城市公園綠地中智慧技術的應用研究

趙 潔，馮 磊

（河南建筑職業技術學院建筑系，河南 鄭州 450000）

城市公園綠地作為城市園林綠地系統的重要組成部分，在維持城市生態環境，塑造城市景觀特色及滿足公眾戶外休閑娛樂等方面起著至關重要的作用[1]。隨著城市化進程不斷加快，公眾環保意識的增強，各個城市都在大量的新建城市公園綠地，已經取得了一定成效[2]。但當前城市公園綠地建設中的一些做法并不能很好的滿足公眾日益增長的需要，如生態環境監測預警機制不健全；安全防護與救助體系不完善；衛生保潔巡檢效率低；綠地灌溉水資源浪費；照明設備能耗高；導視系統不清晰，易產生誤導[3]；停車位緊張，停車管理混亂等方面，給公眾使用和公園管理帶來了極大的不便。

2009年，IBM公司提出 “智慧城市”的理念，利用智慧技術來協調管理城市各功能，為城市管理者提供輔助決策，提高城市管理效率[4]。智慧技術是指將計算機、信息網絡、人工智能、云計算等技術集成為一體的綜合智慧技術[5]。通過傳感器獲取信息數據，互聯網數據傳輸，云計算的分析處理，智慧信息平臺的管理發布四個信息處理階段實現[6]。智慧技術極大的提高了工作管理效率，在國內外廣泛應用于城市建設和管理，如新加坡的“智慧國”計劃，通過連接和分析基礎設施和操作系統，以提供更好的公眾服務[7]；韓國推行的“U-city”計劃，將智慧技術應用于住宅、交通出行、衛生保健、安全保衛和娛樂等城市基本要素中[8]；上海通過綜合運用智慧技術加強城市規劃建設、管理和運行，構建“智慧上海”[9]。

針對當前城市公園綠地的建設管理中存在的問題，引入智慧技術的理念與方法，有利于實現城市公園綠地的智能化管理和功能的整合，進而優化城市公園綠地的構建機制，提高運行效率。為建設便捷、適宜、可持續的現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用平臺的構建

智慧化城市公園綠地綜合應用平臺的構建可以通過建立智慧信息系統和智慧應用系統來完成(見圖 1)。

城市公園綠地智慧信息系統在智慧技術的支撐下構建。該系統由信息基礎設施、信息共享平臺、信息處理中心等組成[10]。信息基礎設施由信息采集設備、計算機軟硬件、互聯網系統、通訊集成等部件組成，是智慧信息系統的物理平臺；信息共享平臺是集合海量數據收集、存儲、分類以及可視化處理的巨型計算機服務器；信息處理中心是基于云計算技術的輔助決策平臺。

圖1 智慧化城市公園綠地綜合應用平臺框架結構

智慧應用系統由計算機和智能手機構成的硬件設備和各類操作控制軟件組成。智慧信息系統和智慧應用系統通過網絡通信技術連接，實現數據交互與控制管理。

智慧化城市公園綠地綜合應用平臺基礎設施體系由攝影設備、視頻設備、PC設備、定位設備、感應器、控制器、解碼器等組成。技術支持系統由:3S技術（RS、GPS、GIS）、通訊技術、傳感技術、人工智能技術、多媒體技術、專家系統、無線射頻識別技術（RFID）等組成。

2 智慧技術在城市公園綠地中的應用

2.1智慧生態監測預警系統

城市公園綠地是公眾戶外活動的主要場所之一，優良的生態環境是其重要的特征。智慧生態監測預警系統利用傳感技術、3S 技術 （RS、GPS、GIS）、無線射頻識別技術（RFID）等實時采集公園區域內的溫度、濕度、風力、降雨量、病蟲害等基礎數據，為公園的游覽活動和生產管理提供依據。同時，還可以監測公園內水環境的PH值及有機物含量來判斷水質的富營養化程度，進而預警水質變化，及時作出控制方案；監測公園各區域空氣中PM2.5的含量、負氧離子濃度和含菌量等指標對空氣質量等級進行評判，指導公眾在適宜的區域或時間段進行戶外活動；監測公園區域內不同頻率和頻段的鳥類聲音數據，經分析辨別可以間接的評判公園內生物多樣性指數和生態環境等級。智慧生態監測預警系統可以為維持公園優良生態環境提供有效的信息支持。

2.2 智慧照明系統

城市公園綠地中照明系統可以提高公園景觀質量，豐富夜景效果，同時也對游人的安全起到保護作用。城市公園綠地面積較大，燈具種類及數量巨大，能耗較高。基于智慧技術的照明系統，通過設置在公園內部的各類光感應器及視頻設備可以實時監測公園內部光照數據和游人密度分布數據，經信息處理平臺分析判斷，遠程自動控制燈光明暗，人多燈亮，人少燈暗；光線不足自動補充，光線充裕自動關停；減少能耗，節電節能。

