探析智慧園林在園林工程建設(shè)中的應(yīng)用

【關(guān)鍵詞】智慧園林；園林工程建設(shè)；應(yīng)用

引言

在園林工程建設(shè)邁向高質(zhì)量發(fā)展的進(jìn)程中，傳統(tǒng)管理模式的局限性日益凸顯，資源利用低效、信息傳遞不暢等問題亟待解決。此時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等前沿技術(shù)為園林工程注入了新活力，智慧園林作為技術(shù)融合的產(chǎn)物應(yīng)運(yùn)而生。它貫穿園林工程規(guī)劃、建設(shè)、養(yǎng)護(hù)各環(huán)節(jié)，通過精準(zhǔn)監(jiān)測與智能調(diào)控，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置與科學(xué)管理[1]。本文將深入探討智慧園林在園林工程建設(shè)各階段的具體應(yīng)用，為行業(yè)發(fā)展提供參考。

一、智慧園林概述

在園林工程規(guī)劃建設(shè)以及養(yǎng)護(hù)中，采用物聯(lián)網(wǎng)以及大數(shù)據(jù)等技術(shù)構(gòu)建相應(yīng)的智慧園林，能夠?qū)こ虒?shí)現(xiàn)全面化升級。工作人員通過對高精度傳感器以及高清攝像頭等設(shè)施的安裝，可以對工程土壤以及植物生長等情況的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行精細(xì)化收集，從而提升園林管理效率。通過應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)，不僅能對園林區(qū)域環(huán)境信息進(jìn)行連續(xù)性監(jiān)測，還可以確保相關(guān)數(shù)據(jù)信息的精準(zhǔn)性，為實(shí)現(xiàn)智能灌溉以及病蟲害的防治提供準(zhǔn)確的決策信息[2]。

二、智慧園林的三種智慧形式分析

第一，人類與現(xiàn)代科技的智慧。在園林工程的前期規(guī)劃中，通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對園林工程信息實(shí)現(xiàn)全面化采集，結(jié)合3S技術(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確測繪，構(gòu)建數(shù)字化模型，對工程整體實(shí)現(xiàn)模擬；通過對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行深入挖掘，保證工程建設(shè)方案的可行性；并將所采集的信息有效傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)平臺中，加強(qiáng)對方案細(xì)節(jié)的合理調(diào)整[3]。

第二，人類與環(huán)境的智慧。為了創(chuàng)建具有生態(tài)性以及可持續(xù)性的景觀環(huán)境，在工程規(guī)劃建設(shè)中，工作人員需要對園林的時(shí)間以及空間等要素進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，同時(shí)對這些要素進(jìn)行合理利用，只有將人與環(huán)境之間的關(guān)系進(jìn)行合理平衡，才可以實(shí)現(xiàn)生態(tài)的全面化平衡。

第三，現(xiàn)代科技與環(huán)境的智慧。在構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展環(huán)境的背景下，對工程建設(shè)的節(jié)能環(huán)保提出了更高要求。在傳統(tǒng)的工程建設(shè)中，生態(tài)環(huán)境往往遭受嚴(yán)重破壞。然而，通過應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)，借助環(huán)境感知要素對真實(shí)自然空間進(jìn)行精準(zhǔn)模擬，能夠確保園林工程在具備實(shí)用性的同時(shí)，有效減少對生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響。

三、智慧園林在園林工程建設(shè)各階段的應(yīng)用

（一）規(guī)劃設(shè)計(jì)階段

1.基于GIS的場地分析與三維建模

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）在園林工程規(guī)劃設(shè)計(jì)階段的場地分析中發(fā)揮著核心作用。GIS能夠?qū)⒋罅康目臻g數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，通過對地形地貌、土壤條件、水文信息、植被分布等數(shù)據(jù)的收集與處理，運(yùn)用空間分析功能對場地進(jìn)行多維度評估。例如，利用坡度分析功能可以直觀地呈現(xiàn)場地的地形起伏情況，為道路規(guī)劃、建筑選址提供依據(jù)；通過土壤類型分析，能夠了解不同區(qū)域土壤的肥力、酸堿度等特性，指導(dǎo)植物的合理配置。同時(shí)，基于GIS數(shù)據(jù)建立的三維模型，能夠真實(shí)還原場地現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)師可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行方案構(gòu)思，更直觀地感受空間尺度與景觀效果，提前發(fā)現(xiàn)潛在問題并進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。這種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的場地分析與建模方式，使規(guī)劃設(shè)計(jì)更加科學(xué)、精準(zhǔn)，有效避免了因主觀判斷失誤導(dǎo)致的設(shè)計(jì)缺陷[4]。

