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關(guān)于智慧景區(qū)資源保護決策支持系統(tǒng)的研究論文
近年來，貴州大力發(fā)展旅游業(yè)從而帶動了經(jīng)濟的快速增長，增強了區(qū)域經(jīng)濟實力。與此同時，旅游開發(fā)過程中不加保護的隨意開發(fā)從而造成的景區(qū)資源環(huán)境的大規(guī)模破壞，資源和環(huán)境問題的日益突出，直接影響了貴州旅游資源的可持續(xù)利用和旅游業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
目前，隨著信息技術(shù)的發(fā)展及其在各行各業(yè)的應(yīng)用，以信息技術(shù)為代表的科技革命不斷取得突破，利用現(xiàn)代信息技術(shù)與旅游業(yè)景區(qū)管理工作有機地結(jié)合對景區(qū)資源環(huán)境保護是一種有效的技術(shù)手段，是景區(qū)信息化與數(shù)字化建設(shè)中的重要組成部分，是提升旅游服務(wù)質(zhì)量的有效途徑，是建設(shè)"數(shù)字景區(qū)"及"智慧景區(qū)"發(fā)展的必然趨勢，.旅游強省是貴州省在"十二五"期間的一個重要發(fā)展目標，旅游業(yè)也將被培育成國民經(jīng)濟的戰(zhàn)略性支柱產(chǎn)業(yè)和人民群眾更加滿意的現(xiàn)代服務(wù)業(yè)(貴州省發(fā)改委，2013).
如何利用信息技術(shù)實現(xiàn)"旅游強省"重要發(fā)展目標的同時解決環(huán)境和資源日益突出的問題、確保貴州旅游資源的可持續(xù)利用與旅游業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，抓好資源環(huán)境保護尤為關(guān)鍵。針對上述問題，本文提出智慧貴州景區(qū)資源保護決策支持系統(tǒng)的研究。
決策支持系統(tǒng)是具有一定智能作用的人機交互的計算機應(yīng)用系統(tǒng).DSS是在管理科學、運籌學、控制學和行為科學等基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，以計算機技術(shù)、仿真技術(shù)和信息技術(shù)為手段，輔助決策者以人機交互方式進行半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化決策的人機系統(tǒng)。如今，隨著各種決策分析方法的研究以及人工智能技術(shù)、信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等與DSS的結(jié)合，DSS已在資源管理、災(zāi)害預測、重大決策評價、政策決策和各種分析等方面得到廣泛應(yīng)用(王家輝等，2003;黃解軍等，2009;杭艷秀等，2010;劉博元等，2011;蔣棟等，2011).決策支持系統(tǒng)是智慧景區(qū)的核心組成部分，與一般的景區(qū)業(yè)務(wù)系統(tǒng)相比，能實現(xiàn)更高效的管理與服務(wù)，為景區(qū)資源保護、提升旅游服務(wù)總體目標提供信息技術(shù)保障。景區(qū)資源保護問題涉及信息量大，主要涉及地圖數(shù)據(jù)、普查數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)、調(diào)查數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)，采用決策支持系統(tǒng)對景區(qū)資源保護是一種有效的技術(shù)手段，能有效解決目前發(fā)展旅游業(yè)的同時保護資源環(huán)境的問題。對于景區(qū)資源保護，決策支持系統(tǒng)可以提供以下4個方面的決策參考：1)景區(qū)特征的可視化，包括信息獲取及存儲，使之轉(zhuǎn)化為數(shù)字化的信息;2)景區(qū)特征數(shù)據(jù)分析，包括景區(qū)生態(tài)環(huán)境承載力分析、景區(qū)石漠化、水土流失概況分析等等;3)景區(qū)資源環(huán)境保護方案分析，包括景區(qū)資源環(huán)境保護決策方案生成、分析、選擇與優(yōu)化;4)經(jīng)濟成本與效益分析。
1、決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與特點
1.1決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
目前，被當前大多數(shù)DSS所采用結(jié)構(gòu)是5個部件四庫結(jié)構(gòu)的交互式計算機軟件系統(tǒng)，其由Sprague提出的由兩庫結(jié)構(gòu)逐漸發(fā)展而來.5個部件分別為：人機接口、數(shù)據(jù)庫、知識庫、模型庫和方法庫。其基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。
2.1決策支持系統(tǒng)的特點
DSS作為一門交叉學科，有著完整的理論框架。
近年來隨著DSS在發(fā)展過程中不斷的與新技術(shù)融合，促成了其在具有人機交互性、技術(shù)集成性、決策有效性和系統(tǒng)開放性4個方面的特點。
1)人機交互性
