CN115235495A - 一种基于游客兴趣的景区三维导航方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于智慧旅游景区移动电子导览领域，一种基于游客兴趣的景区三维导航方法，该方法包括如下步骤：根据连通图获取连通路径数据集；根据景区旅游信息资源，通过分析计算出路径数据集中所有路径地表距离、遮阴路径长度、邻水路径长度、叠加路径长度、路径热度指标值以及健康指标景区数据；构建基于游客兴趣的若干种不同的游客兴趣模型，提取各个游客兴趣模型的游走路线，计算每条路径上的权重；将路径权重进行非负化处理，构筑出无负权重的有向连通图；根据用户选择的景点及游客兴趣模型，计算出用户当前位置与目标位置之间的最佳路线并以三维地图的方式进行导航；本发明能够智能地规划出满足用户游玩需求的游玩路线。

Description

一种基于游客兴趣的景区三维导航方法及系统

【技术领域】

本发明属于智慧旅游景区移动电子导览领域，具体涉及一种基于游客兴趣的景区三维导航方法。

【背景技术】

智慧导览服务是智慧旅游建设、旅游业发展的重要一环，也是旅游信息化、智慧化发展趋势。现阶段市场上主流商业地图在路线导航方面注重于交通情况、出行类型等方面要素内容，并没有针对游客特点或游览兴趣进行路线规划的功能。此外，虽然有部分小众软件具有专门针对景区内部道路的导航服务，但此类软件的路径规划方法大多只是传统的最短路径规划，游客的个性化需求还没有考虑到路径规划中去，未能结合游客实时需求及用户画像特点进行定制化导航服务。现阶段景区移动电子导航领域的主流服务方式存在一定局限性。

【发明内容】

针对上述问题，提供了一种基于游客兴趣的景区三维导航方法，该方法能够能结合游客实时需求及用户画像特点进行定制化导航服务，为游客提供更加高效、精准、便捷、优质的景区导览服务，进一步推动景区信息化和智慧化建设。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种基于游客兴趣的景区三维导航方法，该方法包括如下步骤：

步骤1、根据景区内路网数据形成连通所有景点的连通图，根据连通图获取连通路径数据集；

步骤2、使用地形数据，计算路径数据集中所有路径地表距离；

步骤3、根据地形数据及时间信息，使用阴影分析方法计算遮阴路径长度；

步骤4、根据景区图斑数据，使用缓冲区分析计算邻水路径长度；

步骤5、根据观光车路径数据及时间信息，使用缓冲区分析方法计算叠加路径长度；

步骤6、依据系统收集的评论热度，计算路径的热度排行，同时对路径赋值，得到路径热度指标值；

步骤7、根据用户输入计算路程卡路里消耗，形成健康指标数据；

步骤8、根据步骤3-步骤7计算得到的数据，结合景区旅游信息资源，构建基于游客兴趣的若干种不同的游客兴趣模型，提取各个游客兴趣模型的游走路线，计算每条路径上的权重；

步骤9、将步骤8中计算所得的路径权重进行非负化处理，构筑出无负权重的有向连通图；以此做为本次路线规划的基底；

步骤10、根据用户选择的景点及游客兴趣模型，计算出用户当前位置与目标位置之间的最佳路线，

步骤11、在移动端手机app上以三维地图的方式向用户展示所规划的路线，引导用户前往指定目标地点。

进一步的，所述步骤2中，计算路径地表距离的具体步骤如下：

(1)根据路径数据集R_i∈R，拆分路径为由多个直线L_i组成的路径曲线，

L_0，i∪L_1，i∪…∪L_n，i＝R_i

(2)在高精度DEM数据中对L上所有的经纬度点进行等高采用，即在指定高度Δh下，选取两点之间高度差为该数值的数据：

|h_k，i-h_k-1，i|＝Δh

(3)计算每两点间的距离Δs，其中lon和lat分别为经纬度

总距离为S，

s＝∑Δs

进一步的，所述步骤3中，计算遮阴距离的具体步骤如下：

首先根据时间信息计算太阳时角，其次通过景区经纬度信息计算太阳高度角，采用平行分割阴影贴图技术，计算路径两侧物体投影在水平面上的阴影面积，最后通过阴影与路径相交关系，计算阴影遮阴路径长度，加上由景区建设的遮阴长廊长度，得到遮阴路径长度的距离指标。

