiàn)示范縣的分布都具有典型的空間集聚特點(diǎn)，且城鎮(zhèn)人口數(shù)量是其空間結(jié)構(gòu)的重要影響因素；黃連云等[30]利用標(biāo)準(zhǔn)橢圓差、資源密度圖和最鄰近指數(shù)得出成都市旅游資源在整體上呈隨機(jī)分布，客源市場集中程度和旅游的季節(jié)性強(qiáng)度較高。

對區(qū)域旅游經(jīng)濟(jì)差異的空間分析主要是將GIS技術(shù)與面板數(shù)據(jù)、ESDA 分析結(jié)合展開研究。利用GIS技術(shù)與ESDA 分析，王昱力等[31]找出2001～2009年甘肅省入境旅游經(jīng)濟(jì)相對發(fā)達(dá)地區(qū)和落后地區(qū)；彭睿娟等[32]發(fā)現(xiàn)2003～2014年甘肅省14個市州的旅游經(jīng)濟(jì)空間差異顯著，且呈“傘”型結(jié)構(gòu)分布；利用面板數(shù)據(jù)與GIS 技術(shù)，吳媛媛等[33]揭示了中國旅游經(jīng)濟(jì)空間格局演變特征及影響因素；張博等[34]發(fā)現(xiàn)我國旅游經(jīng)濟(jì)的核心差異線以“江浙滬—成渝以西”走向，中低差異線以“北、上、廣”三線走向的規(guī)律。

在區(qū)域旅游產(chǎn)業(yè)分布的研究方面，將GIS 空間分析功能與區(qū)位熵理論、產(chǎn)業(yè)集聚競爭態(tài)模型相結(jié)合，江瞳等[35]得出新疆旅游產(chǎn)業(yè)集群區(qū)已形成，且存在明顯的競爭差距的結(jié)論；利用最鄰近指數(shù)從旅游六要素出發(fā)，杜志強(qiáng)等[36]得出常州市旅游產(chǎn)業(yè)呈集聚型分布和各旅游產(chǎn)業(yè)之間空間關(guān)聯(lián)程度較高的結(jié)論?？傮w來說，GIS 對區(qū)域旅游城市關(guān)聯(lián)度與區(qū)域旅游經(jīng)濟(jì)差異和區(qū)域旅游產(chǎn)業(yè)分布的研究成果豐富，研究方法具有針對性。

3 國外研究重點(diǎn)

3.1 旅游地生態(tài)適宜性空間分析

近年來隨著環(huán)境生態(tài)的保護(hù)逐漸得到重視，GIS在旅游地生態(tài)適宜性空間分析中也得到廣泛應(yīng)用。從研究內(nèi)容來看，GIS 在國外旅游地生態(tài)適宜性空間分析的研究內(nèi)容主要有旅游地生態(tài)脆弱性評估、旅游地生態(tài)脆弱區(qū)域的劃定、旅游業(yè)對生態(tài)環(huán)境的影響、國家公園與保護(hù)區(qū)生態(tài)適宜性研究等方面。從研究方法來看，利用IDM 和GIS 空間分析，Habib Alipour[37]提出將旅游氣候風(fēng)險(xiǎn)評估、TCI 的時空分析和氣候保險(xiǎn)作為解決季節(jié)性問題的適應(yīng)性策略；利用GIS 空間分析與德爾菲法，Pan X 等[38]在山區(qū)開發(fā)了健康旅游空間適宜性評價(jià)系統(tǒng)；利用GIS 緩沖區(qū)、空間分析和RS，Xue yu 等[39]對北大港國家公園的生態(tài)脆弱性進(jìn)行了評估，發(fā)現(xiàn)旅游發(fā)達(dá)區(qū)的生態(tài)脆弱性最高。

總的來說，GIS 對國外旅游地生態(tài)適宜性空間分析的研究主要集中于沿海生態(tài)環(huán)境、國家公園、保護(hù)區(qū)，對高寒區(qū)與干旱區(qū)未涉及，研究方法多為GIS 的空間分析功能與其他分析方法相結(jié)合，研究趨勢大好。

3.2 旅游目的地空間分析

從研究內(nèi)容來看，GIS 對旅游目的地的空間分析主要為以下四個方面：一是將GIS 與多媒體相融合，確定旅游城市主要景點(diǎn)的潛力；二是探索旅游活動與其他產(chǎn)業(yè)活動的發(fā)展模式；三是研究旅游景區(qū)景點(diǎn)的空間分布特征；四是研究景觀分布變化特征。從研究方法來看，Juan Carlos García-Palomares 等[40]利用GIS空間統(tǒng)計(jì)分析和Panoramio 上的地理標(biāo)記，對旅游者和當(dāng)?shù)鼐用衽臄z的照片進(jìn)行區(qū)分，分析歐洲八個主要城市的主要旅游景點(diǎn)的潛力；Hui tao 等[41]利用GIS 空間疊加分析和生產(chǎn)—生活—生態(tài)空間的關(guān)系建立了旅游城鎮(zhèn)空間評價(jià)模型——旅游區(qū)域化機(jī)會譜（tsos），發(fā)現(xiàn)麻城旅游產(chǎn)業(yè)空間以山?jīng)_村為核心，呈局部區(qū)域集聚格局，而沿麻陽溪河呈模糊邊緣延伸；Gyehee Lee 等[42]利用GIS 全局自相關(guān)分析和社會網(wǎng)絡(luò)研究2015年FIT數(shù)據(jù)，確定了韓國首爾旅游勝地系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)，并根據(jù)停留時間的長短發(fā)現(xiàn)中心人員的空間分布格局是層次化的。總的來說，GIS 在旅游目的地空間分析研究角度多，研究成果豐富。