DSS是輔助決策者以人機交互方式進行半結(jié)構(gòu)化或非結(jié)構(gòu)化決策的輔助決策工具。DSS具有一定的智能行為，但系統(tǒng)本身并不是自己做出決策，而必須結(jié)合決策者的知識和經(jīng)驗同決策者一起做出決策。此外，由于解決半結(jié)構(gòu)化或者非結(jié)構(gòu)化決策問題，存在許多不確定因素，需要對決策過程進行反復研究，這就要求系統(tǒng)必須提供用戶界面友好、人機交互性強的用戶界面，便于對決策結(jié)果不滿意的用戶，提供界面接口修改相關(guān)的模型和參數(shù)，重新設(shè)計方法和決策方案。
2)技術(shù)集成性
決策是根據(jù)客觀的可能性，在占有一定信息和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，借助一定的工具、技術(shù)和方法，對影響目標實現(xiàn)的諸因素進行分析、計算和判斷選優(yōu)后，對未來行動做出決定。決策是一個復雜的問題，涉及的學科眾多。
3)決策有效性
決策的有效性主要體現(xiàn)在決策支持系統(tǒng)能夠綜合相關(guān)領(lǐng)域數(shù)據(jù)和模型等知識解決實際問題，為政府、企業(yè)、科研機構(gòu)或個人提供相關(guān)的數(shù)據(jù)圖表、報告等輔助參考信息，幫助決策者進行某些綜合性、戰(zhàn)略性的輔助決策。概而言之，DSS的目標是提供合理性、可行性、適用性三者兼具的措施或解決方案，并產(chǎn)生一定的社會效益和經(jīng)濟效益。
4)系統(tǒng)開放性
DSS是一個開放的系統(tǒng)，其強調(diào)決策者能夠針對不斷變化的標準、條件和環(huán)境，增加、修改或刪除系統(tǒng)模型庫中的模型或數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，以確保系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的靈活，便于針對新的標準規(guī)范或需求進行擴展。此外，DSS的開放性很大程度上減少了因標準變化或需求更改帶來的系統(tǒng)重復開發(fā)的成本。
2、總體框架與技術(shù)路線
集成GIS、數(shù)據(jù)倉庫、仿真等技術(shù)能夠為景區(qū)資源保護決策支持系統(tǒng)提供有效的技術(shù)途徑。GIS具有空間數(shù)據(jù)管理、空間分析和三維可視化表達等功能。數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)與決策支持系統(tǒng)的集成，能夠?qū)Ａ繑?shù)據(jù)合理規(guī)范的存儲組織，抽取或整合需要的數(shù)據(jù)分析達到?jīng)Q策支持的目的。仿真技術(shù)與DSS集成則是指通過建立模型并利用其來模擬系統(tǒng)的運行，得到被仿真系統(tǒng)的基本特性，最終對用戶的決策提供支持。通過集成以上技術(shù)，系統(tǒng)可以提供給用戶可以空間分析、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)精確分析、可視化表達等功能，使景區(qū)管理者或決策者及時、準確的掌握景區(qū)資源概況等信息，進而為景區(qū)資源保護提供輔助決策。
2.1總體框架
根據(jù)智慧貴州景區(qū)資源環(huán)境保護和旅游業(yè)發(fā)展的需求，構(gòu)建如圖2所示的"智慧貴州景區(qū)資源環(huán)境保護決策支持系統(tǒng)框架".如圖2所示，縱向上看，決策支持系統(tǒng)5個部件的四庫結(jié)構(gòu)能夠直觀、具體、鮮明的體現(xiàn)。橫向上看，智慧貴州景區(qū)資源保護決策支持系統(tǒng)的構(gòu)建主要包括以下幾個功能模塊：1)數(shù)據(jù)庫管理模塊;2)地理信息空間分析模塊;3)環(huán)境承載力評價模塊;4)資源保護模塊等。
首先，系統(tǒng)根據(jù)資源環(huán)境保護決策需求，利用數(shù)據(jù)倉庫技術(shù)對景區(qū)空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、多專題數(shù)據(jù)和其他數(shù)據(jù)進行規(guī)范化存儲，通過對所需數(shù)據(jù)進行抽取，加強資源與環(huán)境信息的集成與整合。其次，在模型庫、知識庫的支持下，運用數(shù)據(jù)挖掘(DataMin-ing,簡稱DM)技術(shù)，對各種信息進行復合疊加等處理，進而對景區(qū)環(huán)境承載力、生態(tài)環(huán)境脆弱性、敏感性等進行評估。最后，基于景區(qū)多源數(shù)據(jù)，結(jié)合環(huán)境承載力評價模型和資源保護模型等對景區(qū)資源環(huán)境進行監(jiān)測，當監(jiān)測景區(qū)的生態(tài)環(huán)境有退化的趨勢，就啟動方法庫中的環(huán)境保護方案，科學有效的地控制景區(qū)游客容量與資源利用，實現(xiàn)貴州旅游資源的可持續(xù)利用和旅游業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，使景區(qū)發(fā)展達到保護與利益最大化。
2.3技術(shù)路線
本文采用綜合決策支持系統(tǒng)對智慧貴州景區(qū)資源環(huán)境保護決策支持系統(tǒng)進行構(gòu)建(彭霞等，2011).綜合決策支持系統(tǒng)是由20世紀80年代中期發(fā)展的智能決策支持系統(tǒng)與20世紀90年代出現(xiàn)的數(shù)據(jù)倉庫、聯(lián)機分析處理和數(shù)據(jù)挖掘等新系列技術(shù)相融合的技術(shù)路線組成(如圖2).
