基于大數據下的地產園林數字化管理平臺建設

金生英 徐 斌 黃佳敏 張宗俊 余江勇

（廣東東籬環境股份有限公司，廣東廣州 510335）

隨著移動互聯網、云計算以及物聯網等信息技術產業發展，信息傳輸、存儲、處理能力快速上升，導致數據量呈指數遞增。傳統的簡單抽樣調查分析已無法滿足當下對數據時效性、海量性、精確性的需求。大數據改變了傳統的數據收集、存儲、處理挖掘方式，數據采集方式更多樣化，數據來源更廣泛、多樣化，數據處理方式由簡單的因果關系轉向豐富聯系的相關關系。大數據能夠分析歷史數據，提供市場預測，促成決策。大數據在精準營銷、智慧醫療、智慧農業、智慧物流、教育、安防等領域均有大量應用，隨著云計算、物聯網、移動互聯網等支撐行業快速發展，大數據將擁有更廣闊的應用市場空間。2020年大數據技術在智慧城市建設各領域得到大力應用和發展，大數據技術為智慧城市建設提供了新的機遇[1]。城市數字園林建設作為國家智慧城市建設的重要組成部分，開始在國內展開，大數據技術串聯城市園林綠化建設、管理和養護等各項工作，引導各級管理部門利用園林綠化大數據進行監督管理、輔助決策和服務公眾，提升城市園林綠化科學化、動態化、精細化管理水平[2]。我國的城鎮化發展進入中后期階段，居民對城市質量的要求不斷提升，市政園林、地產園林等園林行業將受益于城市基礎設施建設、城市質量提升、基礎設施更新換代等多重需求，得到逐步釋放。市政園林呈現逆周期式增長規律，地產園林受房地產投資增速影響較大，呈爆發式增長規律。地產綠化面積在現代城市中的比重不斷加大，管理地產園林對提高居民生活質量、打造智慧社區、建設智慧城市具有重要意義。

1 地產園林數字化建設的必要性

1.1 智慧城市建設投入規模不斷加大，智慧園林行業發展迎來契機

2012年起，相關主管部門連續發文著手建設智慧城市，標志著我國智慧城市發展進入探索階段。2014年，八部委聯合發布《關于促進智慧城市健康發展的指導意見》，要求實現城市基礎設施管理的數字化，推動城市管理水平提升[3]。“十四五”規劃明確指出，應加快數字社會建設步伐，提供智慧便捷的公共服務，推動數字化服務普惠應用，持續提升群眾獲得感；推進公共服務機構資源數字化，加大開放共享和應用力度；以數字化助推城鄉發展和治理模式創新，全面提高運行效率和宜居度；構筑美好數字生活新圖景、提供線上線下融合的社區生活服務、社區治理及公共服務、智能小區等服務。

新型智慧城市建設已上升為國家戰略。智慧城市建設已經歷探索階段、推進階段和新型智慧城市建設階段。前瞻產業研究院發布的《智慧城市建設行業發展趨勢與投資決策支持報告》統計數據顯示，截至2019年上半年，全國100%的副省級城市、89%的地級以上城市、49%的縣級城市已經開展智慧城市建設，累計參與的地市級城市數量超過300個，規劃投資達3萬億元，建設投資達6 000億元。我國已組織開展智慧城市頂層設計指南、技術參考模型、公共信息平臺、數據融合等37項國家標準的研制工作，累計發布實施20項國家標準。智慧園林建設作為智慧城市建設的重要組成部分，將迎來契機。

1.2 智慧園林建設將進一步細化，傳統地產園林行業問題凸顯

（1）統計、查詢和管理資料不便捷、不完整，部分城市的數字園林系統多以市政園林為主，地產園林作為城市園林綠化的重要組成部分，其綠地面積、附屬綠地、古樹名木等綠量信息未進入城市數字園林系統。

（2）地產園林數據多以建設時的竣工圖為依據，缺少年度更新，不同地產由不同地產物業管理，信息管理封閉，多以“信息孤島”形式存在，共享數據不及時，數據之間不能實現區域化聯動、多層級管理，大數據未能充分發揮科學輔助決策作用。

（3）規劃、評估以及養護標準不一致，各區域數字化系統差異大，數據的集成與大數據分析存在問題，大部分園區依靠各自物業的人工經驗監管，對多層級的數字化監管造成不便，地產園林行業大數據的應用和管理分析效能受到較大限制。

地產園林與信息化的融合是地產園林景觀科學化發展的起點，大數據、互聯網、人工智能與人們美好生活需求的融合是打造科學化、標準化、智能化、數字化園林的新創新態勢，也是推動數字化服務普惠應用、創新城鄉發展治理新模式、構筑美好數字生活新圖景的重要舉措。

2 地產園林數字化管理的需求

作為城市園林的一部分，地產園林在國家園林城市評比中占有重要地位。地產園林由不同的物業分散式管理，無統一的信息管理系統和信息發布平臺，數據統計后，無法動態監管，公眾參與度低，地產園林在大數據背景下亟須有效的數據統計、資料歸類與大數據輔助決策。