2.VR技術(shù)輔助方案優(yōu)化

虛擬現(xiàn)實(shí)（Virtual Reality，VR）技術(shù)為園林工程規(guī)劃設(shè)計(jì)提供了沉浸式的體驗(yàn)環(huán)境，大大提升了方案的優(yōu)化效率以及質(zhì)量。設(shè)計(jì)人員可以通過VR設(shè)備虛擬園林場景，可以在不同角度以及時(shí)間節(jié)點(diǎn)來對景觀的氛圍進(jìn)行感受。在方案優(yōu)化中，采用VR技術(shù)將游客在園林中的游覽路徑和體驗(yàn)感受進(jìn)行模擬，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的問題。并且，VR技術(shù)還可以用于方案展示，讓客戶和相關(guān)部門以更直觀的方式理解設(shè)計(jì)意圖，參與到方案決策過程中，從而提高溝通效率，提升客戶對方案的認(rèn)可度[5]。和傳統(tǒng)的平面圖紙以及靜態(tài)三維模型相比，VR技術(shù)打破了空間和時(shí)間的限制，使方案優(yōu)化更具真實(shí)感和交互性。

（二）施工建設(shè)階段

1.智能監(jiān)控系統(tǒng)保障施工質(zhì)量與安全

在園林工程施工中，智能監(jiān)控系統(tǒng)是確保質(zhì)量與安全的重要手段。智能監(jiān)控系統(tǒng)通過在施工現(xiàn)場安裝高清攝像頭、傳感器等設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對施工過程的全方位、實(shí)時(shí)監(jiān)控。視頻監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)κ┕と藛T的操作規(guī)范以及施工工藝落實(shí)情況進(jìn)行記錄，若是發(fā)現(xiàn)違規(guī)操作或質(zhì)量隱患，能夠及時(shí)發(fā)出預(yù)警，督促施工人員進(jìn)行整改。在安全監(jiān)控中，通過傳感器監(jiān)測施工現(xiàn)場的環(huán)境參數(shù)，如溫濕度、粉塵濃度、有害氣體含量等，當(dāng)環(huán)境指標(biāo)超出安全范圍時(shí)，系統(tǒng)自動報(bào)警并啟動相應(yīng)的應(yīng)急處理措施。

2.無人機(jī)巡檢與BIM技術(shù)協(xié)同管理

無人機(jī)巡檢與建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）技術(shù)的協(xié)同應(yīng)用，為園林工程施工建設(shè)提供了高效的管理模式。無人機(jī)憑借其靈活機(jī)動的特點(diǎn)，能夠快速獲取施工現(xiàn)場的全景影像和三維數(shù)據(jù)，對施工進(jìn)度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。通過定期的無人機(jī)巡檢，將獲取的施工現(xiàn)場數(shù)據(jù)與BIM模型進(jìn)行對比分析，可以直觀地了解施工進(jìn)度與計(jì)劃進(jìn)度的偏差情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工滯后區(qū)域并采取相應(yīng)的調(diào)整措施。同時(shí)，BIM技術(shù)可以對施工過程進(jìn)行三維模擬，展示施工順序、工藝細(xì)節(jié)和資源配置情況，為施工人員提供詳細(xì)的施工指導(dǎo)。無人機(jī)巡檢獲取的現(xiàn)場實(shí)際數(shù)據(jù)又可以反饋到BIM模型中，對模型進(jìn)行修正和完善，實(shí)現(xiàn)施工過程的動態(tài)管理。這種協(xié)同管理模式有效提高了施工管理的精細(xì)化程度和效率，降低了施工成本和風(fēng)險(xiǎn)[6]。

（三）運(yùn)維管理階段

1.智能灌溉系統(tǒng)：土壤濕度傳感器+自動控制

智能灌溉系統(tǒng)是園林工程運(yùn)維管理階段實(shí)現(xiàn)水資源高效利用的關(guān)鍵技術(shù)。該系統(tǒng)由土壤濕度傳感器、控制器和灌溉設(shè)備組成。土壤濕度傳感器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測土壤含水量，并將數(shù)據(jù)傳輸至控制器。控制器根據(jù)預(yù)設(shè)的土壤濕度閾值和植物需水特性，自動控制灌溉設(shè)備的啟停和灌溉量。當(dāng)土壤濕度低于設(shè)定值時(shí)，系統(tǒng)自動啟動灌溉；達(dá)到適宜濕度后，自動停止灌溉。這種精準(zhǔn)的灌溉方式，避免了傳統(tǒng)人工灌溉的盲目性和浪費(fèi)現(xiàn)象，既滿足了植物的生長需求，又節(jié)約了水資源。同時(shí)，智能灌溉系統(tǒng)還可以與氣象數(shù)據(jù)相結(jié)合，根據(jù)天氣變化情況自動調(diào)整灌溉策略，進(jìn)一步提高灌溉的科學(xué)性和合理性，降低了園林維護(hù)成本。

