城市公園智慧景觀設計思路探析

唐 瑞

(河南省交通規劃設計研究院股份有限公司,鄭州 450000)

0 引言

在智慧城市發展背景下,以新一代信息技術應用為一體的城市發展模式是促進城市科學發展、跨越發展的必然選擇,是提升現代城市綜合競爭力和國際影響力的重要途徑。智慧化園林景觀是深入運用物聯網、云計算、移動互聯網、地理信息等集成的新一代信息技術,以網絡化、感知化、物聯化、智能化為目標,構建園林綠化立體感知、管理協同、決策智能、服務一體的綜合管理體系[1]。智慧景觀基于連接性和創新性,把人與景觀用智慧方式連接起來,達到人與環境的互感、互知、互動,為城市居民提供舒適、便捷、智慧化的生活環境。

信息時代網絡化、數字化技術植入物質世界的創新,促成了新的生活與工作方式,城市愿景也隨之改變。結合新時代需求,凝結新時代文化內容及新科技手段,將智慧場景融入到交互體驗中,形成新鮮有趣的景觀形態,即直觀的“智慧景觀”,通過人工智能、5G、大數據等新型數字基礎設施的建設,更多云端技術落地,形成城市空間的新模式、新格局。在享受智慧環境帶來的優質、便捷、高效城市服務的同時,人們可以節省出更多的時間,能夠有機會更深入地去思考、體驗和感知城市,從而讓社會環境變得更加柔和,讓城市更富人文精神,讓生活更具詩意[2]。而科學營造城市公園智慧景觀是實現智慧城市建設的重要環節。

1 智慧技術在城市公園中的應用

智慧技術是將計算機、互聯網+思維、物聯網、大數據云計算、混合現實、人工智能等技術集成為一體的綜合智慧技術[3]。在城市公園應用方面,建立智慧園林大數據庫,把人與自然用智慧方式連接起來,達到人與自然的互感、互知、互動,實現方便、快捷、智慧的游園體驗。在城市公園管理中,通過對服務、管理、養護過程進行數字化運營、智能化控制,提升園林精細化管理水平,實現生態資源的高效利用。助力風景園林專業研究工作,將數字智慧技術融入設計、建造、運營的全過程,令規劃設計方案的生成更具科學性與理性,釋放園林景觀規劃設計師的創造力。

2 工程案例

2.1 特色與主題定位

某公園總占地面積約20.23 hm2,周邊環境宜人,附近高校活力氣息濃厚,是一處新時尚、聚人氣的地段。公園景觀緊抓區位優勢,設定智慧時光主題概念開展方案設計,圍繞現代時尚、前沿潮流、智慧科技、潮玩業態的設計思路,將其定位為時空對話的智慧時光里IP公園,以生態為本底,以文化為特色,以沉浸式智慧體驗、智能化管理服務為主線打造公園+商業會展、公園+運動潮玩、公園+文化藝術的復合型濱水智慧主題公園。

2.2 整體布局與智慧需求

以智慧時光為線索,從全齡人群訴求出發,探尋并體驗現代、時尚、前沿、潮流的未來智慧生活方式。其中,公園配套建筑包含游客服務中心、濱水商業、陽光展覽廳及其他服務設施。自然水系面積達74 840 m2,綠化用地面積79 835 m2,綠地率44.2%。布局5個功能區,分別為商業文創區、兒童潮玩區、藝術迎賓區、生態休閑區、黃河藝術廣場區,如圖1。設計結合分區功能,創建智慧化特色服務。

在智慧景觀建設方面,融合未來發展理念,設計重點圍繞游客體驗、公園管理進行分析[3]。在商業文創區、兒童潮玩區打造環湖智慧型運動產品,開發智慧公園沉浸式互動體驗產品,在整體公園體系中構建城市園林智慧化管理方式、智慧化游園服務等,力求為公園文化旅游、智能化城市管理注入新動能。

圖1 公園景觀鳥瞰圖Fig.1 Aerial view of the park landscape

3 智慧景觀策略

基于智慧游玩、智慧照明、童趣樂園、游戲互動、場景體驗、科普教育、便民生活智慧理念,通過數字技術及裝置疊加,構建人+物聯網實體的互動場景,將公園從單純的觀賞空間轉變為交互空間,使人們在公園的活動變得更加有趣。利用城市主題公園開發人氣資源,通過融合智能科技產品塑造公園新形象,使之成為一個集智能跟跑、互動投影、AR游戲大屏、5G智慧座椅、智能導覽、智能養護等設施于一體的智慧濱水公園,提高游客的參與性、互動性及服務管理的便捷性,實現“智”造公園,“慧”及民生。

