莒州同心公園智慧化養(yǎng)護(hù)管理體系設(shè)計(jì)與研究

徐艷芳 柳懿真 沈珍珍 李玉瑩

摘要：國(guó)家發(fā)展綠色生態(tài)城市，大規(guī)模擴(kuò)展公園綠地面積，公園建設(shè)與養(yǎng)護(hù)管理問(wèn)題日益增多，傳統(tǒng)的公園綠地管理模式已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)今園林的建設(shè)發(fā)展，而智慧技術(shù)的應(yīng)用為公園的精細(xì)化養(yǎng)護(hù)管理提供了高效、科學(xué)的新途徑。本文以日照市莒州同心公園智慧化建設(shè)為例，運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新一代信息技術(shù)，構(gòu)建智慧公園養(yǎng)護(hù)信息系統(tǒng)，探討智慧技術(shù)在公園養(yǎng)護(hù)管理中的應(yīng)用，形成管理新模式，優(yōu)化公園綠地景觀，旨在為未來(lái)公園的智慧化建設(shè)與管理提供參考。

關(guān)鍵詞：智慧技術(shù);公園;綠地景觀;養(yǎng)護(hù)管理;應(yīng)用系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TU986.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-9436（2021）03-0-03

公園綠地作為生態(tài)園林城市發(fā)展的重要指標(biāo)，對(duì)維持生態(tài)系統(tǒng)平衡、改善城市園林景觀具有非常重要的作用，而合理的生態(tài)園林建設(shè)與精細(xì)化養(yǎng)護(hù)管理是密不可分的。近年來(lái)，隨著5G、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新一代信息技術(shù)的快速發(fā)展，國(guó)家相繼推出有關(guān)智慧城市建設(shè)的政策性文件，指導(dǎo)和助推智慧公園建設(shè)深入發(fā)展。在構(gòu)建智慧公園的背景下，新一代信息技術(shù)為公園的精細(xì)化養(yǎng)護(hù)管理與建設(shè)提供了嶄新的模式，對(duì)公園各類資源信息進(jìn)行數(shù)字化建設(shè)，將日常公園養(yǎng)護(hù)管理工作與智慧系統(tǒng)相結(jié)合[1]，共同構(gòu)建集智能感知、分析、決策、服務(wù)于一體的智慧公園養(yǎng)護(hù)管理體系，能切實(shí)提升公園的精細(xì)化、智慧化、科學(xué)化管理水平，有效推進(jìn)城市智慧生態(tài)文明建設(shè)進(jìn)程。

1 公園養(yǎng)護(hù)管理現(xiàn)存問(wèn)題

1.1 日常養(yǎng)護(hù)管理效率低

近年來(lái)，城市公園覆蓋面積逐年增加，園區(qū)內(nèi)日常養(yǎng)護(hù)管理的工作量越來(lái)越大。若依靠傳統(tǒng)人工養(yǎng)護(hù)管理模式，難以便捷、精準(zhǔn)、實(shí)時(shí)地獲取與更新植保工作、土壤灌溉、生態(tài)監(jiān)測(cè)等大量日常養(yǎng)護(hù)工作的數(shù)據(jù)信息。養(yǎng)護(hù)數(shù)據(jù)沒(méi)有得到準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)，會(huì)導(dǎo)致養(yǎng)護(hù)管理工作超負(fù)荷，工作效率低下，不易提升養(yǎng)護(hù)管理水平，不易改善公園綠地環(huán)境。

1.2 制定決策時(shí)缺乏科學(xué)依據(jù)

公園園區(qū)內(nèi)生態(tài)監(jiān)測(cè)、灌溉等方面的綠化資源數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)生著變化，各項(xiàng)數(shù)據(jù)多且復(fù)雜，數(shù)據(jù)變化得不到及時(shí)更新，工作人員難以掌握，無(wú)法對(duì)管理的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的匯總與分析，僅依賴于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)等主觀方式判斷分析，而不是基于客觀數(shù)據(jù)，缺乏數(shù)據(jù)價(jià)值，無(wú)法支撐科學(xué)決策，難以有針對(duì)性地提出問(wèn)題解決方案[2]。

