人工智能在園林設(shè)計中的應(yīng)用

張貝琳　孫琦　王麗娜

摘 要 隨著環(huán)境保護意識的增強，人們對園林設(shè)計越來越重視。作為提高居民生活質(zhì)量的基礎(chǔ)工程，園林建設(shè)如何與人工智能進行有機結(jié)合，營造出一個親近自然的和諧氣氛，是城市園林設(shè)計的關(guān)鍵所在。因此，將對目前人工智能在園林設(shè)計中所遇到的問題進行分析，并討論出如何在園林設(shè)計中有效地應(yīng)用人工智能的辦法。

關(guān)鍵詞 園林設(shè)計；人工智能；技術(shù)手段

中圖分類號：TU986 文獻標志碼：B 文章編號：1673-890X（2015）03-0-02

園林設(shè)計是在指定的地域范圍內(nèi)，通過藝術(shù)與技術(shù)手段的結(jié)合來對自然、建筑以及人的活動之間關(guān)系進行處理并改造地形，以建設(shè)賞心悅目的園林景觀。其中，藝術(shù)的設(shè)計雖然是依靠設(shè)計者的藝術(shù)設(shè)計能力，但在實際工程中，藝術(shù)設(shè)計和技術(shù)手段不能很好相結(jié)合，因此，導(dǎo)致了一系列的問題[1]。

1 園林設(shè)計的原則

首先是園林設(shè)計應(yīng)當遵循的基本原則。第一，注重設(shè)計意識和服務(wù)意識之間的關(guān)系應(yīng)當是互動型的，設(shè)計人員與客戶之間應(yīng)當進行充分的交流；第二，設(shè)計人員應(yīng)當謹記自己的職責，因地制宜來創(chuàng)造園林設(shè)計的特性；第三，園林設(shè)計應(yīng)當結(jié)合當?shù)貙嶋H，如當?shù)丨h(huán)境、地域特點以及人文特點等，以此為根據(jù)來進行園林設(shè)計的突破點；第四，強調(diào)多樣性和統(tǒng)一性的有機平衡，盡量將景觀呈現(xiàn)的總體次序融入到設(shè)計之中，將其整合為一體；第四，對氣候因素進行充分考慮，如沈陽的園林設(shè)計應(yīng)當考慮到沈陽東冷夏暖，雨水集中，春秋兩季短促多風的特點，來選擇園林的植物類型，才能使園林設(shè)計效益最大化。

其次，園林設(shè)計也要注意植物的搭配原則。第一，植物的規(guī)格要確定好，要結(jié)合植物所適應(yīng)的地質(zhì)條件來對各種規(guī)格的植物進行協(xié)調(diào)搭配。一般來說，中型及其以上規(guī)格的喬木作為園林的架構(gòu)之一，會對整個園林所呈現(xiàn)出來的景觀效果起著重要作用，應(yīng)當先進行安放，然后才是小型規(guī)格的植物的安放，保證在園林景觀的細節(jié)處做好處理；第二，要合理組合植物的品種類型，落葉植物和針葉常綠植物之間在園林中所占的比例應(yīng)當保持一定的平衡關(guān)系，對于植物如花卉、葉叢的顏色要協(xié)調(diào)好，一般以夏東兩季的植物色彩為主色調(diào)，其他色調(diào)為輔，以保證視覺上能起到互相補充的效果。

2 園林設(shè)計中人工智能應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 系統(tǒng)操作方面

由于園林設(shè)計既涉及藝術(shù)方法也涉及到技術(shù)手段，因此，對操作人員的綜合能力要求就比較高，也就是說，操作人員應(yīng)當對建筑理論、園林綠植知識和計算機基礎(chǔ)三方面綜合掌握，而事實上，很多參與園林設(shè)計的人員并沒有很強的工程操作能力，要求太高，難以實現(xiàn)。

2.2 園林可重復(fù)使用性方面

目前來說，園林的重復(fù)使用性還是太低，因為每個地方的氣候條件和地理環(huán)境都不相同，所以，針對一個地方所制作的園林設(shè)計并不能簡單地復(fù)制到另一個地方，如蘇州園林的設(shè)計不能直接用在遼寧的園林設(shè)計，原因在于北方相對南方來說，園林供水相對困難，山石種類不同，綠植花卉種類也不如南方園林的豐富，而且南北審美觀不同，北方園林設(shè)計多采用渾厚石材，綠植多為松、柏、楊、柳、榆、槐，加上三季更迭的花灌木，呈現(xiàn)剛健雄渾的特點，而南方則因為花木種類豐富，布局特別，注重山石與水的搭配，獨具精致淡雅的特點，由此可見，園林的可重復(fù)使用性不高。