3.1 智慧化景觀互動體驗

3.1.1 智能時光跑道

大數據等數字技術賦能令智慧健身成為全民健身提質增效的有效方案[4]。公園的首要智能設施為智慧時光跑道。以陽光湖為核心設置1.5 km環湖無障礙基礎性游園環路,智慧時光跑道與主游覽園路并線設計。跑道始于公園南部主入口,串聯沿線各功能區形成濱湖環線,跑道圖案設計有熱身引導、倒計時督促、圖案吸引、里程記錄、文字激勵、煙花慶祝等元素,貫穿運動前、中、后整個流程。其中一級提示點包括起點、終點、500 m、1000 m處,設計里程提示、主題圖案、慢語錄。二級提示點包括200 m,設計主題圖案和慢語錄。“智慧時光”跑道地面圖案主要以白色儲能式自發光彩石和自發光涂料為主,采用藍、黃、橙三色自發光道路標線涂料作為彩虹標線。

智慧跑道致力于提升用戶體驗,提供以科學健身指導與效果評價為核心的智能服務,融合藍牙定位、人臉識別、射頻識別等物聯網技術,沿途設置多臺智慧大屏與游園運動App終端相連通,通過智能體質監測儀、智能心率柱、智能健身驛站等設施為游客提供科學有效的健身跑步指導及體測反饋,真正讓市民體驗到體育健身與科技的有機結合[4]。核心設備主要由AI智能識別互動大屏、AI智能識別桿、定制小程序、智慧跑道綜合管理平臺組成,實現對游園運動人群的全覆蓋服務功能,打造專屬于智慧時光慢跑道的智慧系統。

3.1.2 智慧跟跑燈帶

時光跑道在公園西側臨近商業區域,為烘托商業氛圍特設計一段200 m智慧跟跑燈帶段,利用AI人工智能與運動、燈光完美融合,依據人體感應進行色彩及速度變幻,做到人走燈走,人停燈停,營造沉浸式互動體驗的氛圍。智能陪跑燈帶是一套搭配智能步道的光影互動產品,由人體識別系統及光影顯示系統組成。采用新型能源、紅外微波感應、感應芯片傳感器等技術開發的先進適用裝置,通過數據收集處理分析,判斷行人的動態并及時作出反應,以實現行人與燈帶的直接智能互聯。游客點擊智慧陪跑光影電子屏,選擇散步、疾走、慢速跑、快速跑等模式,就可進行彩色LED燈帶的光影體驗。

3.1.3 智能健身驛站

運用虛擬現實技術營造交互后的虛擬景觀,通過智能機器裝置豐富互動模式,利用數字媒體技術營造多變的反饋效果與呈現形式[5]。在兒童區主題跑道邊緣設計全息投影互動屏,利用光線運動軌跡形成圖案或文字,與游客互動。站在弧幕前,即可讓畫面充滿視野,具有極強的體驗感和沉浸感。時光跑道在兒童區沿途休憩節點設計一處互動健身站,由智能步道打卡樁、互動健身車、動感單車等虛擬騎行裝置組合而成。虛擬騎行裝置借助加速傳感器感知人的騎行加速度,利用登山阻力模塊模擬騎行的爬坡難度,借助燈帶變化顯示人在騎行中產生的動能,結合心率數據收集模塊及虛擬影像呈現單人與多人競技的騎行狀態,適合不同人群的使用需求。

3.1.4 智能兒童游樂園

位于西側的兒童游樂區以海洋世界為主題,融合現代智能科技,構建多元化智慧應用場景,打造復合型、生活型兒童樂園。地面景觀處理上結合智能七彩互動燈光、彩色創意鋪裝打造一個供兒童游樂的海底世界。七彩互動燈光通過電容感應產生絢麗燈光并伴有互動音樂,參與者可自由踩踏燈光感應裝置,感受互動體驗。兒童游玩其中趣味十足,仿佛在廣闊的海洋里穿梭,為人們提供一個親子娛樂、休閑健身的場地。

