園林觀賞植物多源數(shù)據(jù)智能選擇技術(shù)研究

楊叢暄 梁玉君 邢亞飛 劉硯超

（廊坊市園林綠化管理局，河北 廊坊 065000）

引言：隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)階段在城鎮(zhèn)公園園林建設(shè)和發(fā)展過程中對人工智能的應(yīng)用越來越多，對于園林建設(shè)質(zhì)量有極大的保證作用。同時(shí)其還為園林工作人員提供將抽象的工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)化和具象化的技術(shù)支持，保證園林在建設(shè)過程中可以合理選擇觀賞植物，提升園林的觀賞性。

一、人工智能對園林設(shè)計(jì)作用雙面性分析

在信息時(shí)代的高速發(fā)展過程中，傳統(tǒng)園林設(shè)計(jì)師的地位已經(jīng)在一定程度上受到人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)以及虛擬仿真技術(shù)等信息技術(shù)相結(jié)合的沖擊，園林設(shè)計(jì)師現(xiàn)有的園林設(shè)計(jì)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，在未來人工智能技術(shù)的發(fā)展過程中并沒有良好的優(yōu)勢，可能會(huì)體現(xiàn)為笨拙且無力的現(xiàn)象。基于此，新城市科學(xué)提出城市規(guī)劃領(lǐng)域，側(cè)重于對學(xué)習(xí)人員計(jì)算機(jī)運(yùn)算能力、數(shù)據(jù)支撐能力的培養(yǎng)，且更加重視在這些能力和數(shù)據(jù)支撐下的實(shí)際使用體驗(yàn)，未來以人機(jī)交互、城市計(jì)算等多學(xué)科交叉的新城市科學(xué)很有可能促進(jìn)城市園林規(guī)劃設(shè)計(jì)向智能化、信息化方向變革。此外，人工智能在園林設(shè)計(jì)中的應(yīng)用可以使園林設(shè)計(jì)更加科學(xué)美觀，提高設(shè)計(jì)效率，在相關(guān)景觀數(shù)值上的制定會(huì)更具有準(zhǔn)確性，具有極大的應(yīng)用價(jià)值，需要引起相關(guān)人員的高度重視[1]。

二、分析園林觀賞植物多源數(shù)據(jù)智能選擇技術(shù)

（一）智能分析園林環(huán)境

植物種類識(shí)別和判斷技術(shù)在園林設(shè)計(jì)中起到基礎(chǔ)且關(guān)鍵的作用，傳統(tǒng)對于植物選擇的方法主要依賴的是園林設(shè)計(jì)師的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，效率較低且質(zhì)量并不能得到有效保證，而多源數(shù)據(jù)智能選擇技術(shù)在園林觀賞植物中的應(yīng)用可以有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)選擇技術(shù)中的缺陷，需要先智能分析園林環(huán)境，并明確園林植物的特點(diǎn)，根據(jù)其科屬、形態(tài)特征、生長習(xí)性、園林用途等構(gòu)建涵蓋所有園林觀賞植物的數(shù)據(jù)庫，保證多源數(shù)據(jù)智能選擇技術(shù)有良好的應(yīng)用環(huán)境，該技術(shù)可以判別多個(gè)數(shù)據(jù)源，結(jié)合判別結(jié)果和園林的實(shí)際情況進(jìn)行選擇，保證選擇結(jié)果符合園林設(shè)計(jì)需要，構(gòu)建統(tǒng)一體系園林水景、澆灌系統(tǒng)和照明系統(tǒng)。

（二）整合理論基礎(chǔ)