进一步的，所述步骤6中，计算路径热度指标的具体步骤如下：

根据系统收集的评论数据集，首先对评论进行初步筛选，删除恶意评论和无关评论；

其次根据中文分词算法对评论数据进行分词，通过命名实体识别，识别并统计评论中涉及的路径共现次数，以景区路径共现次数作为热度值指标进行归一化处理，形成路径热度指标值。

进一步的，所述步骤7中，计算卡路里消耗健康指标的具体步骤如下：

以选择框形式提供用户个人信息输入，形成用户画像数据，通过以下公式计算卡路里消耗指标：

消耗(kcal)＝0.43×h+0.57×w+0.26×s+0.92×t-108.44

其中，h为身高，w为体重，s为步频，t为时间；

进一步的，所述步骤8中，游客兴趣模型包括遮阴避暑、快速游玩、自驾游、亲子游、健康步行五个游客兴趣模型。

进一步的，所述步骤8中，计算基于主题模型的路径权重具体步骤如下：

首先建立遮阴避暑、快速游玩、自驾游、亲子游、健康步行此五个游客兴趣模型，使用步骤3至步骤7中计算所得指标，根据不同主题的不同侧重，建立不同的权重模型，计算路径最终权重值，形成具有权重的无向连通图。

进一步的，所述步骤9中对各路段权重进行非负化处理的具体方法如下：

首先利用Johnson算法思想，引入一个新的顶点，并以此顶点为起点，假定创建出该顶点至当前路线规划区域范围内所有道路关键点的连通道路，将该假定道路的权值设定为0；

然后利用Bellman-Ford算法，计算出该假定点到其他定点的最短路径，以此矩阵结果作为势能函数h[n]；

最后将假定顶点移除，并利用公式：w(u，v)＝w(u，v)+(h[u]-h[v])，对所有道路的权值进行“re-weight”，其中w(u，v)为边(u，v)的权值，h[u]和h[v]分别为假定顶点到顶点u和顶点v的最短路径权值，以此得到新的无负权重的有向连通图。

进一步的，步骤10中计算用户与目标位置的最佳路线的具体方法如下：

首先利用手机app中的GNSS模块，获取用户当前所在的经纬度位置信息，并根据该经纬度信息，查找与之最近的道路节点作为路径规划的起点；

其次根据A Star算法思想，引入用户当前所在位置与目标位置之间距离计算的启发函数h(n)，并以欧式距离作为计算标准，结合下一节点地表距离计算函数g(n)，递归计算出用户所在位置与目标位置之间的最短路径，启发函数h(n)计算方式为：

h(n)＝R*arccos(cos(Y₁)*cos(Y₂)*cos(X₁-X₂)+sin(Y₁)*sinY₂))

式中，R为地球平均半径，X₁为起点纬度，X₂为目标点纬度，Y₁为起点经度，Y₂为目标点经度，下一节点地表距离计算函数g(n)计算方式与步骤2中地表距离计算方式相同。

进一步的，步骤11中利用三维地图为用户展示规划所得路线，并结合手机定位信息，实时计算下一节点的道路方向，为用户提供导航转向提示或道路偏航提示，引导用户前往目标地点。

本发明还提供一种基于游客兴趣的景区三维导航系统，包括：

连通路径数据集获取模块，根据景区内路网数据形成连通所有景点的连通图，根据连通图获取连通路径数据集；

景区数据处理模块，用于根据景区旅游信息资源，通过分析计算出路径数据集中所有路径地表距离、遮阴路径长度、邻水路径长度、叠加路径长度、路径热度指标值以及健康指标景区数据，从而确定游玩范围内的景区特性；

游客兴趣模型生成模块，用于根据景区数据处理模块得到的景区数据，结合景区旅游信息资源，构建基于游客兴趣的游客兴趣模型库，游客兴趣模型库包括若干种不同的游客兴趣模型；