1.3 風(fēng)險(xiǎn)防治體系不健全

公園綠地風(fēng)險(xiǎn)災(zāi)害類型較為多樣，現(xiàn)階段相對(duì)應(yīng)的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)預(yù)警與病蟲(chóng)害防治體系并不健全，無(wú)法對(duì)可能出現(xiàn)的各類風(fēng)險(xiǎn)災(zāi)害指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集與動(dòng)態(tài)監(jiān)管;安全防護(hù)與救助體系均不完善，園區(qū)內(nèi)發(fā)生各類風(fēng)險(xiǎn)災(zāi)害問(wèn)題時(shí)不能及時(shí)有效地進(jìn)行治理，易導(dǎo)致治理困難且災(zāi)害不斷。

2 公園智慧化養(yǎng)護(hù)管理體系建設(shè)框架

公園智慧化養(yǎng)護(hù)管理體系建設(shè)框架是由一個(gè)智慧公園養(yǎng)護(hù)信息管理平臺(tái)和各智慧管理子系統(tǒng)組成的智能硬件模塊系統(tǒng)，涵蓋物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等多個(gè)領(lǐng)域，協(xié)同建設(shè)公園精細(xì)化、信息化、動(dòng)態(tài)化管理，推動(dòng)城市園林智慧化進(jìn)程[3]（圖1）。

智慧公園養(yǎng)護(hù)信息管理平臺(tái)為公園的智慧核心，包含多個(gè)應(yīng)用子系統(tǒng)，將感知層硬件設(shè)備采集到的海量數(shù)據(jù)信息，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸層傳輸整合于平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析、操控硬件設(shè)備、實(shí)時(shí)監(jiān)控、智能決策、可視化等重要功能。

智慧管理子系統(tǒng)以監(jiān)控設(shè)備、傳感器、控制器、微處理器、網(wǎng)關(guān)等智能硬件為主，技術(shù)包括3S技術(shù)、傳感技術(shù)、通信技術(shù)、AI技術(shù)等。各智慧子系統(tǒng)采集原始數(shù)據(jù)，并通過(guò)藍(lán)牙、WIFI、蜂窩網(wǎng)絡(luò)等網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，將這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)较到y(tǒng)服務(wù)器上，為公園綠地養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理與可視化提供數(shù)據(jù)源，通過(guò)與應(yīng)用子系統(tǒng)建立通信連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件模塊的遠(yuǎn)程操控管理，最后通過(guò)大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、AI等技術(shù)預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的問(wèn)題，推薦合理的解決方式。

3 莒州同心公園的智慧化改造

莒州同心公園位于日照市莒縣銀杏大道北側(cè)，廣場(chǎng)西路與廣場(chǎng)東路之間，地理位置優(yōu)越，占地面積9.2公頃，是一個(gè)為市民提供日常休閑、娛樂(lè)體驗(yàn)、文化宣傳等服務(wù)的主題公園。園內(nèi)植物種類多樣，配置合理，疏密相間，層次豐富，并在規(guī)劃設(shè)計(jì)中融入統(tǒng)戰(zhàn)文化元素，體現(xiàn)“同心”內(nèi)涵，布局合理，環(huán)境優(yōu)美，具有特殊的文化景觀氛圍。與其他傳統(tǒng)公園一樣，同心公園仍采取以人工管理為主的粗放式管理模式，面臨管理水平提升的問(wèn)題。本文以莒州同心公園為例，探索其智慧化改造建設(shè)。

3.1 智慧生態(tài)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)