2.3 智慧安防系統

可通過360°視頻監控設備以及高清攝像機拍攝的圖片對城市公園綠地現場進行實時監控，對游人分布及游覽行為進行遠程查看，游憩過程中發生緊急情況及危險時，安全防護系統就會啟動園區應急救援系統，及時搶救處理，避免或減少危險的發生。

2.4 智能導視系統

現有城市公園綠地的導視系統多由各類指示牌、導視牌組成，存在信息傳達不清晰，易產生誤導，整體風格不美觀等問題。智慧導視系統利用三維建模技術、三維漫游技術、3S技術（RS、GPS、GIS）、多媒體技術，根據城市公園綠地真實信息數據，建立互動性強的虛擬現實場景。游客對公園整體景觀一目了然，GPS定位技術可以準確的表示游人所處位置，便于查詢景點、服務設施，合理規劃游覽路線。

應用GPS技術、GPS技術構建智能解說系統，極大的方便了游人。系統通過GPS定位技術獲取游人當前位置數據，然后與存儲的景點數據進行循環匹配。如果匹配成功則啟動相應的導游解說。同時系統還可以為游人提供所處位置的實時動態顯示，景點預覽，游覽路線記錄與回憶功能。通過GPS技術無線數據傳輸可以進行游人之間的數據交換，共享位置及行進情況。

2.5 SOS一鍵求助系統

SOS一鍵求助系統利用GPS定位技術結合智慧安防系統構建。游人在公園內部遇到傷害或突發事件，通過SOS一鍵求助系統可以及時發出求救信息，自動定位游人位置，實時調取監控畫面，及時處理突發事件，使游客在第一時間得到救助。

2.6 智慧灌溉系統

植物是城市公園綠地優良生態環境的載體，公園綠地面積在城市公園景觀占的比重較大。傳統的灌溉方式水利用系數低且效果差。智慧灌溉系統自動采集土壤干濕度和植物生長狀態數據并傳輸到信息處理云平臺，利用專家智能系統，按照植物生長的需水指標，結合城市公園綠地土壤干濕度情況，自動控制灌溉，按需澆灌，提高水資源利用率，節約資源和人力。

2.7 智慧保潔系統——定位提示，及時準確

城市公園綠地中衛生條件對環境影響較大，公園中垃圾箱分布較散且數量多，垃圾不及時清理嚴重影響環境整潔與空氣質量。保潔人員人工巡檢工作強度大，效率低。智慧保潔系統利用傳感器為垃圾箱設置容量閾值，超出容量閾值信息數據自動上傳信息處理平臺，定位技術精確獲取垃圾箱位置，信息處理平臺綜合數據分析、統籌安排，及時指定就近保潔人員處理，提高了工作效率，保證了環境衛生質量。

2.8 智慧停車管理系統

城市公園綠地停車難問題日益突出，主要原因是停車位不足與停車場管理效率低。智慧提出管理系統利用GPS定位技術、傳感技術和視頻監控系統，可以準確獲取停車位的實時使用狀況，并通過信息數據平臺及時發布。游人可以應用客戶端登陸智慧化城市公園綠地綜合應用平臺，查詢實時停車場及車位信息，信息處理平臺自動發送就近的停車場情況及空余車位信息，供游客選擇，方便游客停車，提高停車位的使用率。

3 結論

近年來，城市公園綠地建設力度不斷加大，公園綠地面積成倍增長，對改善城市生態環境質量，擴展城市公共戶外開放空間起到了重要作用。針對當前城市公園綠地存在的問題，引入智慧技術的理念與方法，探討智慧技術在現代城市公園綠地建設管理中的應用，可為建設科學、合理、可持續的現代城市公園綠地提供參考與借鑒。

［1］劉海平.基于環境科學優化城市公園的設計研究［J］.環境科學與管理，2015，40(7):191-194.

［2］陶曉麗，陳明星，張文忠，等.城市公園的類型劃分及其與功能的關系分析［J］.地理研究，2013，32(10):1964-1967.

［3］劉群閱，黃啟堂，陳豪.基于二維碼技術在城市公園導示解說系統的應用研究［J］.中國園林，2015，(09):80-84.

［4］IBM 商業價值研究院.智慧地球［M］.北京:東方出版社，2009，126.

［5］鄭永民.解析智慧技術與智慧城市［J］.中國信息界，2010，(11):38-41.

［6］韓東松，曾堅，曹湛.基于智慧技術的彈性社區構建方法與實現路徑研究［J］.建筑與文化，2014，(07):76-78.

［7］張永軍.新加坡智慧國計劃對我國基礎教育信息化的啟示［J］.中國電化教育，2008，(08):30-33.

［8］金江軍，潘懋，承繼成.智慧城市芻議［J］.現代城市研究，2012，(06):101-104.

［9］劉增賢，高峻.基于物聯網與GIS的“智慧上海”建設研究［J］.上海城市規劃，2013，(02):34-37.

［10］曹湛.濱海城市填海城區綜合防災規劃研究［D］.天津:天津大學，2013.