城市公園綠地中智慧技術(shù)的應(yīng)用研究

趙 潔，馮 磊

（河南建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院建筑系，河南 鄭州 450000）

城市公園綠地作為城市園林綠地系統(tǒng)的重要組成部分，在維持城市生態(tài)環(huán)境，塑造城市景觀特色及滿(mǎn)足公眾戶(hù)外休閑娛樂(lè)等方面起著至關(guān)重要的作用[1]。隨著城市化進(jìn)程不斷加快，公眾環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，各個(gè)城市都在大量的新建城市公園綠地，已經(jīng)取得了一定成效[2]。但當(dāng)前城市公園綠地建設(shè)中的一些做法并不能很好的滿(mǎn)足公眾日益增長(zhǎng)的需要，如生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警機(jī)制不健全；安全防護(hù)與救助體系不完善；衛(wèi)生保潔巡檢效率低；綠地灌溉水資源浪費(fèi)；照明設(shè)備能耗高；導(dǎo)視系統(tǒng)不清晰，易產(chǎn)生誤導(dǎo)[3]；停車(chē)位緊張，停車(chē)管理混亂等方面，給公眾使用和公園管理帶來(lái)了極大的不便。

2009年，IBM公司提出 “智慧城市”的理念，利用智慧技術(shù)來(lái)協(xié)調(diào)管理城市各功能，為城市管理者提供輔助決策，提高城市管理效率[4]。智慧技術(shù)是指將計(jì)算機(jī)、信息網(wǎng)絡(luò)、人工智能、云計(jì)算等技術(shù)集成為一體的綜合智慧技術(shù)[5]。通過(guò)傳感器獲取信息數(shù)據(jù)，互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸，云計(jì)算的分析處理，智慧信息平臺(tái)的管理發(fā)布四個(gè)信息處理階段實(shí)現(xiàn)[6]。智慧技術(shù)極大的提高了工作管理效率，在國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用于城市建設(shè)和管理，如新加坡的“智慧國(guó)”計(jì)劃，通過(guò)連接和分析基礎(chǔ)設(shè)施和操作系統(tǒng)，以提供更好的公眾服務(wù)[7]；韓國(guó)推行的“U-city”計(jì)劃，將智慧技術(shù)應(yīng)用于住宅、交通出行、衛(wèi)生保健、安全保衛(wèi)和娛樂(lè)等城市基本要素中[8]；上海通過(guò)綜合運(yùn)用智慧技術(shù)加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)、管理和運(yùn)行，構(gòu)建“智慧上海”[9]。

針對(duì)當(dāng)前城市公園綠地的建設(shè)管理中存在的問(wèn)題，引入智慧技術(shù)的理念與方法，有利于實(shí)現(xiàn)城市公園綠地的智能化管理和功能的整合，進(jìn)而優(yōu)化城市公園綠地的構(gòu)建機(jī)制，提高運(yùn)行效率。為建設(shè)便捷、適宜、可持續(xù)的現(xiàn)代城市公園綠地提供了新的方法和途徑。

1 智慧化城市公園綠地綜合應(yīng)用平臺(tái)的構(gòu)建

智慧化城市公園綠地綜合應(yīng)用平臺(tái)的構(gòu)建可以通過(guò)建立智慧信息系統(tǒng)和智慧應(yīng)用系統(tǒng)來(lái)完成(見(jiàn)圖 1)。

城市公園綠地智慧信息系統(tǒng)在智慧技術(shù)的支撐下構(gòu)建。該系統(tǒng)由信息基礎(chǔ)設(shè)施、信息共享平臺(tái)、信息處理中心等組成[10]。信息基礎(chǔ)設(shè)施由信息采集設(shè)備、計(jì)算機(jī)軟硬件、互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)、通訊集成等部件組成，是智慧信息系統(tǒng)的物理平臺(tái)；信息共享平臺(tái)是集合海量數(shù)據(jù)收集、存儲(chǔ)、分類(lèi)以及可視化處理的巨型計(jì)算機(jī)服務(wù)器；信息處理中心是基于云計(jì)算技術(shù)的輔助決策平臺(tái)。

圖1 智慧化城市公園綠地綜合應(yīng)用平臺(tái)框架結(jié)構(gòu)

智慧應(yīng)用系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)和智能手機(jī)構(gòu)成的硬件設(shè)備和各類(lèi)操作控制軟件組成。智慧信息系統(tǒng)和智慧應(yīng)用系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互與控制管理。