路径处理模块，提取各个游客兴趣模型的游走路线，计算每条路径上的权重，并对所得的路径权重进行非负化处理，构筑出无负权重的有向连通图；

路径规划与导航模块，用于根据用户选择的景点及游客兴趣模型，获取由游客兴趣模型得到的游玩路径，计算出用户当前位置与目标位置之间的最佳路线，并通过移动端手机app以三维地图的方式向用户展示所规划的路线，引导用户前往指定目标地点；其中，移动端手机内置GNSS模块，所述GNSS模块用于通过GNSS定位获取游客当前的位置信息，并提供对所选目的地的导航功能。

由于采用上述技术方案，本发明的有益效果为：

本发明的一种基于游客兴趣的景区三维导航方法，可以根据用户画像、游玩需求等自定义内容，自动计算道路权重信息，为游客匹配规划“遮光避暑”、“健康步行”等特色游览路线。此外现实世界是三维的，与目前市场上主流二维电子地图导航方式相比，本发明还提供一种结合实际地形以三维地图为表现形式的特色路线导航方法，可为游客提供更生动、直观的景区导览体验。

本发明根据用户画像、游玩需求为用户提供符合用户喜好的导航方案，便于用户快速找到符合自身喜好的导航方案，实现智能化个性化为用户提供贴心导航服务，提升用户体验，提高用户出行导航满意度。

本发明通过预先的建立游客兴趣模型，将所获取的用户出游需求输入后，便能够智能地规划出满足用户游玩需求的游玩路线，从而减少用户对出游行程的规划时间，提高了出游行程的规划效率。

【附图说明】

图1是本发明的一种基于游客兴趣的景区三维导航方法的流程图；

图2是本发明对各路段权重进行非负化处理中原有的景区道路连通图G1；

图3是本发明在图2的基础上新增假定顶点V+1的连通图G2；

图4是本发明无负权值连通图G3；

图5是本发明的系统框图。

【具体实施方式】

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“放置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1-图4，一种基于游客兴趣的景区三维导航方法，该方法包括如下步骤：

步骤1、根据景区内路网数据形成连通所有景点的连通图，根据连通图获取连通路径数据集；

将所有景点集合记为P，根据景区内路网数据信息，将连通两个景点的路径分别标记为R_i，i＝1，2，3，...，R_i∈R记为连通图所有路径数据集。

步骤2、使用地形数据，计算路径数据集中所有路径地表距离；

(1)根据路径数据集R_i∈R，拆分路径为由多个直线L_i组成的路径曲线：

L_0，i∪L_1，i∪…∪L_n，i＝R_i

(2)在高精度DEM数据中对L上所有的经纬度点进行等高采样，即在指定高度Δh下，选取两点之间高度差为该数值的数据。

|h_k，i-h_k-1，i|＝Δh

(3)计算每两点间的距离Δs，其中lon和lat分别为经纬度

总距离为S，

s＝∑Δs

步骤3、根据地形数据及时间信息，使用阴影分析方法计算遮阴路径长度；首先根据时间信息计算太阳时角，其次通过景区经纬度信息计算太阳高度角，采用平行分割阴影贴图(Parallel-Split Shadow Maps，PSSM)技术，计算路径两侧物体投影在水平面上的阴影面积，最后通过阴影与路径相交关系，计算阴影遮阴路径长度，加上由景区建设的遮阴长廊长度，得到遮阴路径长度的距离指标。具体为：

(1)根据给定时间段，计算太阳时角。太阳时角与当地时间有关，由于我国地域广阔，东西时差最大可达到4h，在进行日照分析时，采用了当地时间。

w＝15*(ST-12)

(2)由于景区分部情况不同，所在经纬度导致太阳光与水平面夹角也有所不同，故采用太阳高度角计算光线入射角度。其中，h为太阳高度角，σ为太阳视赤纬，w为太阳时角。

sin h＝sinσsin(lat)+cosσcos(lat)cos w

(3)在本发明中计算阴影有以下特性：光源为太阳光，及平行光；场景包含景区内所有三维物体，大且复杂；需要保证阴影计算的实时性；需要保证阴影计算的准确性。所以本发明中采用平行分割阴影贴图(Parallel-Split Shadow Maps，PSSM)技术，计算阴影面积。