3.1.5 地面互動投影燈

交互景觀的觀賞性呈現為互動效果的多樣化,為傳統的聲、光、影元素與現代數字媒體技術的結合,為視覺效果的提升創新了途徑[6]。在商業廣場地面采用多彩投影,在一定程度上滿足游人對夢幻夜景的需求,投影燈安裝人體感應裝置,有人經過則實時觸發氛圍燈裝置,將圖案投影到地面上,增強觀景環境氛圍,極大提升趣味性與活躍度,燈光顏色可根據需要與現場效果進行單色及彩色調整變換。主圖案借用公園吉祥物葵花“陽陽”造型,輔助彩蝶、雪花、春花等不同形式,將五顏六色的花卉影像投射于廣場店面前,營造色彩斑斕的夜間效果。

3.2 智慧化園林管理系統

管理體系依托空間信息集成技術、虛擬現實與可視化技術、物聯網及云計算技術等信息技術[1],設計采用一套具有遠程視頻音頻信息采集、指令發布、操作控制等功能的綜合管理平臺。全面智能化管理平臺可提升管理效率,服務使用人群,從長遠來看可節約管理成本。

3.2.1 智慧管理功能

該公園屬于區域級大型開放公園,智慧管理系統應用游客小程序、工作人員移動終端及領導駕駛艙三項公園管理功能,實現滿足業務需求、降本增效的目標。市民游客可通過游客小程序獲取景點介紹、停車狀況、節日活動、文創策展、商業活動等信息。工作人員有指揮調度移動終端的權限,可實時接收游客問題,按照系統就近原則自動接收,迅速作出反饋處理,并把現場的情況實時同步輸送給平臺,快速制定解決方案。公園領導層的駕駛艙為公園可視化平臺,能夠實現對整個公園的動態實時感知、數據分析、輔助決策。

3.2.2 智能游園服務設施

公園在陽光綜合服務中心設置智能心率一體機、智能存包機、智能售賣設備、信息發布屏,方便游客自行辦理與第一時間了解公園信息。智能導覽方面,在重要區域節點設置觸摸導覽屏,觸摸屏導覽系統可實現資料展示的虛擬化存儲、數字化管理。系統將先進的信息技術運用于整個公園的細節導覽中,使廣大游客可以充分了解公園的瀏覽平臺,在提高游玩品質的同時提升了公園形象。在商業區休憩節點設置5組智慧座椅,表面采用太陽能板,白天可接收太陽能并轉化為電能,儲存在蓄電池中,為游客提供手機充電、照明、藍牙播放、WiFi連接等服務。智慧停車方面,通過集控管理平臺實現定時生成車輛出入報表,顯示車輛進出記錄。車輛進出時與視頻聯動過濾顯示,可實現動態找車等快捷服務。

3.2.3 雨水收集利用及智能灌溉系統

公園設置低影響開發雨水系統與智慧管養平臺,系統在5個功能區聯動,將雨水直接引入景觀用水系統,對所排出的水進行凈化,使其構成水循環利用體系,提高雨水處理效率,節省成本,形成良好的生態景觀效果[7],實現合理控制雨水徑流及雨水就地消納與吸收。公園設置安裝灌溉系統,根據土壤溫濕度、空氣溫度、光照度實現精準灌溉,減少水資源浪費,提高經濟效益[3]。雨水系統與智慧管理平臺的環境監測、土壤監測、智慧噴灌等系統相結合,實現重復利用灌溉養護植被,達到節能環保效果,助力智慧化海綿城市建設。

3.2.4 智能植物養護系統

構建城市園林智慧化管養體系,提高園林綠化精細化及科學化管理水平,已成為園林綠化行業發展的大勢所趨[1]。擬建智慧養護中心,由土壤監測、智慧噴灌、病蟲害防治系統組成,智能科學監管植物生長并快速反應,提升作業標準化程度,提高資源利用率,減少病蟲害,實現科學化、精細化、智慧化養護。為實現公園綠地養護服務規范化管理,計劃通過系統平臺建立公園管養任務資源池,包括喬木、灌木、地被等日常養護、病蟲害防治、施肥、苗木補植及綠化防護設施維護及更換等作業任務。隨著“互聯網 +”和云計算等信息技術的快速發展及融合,大數據技術也被融入造林全過程管理,逐步形成信息化、現代化、智慧型苗圃管理模式[8]。

4 結束語

美好的景觀是品質生活的基礎。在智慧城市建設中,應重視山水布局,打造智慧體驗場景,建立以智慧、生態、開放、共享為特色的多元城市活力空間,構建平臺化、生態化、數字化、可視化、精細化、互動化、協同化的園林管養模式,將智慧系統的概念引入城市綜合公園規劃設計中,滿足城市公園建設需要[3],使其成為城市園林景觀建設的潮流熱點。