同心公園坐落于城區(qū)核心位置，是周邊居民戶外休閑活動(dòng)的主要場(chǎng)所，優(yōu)良的生態(tài)環(huán)境是其基礎(chǔ)特征，對(duì)綠地環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是園區(qū)環(huán)境保護(hù)與管理工作的首要任務(wù)。智慧改造后的同心公園多處安裝環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備，其中氣體監(jiān)測(cè)設(shè)備用來(lái)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)園區(qū)空氣中的PM2.5（細(xì)顆粒物）、O2（氧氣）、NO2（二氧化氮）、CO2（二氧化碳）等數(shù)據(jù)，自動(dòng)分析評(píng)價(jià)其空氣質(zhì)量狀況，指導(dǎo)游客在最合適的時(shí)間段開(kāi)展游園活動(dòng)。系統(tǒng)平臺(tái)根據(jù)監(jiān)測(cè)情況進(jìn)行判斷與報(bào)警，通過(guò)RS（遙感）、GPS（全球定位系統(tǒng)）技術(shù)準(zhǔn)確找到空氣污染源，減少以往的人工排查時(shí)間，降低污染風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)公園任意區(qū)域環(huán)境狀況的實(shí)時(shí)追蹤[4]，時(shí)刻保證公園的空氣質(zhì)量。

通過(guò)在園內(nèi)蓮心湖中安裝水體監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)采集濁度、pH（氫離子濃度指數(shù)）等水環(huán)境數(shù)據(jù)，對(duì)水質(zhì)污染情況進(jìn)行評(píng)判與預(yù)警。水質(zhì)濁度較高時(shí)，平臺(tái)將自動(dòng)報(bào)警并開(kāi)啟水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行水質(zhì)凈化，隨時(shí)保持潔凈的水環(huán)境狀態(tài)。通過(guò)在公園草坪等區(qū)域安裝土壤墑情監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)時(shí)采集土壤濕度環(huán)境數(shù)據(jù)，科學(xué)直觀地反映監(jiān)測(cè)區(qū)的濕度變化情況，對(duì)土壤墑情進(jìn)行判斷與及時(shí)預(yù)警，同時(shí)也為智慧灌溉子系統(tǒng)提供重要的基礎(chǔ)信息（圖2）。該子系統(tǒng)對(duì)公園環(huán)境污染的預(yù)警與防治具有重要意義，能切實(shí)提升污染治理能力，有力維護(hù)公園綠地生態(tài)環(huán)境。

3.2 智慧灌溉子系統(tǒng)

綠地占據(jù)公園景觀的主要面積，是良好生態(tài)環(huán)境的重要載體。以往同心公園采取人工灌溉模式，但憑借個(gè)人經(jīng)驗(yàn)并不能保證灌溉水量與及時(shí)性，不僅容易浪費(fèi)水資源且灌溉效果差;而改造后的智慧灌溉子系統(tǒng)對(duì)灌溉的控制則依據(jù)傳感器反饋的數(shù)據(jù)決定，在園中均衡分布的土壤墑情傳感器自動(dòng)采集土壤干濕度，根據(jù)土壤的干濕度情況按照植物生長(zhǎng)的需水指標(biāo)設(shè)定灌溉，利用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)及無(wú)線通信技術(shù)，結(jié)合自動(dòng)化設(shè)備完成科學(xué)灌溉計(jì)劃（圖3），能提升灌溉效率與水資源利用率，節(jié)約人力成本。

3.3 智慧病蟲(chóng)害監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)

公園綠化具有美化景觀的重要作用，能吸引更多游客前來(lái)賞景，要將公園綠化做好，必須做好對(duì)植物病蟲(chóng)害的防治，而通過(guò)智慧化改造引入信息技術(shù)，可有效實(shí)現(xiàn)對(duì)植物健康狀況的精細(xì)化管理。首先，要掌握?qǐng)@區(qū)內(nèi)常出現(xiàn)的病蟲(chóng)害類型及治理方法，建立病蟲(chóng)害數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)遙感技術(shù)、視頻監(jiān)測(cè)技術(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控植物健康狀況，結(jié)合圖像識(shí)別技術(shù)將植物葉片的變化情況與數(shù)據(jù)庫(kù)中的樣本有針對(duì)性地進(jìn)行比對(duì)，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)與預(yù)警病蟲(chóng)害，便于工作人員第一時(shí)間鎖定區(qū)域并進(jìn)行防治（圖4）。智慧病蟲(chóng)害子系統(tǒng)可以及時(shí)有效地解決病蟲(chóng)害問(wèn)題，提升公園綠地生態(tài)的穩(wěn)定性及對(duì)有害生物的精細(xì)化管理水平[5]。

3.4 智慧養(yǎng)護(hù)管理子系統(tǒng)

