體育領域視角下的GIS應用綜述研究

摘要：地理信息系統即GIS融合空間分析的一種綜合性的技術處理系統，其能夠對地球的表面以及空間地理的分布所涉及的有關數據、圖像等進行采集、管理分析、存儲、輸出以及檢索等。它與體育領域相結合是近些年來新興的科學，GIS的空間分析等技術應用于體育領域的體育產業空間分布特征、戰略布局與選址研究、體育設施空間可達性、體育場館設施平臺及防范系統構建、定向越野運動制圖等方向。

關鍵詞：公共體育設施；GIS應用；空間布局；空間分布特征

The GIS Application from the Perspective of The Sports Field

YIN Wenlong" LIU Cheng

（1，Hefei University of Technology，Hefei，Anhui Province，230009" China;2， Hohai University，Nanjing，Jiangsu Province，210098" China）

Abstract： Geographic Information System （GIS） is a comprehensive technical processing system that integrates spatial analysis with GIS. It can collect， manage， analyze， store， output， and retrieve relevant data and images related to the surface of the Earth and the distribution of spatial geography. The combination of GIS and the field of sports is a newly emerging science in recent years. GIS spatial analysis and other technologies are applied to the spatial distribution characteristics， strategic layout and site selection research of the sports industry in the field of sports， spatial accessibility of sports facilities， construction of sports venue facilities platforms and prevention systems， and directional cross country sports mapping.

Key words： Public sports facilities; GIS application; Spatial layout; Spatial distribution characteristics

1、 GIS技術

1.1 GIS起源與定義

GIS 即是一種地理信息系統（Geographic Information System），本系統以地球空間數據等作為底層支架，發揮計算機優勢提高系統對地理空間的數據分析和綜合處理能力[1]。1963年，起源于美國與加拿大， G1S的誕生使地理信息處理由數值領域向空間領域轉變。上個世紀80 年代，GIS技術逐漸走向成熟，其應用也進入到多個領域，由功能單一、簡單的分散系統發展成為多功能、多用戶的綜合性信息系統，并向智能化發展。我國在20世紀70年代末，開始對 GIS 進行研究與應用。

1.2 GIS的與特點

GIS主要具有以下特點：（1）數據收集與輸入、（2）數據編輯與處理、（3）數據儲存與管理、（4）空間數據查詢與空間分析、（5）數據可視化表達與輸出顯示等五大功能。

2、 GIS技術在國內體育領域主要應用的相關研究

2.1體育領域GIS主要應用領域

根據GIS技術的特點，國內研究學者與體育相結合的應用領域主要包括體育產業空間分布特征、戰略布局與選址研究、體育設施空間可達性、體育場館設施平臺及防范系統構建、定向越野運動制圖等。

體育產業空間布局中研究中，劉偲偲運用 GIS 技術，使用多環緩沖區分析功能，數據管理融合功能，空間融合管理等分析功能，其中評價指標以Huff模型作為基礎，針對成都市五個城區的公共體育場館的布局數據進行采集和綜合分析，針對城市在體育方面的服務能力給出科學合理的評價，同時將評價結果進行可視化展示[2]楊霞等人利用GIS中的“平均最近鄰指數”、“核密度分析工具”、“熱點分析工具”、“緩沖區分析”等手段進行廣西體育旅游資源的空間分布特征進行了研究分析。[3]。左逸帆主要使用GIS技術中核密度分析工具，對湘江文化圈中104 個體育非物質文化遺產項目進行了深入研究[4]。李書顏地理信息系統（GIS）分析法等研究方法對開封市城市體育空間結構布局的發展現狀進行了較為深入的調查研究，找出存在的問題，進而探尋開封市城市體育空間結構布局的優化路徑，以期豐富城市體育空間理論體系，對開封市城市體育空間的建設發展提供實踐指導[5]。胡天弄利用GIS所采集到的項目申報數據配合百度地圖明確項目所在的具體地理位置，之后利用ArcGIS10.2 中的Quantities 功能對1356個申報項目開展可視化分析處理。最終以省域為單位將中國所有體育方面的非物質文化遺產數量分布情況進行展示。在 Arcgis10.2 軟件平臺中利用Average Nearest Neighbor系統工具，以中國在體育方面的非物質文化遺產總數為基礎分析平均最鄰近比率是0.339652[6]。殷鼎等人利用GIS技術開展緩沖區（ buffer）， 開展不同緩沖區之間的相交（ intersect） 分析我國體育非遺旅游資源。[7]尹楠將研究項目數據直接上傳到GIS office系統中能夠快速獲得符合需求的經緯度的點以及軌跡線。與此同時在軟件中獲取的csv文件基礎上利用Arcgis中的功能對文件進行可視化的分析處理，以便于將GIS所確定的點、線進行更加清晰的展示，最后利用分析計算功能得到和密度的直觀且詳細的分布圖為進一步的可視化分析處理奠定基礎[8]。