2.病蟲害智能識別與預(yù)警系統(tǒng)

病蟲害智能識別與預(yù)警系統(tǒng)為園林植物的健康生長提供了有力保障。該系統(tǒng)利用圖像識別、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，對園林植物的病蟲害進(jìn)行快速識別和診斷。通過在園林中布置高清攝像頭或手持終端設(shè)備來采集植物葉片、枝干等部位的圖像，系統(tǒng)自動將圖像與病蟲害數(shù)據(jù)庫進(jìn)行比對分析，準(zhǔn)確判斷病蟲害的種類、發(fā)生程度和危害范圍。一旦檢測到病蟲害，系統(tǒng)立即發(fā)出預(yù)警信息，并提供相應(yīng)的防治措施建議。管理人員可以根據(jù)預(yù)警信息及時(shí)采取防治行動，避免病蟲害的擴(kuò)散蔓延，減少對園林植物的損害。

3.游客流量監(jiān)測與導(dǎo)覽服務(wù)優(yōu)化

游客流量監(jiān)測與導(dǎo)覽服務(wù)優(yōu)化系統(tǒng)提升了園林的服務(wù)質(zhì)量和游客體驗(yàn)。通過在園林出入口、主要景點(diǎn)和道路節(jié)點(diǎn)安裝人流量傳感器、監(jiān)控?cái)z像頭等設(shè)備，實(shí)時(shí)監(jiān)測游客流量數(shù)據(jù)。利用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)對游客流量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，了解游客的分布情況、游覽高峰時(shí)段和熱門景點(diǎn)，為園林的運(yùn)營管理提供決策依據(jù)。例如，根據(jù)游客流量數(shù)據(jù)合理調(diào)整安保人員配置、優(yōu)化衛(wèi)生保潔安排。同時(shí)，基于移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)的智能導(dǎo)覽應(yīng)用，為游客提供個性化的導(dǎo)覽服務(wù)。游客可以通過手機(jī)應(yīng)用獲取園林地圖、景點(diǎn)介紹、實(shí)時(shí)導(dǎo)航等信息，還可以根據(jù)自己的興趣和時(shí)間規(guī)劃游覽路線。

（四）生態(tài)監(jiān)測與保護(hù)

1.空氣質(zhì)量、水質(zhì)、生物多樣性實(shí)時(shí)監(jiān)測

智慧園林通過構(gòu)建全方位的生態(tài)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對空氣質(zhì)量、水質(zhì)和生物多樣性的實(shí)時(shí)監(jiān)測。在空氣質(zhì)量監(jiān)測方面，安裝各類氣體傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測空氣中的PM2.5、PM10、二氧化硫、氮氧化物等污染物濃度，以及氧氣、二氧化碳等氣體含量。水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)則通過在水體中布置水質(zhì)傳感器來監(jiān)測水溫、酸堿度、溶解氧、電導(dǎo)率等指標(biāo)，及時(shí)掌握水體的質(zhì)量狀況。對于生物多樣性監(jiān)測，利用紅外相機(jī)、聲音傳感器等設(shè)備，對園林內(nèi)的動植物種類、數(shù)量和活動情況進(jìn)行監(jiān)測和記錄。這些實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)可以通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)傳輸至數(shù)據(jù)中心，在對其進(jìn)行分析和處理后形成生態(tài)環(huán)境監(jiān)測報(bào)告，為園林的生態(tài)保護(hù)和環(huán)境改善提供數(shù)據(jù)支持[7]。

2.生態(tài)修復(fù)效果評估與動態(tài)調(diào)整

在園林生態(tài)修復(fù)工程中，智慧園林技術(shù)能夠?qū)ι鷳B(tài)修復(fù)效果進(jìn)行科學(xué)評估并實(shí)現(xiàn)動態(tài)調(diào)整。通過建立生態(tài)修復(fù)模型，結(jié)合前期的生態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，設(shè)定修復(fù)目標(biāo)和評估指標(biāo)。在生態(tài)修復(fù)過程中，定期采集生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)，與修復(fù)模型進(jìn)行對比分析，評估生態(tài)修復(fù)措施的實(shí)施效果。例如，通過監(jiān)測植被覆蓋率、土壤肥力變化、生物多樣性增加等指標(biāo)，判斷生態(tài)修復(fù)是否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。如果發(fā)現(xiàn)修復(fù)效果不理想，根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果及時(shí)調(diào)整生態(tài)修復(fù)方案，優(yōu)化修復(fù)措施，確保生態(tài)修復(fù)工作朝著預(yù)定目標(biāo)推進(jìn)。這種動態(tài)評估和調(diào)整機(jī)制，提高了生態(tài)修復(fù)的科學(xué)性和有效性，促進(jìn)了園林生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