智慧化城市公園綠地綜合應(yīng)用平臺(tái)基礎(chǔ)設(shè)施體系由攝影設(shè)備、視頻設(shè)備、PC設(shè)備、定位設(shè)備、感應(yīng)器、控制器、解碼器等組成。技術(shù)支持系統(tǒng)由:3S技術(shù)（RS、GPS、GIS）、通訊技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能技術(shù)、多媒體技術(shù)、專(zhuān)家系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）等組成。

2 智慧技術(shù)在城市公園綠地中的應(yīng)用

2.1智慧生態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)

城市公園綠地是公眾戶(hù)外活動(dòng)的主要場(chǎng)所之一，優(yōu)良的生態(tài)環(huán)境是其重要的特征。智慧生態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)利用傳感技術(shù)、3S 技術(shù) （RS、GPS、GIS）、無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）等實(shí)時(shí)采集公園區(qū)域內(nèi)的溫度、濕度、風(fēng)力、降雨量、病蟲(chóng)害等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為公園的游覽活動(dòng)和生產(chǎn)管理提供依據(jù)。同時(shí)，還可以監(jiān)測(cè)公園內(nèi)水環(huán)境的PH值及有機(jī)物含量來(lái)判斷水質(zhì)的富營(yíng)養(yǎng)化程度，進(jìn)而預(yù)警水質(zhì)變化，及時(shí)作出控制方案；監(jiān)測(cè)公園各區(qū)域空氣中PM2.5的含量、負(fù)氧離子濃度和含菌量等指標(biāo)對(duì)空氣質(zhì)量等級(jí)進(jìn)行評(píng)判，指導(dǎo)公眾在適宜的區(qū)域或時(shí)間段進(jìn)行戶(hù)外活動(dòng)；監(jiān)測(cè)公園區(qū)域內(nèi)不同頻率和頻段的鳥(niǎo)類(lèi)聲音數(shù)據(jù)，經(jīng)分析辨別可以間接的評(píng)判公園內(nèi)生物多樣性指數(shù)和生態(tài)環(huán)境等級(jí)。智慧生態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)可以為維持公園優(yōu)良生態(tài)環(huán)境提供有效的信息支持。

2.2 智慧照明系統(tǒng)

城市公園綠地中照明系統(tǒng)可以提高公園景觀質(zhì)量，豐富夜景效果，同時(shí)也對(duì)游人的安全起到保護(hù)作用。城市公園綠地面積較大，燈具種類(lèi)及數(shù)量巨大，能耗較高。基于智慧技術(shù)的照明系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)置在公園內(nèi)部的各類(lèi)光感應(yīng)器及視頻設(shè)備可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)公園內(nèi)部光照數(shù)據(jù)和游人密度分布數(shù)據(jù)，經(jīng)信息處理平臺(tái)分析判斷，遠(yuǎn)程自動(dòng)控制燈光明暗，人多燈亮，人少燈暗；光線(xiàn)不足自動(dòng)補(bǔ)充，光線(xiàn)充裕自動(dòng)關(guān)停；減少能耗，節(jié)電節(jié)能。

2.3 智慧安防系統(tǒng)

可通過(guò)360°視頻監(jiān)控設(shè)備以及高清攝像機(jī)拍攝的圖片對(duì)城市公園綠地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)游人分布及游覽行為進(jìn)行遠(yuǎn)程查看，游憩過(guò)程中發(fā)生緊急情況及危險(xiǎn)時(shí)，安全防護(hù)系統(tǒng)就會(huì)啟動(dòng)園區(qū)應(yīng)急救援系統(tǒng)，及時(shí)搶救處理，避免或減少危險(xiǎn)的發(fā)生。

2.4 智能導(dǎo)視系統(tǒng)

現(xiàn)有城市公園綠地的導(dǎo)視系統(tǒng)多由各類(lèi)指示牌、導(dǎo)視牌組成，存在信息傳達(dá)不清晰，易產(chǎn)生誤導(dǎo)，整體風(fēng)格不美觀等問(wèn)題。智慧導(dǎo)視系統(tǒng)利用三維建模技術(shù)、三維漫游技術(shù)、3S技術(shù)（RS、GPS、GIS）、多媒體技術(shù)，根據(jù)城市公園綠地真實(shí)信息數(shù)據(jù)，建立互動(dòng)性強(qiáng)的虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景。游客對(duì)公園整體景觀一目了然，GPS定位技術(shù)可以準(zhǔn)確的表示游人所處位置，便于查詢(xún)景點(diǎn)、服務(wù)設(shè)施，合理規(guī)劃游覽路線(xiàn)。