智能決策支持系統(tǒng)是傳統(tǒng)決策支持系統(tǒng)與人工智能結(jié)合組成。
數(shù)據(jù)倉庫是指面向主題的、時變的、集成的永久性數(shù)據(jù)集合.數(shù)據(jù)倉庫最初的提出是為了支持經(jīng)營、管理中的決策，而將多個數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)加以融合、提取、整理的解決方案。
目前，數(shù)據(jù)倉庫主要用于按決策者需求對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)進行抽取、轉(zhuǎn)換和重新組織。OLAP是基于數(shù)據(jù)倉庫環(huán)境的信息分析處理過程，是數(shù)據(jù)倉庫最典型的應(yīng)用。數(shù)據(jù)倉庫側(cè)重于對多維數(shù)據(jù)的存儲和管理，而OLAP側(cè)重于多維數(shù)據(jù)的分析.典型的OLAP操作包括上卷、下鉆、切塊和切片、旋轉(zhuǎn)等操作，上卷和下鉆就如同二叉樹中的父子節(jié)點關(guān)系一樣，即上卷是通過子節(jié)點獲得父節(jié)點信息，下鉆是通過父節(jié)點獲得所有的子節(jié)點信息。切塊是通過對有關(guān)維設(shè)置一個查詢條件，獲取其部分屬性值，得到具有2個以上屬性的立方維結(jié)果。切片則指僅包含具體的某一條屬性，是切塊的組成單元。旋轉(zhuǎn)則是指將某個在列上顯示的維屬性換到行上，成為行屬性，或者相反�？傊�，OLAP這一系列的操作目的是將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成輔助決策信息。數(shù)據(jù)挖掘又稱為知識發(fā)現(xiàn),是指通過一系列的人工智能和統(tǒng)計方法，從數(shù)據(jù)倉庫中提取隱含的、有潛在應(yīng)用價值的信息進行更精確的分析。該技術(shù)解決了決策支持系統(tǒng)中知識庫知識貧乏的問題。
智慧貴州景區(qū)資源環(huán)境保護決策支持系統(tǒng)通過綜合決策支持系統(tǒng)的技術(shù)路線，使系統(tǒng)具備以下3個主要特性：一、具備傳統(tǒng)決策支持系統(tǒng)以模型計算為核心的解決定量分析問題的能力;二、傳統(tǒng)決策支持系統(tǒng)與人工智能的結(jié)合，形成以規(guī)則式、數(shù)據(jù)集、決策樹等類型的知識庫，使系統(tǒng)具備了以知識推理形式解決定性分析問題的能力，三、系統(tǒng)不僅能利用模型和知識輔助決策，而且能夠通過數(shù)據(jù)挖掘(DM)和聯(lián)機分析處理(OLAP)從數(shù)據(jù)中獲取輔助決策信息和知識。因此，智慧貴州景區(qū)資源環(huán)境保護決策支持系統(tǒng)能夠分別發(fā)揮傳統(tǒng)決策支持系統(tǒng)、智能決策支持系統(tǒng)及數(shù)據(jù)倉庫等新技術(shù)的輔助決策優(yōu)勢，實現(xiàn)更有效的綜合輔助決策。
3、結(jié)束語
本研究基于貴州旅游業(yè)發(fā)展和資源環(huán)境問題日益突出的現(xiàn)狀，提出采用決策支持系統(tǒng)并集成GIS、數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)對景區(qū)資源環(huán)境進行保護。在此基礎(chǔ)上，分析決策支持系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與特點，設(shè)計了智慧貴州資源保護決策支持系統(tǒng)框架。探討了技術(shù)路線的主要特性與功能，得出該技術(shù)路線能夠?qū)崿F(xiàn)更有效的綜合輔助決策。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，單純的DDS技術(shù)已滿足不了資源環(huán)境保護等方面應(yīng)用的需求，為了提供有關(guān)的決策模型、決策信息和決策方案，DSS需要集成數(shù)據(jù)庫技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、仿真技術(shù)、辦公自動化,GIS等多種技術(shù)，才能更好地滿足實際工作的需要。
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