環(huán)境優(yōu)美的同心公園是市民們休閑鍛煉的好去處，而良好的公園環(huán)境離不開(kāi)精細(xì)化管理。智慧化改造下的同心公園實(shí)施網(wǎng)格化管理，確定網(wǎng)格大小為60m×50m，每個(gè)網(wǎng)格地塊劃為基本管理單元并設(shè)定專人負(fù)責(zé)管理，實(shí)現(xiàn)公園綠地監(jiān)管全覆蓋。巡查人員對(duì)責(zé)任地塊每日進(jìn)行例行檢查，當(dāng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，將發(fā)生的植物養(yǎng)護(hù)、衛(wèi)生清潔、設(shè)施維護(hù)、斜樹(shù)扶正等養(yǎng)護(hù)事件上傳至系統(tǒng)平臺(tái)，智慧園林養(yǎng)護(hù)管理子系統(tǒng)將根據(jù)地理位置自動(dòng)派工，任務(wù)接收方完成事件確認(rèn)與整改處置工作，系統(tǒng)平臺(tái)對(duì)養(yǎng)護(hù)地塊進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并根據(jù)時(shí)間、地點(diǎn)、發(fā)生次數(shù)等信息生成公園養(yǎng)護(hù)日志。智慧園林養(yǎng)護(hù)管理子系統(tǒng)擁有全方位的數(shù)據(jù)信息基礎(chǔ)，讓系統(tǒng)收集的海量數(shù)據(jù)信息不僅僅是數(shù)字，而是具有價(jià)值的數(shù)據(jù)，是客觀分析的直接反映，是為公園綠化養(yǎng)護(hù)管理提供決策分析的科學(xué)數(shù)據(jù)[6]，有利于針對(duì)性地指導(dǎo)后期公園綠化精細(xì)化養(yǎng)護(hù)管理工作（圖5）。

3.5 智慧安防子系統(tǒng)

通過(guò)360°視頻監(jiān)控設(shè)備及高清攝像機(jī)，對(duì)公園綠地現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程監(jiān)控。當(dāng)公園綠地發(fā)生緊急事件及存在安全隱患時(shí)，安全防護(hù)系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)園區(qū)應(yīng)急救援，利用GPS技術(shù)準(zhǔn)確定位，實(shí)時(shí)調(diào)取監(jiān)控畫(huà)面，方便管理人員及時(shí)調(diào)度安保人員搶救處理，避免危險(xiǎn)的發(fā)生（圖6）。

4 結(jié)語(yǔ)

智慧公園是未來(lái)智慧城市發(fā)展的必然方向，針對(duì)當(dāng)前莒州同心公園在養(yǎng)護(hù)管理中面臨的問(wèn)題，將現(xiàn)代管理理念與先進(jìn)的信息技術(shù)相結(jié)合，全面應(yīng)用于公園養(yǎng)護(hù)管理，可推動(dòng)城市公園養(yǎng)護(hù)管理向精細(xì)化、智慧化、科學(xué)化的方向發(fā)展，為現(xiàn)代城市公園綠地景觀的可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)轉(zhuǎn)機(jī)，更好地管理與維護(hù)公園資源，給予游客最佳的游園體驗(yàn)。如何實(shí)現(xiàn)全面智慧化公園管理及輔助推進(jìn)智慧城市建設(shè)，是我們后續(xù)探索和努力的方向，要進(jìn)一步加強(qiáng)智慧園林體系平臺(tái)建設(shè)，提升精細(xì)化管理水平，促進(jìn)綠地景觀的發(fā)展，開(kāi)啟現(xiàn)代智慧公園管理新模式，協(xié)同建設(shè)智慧生態(tài)園林美麗城市。

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作者簡(jiǎn)介：徐艷芳（1979—），女，山東菏澤人，碩士，副教授，研究方向：景觀建筑、規(guī)劃設(shè)計(jì)。

柳懿真（1997—），女，山東日照人，碩士在讀，研究方向：風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)。

沈珍珍（1996—），女，山東菏澤人，碩士在讀，研究方向：風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)。

李玉瑩（1996—），女，山東濟(jì)南人，碩士在讀，研究方向：風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)。