(4)利用垂直于太阳光、平行于投影平面的平面将视椎体V按深度范围划分为多个子视椎体{V₁，V₂，...，V_m}。

(5)为每个子视椎体V_i计算其对应的子光源视椎体{W₁，W₂，...，W_m}。

(6)将各个光源视椎体W_i包含的阴影投射物体深度渲染到阴影图T_i中

(7)阴影判断，对视椎体的每个子视椎体V_i使用对应的阴影图T_i进行阴影判断，最终获得阴影范围图斑R_阴。

(8)根据步骤1中路径与阴影范围的相交关系，计算与阴影范围叠加的路径长度S_阴，加上由景区负责建设的遮阴长廊长度L，最终获得遮阴距离指标长度index_阴＝S_阴+L。

步骤4、根据景区图斑数据，使用缓冲区分析计算邻水路径长度；即计算距离水域的路径距离，再根据游客兴趣按权重计算路径；

(1)根据景区图斑数据，筛选水域图斑，根据图斑使用缓冲区分析方法，缓冲出10米的缓冲区范围，获得邻水范围图斑R_水。

(2)根据步骤1中路径与邻水范围的相交关系，计算以邻水范围叠加的路径长度S_水，获得邻水距离指标长度index_水＝S_水

步骤5、根据观光车路径数据及时间信息，使用缓冲区分析方法计算叠加路径长度；

(1)根据观光车运行路线，同样采用缓冲区分析方法，缓冲出10米的缓冲区范围，并计算邻观光车路线距离指标长度。

(2)获得邻水距离指标长度index_车＝S_车；

步骤6、依据系统收集的评论热度，计算路径的热度排行，同时对路径赋值，得到路径热度指标值；

(1)计算路径热度采用的是基于文本分析的热度值排序方法，在发明中提供用户对于路径的评论功能，此功能所获得的数据集为本步骤所采用的基础数据集。根据系统收集的评论数据集，首先对评论进行初步筛选，删除恶意评论和无关评论。

(2)其次根据中文分词算法对评论数据进行分词，通过命名实体识别，识别并统计评论中涉及的路径共现次数。

(3)根据景区与路径共现次数作为排序标准，对所有步骤1中路径R进行排序，排名越靠前分值越高，可获得热度指标index_热。

步骤7、根据用户输入计算路程卡路里消耗，形成健康指标数据；

(1)计算卡路里消耗采用的计算数值关系到用户个人数据，在本发明中，提供了用于用户个人信息输入的功能，用户可通过选择符合自身情况的数据范围，计算出比较接近个人卡路里消耗的数值。

(2)以选择框提供用户选择的数值包括身高h、体重w以及年龄g等，通过这些信息形成用户画像数据，通过以下公式计算卡路里消耗指标：

消耗(kcal)＝0.43×h+0.57×w+0.26×s+0.92×t-108.44

其中，身高h、体重w以范围形式给出，以供用户选择，步频s与时间t采用均值数据，时间t通过步骤2中路径长度除以步频s获得。

(3)根据以上公式，可计算出卡路里消耗指标index_卡。

步骤8、根据步骤3-步骤7计算得到的数据，结合景区旅游信息资源，构建基于游客兴趣的若干种不同的游客兴趣模型，提取各个游客兴趣模型的游走路线，计算每条路径上的权重；

首先建立遮阴避暑、快速游玩、自驾游、亲子游、健康步行此五个游客兴趣模型，使用步骤3至步骤7中计算所得指标，根据不同主题的不同侧重，建立不同的权重模型，计算路径最终权重值；如遮阴避暑主题，侧重遮阴距离和邻水距离指标；自驾游侧重行车路程和道路拥挤程度指标等。最终形成具有权重的无向连通图，具体为：

(1)以上指标{S，index_阴，index_热，index_车，index_卡，index_水，index_自}(index_自为景区允许自驾游的路径长度)等由于单位不同，在建立模型时会导致数据计算错误，所以，需要根据相同指标不同路径的数值进行归一化处理，最终获得指标归一化的指标集{I_s，I_阴，I_热，I_车，I_卡，I_水，I_自}。

(2)根据五种不同的游客兴趣，设置不同的指标权重a_i，计算每条路径上的兴趣权重：

w_i＝∑α_i*I

以上式子中，指标权重a_i根据不同的游客兴趣设置，如“遮阴避暑”，在遮阴指标和邻水指标中可以增大权重，同时缩小卡路里和路径长度权重。另外指标权重的大小前期由专家法和调查问卷法方式初步设置权重值，也可以根据后期运营情况不断调整优化，达到最贴近用户需求的指标。

