基于空间与主题的多维度科普导览方法与流程

本发明涉及科普旅游导览领域，尤其涉及基于空间与主题的多维度科普导览方法。

背景技术：

在科普旅游的过程中，如果有专业的解说员进行游览路线的引导以及科普知识的介绍，游客可以更加深入的了解其内涵。然而，并非所有的科普点都具备专业的引导员，或因为旅游时间，导致无法找到导览员进行导览解说。

针对上述现象，也出现了针对特定旅游景点的电子导游装置，但现有的导游装置具有以下缺点：一、导览内容没有合理的组织和管理，没有有效的服务机制高效获取科普内容；二、导览服务只提供单一科普点内容的介绍，缺少科普内容的融会贯通，如无相关背景、相关其他科普点的认识；三、缺乏基于用户位置提供多主题信息的呈现，无法达到专业解说员解说的效果。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种基于空间与主题的多维度科普导览方法，能够按照空间和主题维度建立结构化的导览内容，并按照科普点的空间位置关系返回科普内容包括其基本内容以及背景内容等相关内容。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种基于空间与主题的多维度科普导览方法，包括相互通信的智能终端和与服务器，其特征在于，包括以下步骤：

1)基于空间和主题的科普点内容结构化存储，将科普点的存储数据字段分为第一类字段、第二类字段和第三类字段三类存储到服务器，其中第一类字段用于满足科普点基础内容的描述的需求；第二类字段用于满足空间维度体验的需求，通过建立地理空间树结构存储科普点和科普点间的地理相对关系；第三类字段用于满足主题维度的需求，第三类字段定义科普点的不同主题特征，可根据主题特征生成科普路线；

2)智能终端获取当前位置信息，定期向服务器发送当前位置科普内容请求；

3)服务器根据当前位置信息查找地理空间树结构中的最近科普点后，返回该科普点相关的科普内容到缓存装置；

4)智能终端选择主题特征，服务器根据选定的主题特征确定在该科普点的科普路线，缓存装置按科普路线返回科普内容到智能终端；

5)智能终端基于用户的实时位置，以空间和主题交互的呈现方式适时地呈现科普内容。

作为优选，步骤1)建立结构化的科普内容，包括第二类字段定义科普内容的空间位置和空间关系的存储；第三类字段定义主题内容和游览路线的存储。

作为优选，其特征在于，步骤3)中，服务器使用地理数据检索算法查找最近科普点的相关科普内容，所述地理数据检索算法在基于当前位置的限定范围内搜索最近的科普点，然后查找地理空间树结构中与该科普点的关联度大于预设的关联值阈值的相关科普点的内容。

上述基于空间与主题的多维度科普导览方法，具有以下优点：一、按照空间和主题维度建立结构化的导览内容，以满足内容的快速响应和内容的多维度呈现；二、建立科普导览服务机制，使智能终端不只提供单一科普点的内容，而包含相关背景、其他科普点结合的认识；并利用科普内容的暂存与高效地理检索方法，可以在介绍一科普点时，同时给予使用者其他科普点的参考内容，也能够达到内容的快速响应之目的；三、在导览过程当中，实时定位并根据当前位置反馈科普点的内容，多维度的呈现方式给用户更加清晰的体验；当使用者沿着一条科普路线前往一连串科普点探索时，在途中，该方法能够提供用户关于该区域的背景介绍以及未规划在景线当中的景点；当使用者进入科普点的覆盖范围后，导览方法提供该景点的规划内容，包含文字介绍、图片等介绍内容。

附图说明

图1为本发明的方法步骤图。

图2为本发明中通过地理空间树存储结构的示意图。

图3为本发明中ZoomingPOIs算法的示意图。

图4为本发明中科普点以空间维度和主题维度呈现的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本专利的优选实施方案作进一步详细的说明。

如图1所示的一种基于空间和主题的多维度导览方法，包括以下步骤：1)基于空间和主题的科普点内容存储，将科普点的存储数据字段分为第一类字段、第二类字段和第三类字段三类存储到服务器，其中第一类字段用于满足科普点基础内容描述的需求；第二字段用于满足空间维度体验的需求，通过地理空间树结构存储科普点和科普点间的地理相对关系；第三字段用于满足主体维度的需求，第三字段定义科普点的不同主题特征，可根据主题特征生成科普路线；2)智能终端获取当前位置信息，定期向服务器发送当前位置科普内容请求；3)服务器根据当前位置信息查找地理空间树结构中的最近科普点后，返回该科普点相关的科普内容到缓存装置；4)智能终端选择主题特征，服务器根据选定的主题特征确定在该科普点的科普路线，缓存装置按科普路线返回科普内容到智能终端；5)智能终端基于用户的实时位置，以空间和主题交互的呈现方式适时地呈现科普内容。步骤5)中的以空间和主题交互的呈现方式指的是，基于用户的实时位置选定科普点，并按选定的在该科普点的科普路线选取缓存装置中的科普内容实时呈现给用户。上述智能终端可以是智能手机、平板电脑或其他可穿戴智能设备。

本实施例中，将步骤1)中的第一类字段、第二类字段和第三类字段分别定义为：Basic、Location和Classification。科普点的内容存储结构如表1所示。

表1的内容如下：

在表1中，Basic类型的描述字段包含九个描述项目。其中，Title用来描述科普点名称，Creator用来记录内容建立者，Language用来描述此内容使用的语言，Description包含了一个通用的科普点描述，以及以不同的章节来描述不同内容的科普描述，章节的组织方式可以是依据不同时期或不同角度加以整理，提供使用者了解其感兴趣的内容，并可以了解科普点的背景信息。Publisher和Source为内容的参考来源，Contributor和Right则记录内容提供商与知识产权所属。Identifier则用来识别使用者的身份。