綜上所述，我們在體育產業、體育旅游資源的空間分布中，使用GIS技術主要是使用緩沖區分析、熱點分析、核密度分析、平均最近鄰指數以及huff模型等工具進行空間分析，利用已有的坐標在利用GIS得到模型，然后開展相關分析，得到相應的數據以及結果，為研究提供數據支撐。

2.1.2戰略布局與選址研究領域研究

陳旸以社區為單位在體育設施的布局優化工作中，利用GIS技術中的空間分析以及輔助決策等功能在體育設施的選址以及布局優化中提供更加科學合理的方案，同時也為其他類型的公共設施選址和優化提供新的思考方向和研究途徑[9]。馬曉云通過 GIS 技術可以實現城市體育場館規劃的定量化和科學化，便于將項目的分析、規劃和評價過程進行可視化展示。利用GIS技術能夠將場館所涉及的空間位置和屬性等信息建立富有邏輯性的緊密聯系，從而將場館的建設分析、規劃和評價進行可視化展示，尤其在空間查詢以及分析和評價等方面的功能得到有效拓展[10] 。林海等將1： 10 km沈陽地圖作為研究底圖，發揮GIS技術優勢對體育設施布局情況進行科學分析處理。針對沈陽遼中區以外的九個區域所涉及的2157公共服務性的體育設施的具體空間布局情況為基本數據，將其在地圖上進行位置確定，同時以沈陽市的地區行政區劃以及節導地圖等逐步完善區線和街道之間的邊界[11]。

綜上所述在戰略布局與選址研究中，主要是使用坐標得出可視化效果，進行分析，根據研究的需要，進行緩沖區分析等，計算出相應的數據。

2.1.3體育設施空間可達性領域研究

國內體育設施空間可達性主要使用方法中，吳文龍寫道將GIS技術與可達性理論進行結合應用對于優化城市公共設施有著積極的促進作用。通過參閱大量此方面文獻，針GIS方面的可達性分析研究方法主要集中在緩沖區、引力勢能、網絡分析法，另外還有費用加權和臨近距離法[12]。金銀日，姚頌平，劉東寧等寫道基于 GIS 的公共設施可達性評價方法有緩沖區分析法（ buffer zone） 、最小臨近距離法 （ minimum distance） 、吸引力指數法 （ gravity index） 、行進成本法（ travel coast）[13]。張凱利用GIS空間分析法、實地調查法和數理統計法等研究方法，將研究數據以點為單位，對河西走廊區域景觀體育資源空間格局、空間分布特征進行分析研究[14]。

綜述所述，我們在利用GIS進行空間可達性分析時在其他領域的運用比較成熟，在體育領域的應用較少，我們進行體育領域的空間可達性分析過程中主要采用緩沖區、引力勢能、網絡分析法和費用加權、最小臨近距離法以及吸引力指數法、成本法等。我們在進行空間可達性分析時可以根據自己的需求進行相應的選擇。

