新型城鎮化背景下的智慧園林建設思路探討

鄒水平

（廣東百林生態科技股份有限公司，廣東 東莞 523000）

0 引言

如今，城市化進程不斷加快，人們長時間待在城市之中，很難有接觸大自然的機會，因此人們常尋找一個與大自然親近的契機，或者利用間接接觸的方式，前者常通過游歷河山的方式，而后者則是通過建設景觀的方式來實現，這種方式也可以從側面滿足人們那種渴望親近大自然的心理，隨著社會的不斷發展科技的不斷創新，人們的要求也趨于復雜化，這就使得智慧園林登上歷史舞臺，同樣這也是智慧園林不斷發展的動力源泉。目前，智慧園林的建設主要集中在技術層面上，這使得智慧園林建設變得高效、科學，同樣也降低了對大自然感知的門檻[1]。然而，這與人們起初的愿景有些偏離，人們渴望更加真切的自然，這就要求智慧園林設計不只一味實施技術手段，還需要考慮人的感知，即情感體驗[2]。

1 智慧園林定義

園林本身當然是沒有智慧可言的，擁有智慧的是人。我們的園林人將智能硬件、移動技術用于園林信息采集，我們的園林從業者利用云存儲保存園林信息，利用大數據處理園林數據、利用深度學習技術分析園林音視頻信息，進而將結果用于輔助決策，或者自動據測，那么這個過程就是智慧園林要做的事情了。與其說智慧園林，不如說是園林信息采集自動化，園林信息分析處理智能化，園林智慧化[3]。

2 智慧園林“智能網”

如今，園林景觀的建設從各個方面都在使用信息技術手段，這就使得在園林設計之初在一定程度上都是根據設計師的設計理念，往往只考慮到技術層面，對于人、環境、科技三個方面的之間的聯系往往被忽視。在智慧園林的建設上，我們必須創造一個網絡將其三者相聯系起來，明確智慧園林的組成、形式以及載體，把握“智慧”這兩個重要詞語。“智能網”如圖1所示。

孟導找個位子坐下，打量起坐在柜臺前的來人。來客中等身材，戴著一副學究氣的眼鏡，一副文質彬彬的打扮。年紀大概在3 5歲以后，頭發已經有些斑禿。看來和自己一樣是從事腦力工作的。嗯，不過孟導自己倒是毛發濃密，堅挺地把守著象征年紀的高地。

阿東又能想出什么辦法呢？阿東對阿里說：“我拿你毫無辦法，我想不出來應該怎么做。明天你能不能小點聲音？”

圖1 智慧園林“智能網”

3 智慧園林的三種智慧形式

聽覺同樣是人類獲取外界信息很敏感的器官，人們通過聽覺可向外界獲取百分之十左右的信息。在早期的園林設計中就有設計師利用聲音來對景觀進行營造。例如，寄暢園的“八音澗”以及留園的“古藤廊”都是用了這一手法，現如今，設計師已經對這種聲音手段使用的非常嫻熟，人們可以利用聲音來記錄一個地方的特定聲音，形成一個地方獨有的特點。

圖2 人與科技的智慧

4 智慧園林的載體及其應用

除去以上的幾個基本認知能力，植株還可能測量引力和感受電磁場。而且，科研人員還首次發現了植株可能產生訊息素和與其他生命體交流，并借此來對抗天敵。例如，當茶樹被啃食后，會放出一些信息素，以吸引獵蛛撲食綠葉蟬；而茶樹內的咖啡堿和茶多酚等化學物質，還有助于對抗真菌和細菌的攻擊。

4.1 生物智能感知體及其應用

（2）植物的感知及其應用。經不完全統計，綠色植物約占有了地球生物總數的80%，通過近幾億年的對環境研究，綠色植物已經進化出了最適合其環境條件的生物性狀，并區別出了耐濕、抗旱、耐寒、喜熱、喜光、陰生等環境特征，而綠色植物對水分、光照、氣溫等內外環境的感知與調節能力，是它們繁衍下來的主要因素之一[5]。

后來有一天，村長要出門，在自家院子里嗚嘟嘟發動摩托，有人傳來消息，化工廠要給縣里捐建一個養殖基地，看中了茶場那地方。村長當即手一松，摩托直接爬上了墻。

首先是人與科技的智慧，在設計之初，設計者先利用大數據進行實際分析，然后建立BIM模型，利用大數據分析結果結合人們的感性理念對園林進行建設，人與科技的智慧如圖2所示；其次是人與環境的智慧，設計師對時間以及空間進行分析，利用分析結果創造一個可持續生態環境，使得使用者有更好的感官體驗；再就是科技與環境的智慧，現代的設計要求人與自然要可持續發展，使用傳統的方式往往需要很長的時間才能達到一個很好的效果，但是現代科技可以突破時間和空間的限制，通過對環境各個因素的感知數據采集，創造一個幾乎完全接近自然的環境[4]。

