莒州同心公園智慧化養護管理體系設計與研究

徐艷芳 柳懿真 沈珍珍 李玉瑩

摘要：國家發展綠色生態城市，大規模擴展公園綠地面積，公園建設與養護管理問題日益增多，傳統的公園綠地管理模式已經不適應當今園林的建設發展，而智慧技術的應用為公園的精細化養護管理提供了高效、科學的新途徑。本文以日照市莒州同心公園智慧化建設為例，運用互聯網、云計算等新一代信息技術，構建智慧公園養護信息系統，探討智慧技術在公園養護管理中的應用，形成管理新模式，優化公園綠地景觀，旨在為未來公園的智慧化建設與管理提供參考。

關鍵詞：智慧技術;公園;綠地景觀;養護管理;應用系統

中圖分類號：TU986.5 文獻標識碼：A 文章編號：1004-9436（2021）03-0-03

公園綠地作為生態園林城市發展的重要指標，對維持生態系統平衡、改善城市園林景觀具有非常重要的作用，而合理的生態園林建設與精細化養護管理是密不可分的。近年來，隨著5G、物聯網、大數據等新一代信息技術的快速發展，國家相繼推出有關智慧城市建設的政策性文件，指導和助推智慧公園建設深入發展。在構建智慧公園的背景下，新一代信息技術為公園的精細化養護管理與建設提供了嶄新的模式，對公園各類資源信息進行數字化建設，將日常公園養護管理工作與智慧系統相結合[1]，共同構建集智能感知、分析、決策、服務于一體的智慧公園養護管理體系，能切實提升公園的精細化、智慧化、科學化管理水平，有效推進城市智慧生態文明建設進程。

1 公園養護管理現存問題

1.1 日常養護管理效率低

近年來，城市公園覆蓋面積逐年增加，園區內日常養護管理的工作量越來越大。若依靠傳統人工養護管理模式，難以便捷、精準、實時地獲取與更新植保工作、土壤灌溉、生態監測等大量日常養護工作的數據信息。養護數據沒有得到準確的統計，會導致養護管理工作超負荷，工作效率低下，不易提升養護管理水平，不易改善公園綠地環境。

1.2 制定決策時缺乏科學依據

公園園區內生態監測、灌溉等方面的綠化資源數據實時發生著變化，各項數據多且復雜，數據變化得不到及時更新，工作人員難以掌握，無法對管理的各項數據進行準確的匯總與分析，僅依賴于個人經驗等主觀方式判斷分析，而不是基于客觀數據，缺乏數據價值，無法支撐科學決策，難以有針對性地提出問題解決方案[2]。

1.3 風險防治體系不健全

公園綠地風險災害類型較為多樣，現階段相對應的生態環境監測預警與病蟲害防治體系并不健全，無法對可能出現的各類風險災害指標數據進行實時采集與動態監管;安全防護與救助體系均不完善，園區內發生各類風險災害問題時不能及時有效地進行治理，易導致治理困難且災害不斷。

2 公園智慧化養護管理體系建設框架

公園智慧化養護管理體系建設框架是由一個智慧公園養護信息管理平臺和各智慧管理子系統組成的智能硬件模塊系統，涵蓋物聯網、互聯網、云計算、大數據等多個領域，協同建設公園精細化、信息化、動態化管理，推動城市園林智慧化進程[3]（圖1）。

智慧公園養護信息管理平臺為公園的智慧核心，包含多個應用子系統，將感知層硬件設備采集到的海量數據信息，通過網絡傳輸層傳輸整合于平臺，實現數據存儲、數據處理、數據分析、操控硬件設備、實時監控、智能決策、可視化等重要功能。

智慧管理子系統以監控設備、傳感器、控制器、微處理器、網關等智能硬件為主，技術包括3S技術、傳感技術、通信技術、AI技術等。各智慧子系統采集原始數據，并通過藍牙、WIFI、蜂窩網絡等網絡通信技術，將這些數據傳輸到系統服務器上，為公園綠地養護系統的數據處理與可視化提供數據源，通過與應用子系統建立通信連接，實現對硬件模塊的遠程操控管理，最后通過大數據、云計算、AI等技術預測可能出現的問題，推薦合理的解決方式。

3 莒州同心公園的智慧化改造

莒州同心公園位于日照市莒縣銀杏大道北側，廣場西路與廣場東路之間，地理位置優越，占地面積9.2公頃，是一個為市民提供日常休閑、娛樂體驗、文化宣傳等服務的主題公園。園內植物種類多樣，配置合理，疏密相間，層次豐富，并在規劃設計中融入統戰文化元素，體現“同心”內涵，布局合理，環境優美，具有特殊的文化景觀氛圍。與其他傳統公園一樣，同心公園仍采取以人工管理為主的粗放式管理模式，面臨管理水平提升的問題。本文以莒州同心公園為例，探索其智慧化改造建設。

3.1 智慧生態監測子系統

同心公園坐落于城區核心位置，是周邊居民戶外休閑活動的主要場所，優良的生態環境是其基礎特征，對綠地環境的實時監測是園區環境保護與管理工作的首要任務。智慧改造后的同心公園多處安裝環境監測設備，其中氣體監測設備用來實時監測園區空氣中的PM2.5（細顆粒物）、O2（氧氣）、NO2（二氧化氮）、CO2（二氧化碳）等數據，自動分析評價其空氣質量狀況，指導游客在最合適的時間段開展游園活動。系統平臺根據監測情況進行判斷與報警，通過RS（遙感）、GPS（全球定位系統）技術準確找到空氣污染源，減少以往的人工排查時間，降低污染風險，實現對公園任意區域環境狀況的實時追蹤[4]，時刻保證公園的空氣質量。