2.1.4體育場館設施平臺及防范系統構建領域研究

彭宏志描述應用管理層主要功能是實現 G-GIS程序發布、管理和維護工作，用戶層是實現了 G-GIS與終端擁護之間的交互，主要應用了瀏覽器/服務器（Browser/Server，簡稱 B/S）的結構模式[15]。黃超描述結合安防系統中相關功能需求進行定位，非特殊或重要功能以外可使用C/S架構之外，其余多使用B/S架構，也被稱為瀏覽器服務器框架[16]。周靖雄描述因為需要嵌入、移動新技術，為此使用B/S四層體系成為最優的模式[17]。馬運超，孫晉海描述到在城市的體育設施信息系統設計中應用三層（數據層、應用層、邏輯層）架構。應用層應用C/S（客戶端/服務器）和 B/S（瀏覽器/服務器）的混合型模式進行構架。B/S模式應用在系統在地理和屬性信息的查詢以及發布過程中；C/S模式主要應用在維護、查詢、更新、同繼、分析數據的過程中[18]。李業芝、李意描述體育賽事應急指揮系統采用 C/S 和 B/S 雙重結構，中心指揮采用 B/S 結構，智能手機端采用 C/S結構[19]。賈靖描述將J2EE的GIS作為實現體育場館的智能化管理的核心技術，利用Mode—View—Controller 設計模式、Hibermate+JSP +Servlet技術體系以及B/S四層架構模技術進行系統設計和開發[20]。段婧描述城市體育設施信息系統的設計，主要是針對應用層、數據層以及邏輯層相關結構使用B/S 模式[21]。張欣對C/S 模式的應用描述中提到要落實系統數據的更新和維護工作，同時加強數據的高效檢索以及全面分析能力 [22]。

綜述所述，在體育場館設施平臺及防范系統構建中，主要基于webGIS采用瀏覽器/服務器即B/S框架進行構建，在移動設備端主要使用客戶端/服務器即C/S系統框架構建。我們在進行這些領域的研究時可以采用以上方式進行平臺系統的構建。

2.1.5定向越野運動制圖領域研究

范沖，鄒崢嶸等描述應用GIS技術開發設計出定向地圖輔助系統，將GIS技術與定向運動進行結合應用，以提升我國在定向地圖領域的制作水平，為比賽組織人員在場地選擇以及路線設計方面提供幫助[23]。王永，張增云，宋紅麗等描述應用GIS選取越野活動區域和確定活動的路線[24]。徐金華，趙淑姝認為GIS技術不僅有助于選擇最優場地并對其進行評價，同時能夠基于評價和場地基礎自動給出定向運動場地的最優方案[25]。

綜上所述，GIS技術在定向運動中主要用于活動區域的選擇和活動路線的確定。

3總結與展望

3.1總結

GIS技術的功能較多，應用的范圍也較大，目前核心技術空間分析在體育領域主要應用于體育產業空間分布特征、戰略布局與選址研究、體育設施空間可達性、體育場館設施平臺及防范系統構建及定向越野運動制圖等領域。基于空間分析大的范圍內各個領域內使用的方法也各不相同。從最基礎的空間特征分布圖，到核密度計算、緩沖區設置等。但是在體育領域的應用和研究都較少，還有較大的開發空間。

3.2展望

基于GIS技術強大的空間分析能力，我們對于各個城市的籃球場、足球場的分布可以更加的合理化，有利于促進青少年足球和籃球的發展，服務青少年足球籃球更好的發展。對于各個城市賽事的分布以及輻射的范圍加以分析，可以使更多的城市合理的分配大型賽事的舉辦，增加城市體育旅游的可能性。

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作者簡介：尹文龍（1996-）男，助教，碩士研究生，研究方向：體育旅游。

通訊作者：劉承（1991-），男，碩士研究生，講師，研究方向：體育教育訓練學，郵箱：2019240826@bsu.edu.cn。