想要保證多源智能選擇技術(shù)在園林觀賞植物中的有效應(yīng)用，需要園林設(shè)計(jì)師具有一定的理論基礎(chǔ)，并將其進(jìn)行整合。例如，園林設(shè)計(jì)師需要理解并掌握卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，明確可以應(yīng)用其進(jìn)行圖片特征提取，可以有效提升工作效率，并可以結(jié)合觀賞植物的實(shí)際情況，建立池化層和卷積層，通過對卷積核的計(jì)算可以進(jìn)一步地提升工作質(zhì)量。再如，園林設(shè)計(jì)師需要懂得灰度共生矩陣的相關(guān)知識(shí)，其主要是對圖像像素空間分布關(guān)系的一種體現(xiàn)，并反映相關(guān)的紋理信息，分析植物局部等相關(guān)情況。同時(shí)，DS證據(jù)理論的核心就是Dempster的合成規(guī)則，也就是把不同分類器輸出結(jié)果、不同傳感器數(shù)據(jù)等主體進(jìn)行融合，將多種觀賞植物的數(shù)據(jù)和知識(shí)融合在一起，可以有效滿足“不必滿足概率可加性”。例如，智能機(jī)器人智能將植物分類和植物分類數(shù)據(jù)融合進(jìn)行結(jié)合，估算其在各方面的效益，對園林建設(shè)發(fā)展提到良好的促進(jìn)作用[2]。

（三）智能選擇流程

多源智能選擇技術(shù)在園林觀賞植物中的應(yīng)用流程主要為：（1）結(jié)合園林場地設(shè)計(jì)要求，在智能化篩選器中點(diǎn)擊選擇多種觀賞植物選擇的篩選條件，并保證其在各種變量上的關(guān)系為多變量疊加。（2）篩選符合要求的觀賞植物，利用VBA編程在配置整合表中自動(dòng)填寫，并利用Excel等軟件中的函數(shù)自動(dòng)將表格數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，將分析圖表進(jìn)行即時(shí)性的呈現(xiàn)，結(jié)合園林設(shè)計(jì)建設(shè)的現(xiàn)狀，明確各類觀賞植物的配置情況。（3）空間分析被篩選出來的植物，智能量化觀賞植物在養(yǎng)成之后的蓋度、郁閉度以及密度，必要時(shí)可以采用虛擬仿真技術(shù)將其進(jìn)行仿真呈現(xiàn)，加強(qiáng)空間感受。（4）分析觀賞植物的季相，即智能化的提取植物花色和特色在不同季節(jié)中的體現(xiàn)，明確其色彩比例，結(jié)合園林設(shè)計(jì)情況和當(dāng)?shù)仄蒙纫蛩剡M(jìn)行進(jìn)一步調(diào)整。（5）生態(tài)分析觀賞植物的生長習(xí)性，并進(jìn)行造價(jià)分析，園林設(shè)計(jì)師需要將這兩項(xiàng)的分析結(jié)果和上述的智能化體現(xiàn)形式制定最終的設(shè)計(jì)方案。

（四）延伸技術(shù)范圍

園林設(shè)計(jì)師應(yīng)當(dāng)結(jié)合多源數(shù)據(jù)智能選擇技術(shù)構(gòu)建園林綠化智能化的設(shè)計(jì)管理系統(tǒng)，綜合利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、人工智能、虛擬仿真等先進(jìn)技術(shù)，將網(wǎng)絡(luò)化、智能化、自動(dòng)化、感知化作為下一步的發(fā)展目標(biāo)，建立珍貴觀賞植物的“身份證”，將該技術(shù)延伸到園林管理過程中，構(gòu)建巡查、養(yǎng)護(hù)、修剪、遷移以及環(huán)境等一體化的管理機(jī)制，構(gòu)建珍稀觀賞植物的生命周期檔案，實(shí)現(xiàn)智能化管理。此外，重視智能機(jī)器人、智能傳感器等人工智能技術(shù)在園林觀賞植物中的應(yīng)用，全面保證園林的智能化發(fā)展，滿足現(xiàn)代城市綠化的要求。

結(jié)語

總而言之，園林觀賞植物多源數(shù)據(jù)智能選擇技術(shù)符合園林設(shè)計(jì)需求和國家政策對人工智能的政策支持，其體現(xiàn)在植物識(shí)別智能機(jī)器人和植物選擇的智能傳感器等載體上，并可以將功能進(jìn)行圖像設(shè)備延伸，構(gòu)建智能化的園林景觀路，引領(lǐng)人工智能在園林觀賞植物中的應(yīng)用方向，從而提高資源利用率，構(gòu)建智能園林。