2.3 計算機輔助設(shè)計方面

計算機輔助設(shè)計即常說的CAD。目前來說，CAD并不能完全對口符合園林設(shè)計的需求，因為CAD只能呈現(xiàn)出單一的圖形畫面，既不利于設(shè)計者進行設(shè)計，也不利于客戶對設(shè)計者的設(shè)計的理解，導(dǎo)致客戶與設(shè)計者之間難免信息不對稱，造成一定的信息偏差，影響之后園林設(shè)計出來的成果[2]。

3 加強人工智能在園林設(shè)計中應(yīng)用的辦法

3.1 園林子系統(tǒng)的設(shè)計

作為整個園林系統(tǒng)的組成部分，園林子系統(tǒng)的設(shè)定概要應(yīng)通過計算機實施建模，來對項目實施進行基本設(shè)定，在獲得項目系統(tǒng)的自動生成規(guī)則之后，在對所收集到的園林基本數(shù)進行存檔，來作為全局的運行參數(shù)，在一定程度上影響了計算機的運行結(jié)果。一般來說，存檔信息有園林的設(shè)計規(guī)模、投資情況、發(fā)展需求以及相關(guān)的環(huán)境因素等，存檔后，可能會對建筑的規(guī)模大小、選址、風格特點以及植物的搭配等造成影響。

3.2 地形子系統(tǒng)的設(shè)計

地形子系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)當是通過計算機對采集到的地質(zhì)數(shù)據(jù)進行推理而后才進行的。一般來說，會采用規(guī)則引擎最為計算機的推理機，是基于專家系統(tǒng)的模式下進行推理的，工作原理是由機器來仿造人類在對事件進行考慮的思維和方法，通過進行試探性的方法來進行推理，并不斷地對推理所得出來的結(jié)果進行解釋和驗證。

對地質(zhì)情況進行實時實地勘查是保證園林設(shè)計圖紙正常輸出的要求，這是不能單純地依靠計算機來實現(xiàn)的，因為地質(zhì)勘查涉及到很多復(fù)雜地形的勘查，只能依靠人工的方式。地質(zhì)勘查可以分為前期階段和后期階段。前期階段主要是設(shè)定園林工程的初稿，因此，只要對地質(zhì)情況進行系統(tǒng)的粗略勘察即可。后期階段主要是完成圖紙設(shè)計要求，因此，對數(shù)據(jù)準確性要求更高，并勘查人員對此進行較為細致的處理。這以后才是通過對計算機智能系統(tǒng)軟件的使用來將前期階段和后期階段所獲得的數(shù)據(jù)進行智能化處理，完成相關(guān)數(shù)據(jù)的細化以及修正，然后通過系統(tǒng)推理得到一個初步的園林模型。

3.3 主干道路子系統(tǒng)的設(shè)計

對地形子系統(tǒng)進行地形數(shù)據(jù)的輸出即可得到主干道路設(shè)計，因為我們首先完成了地形的設(shè)計，因此，在接下來對道路進行設(shè)計的過程中就可以有效地避免其他的建筑和設(shè)施的干擾，這之后的設(shè)計才能按部就班地開展[3]。推理的總體規(guī)則為：首先，由園林的建設(shè)規(guī)模、投資情況等來對道路的類型和所需費用等進行計算，得到相關(guān)數(shù)據(jù)；然后，結(jié)合之前的輸出地形圖來生成推薦道路圖，并檢查道路的密度是否符合園林的設(shè)計規(guī)范，接著根據(jù)道路建設(shè)定額表來對工程造價進行計算，看是否符合預(yù)期投資情況；最后，對道路圖進行人工的調(diào)整，并反復(fù)驗算。

3.4 圖紙和圖表輸出子系統(tǒng)的設(shè)計

這是園林設(shè)計工作的最后一步，主要內(nèi)容是根據(jù)園林設(shè)計的圖紙來完成相關(guān)的評審和施工任務(wù)，園林的輸出圖紙一般都有總平面放樣定位圖、園林水體設(shè)計等，正確的圖紙輸出都會實現(xiàn)園林設(shè)計和圖紙輸出的一致性，并保證各個專業(yè)圖紙能夠進行準確銜接和連續(xù)使用。

4 總結(jié)

園林設(shè)計中的人工智能應(yīng)用應(yīng)當是基于現(xiàn)有園林基礎(chǔ)，來落實園林設(shè)計應(yīng)具有的科學要求、生態(tài)要求和低碳要求，發(fā)揮出園林設(shè)計城市建設(shè)中提升居民生活質(zhì)量的作用。

參考文獻

[1]羊舒驊.現(xiàn)代藝術(shù)在城市園林設(shè)計中運用的討論[J].管理學家，2014（2）：416-416.

[2]張偉.智能園林系統(tǒng)的分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計[J].科技與企業(yè)，2012（22）：134..

[3]引導(dǎo)智能園林工具的方法和系統(tǒng)[J].電動工具，2014（1）：27-31.

（責任編輯：劉昀）