中國高鐵要走出國門，合作國目前的政治社會環境也是一個不可忽視的因素，復雜的地域政治因素同樣會造成影響。例如我國在2015年印度高鐵項目競標中取得了勝利，然而同一年安倍出訪印度，莫迪總統在12月13日選擇了讓日本修筑印度高鐵，雖然日本提出的方案中貸款政策相較我國更加優惠，但其中也摻雜著政治因素。

植物對水分的調節主要依賴不同器官的配合，在水分過多時植株通過空氣生根、從枝條上的皮孔得到了空氣中的氧氣，而葉片氣孔則會排放出多余的水分，以保持植物細胞的正常呼吸。在缺水的狀況下，植株會關閉氣孔減緩水分排泄，或長出的根系扎進深入的土層來收集水分。

（1）智能的植被環境監測和澆水技術研究及應用借助不同監測儀來監測自然環境條件，比如，用土壤觀察儀檢測土壤的濕度、pH和疏松性，用大氣觀察儀檢測空氣中有害物質和二氧化碳的濃度，用光傳感器檢測光線亮度，用體溫傳感器檢測水溫。基于這些信息構建了植被的動態增長模型、日照波動模型、植被水體模型等，通過這些模擬研究了不同植被的生長發育條件和土壤水分的狀況，從而確定了適地植被，并根據不同植被建立有效的植物澆水施肥方案。另外，這些信息會被注入計算機，利用圖像設計，產生出簡單美觀的圖形和動態圖片，設計師、管理者能夠在個人電腦和移動APP上實現觀察。

觸覺是人們對外部世界的感受最深。我們可以用肢體感覺到不同的事物，感覺到溫度冷熱。這樣可以讓我們更直觀地感受到對周圍的事物的認識。在園林中應用觸覺最具代表性的實例是盲道，盲人可以利用腳下的盲道來感知崎嶇不平的路面，來判斷道路的走向。將觸覺的設計融入園林中，可以強化用戶的感覺，從而達到更深層的情景體驗。人類對風景的認識，實際上取決于人類的整體感覺，這種感覺建立在人類的感覺之上，既通過感覺認識，同時又接受個性、經歷、學識和身體狀況等主觀心理因素的影響；各類感覺相互之間又會彼此反映，形成聯覺現象。所以，如果在智能園林景觀設計時加入各類感官設計，會大大增加自然景觀的體驗效益。

（1）人的感知及其應用。人們通過五感對環境變化進行感知。其中，視覺是獲取信息的主要方式，視覺幫助人們獲取近百分之九十的外部信息。在享受園林風景的過程中，游客往往通過視覺獲得對園林的第一印象。游客根據園林景觀的各種元素變化轉變為視覺體驗和心理感受。與此同時，設計者根據人們的視覺習慣對景觀進行設計，創造出無限接近于大自然的景觀效果。

味覺是人類五感中最具有情感和引導意義的感官，是我們與空間溝通的主要工具。好的味道可以使人迅速地對環境產生愉快的感覺，從而激起人們對事物的探究欲望；在大多數時候，人類對于空間的認識，都會根據嗅覺來判斷自己的方向。利用嗅覺的方法，人類的腦部可以制造出一種神經刺激，以此來實現良好的情感體驗以及嗅覺記憶。

植物的發育離不開陽光。植物的胚芽鞘能夠感受光的大小和角度，從而調節生長素的釋放和運輸供給等，植物的向陽發育便是這種機理。光照時間也會改變植株的發育周期，日照時間和植株的發育速度成正比。高溫也是植株生長與發育的重要環境，它可以干擾有氧呼吸作用酶的催化效果，從而干擾植株的呼吸作用。所以，植株發育必須在最適宜的范圍內完成，氣溫過低或過高都可能造成植株致死。

園林景觀設計需要藝術與科技相結合，既要滿足功能的需求，也要滿足感官與藝術的要求；水、石、植物和建筑是傳統園林的重要載體。設計者可以利用疊山、建筑布局的方式創造美麗的意境。而面對智慧園林，我們需要一個新的表達方式，來增強感知以及逼真的大自然體驗。