Location类型的描述字段包含Coordination、Coverage、Address和PoiParent四项，其中Coordination和Address分别指出该科普点的经纬度及地址。Coverage则用来描述科普点的范围大小，PoiParent为一个指向父节点的指针，用处建立科普点与科普点间的地理相对关系；

Classification类型中有Subject、Type、Format、Date四项，通过这四个项目可以定义科普点的不同主题特征。Subject以观光、体验、科学三个项目来定义该科普点的主题，Type则以景观、人物、事件、产品四个项目描述该科普点的类型，Format类型的相关描述，Date是该科普点的相关年代记录。运用Classification类别可以定义出不同主题的导览路线。

步骤1)中的地理空间树存储结构如图2所示，将一个区域定义成一个科普点，区域内包含多个小科普点，利用空间位置关系将科普点的PoiParent进行区域关联。

科普路线的内容存储如表2所示，表2的具体内容如下：

科普路线是根据感兴趣的主题来串连相关联的科普点内容，并具有一定游览顺序。在科普路线当中包含了七个数据项如表2中所列，其中Title及Description为科普路线的名称与内容之描述，Transportation Type为此科普路线适合的参访交通工具，Duration和Distance是此路线预估所需花费的参访时间和距离，Contributor为此科普路线的建立者，Visiting Sequence则描述了此科普路线的路线规划与科普点参访顺序。

上述步骤3)中，服务器使用地理数据检索算法查找最近科普点的相关科普内容，所述地理数据检索算法在基于当前位置的限定范围内搜索最近的科普点，然后查找地理空间树结构中与该科普点的关联度大于预设的关联值阈值的相关科普点的内容。具体方法如下：地理数据检索算法用来寻找空间树储存结构当中与目前位置最近的点，此算法初始时包含了两个参数curpos和root，curpos为目前位置之经纬度，root为某树状结构之根节点，为了计算的方便，整个空间树的根节点为null值。在空间树愈上层的科普点，其科普点涵盖范围愈大，例如一个城镇或历史园区。算法包括findNearestPOI和ZoomingPOIs两部分：findNearestPOI程序当中设定了一个预设的搜寻范围门坎值range来限制搜寻的范围，过远的科普点对于搜寻结果是没有意义的。在找到最近的科普点之后，ZoomingPOIs算法会找寻该点的父节点r0，以r0为父节点的子树结构T0，其所有子节点的关联值被设定为1。如图3所示，当找到最近点j之后，其相同子树结构中的科普点e、j、k之关联值被设定为1。再由循环来判断是否已经取得关联值阈值thresh的科普点，如尚未到达关联值阈值，关联值的设定则向上延伸到s的{父}i节点ri，除了Ti-1子树结构中的节点以外，ri所有子节点的关联值被设为(1/2)ⁱ。以图4为例，j的父节点b以及其他子树结构成员g、h、i、d的关联值被设定为1/2。最后取得的Tthresh中则包含了大于关联值阈值(1/2)^thresh的科普内容。

服务器返回的数据先暂存在缓存装置，依照用户目前的路线与状态，进行数据呈现架构规划。暂存方式可以减少网络间数据传递的次数；在导览中，为了提供用户较为全面的视野来认识，我们将候选内容分为下列几种类别：“目标内容”、“背景内容”、“相关内容”及“其他附近的内容”。当使用者走入一个科普点时，则我们定义该科普点为“目前科普点”，而目前科普点的介绍内容即为“目标内容”，而“目前科普点”之父节点之科普点内容则为“背景内容”，“背景内容”的子节点之科普点内容则为“相关内容”，而在“目前科普点”附近而非子节点与父节点之其他科普点内容则为“其他附近的内容”。而当“目前科普点”有所改变时，则所有候选内容结构也将根据目前位置而有所改变。

上述步骤4)的具体实现如下：如图4所示，依用户的位置在依照数据中Coverage的设定，在适当的距离触发科普内容，空间和主题维度以一定形式呈现，当使用者跟随一条科普路线前往一连串科普点探索时，在途中，提供用户关于该区域的背景介绍以及未规划在科普路线当中的科普点。当使用者进入科普点的覆盖范围后，则提供该科普点的规划内容，包含文字介绍、图片等介绍内容。介绍内容呈现多主题的形式，例如，在介绍一个文化园区或庄园时，可以在较远的距离触发使用者介绍内容，而介绍一个石碑或匾额时，则必须在较近的距离触发使用者介绍内容。用户在科普点区域内时，除了触发该科普点的内容之外，也可以查询“背景内容”、“相关内容”及“其他附近的内容”，因而对该区域能够有深入的认识。

综上所述，本发明能够实现：一、按照空间和主题维度建立结构化的导览内容，以满足内容的快速响应和内容的多维度呈现；二、建立科普导览服务机制，使智能终端不只提供单一科普点的内容，而包含相关背景、其他科普点结合的认识；并利用科普内容的暂存与高效地理检索方法，可以在介绍一科普点时，同时快速给予使用者其他科普点的参考内容，也能够达到内容的快速响应之目的；三、在导览过程当中，实时定位并根据当前位置反馈科普点的内容，空间和主题维度的融合呈现方式给用户更加清晰的体验；当使用者沿着一条科普路线前往一连串科普点探索时，在途中，该方法能够提供用户关于该区域的背景介绍以及未规划在景线当中的景点；当使用者进入科普点的覆盖范围后，导览方法提供该景点的规划内容，包含文字介绍、图片等介绍内容。