步骤9、将步骤8中计算所得的路径权重进行非负化处理，构筑出无负权重的有向连通图；以此做为本次路线规划的基底；

通过步骤8中所述的主题模型计算方法计算所得的路线权值有可能出现负数的情况。不利于后续最短路径的计算，因而需要对每条路线的权值进行非负化处理。该步骤的实现可参考图2-4，其具体实现方法如下：

(1)利用Johnson算法思想，在原有的景区道路连通图G1中引入一个新的顶点V+1。并以此顶点为起点，假定创建出该顶点至当前路线规划区域范围内所有道路节点的连通道路，将这些假定道路的权值均设定为0。从而构建出一个新的连通图G2。

(2)利用Bellman-Ford算法，以该假定顶点V+i为起点，对连通图上所有边进行多次迭代，每次迭代均对图上所有边进行松弛操作，直至下一次迭代后顶点V+1到其他所有顶点的距离都无改变，则可停止迭代。以V+1到各项点的最终迭代结果作为势能函数h[n]。

(3)将假定顶点V移除，并利用公式：w(u，v)＝w(u，v)+(h[u]-h[v])，对所有道路的权值进行“re-weight”，其中w(u，v)为边(u，v)的权值，h[u]和h[v]分别为顶点V+1到顶点u和顶点v的最短路径权值，以此计算结果作为边(u，v)的新权值。从而可构建一个新的无负权值连通图G3。

步骤10、根据用户选择的景点及游客兴趣模型，利用启发式A-Star搜索算法计算出用户当前位置与目标位置之间的最佳路线；

(1)利用手机app中的GNSS模块，获取用户当前所在的经纬度位置信息。并根据该经纬度信息，若手机app获取的经纬度坐标系与路网信息坐标系不一致，则需现将其转为一致。随后查找与用户定位位置最近的道路节点作为路径规划的起点S。

(2)根据A Star算法思想，引入用户当前所在位置与目标位置之间距离计算的启发函数h(n)。启发函数h(n)计算方式为：

h(n)＝R*arccos(cos(Y₁)*cos(Y₂)*cos(X₁-X₂)+sin(Y1)*sinY₂))

式中，R为地球平均半径，X₁为起点纬度，X₂为目标点纬度，Y₁为起点经度，Y₂为目标点经度。

(3)以欧式距离作为计算标准，结合下一节点地表距离计算函数g(n)计算用户下次移动的最佳道路节点，计算公式为：

f(n)＝g(n)+h(n)

下一节点地表距离计算函数g(n)计算方式与步骤2中地表距离计算方式相同。

(4)以(3)中所计算得出的下一道路节点为起点，迭代f(n)＝g(n)+h(n)计算公式，直至用户到达目标终点。将所有迭代所得的道路节点连接，即可得出本次路线规划的最佳路径。

步骤11、在移动端手机app上以三维地图的方式向用户展示所规划的路线，引导用户前往指定目标地点。

(1)以三维地球引擎，叠加影像底图、地形要素等基础数据。将规划所得的路线贴地绘制至三维底图之上。

(2)调用手机GNSS定位模块，实时获取用户当前位置。并将位置绘制到三维地图上。

(3)调用手机陀螺仪模块，实时获取用户方位角信息。并按照方位角数据调整地图上用户的朝向表示。

(4)每隔1.5秒计算一次用户当前位置与规划路线的最短距离，若连续5次最短距离的平差值大于50m，则提示用户偏航，并为用户规划新的路线。

(5)当用户即将抵达下一道路节点时，计算当前道路节点与前后道路节点的方向夹角，并按照夹角值为用户提示“左转”、“右转”或“直行”等信息。

在javaScript中夹角计算方式为：

dot＝(x1-x3)*(x2-x3)+(y1-y3)*(y2-y3)

det＝(x1-x3)*(y2-y3)-(y1-y3)*(x2-x3)

angle＝Math.atan2(det，dot)/Math.PI*180

其中(x1,y1)为前一道路节点经纬度，(x2,y2)为后一道路节点经纬度，(x3,y3)为当前道路节点经纬度。

本发明实施例还提供一种基于游客兴趣的景区三维导航系统，如图5所示，包括：

连通路径数据集获取模块，根据景区内路网数据形成连通所有景点的连通图，根据连通图获取连通路径数据集；

景区数据处理模块，用于根据景区旅游信息资源，通过分析计算出路径数据集中所有路径地表距离、遮阴路径长度、邻水路径长度、叠加路径长度、路径热度指标值以及健康指标景区数据，从而确定游玩范围内的景区特性；