3.3 旅游者空間行為分析

從研究內(nèi)容來看，GIS 對旅游者空間行為的分析主要體現(xiàn)在旅游者空間行為特征、旅游者空間行為預(yù)測模型和旅游者空間行為特征對旅游目的地產(chǎn)品的打造等方面。從研究方法來看，運(yùn)用GIS 空間分析，J.j. zhang 等[43]得出香港“時尚與美容”和“超市與便利店”等相關(guān)的企業(yè)對中國跨境一日游客抗拒程度強(qiáng)；Hee Jeong Yun 等[44]基于桑丘尼奧冰雪節(jié)鄉(xiāng)村節(jié)日發(fā)現(xiàn)大多數(shù)節(jié)日游客沿著相同的路徑訪問入口和中心空間、只有少數(shù)游客訪問商業(yè)區(qū)；Kevin K. F. Wong[45]則發(fā)現(xiàn)我國城市入境旅游流和國內(nèi)入境旅游流在一段時間內(nèi)保持非常穩(wěn)定的集群分布，還提出了熱點(diǎn)地區(qū)資源優(yōu)先配置和熱點(diǎn)地區(qū)溢出效應(yīng)利用等問題。而利用GIS 各向異性成本分析和模糊綜合評判法，F(xiàn)rieke van Coillie[46]提出了預(yù)測旅游者的空間使用模式：公園可獲得性/ 度量，表示這對越野旅游非常適用；利用GIS 進(jìn)行圖像處理和西弗吉尼亞州游憩機(jī)會譜（ros）的繪制，Ishwar dhami 等[47]發(fā)現(xiàn)游客的旅游支出行為與城市居民的階層有顯著的相關(guān)性。

4 總結(jié)與展望

4.1 總結(jié)

通過整理分析這二十年來國內(nèi)外GIS 技術(shù)在旅游空間分析中應(yīng)用的相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，首先在研究內(nèi)容上，國外更多側(cè)重于GIS 在生態(tài)旅游、旅游者空間行為和旅游目的地空間研究，而國內(nèi)更多側(cè)重于GIS 在旅游資源的調(diào)查與評價(jià)、旅游交通網(wǎng)絡(luò)及景區(qū)可達(dá)性、以及大尺度的區(qū)域研究等方面；其次在研究方法上，可以看出國外學(xué)者更偏向于在GIS 空間分析的基礎(chǔ)上加上開發(fā)管理與決策方面的分析方法，但國內(nèi)學(xué)者更多是將GIS 各項(xiàng)技術(shù)與旅游資源、景區(qū)景點(diǎn)相結(jié)合進(jìn)行研究，近年來更多是與其他技術(shù)如RS、GPS 等融合發(fā)展進(jìn)行研究；最后可以看出，國內(nèi)外的研究側(cè)重點(diǎn)雖不同，但研究范圍都很寬廣，研究成果都很豐碩，從不同方面闡述了GIS 在旅游空間分析中的作用。

4.2 展望

隨著5G 技術(shù)的推廣，未來5G+大數(shù)據(jù)+ GIS 的模式將深入開發(fā)智慧旅游系統(tǒng)，5G+短視頻將成為智慧營銷的主要手段，5G 與AI 的結(jié)合使虛擬技術(shù)在旅游中的運(yùn)用普遍化，既增強(qiáng)了旅游的科技感，又帶來新的體驗(yàn)經(jīng)濟(jì)。另外GIS 空間分析與短視頻相結(jié)合將會成為研究旅游者時空行為特征的新手段，5G+AI+GIS 對各類旅游災(zāi)害預(yù)警的研究也能大幅度增強(qiáng)旅游企業(yè)與政府部門的信息決策能力。

聚焦脫貧攻堅(jiān)與鄉(xiāng)村振興，未來GIS 發(fā)展與運(yùn)用主要在以下三個方面：一是利用GIS 對貧困戶區(qū)域特征、扶貧績效等方面進(jìn)行考核評估，建立長效返貧預(yù)警機(jī)制；二是將GIS 運(yùn)用于國土空間規(guī)劃、區(qū)域產(chǎn)業(yè)振興、鄉(xiāng)村旅游用地的適宜性、鄉(xiāng)村旅游土地空間的合理規(guī)劃、土地整理的研究將會逐漸增多；三是GIS對國家重點(diǎn)保護(hù)區(qū)、生態(tài)脆弱區(qū)的研究會得到重視。