應(yīng)用GPS技術(shù)、GPS技術(shù)構(gòu)建智能解說(shuō)系統(tǒng)，極大的方便了游人。系統(tǒng)通過(guò)GPS定位技術(shù)獲取游人當(dāng)前位置數(shù)據(jù)，然后與存儲(chǔ)的景點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行循環(huán)匹配。如果匹配成功則啟動(dòng)相應(yīng)的導(dǎo)游解說(shuō)。同時(shí)系統(tǒng)還可以為游人提供所處位置的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示，景點(diǎn)預(yù)覽，游覽路線(xiàn)記錄與回憶功能。通過(guò)GPS技術(shù)無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸可以進(jìn)行游人之間的數(shù)據(jù)交換，共享位置及行進(jìn)情況。

2.5 SOS一鍵求助系統(tǒng)

SOS一鍵求助系統(tǒng)利用GPS定位技術(shù)結(jié)合智慧安防系統(tǒng)構(gòu)建。游人在公園內(nèi)部遇到傷害或突發(fā)事件，通過(guò)SOS一鍵求助系統(tǒng)可以及時(shí)發(fā)出求救信息，自動(dòng)定位游人位置，實(shí)時(shí)調(diào)取監(jiān)控畫(huà)面，及時(shí)處理突發(fā)事件，使游客在第一時(shí)間得到救助。

2.6 智慧灌溉系統(tǒng)

植物是城市公園綠地優(yōu)良生態(tài)環(huán)境的載體，公園綠地面積在城市公園景觀占的比重較大。傳統(tǒng)的灌溉方式水利用系數(shù)低且效果差。智慧灌溉系統(tǒng)自動(dòng)采集土壤干濕度和植物生長(zhǎng)狀態(tài)數(shù)據(jù)并傳輸?shù)叫畔⑻幚碓破脚_(tái)，利用專(zhuān)家智能系統(tǒng)，按照植物生長(zhǎng)的需水指標(biāo)，結(jié)合城市公園綠地土壤干濕度情況，自動(dòng)控制灌溉，按需澆灌，提高水資源利用率，節(jié)約資源和人力。

2.7 智慧保潔系統(tǒng)——定位提示，及時(shí)準(zhǔn)確

城市公園綠地中衛(wèi)生條件對(duì)環(huán)境影響較大，公園中垃圾箱分布較散且數(shù)量多，垃圾不及時(shí)清理嚴(yán)重影響環(huán)境整潔與空氣質(zhì)量。保潔人員人工巡檢工作強(qiáng)度大，效率低。智慧保潔系統(tǒng)利用傳感器為垃圾箱設(shè)置容量閾值，超出容量閾值信息數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳信息處理平臺(tái)，定位技術(shù)精確獲取垃圾箱位置，信息處理平臺(tái)綜合數(shù)據(jù)分析、統(tǒng)籌安排，及時(shí)指定就近保潔人員處理，提高了工作效率，保證了環(huán)境衛(wèi)生質(zhì)量。

2.8 智慧停車(chē)管理系統(tǒng)

城市公園綠地停車(chē)難問(wèn)題日益突出，主要原因是停車(chē)位不足與停車(chē)場(chǎng)管理效率低。智慧提出管理系統(tǒng)利用GPS定位技術(shù)、傳感技術(shù)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)，可以準(zhǔn)確獲取停車(chē)位的實(shí)時(shí)使用狀況，并通過(guò)信息數(shù)據(jù)平臺(tái)及時(shí)發(fā)布。游人可以應(yīng)用客戶(hù)端登陸智慧化城市公園綠地綜合應(yīng)用平臺(tái)，查詢(xún)實(shí)時(shí)停車(chē)場(chǎng)及車(chē)位信息，信息處理平臺(tái)自動(dòng)發(fā)送就近的停車(chē)場(chǎng)情況及空余車(chē)位信息，供游客選擇，方便游客停車(chē)，提高停車(chē)位的使用率。

3 結(jié)論

近年來(lái)，城市公園綠地建設(shè)力度不斷加大，公園綠地面積成倍增長(zhǎng)，對(duì)改善城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，擴(kuò)展城市公共戶(hù)外開(kāi)放空間起到了重要作用。針對(duì)當(dāng)前城市公園綠地存在的問(wèn)題，引入智慧技術(shù)的理念與方法，探討智慧技術(shù)在現(xiàn)代城市公園綠地建設(shè)管理中的應(yīng)用，可為建設(shè)科學(xué)、合理、可持續(xù)的現(xiàn)代城市公園綠地提供參考與借鑒。

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