通過在園內蓮心湖中安裝水體監測設備，實時采集濁度、pH（氫離子濃度指數）等水環境數據，對水質污染情況進行評判與預警。水質濁度較高時，平臺將自動報警并開啟水循環系統進行水質凈化，隨時保持潔凈的水環境狀態。通過在公園草坪等區域安裝土壤墑情監測設備，實時采集土壤濕度環境數據，科學直觀地反映監測區的濕度變化情況，對土壤墑情進行判斷與及時預警，同時也為智慧灌溉子系統提供重要的基礎信息（圖2）。該子系統對公園環境污染的預警與防治具有重要意義，能切實提升污染治理能力，有力維護公園綠地生態環境。

3.2 智慧灌溉子系統

綠地占據公園景觀的主要面積，是良好生態環境的重要載體。以往同心公園采取人工灌溉模式，但憑借個人經驗并不能保證灌溉水量與及時性，不僅容易浪費水資源且灌溉效果差;而改造后的智慧灌溉子系統對灌溉的控制則依據傳感器反饋的數據決定，在園中均衡分布的土壤墑情傳感器自動采集土壤干濕度，根據土壤的干濕度情況按照植物生長的需水指標設定灌溉，利用計算機控制技術及無線通信技術，結合自動化設備完成科學灌溉計劃（圖3），能提升灌溉效率與水資源利用率，節約人力成本。

3.3 智慧病蟲害監測子系統

公園綠化具有美化景觀的重要作用，能吸引更多游客前來賞景，要將公園綠化做好，必須做好對植物病蟲害的防治，而通過智慧化改造引入信息技術，可有效實現對植物健康狀況的精細化管理。首先，要掌握園區內常出現的病蟲害類型及治理方法，建立病蟲害數據庫。通過遙感技術、視頻監測技術實時監控植物健康狀況，結合圖像識別技術將植物葉片的變化情況與數據庫中的樣本有針對性地進行比對，從而及時發現與預警病蟲害，便于工作人員第一時間鎖定區域并進行防治（圖4）。智慧病蟲害子系統可以及時有效地解決病蟲害問題，提升公園綠地生態的穩定性及對有害生物的精細化管理水平[5]。

3.4 智慧養護管理子系統

環境優美的同心公園是市民們休閑鍛煉的好去處，而良好的公園環境離不開精細化管理。智慧化改造下的同心公園實施網格化管理，確定網格大小為60m×50m，每個網格地塊劃為基本管理單元并設定專人負責管理，實現公園綠地監管全覆蓋。巡查人員對責任地塊每日進行例行檢查，當發現問題時，將發生的植物養護、衛生清潔、設施維護、斜樹扶正等養護事件上傳至系統平臺，智慧園林養護管理子系統將根據地理位置自動派工，任務接收方完成事件確認與整改處置工作，系統平臺對養護地塊進行實時監控，并根據時間、地點、發生次數等信息生成公園養護日志。智慧園林養護管理子系統擁有全方位的數據信息基礎，讓系統收集的海量數據信息不僅僅是數字，而是具有價值的數據，是客觀分析的直接反映，是為公園綠化養護管理提供決策分析的科學數據[6]，有利于針對性地指導后期公園綠化精細化養護管理工作（圖5）。

3.5 智慧安防子系統

通過360°視頻監控設備及高清攝像機，對公園綠地現場進行實時遠程監控。當公園綠地發生緊急事件及存在安全隱患時，安全防護系統會啟動園區應急救援，利用GPS技術準確定位，實時調取監控畫面，方便管理人員及時調度安保人員搶救處理，避免危險的發生（圖6）。

4 結語

智慧公園是未來智慧城市發展的必然方向，針對當前莒州同心公園在養護管理中面臨的問題，將現代管理理念與先進的信息技術相結合，全面應用于公園養護管理，可推動城市公園養護管理向精細化、智慧化、科學化的方向發展，為現代城市公園綠地景觀的可持續發展帶來轉機，更好地管理與維護公園資源，給予游客最佳的游園體驗。如何實現全面智慧化公園管理及輔助推進智慧城市建設，是我們后續探索和努力的方向，要進一步加強智慧園林體系平臺建設，提升精細化管理水平，促進綠地景觀的發展，開啟現代智慧公園管理新模式，協同建設智慧生態園林美麗城市。

參考文獻：

[1] 王蘭，馮文宇，方鏵.城市更新背景下“智慧系統”在社區公園中的應用淺析[J].藝術科技，2019，32（06）：231-233.

[2] 許廣林.城市公園園林綠化養護管理措施探討[J].南方農業，2020，14（09）：54-55.

[3] 孫桂先.深圳香蜜公園開啟智慧公園2.0時代[J].中國園林，2018，34（S2）：22-24.

[4] 張洋，夏舫，李長霖.智慧公園建設框架構建研究——以北京海淀公園智慧化改造為例[J].風景園林，2020，27（05）：78-87.

[5] 師衛華，季玨，張琰，等.城市園林綠化智慧化管理體系及平臺建設初探[J].中國園林，2019，35（08）：134-138.

[6] 董楠楠，肖楊，張圣紅.基于數字化技術的城市公園全生命期智慧管理模式初探[J].園林，2015（10）：16-19.

作者簡介：徐艷芳（1979—），女，山東菏澤人，碩士，副教授，研究方向：景觀建筑、規劃設計。

柳懿真（1997—），女，山東日照人，碩士在讀，研究方向：風景園林規劃設計。

沈珍珍（1996—），女，山東菏澤人，碩士在讀，研究方向：風景園林規劃設計。

李玉瑩（1996—），女，山東濟南人，碩士在讀，研究方向：風景園林規劃設計。