四、智慧園林在園林工程建設(shè)中的發(fā)展建議

（一）加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)與集成

加大對智慧園林關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)投入，鼓勵科研機(jī)構(gòu)、高校和企業(yè)開展聯(lián)合攻關(guān)，解決技術(shù)集成與兼容性問題。制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和接口規(guī)范，促進(jìn)不同技術(shù)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)共享和協(xié)同工作。推動物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)與園林工程技術(shù)的深度融合，開發(fā)更加智能化、集成化的智慧園林解決方案。

（二）強(qiáng)化數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)

建立健全智慧園林?jǐn)?shù)據(jù)安全管理制度和技術(shù)防護(hù)體系，加強(qiáng)數(shù)據(jù)存儲、傳輸和使用過程中的安全管理。采用先進(jìn)的數(shù)據(jù)加密技術(shù)、訪問控制技術(shù)和備份恢復(fù)技術(shù)，確保數(shù)據(jù)的保密性、完整性和可用性。制定嚴(yán)格的隱私保護(hù)政策，明確數(shù)據(jù)使用權(quán)限和范圍，加強(qiáng)對數(shù)據(jù)使用行為的監(jiān)管。加強(qiáng)公眾的數(shù)據(jù)安全和隱私保護(hù)意識教育，提高公眾對智慧園林?jǐn)?shù)據(jù)安全的認(rèn)知和參與度，共同維護(hù)數(shù)據(jù)安全和隱私權(quán)益。

（三）完善人才培養(yǎng)體系

高校應(yīng)優(yōu)化園林相關(guān)專業(yè)課程設(shè)置，增加智慧園林技術(shù)課程內(nèi)容，培養(yǎng)具備園林專業(yè)知識和信息技術(shù)能力的復(fù)合型人才。加強(qiáng)與企業(yè)的產(chǎn)學(xué)研合作，建立實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，為學(xué)生提供實(shí)踐機(jī)會，提高學(xué)生的實(shí)際操作能力和創(chuàng)新能力。行業(yè)協(xié)會和企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對現(xiàn)有從業(yè)人員的培訓(xùn)，定期組織技術(shù)講座、研討會和技能競賽等活動，促進(jìn)從業(yè)人員的知識更新和技術(shù)交流，提升他們的專業(yè)素質(zhì)和技術(shù)水平。

（四）探索多元化資金投入模式

政府應(yīng)加大對智慧園林建設(shè)的政策支持和資金投入，設(shè)立專項(xiàng)扶持資金，鼓勵園林工程建設(shè)項(xiàng)目采用智慧園林技術(shù)。同時(shí)，積極探索多元化的資金投入模式，吸引社會資本參與智慧園林建設(shè)。例如，通過PPP（PublicPrivate Partnership）模式引入企業(yè)投資，實(shí)現(xiàn)政府與企業(yè)的合作共贏；鼓勵金融機(jī)構(gòu)開發(fā)針對智慧園林建設(shè)的金融產(chǎn)品，為項(xiàng)目提供融資支持。此外，還可以通過推廣智慧園林服務(wù)，如智能導(dǎo)覽、生態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)服務(wù)等，實(shí)現(xiàn)一定的收益，反哺智慧園林建設(shè)和運(yùn)營，降低園林建設(shè)與運(yùn)營成本的壓力。

結(jié)語

智慧園林已深度融入園林工程建設(shè)各環(huán)節(jié)，其在提升規(guī)劃設(shè)計(jì)科學(xué)性、保障施工質(zhì)量安全、優(yōu)化運(yùn)維管理效能及強(qiáng)化生態(tài)監(jiān)測保護(hù)等方面成效顯著，為園林工程建設(shè)帶來了跨越式發(fā)展。然而，技術(shù)集成困境、數(shù)據(jù)安全隱患、人才缺口及成本壓力等問題仍制約著智慧園林的廣泛應(yīng)用。隨著技術(shù)創(chuàng)新與多方協(xié)同努力，攻克現(xiàn)存難題，智慧園林必將在園林工程建設(shè)中釋放更大潛力，助力園林行業(yè)邁向智能化、精細(xì)化發(fā)展新征程，為打造更優(yōu)質(zhì)的生態(tài)園林環(huán)境提供堅(jiān)實(shí)的支撐。

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