4.2 非生物智能感知體及智慧技術應用

中國人為什么崇尚倫理而鄙視利己呢？這當然和這個民族的文化傳統有關，以孔子為代表的儒家文化，其出發點不是對自然世界的解讀和探秘，而是始終把關注點放在現實社會的存在狀態以及人的思想道德變化上。儒家思想關心的是人道，而非天道，是人生之理，而非自然之性。所以，漢語詞典里布滿了諸如“順其自然”“命由天定”“生死在天”這樣的詞匯；而英美文化充斥著大量的天文地理、斗轉星移之類的內容，形成了他們積極探索自然奧妙，向大自然挖掘開拓的傳統觀念。

（2）智能聲景系統及應用。利用聲波和壓力感應器捕獲人的發聲和步伐，進而引發聲控管理系統，傳播諸如鳥鳴、蛙鳴、水流聲等自然界的叫聲，從而使人類有種仿佛置身于大自然中的感受；并透過播放記載場地歷史的特殊音效，勾起人類對掩埋于記憶深處的場地回憶，從而達到對場地認同；控制系統中還能夠透過調整人和感應器之間的距離調節噪聲的大小，隨著人的接近和離開，系統噪聲就會由大逐漸減小直到完全消失。另外，利用分析技術和圖像處理，還可以把外部噪聲信息轉化為可視的動態分貝圖，根據分貝值，可以確定是否是噪聲，并提示人類把噪聲保持在合適的時間范圍內，以提供適宜的低噪聲景觀環境。

（3）智能水景系統及應用。智慧水景體系包含了雨水匯集裝置、凈水設備、排水系統，三者一起形成可連續系統的智慧水景體系。利用雨水感應器檢測雨量，從而調節閥門，控制系統降雨的回收，把所回收的降雨按功能分門別類，根據不同的應用凈水效果也有所不同，可增加降雨使用率。還可設計智能水簾、光影水池、音樂飛泉等水景，如圖3所顯示，增強了人與環境之間的互動性。

圖3 智能水景

（4）智能光景系統及應用。景觀中的美好風景主要靠照明技術來完成，景觀燈也可結合地面鋪裝、座椅、等景觀小品，智能景觀燈會按照不同季節、不同時段來調整照明的冷暖，并通過人流量和噪音來調節光線的亮度和點燈量；也可利用智能科技制作光影，比如智慧燈墻，當人類通過鏤空的燈墻時，就會投影出各種圖形的光影效果，也能夠利用投射科技把生動的圖形直接投影在地板上或者墻壁，從而產生真實的3D立體畫面。

（5）智能香味系統及應用。花香也能夠舒緩神經，使人產生愉快的心情。不過每個花都有一定的花期，植物的花期也會受到地域、天氣等的影響。在不同的時節，對同一個景色的效應也就會有誤差。例如在冬季雪后，雪景非常美麗，若在此時伴隨著一陣陣梅花的幽香，更可增加景色意境，讓人們融于此時的自然環境之中。而倘若由于氣候條件的制約不能栽植梅花，那人們也可利用智能芳香控制系統，不受氣候區域和時節的影響而綻放出自然宜人的芳香，從而營造應時之景。

（6）環境解說系統及應用。當人類來到每處景區時，環境解說系統都將啟動，有助于人類提高對景點的認識，指引人類前往下一處景區。人們既可使用手機App查閱資料，在手機里設置自己感興趣的解讀音頻功能，還可以記錄下自己的音頻，用自己的聲音完成環境解說。

在渡河作戰中，紅軍抓到了一個誤傳軍令的晉軍傳令兵，“押著去見指揮戰斗的師長賀晉年，賀晉年一看那份軍令，大驚失色”，得知敵人正在偷襲我軍總部指揮所，于是及時地派出兵力參加救援總部的戰斗。這場誤會反使我們好像有了千里眼和順風耳，毛澤東對此夸獎不止，又說：“要是閻錫山知道這是他的兵送的情報放跑了毛澤東，肯定氣得吹胡子呦！”誤傳軍令這類事，在通訊工具不夠發達的抗戰初期是經常發生的，卻不一定發生在跟紅軍總部有關的戰斗中，現在作者把它拿來一用，既使小說增加了閱讀的興味，也為表現毛澤東性格的豐富性創造了條件。

（7）VR體驗系統及應用。利用VR技術與智能穿戴技術，創建了3D虛擬現實場景，使我們既能夠跨越時間和空間，感受同一時間不同季節或者不同地區的獨特風光，也能夠體驗不同時期、不同年代的自然景觀；通過虛擬現實科技，讓天空中看不見的氧分子以生動可愛的造型展示在我們的面前，我們也能夠與綠色植物、小動物交流，利用VR設備創建擁有夢境般感覺的場景。

5 結語

智能景觀的發展趨勢，要求智能科技和設計師、活動參與者和其他領域專業人才的有機融合，它是現代園林設計的創新方法，更是未來在新城市化背景的智能園林建筑蓬勃發展的必須發展趨勢。