2.1 數據統計與動態化監管需求

地產園林的綠化數據基本以小區建設時的竣工圖數據為依據，數據會隨著時間的推移產生變化，但無法統計變化數據。每個城市的地產園林景觀分布點分散，每個小區的建設標準以及統計規則不同，以竣工圖為準的園林綠地數據缺乏準確性和時效性，部分老小區的時空變化程度較大，同一城市歸類的數據均無法統一標準統計分析。

基于大數據下的數字化管理手段能夠避免這些矛盾，建立自上而下和平行城市的綠化數據庫，建立標準化的數據報送格式和機制，實現一個城市甚至全國的地產園林綠地數據動態化監管，與市政園林等有效結合、互相補充，完善整個城市的綠化數據庫。

2.2 大數據輔助科學決策需求

獲取數據、建立數據庫后，應根據管理需求分析數據，運用數據輔助科學決策，提高管理效率，改變產業結構。使用新一代人工智能、大數據、物聯網等技術，以園林大數據中心作為數據基礎，采集土地數據、環境數據、設施數據、養護數據、管理數據以及互聯網數據，進行匯聚整合，建立園林決策分析指標體系和數據模型。以PC終端、微信小程序端以及展示大屏等方式展現數據分析結果，通過可視化數據方式為各級管理者精準施策提供數據支撐，為城市的綠地監管、綠地規劃、古樹名木保護、綠化養護等工作提供決策依據。

數據的收集涉及園林綠化的設計、施工、綠化養護的全方位數據，將日常園林管理中涉及的植物澆水、修剪、施肥、病蟲害防治數據納入系統，收集第一手基礎數據，建造立體模型，通過植物生長的變化及人工干預的量化數據，預測生態環境優良。植物施肥情況可以反映整個區域肥料使用情況以及土壤的氮磷鉀的含量，合理有效地制定下一年的施肥計劃；植物澆水量的變化可以反映整個城市降雨量的變化以及用水和節水統計，間接反映城市地下水位的變化情況；病蟲害防治記錄可以反映病蟲害發生規律，提前預防、有效規避。

2.3 標準化、精準化的養護需求

地產園林養護多以物業為主，養護人員呈現老齡化的趨勢，養護不專業、病蟲害識別困難、病蟲害防治不及時、施肥不均勻等養護痛點依然嚴重，養護效率低，不同小區不同物業使用的養護標準差異較大。地產園林養護應標準化、精準化、少人化，解決上述養護痛點。利用先進人工智能設備和物聯網技術，檢測全區的土壤溫濕度、空氣溫濕度、土壤養分、天氣等變化情況，實時記錄園區植物生長、病蟲害發生的情況，養護管理人員根據將相關信息與實際情況結合，制定適合每種植物的個性化方案，大數據平臺也可以為養護人員提供標準化的操作流程。

基于物聯網的實時園林環境數據采集、智能自主決策、標準化生產可以大幅度提高園林養護效率，減少資源投入，解決勞動力投入過大問題，建立園林大數據標準規范體系，實現園林的標準化、精準化養護需求。

3 地產園林數字化管理平臺建設

地產園林數字化管理平臺采用分層設計思想，創建一個業務敏捷的架構，滿足當前以及未來平臺中服務種類、方式、內容不斷調整和變化的需求。匯集、梳理、融合、交換海量數據，對積累的園林大數據開展分析挖掘，進行分類統計和匯總，形成各種各樣的圖表進行可視化輸出，提供給上層各類園林應用系統使用。該數字化管理平臺包含“兩大體系、六大層次”。

地產園林數字化管理平臺總體架構設計如圖1所示。

圖1 地產園林數字化管理平臺總體架構設計

3.1 兩大體系建設

兩大體系為數據標準規范體系和系統安全保障體系。標準規范體系為完善系統管理平臺建設各類標準規范提供基礎，體系建設屬于系統建設的重要工程。數據的標準化、規范化是實現信息集成和共享的前提，保證信息的準確性、完整性和及時性。

地產園林數字化管理平臺以國家相關信息為標準，參考本地園林或當地已有相關標準，建立規范、完整的標準規范和安全保障體系，從數據類、應用類、安全類、運維類對園林大數據中心進行標準化規范，滿足跨地區、跨管理機構、跨層級信息共享和業務協同提供管理及技術依據。

系統安全體系框架是對系統提供保護的策略的集合，是系統建設的重要組成部分。系統安全體系應符合國家政策相關要求和等級保護的相關技術要求，建設的系統應符合地產園林的特點，滿足地產園林管理運行的實際需求。平臺安全保障體系應充分利用已有信息安全基礎設施，通過建設平臺安全技術體系、安全管理體系以及應急響應支援體系，形成集防護、檢測、響應、恢復于一體的安全保障體系，實現物理環境安全、運行管理安全、數據安全、資源可信、網絡安全及系統安全層次的安全需求。

3.2 六大層次建設

（1）基礎設施層。

基礎設施層提供系統軟、硬件等集成設施和系統運行的基礎環境，應用區塊鏈技術、人工智能、5G網絡等技術，搭建網站、虛擬化資源管理、計算資源池、存儲資源池、網絡資源池、安全設備、基礎軟件平臺等內容，為系統良好運行提供支撐。