游客兴趣模型生成模块，用于根据景区数据处理模块得到的景区数据，结合景区旅游信息资源，构建基于游客兴趣的游客兴趣模型库，游客兴趣模型库包括若干种不同的游客兴趣模型；

路径处理模块，提取各个游客兴趣模型的游走路线，计算每条路径上的权重，并对所得的路径权重进行非负化处理，构筑出无负权重的有向连通图；

路径规划与导航模块，用于根据用户选择的景点及游客兴趣模型，获取由游客兴趣模型得到的游玩路径，计算出用户当前位置与目标位置之间的最佳路线，并通过移动端手机app以三维地图的方式向用户展示所规划的路线，引导用户前往指定目标地点；其中，移动端手机内置GNSS模块，所述GNSS模块用于通过GNSS定位获取游客当前的位置信息，并提供对所选目的地的导航功能。

上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。

Claims (10)

1.一种基于游客兴趣的景区三维导航方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、根据景区内路网数据形成连通所有景点的连通图，根据连通图获取连通路径数据集；

步骤2、使用地形数据，计算路径数据集中所有路径地表距离；

步骤3、根据地形数据及时间信息，使用阴影分析方法计算遮阴路径长度；

步骤4、根据景区图斑数据，使用缓冲区分析计算邻水路径长度；

步骤5、根据观光车路径数据及时间信息，使用缓冲区分析方法计算叠加路径长度；

步骤6、依据系统收集的评论热度，计算路径的热度排行，同时对路径赋值，得到路径热度指标值；

步骤7、根据用户输入计算路程卡路里消耗，形成健康指标数据；

步骤8、根据步骤3-步骤7计算得到的数据，结合景区旅游信息资源，构建基于游客兴趣的若干种不同的游客兴趣模型，提取各个游客兴趣模型的游走路线，计算每条路径上的权重；

步骤9、将步骤8中计算所得的路径权重进行非负化处理，构筑出无负权重的有向连通图；以此做为本次路线规划的基底；

步骤10、根据用户选择的景点及游客兴趣模型，计算出用户当前位置与目标位置之间的最佳路线；

步骤11、在移动端手机app上以三维地图的方式向用户展示所规划的路线，引导用户前往指定目标地点。

2.根据权利要求1所述的一种基于游客兴趣的景区三维导航方法，其特征在于，所述步骤2中，计算路径地表距离的具体步骤如下：

(1)根据路径数据集E_i∈R，拆分路径为由多个直线L_i组成的路径曲线，

L_0，i∪L_1，i∪...∪L_n，i＝R_i

(2)在高精度DEM数据中对L上所有的经纬度点进行等高采用，即在指定高度Δh下，选取两点之间高度差为该数值的数据：

|h_k，i-h_k-1，i|＝Δh

(3)计算每两点间的距离Δs,其中lon和lat分别为经纬度

总距离为S，

s＝∑Δs 。

3.根据权利要求1所述的一种基于游客兴趣的景区三维导航方法，其特征在于，所述步骤3中，计算遮阴距离的具体步骤如下：

首先根据时间信息计算太阳时角，其次通过景区经纬度信息计算太阳高度角，采用平行分割阴影贴图技术，计算路径两侧物体投影在水平面上的阴影面积，最后通过阴影与路径相交关系，计算阴影遮阴路径长度，加上由景区建设的遮阴长廊长度，得到遮阴路径长度的距离指标。

4.根据权利要求1所述的一种游客兴趣的景区三维导航方法，其特征在于，所述步骤6中，计算路径热度指标的具体步骤如下：

根据系统收集的评论数据集，首先对评论进行初步筛选，删除恶意评论和无关评论；

其次根据中文分词算法对评论数据进行分词，通过命名实体识别，识别并统计评论中涉及的路径共现次数，以景区路径共现次数作为热度值指标进行归一化处理，形成路径热度指标值。