（2）物聯網監測平臺層。

物聯網監測平臺層是地產園林數字化管理平臺的技術支撐平臺層，技術支撐平臺整體架構采用B/S先進架構和技術路線，支持現階段系統的開發應用。具備一定擴展性，能夠支撐后續業務的應用擴充，具備大數據處理、數據智能展現、大數據應用、系統資源管理和運維管理等功能。常見地產園林業務應用包括土壤環境監測、空氣環境監測、植物信息采集、植物長勢監測、能耗監測、安全監控等，可以根據應用需求進行擴展。

（3）大數據管理平臺層。

大數據管理平臺層是園林數字化平臺的核心層，主要包括數據采集與交換、數據加工存儲和數據應用與服務三個部分。大數據管理平臺層可以實現各類園林數據資源的收集、定義、維護、追溯、注銷等集中統一管理，使園林數據按照數據的增值過程分級存儲。系統數據主要源自報表、單據、空間數據和互聯網信息等渠道。大數據管理平臺通過共享交換系統與相關部門、企業內部各處辦進行數據共享交換，外部業務系統數據通過ETL工具實現數據集成。

數據加工存儲使用分布存儲并行運算，使用ETL工具進行數據的清洗和轉換，將業務系統數據導入園林數據資源核心數據庫。數據資源核心數據庫采用分層設計思想，按業務主題將數據組織為園林資源基礎數據庫、主題數據庫、互聯網信息資源庫和基礎地理信息數據庫。

基礎數據庫建立數據的統一視圖，包括園林設備數據庫、植物數據庫、綠地數據庫、園林政策數據庫、園林調查數據庫等數據庫。專題數據庫面向平臺的主題分析，劃分為產業定位數據模型、園林經營數據模型、園林業態發展數據模型、園林要素配置數據模型和園林市場對接數據模型等主題分析模型。

數據分析是數據增值的核心過程，使用成熟的大數據服務工具進行數據的多維查詢、預警預測、全文檢索、數據挖掘、統計報表、GIS分析工具和數據可視化等操作，支持園林基本信息管理、精細園林管理、園林綜合數據分析系統、基于GIS園林大數據可視化展示平臺等業務應用。

（4）園林應用系統層。

園林應用系統層是地產園林數字化管理平臺的業務應用層，是數據加工、分析和挖掘得到的操作系統，可以根據管理需求，進行不同的分類應用和增值服務，覆蓋地產園林的資產管理、資源分析管理、養護管理、園林綜合數據分析系統、園林可視化管理業務。園林的資產管理可以對地區或某一小區的園林資產分布進行統計，對資產類別進行統計分析，分布統計分析有助于管理者進行精準化管理，分析小區設備使用率、項目的資產使用。養護管理將養護的各環節細化，對養護計劃、養護設備、養護人員根據資源分布情況合理安排。資源分析管理可以對小區的能耗、地區的能耗以及周邊的植保資源、養護資源進行統一管理，共享數據。

（5）園林管理層（用戶服務層）。

園林管理層面向管理者，地產園林的不同管理機構對應的管理標準和管理需求不同，一個成熟的地產園林數字管理平臺能夠滿足不同的管理需求，可以橫跨平行行業。市政園林管理、公園管理同樣適用，但需要不同的數據計算方式和數據統計方式。核心層大數據管理平臺層相同，園林管理層應滿足多元化的服務需求和服務對象。

（6）可視化展示層。

可視化展示層是用戶服務層的延伸，將數據統計結果以不同展現形式進行實時展示，如統計圖、數據地圖、描述性文字塊、雷達圖、預警地圖等，以便管理者通過可視化展示圖快速了解情況，遇到問題可以快速響應。可視化展示具有數據預測的功能，可以借助歷史數據和經驗數據對未來的管理經營狀況進行預測分析，也可以進行一些自定義預測邏輯，使預測的結果更貼近現實。數據預測結果以表和圖動態展示，能夠隨時調整預測因素，實時展示預測結果，提供對預測結果的保存，使管理者能夠隨時隨地通過PC端、手機端、大屏等設備查看不同版本的預測結果。

4 結語

數字化園林是現代園林發展的重要趨勢，地產園林現代化和信息化水平具有較大的提升空間。通過建設園林數字化管理平臺，加大對地產園林的數據整合、數據挖掘、數據分析預警能力，實現管理問題發生早發現、早預防，合理協調資源，發揮大數據的科學決策作用，為現代園林科學養護、資源管理、品牌打造等提供全方位服務，為智慧社區、智慧城市管理工作的開展提供便利。打造園林數字管理平臺的過程中，大數據管理平臺層是核心層，管理者應充分認識大數據技術的優勢，充分發揮大數據技術在地產園林管理、園林規劃、城市管理等領域中的價值和作用，相關數據的收集、統計從最基礎的數據信息和關聯數據做起，數據統計的范圍越廣、積累的時間越長，大數據的科學決策能力越強，推動智慧城市園林的發展與進步。