5.根据权利要求1所述的一种基于游客兴趣的景区三维导航方法，其特征在于，所述步骤7中，计算卡路里消耗健康指标的具体步骤如下：

以选择框形式提供用户个人信息输入，形成用户画像数据，通过以下公式计算卡路里消耗指标：

消耗(kcal)＝0.43×h+0.57×w+0.26×s+0.92×t-108.44

其中，h为身高，w为体重，s为步频，t为时间。

6.根据权利要求1所述的一种基于游客兴趣的景区三维导航方法，其特征在于，所述步骤8中，游客兴趣模型包括遮阴避暑、快速游玩、自驾游、亲子游、健康步行五个游客兴趣模型。

7.根据权利要求1所述的一种基于游客兴趣的景区三维导航方法，其特征在于，所述步骤8中，计算基于主题模型的路径权重具体步骤如下：

首先建立遮阴避暑、快速游玩、自驾游、亲子游、健康步行此五个游客兴趣模型，使用步骤3至步骤7中计算所得指标，根据不同主题的不同侧重，建立不同的权重模型，计算路径最终权重值，形成具有权重的无向连通图。

8.根据权利要求1所述的一种基于游客兴趣的景区三维导航方法，其特征在于，所述步骤9中对各路段权重进行非负化处理的具体方法如下：

首先利用Johnson算法思想，引入一个新的顶点，并以此顶点为起点，假定创建出该顶点至当前路线规划区域范围内所有道路关键点的连通道路，将该假定道路的权值设定为0；

然后利用Bellman-Ford算法，计算出该假定点到其他定点的最短路径，以此矩阵结果作为势能函数h[n]；

最后将假定顶点移除，并利用公式：w(u,v)＝w(u,v)+(h[u]-h[v])，对所有道路的权值进行“re-weight”，其中w(u,v)为边(u,v)的权值,h[u]和h[v]分别为假定顶点到顶点u和顶点v的最短路径权值，以此得到新的无负权重的有向连通图。

9.根据权利要求1所述的一种基于游客兴趣的景区三维导航方法，其特征在于，步骤10中计算用户与目标位置的最佳路线的具体方法如下：

首先利用手机app中的GNSS模块，获取用户当前所在的经纬度位置信息，并根据该经纬度信息，查找与之最近的道路节点作为路径规划的起点；

其次根据A Star算法思想，引入用户当前所在位置与目标位置之间距离计算的启发函数h(n)，并以欧式距离作为计算标准，结合下一节点地表距离计算函数g(n)，递归计算出用户所在位置与目标位置之间的最短路径，启发函数h(n)计算方式为：

h(n)＝R*arccos(cos(Y₁)*cos(Y₂)*cos(X₁-X₂)+sin(Y₁)*sinY₂))

式中，R为地球平均半径，X₁为起点纬度，X₂为目标点纬度，Y₁为起点经度，Y₂为目标点经度，下一节点地表距离计算函数g(n)计算方式与步骤2中地表距离计算方式相同。

10.一种基于游客兴趣的景区三维导航系统，其特征在于，包括：

连通路径数据集获取模块，根据景区内路网数据形成连通所有景点的连通图，根据连通图获取连通路径数据集；

景区数据处理模块，用于根据景区旅游信息资源，通过分析计算出路径数据集中所有路径地表距离、遮阴路径长度、邻水路径长度、叠加路径长度、路径热度指标值以及健康指标景区数据，从而确定游玩范围内的景区特性；

游客兴趣模型生成模块，用于根据景区数据处理模块得到的景区数据，结合景区旅游信息资源，构建基于游客兴趣的游客兴趣模型库，游客兴趣模型库包括若干种不同的游客兴趣模型；

路径处理模块，提取各个游客兴趣模型的游走路线，计算每条路径上的权重，并对所得的路径权重进行非负化处理，构筑出无负权重的有向连通图；

路径规划与导航模块，用于根据用户选择的景点及游客兴趣模型，获取由游客兴趣模型得到的游玩路径，计算出用户当前位置与目标位置之间的最佳路线，并通过移动端手机app以三维地图的方式向用户展示所规划的路线，引导用户前往指定目标地点；其中，移动端手机内置GNSS模块，所述GNSS模块用于通过GNSS定位获取游客当前的位置信息，并提供对所选目的地的导航功能。

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