城市园林绿化数字化建设标准研究初探

李倩 杨宏宇 尚二萍

城市园林绿化数字化建设标准研究初探

李倩 杨宏宇 尚二萍

数字化建设是城市园林绿化建设的一大趋势，很多城市和地区已进行了相关探索，园林绿化数字化建设的标准成为当前园林绿化工作的当务之急。从城市园林绿化数字化建设的必要性入手，在分析域外和我国城市园林绿化数字化标准建设的基础上，提出城市园林绿化数字化建设标准体系构建要遵循系统性、先进性和全局性原则，初步构建了城市园林绿化数字化标准体系，探索性提出了城市园林绿化数字化标准主要内容，进而提出了加强城市园林绿化数字化标准建设的4条建议。

城市园林；园林管理；数字园林；信息管理；标准规范

1 引言

城市园林绿化数字化是指通过技术手段（例如3S、BIM等）实现对园林绿化市政设施系统的数字化、网络化和可视化，实现城市园林绿化综合信息的采集、管理、流通、共享和应用服务，充分发挥与挖掘园林绿化空间信息数据资源，为城市的经济建设和社会发展服务，提升城市数字化水平，转变政府职能，充分发挥市民参与园林绿化管理的作用，提高园林绿化行业管理决策能力。

数字化建设是当前城市园林绿化建设的一大趋势，城市园林绿化数字化是绿化系统建设的目标，更是绿化系统建设的方法和手段，它以森林生态学、景观生态学、园林规划设计、计算机应用科学、卫星遥感应用等相关科学知识为基础，运用系统模拟方法和3S技术，重点突破和研究GIS系统工具和城市绿化系统模型的集成，以实现基于标准框架下，准确数据为基础的精细化数字化虚拟空间结构和实体园林绿化信息管理建设的同步与高效。城市园林绿化数字化标准是指基于数字化技术基础上的具有普遍意义和通用规范的标准，能够为全国通用的城市园林绿化数字化管理信息系统的建立提供基础。

目前，国内很多城市已经开展了城市园林数字化建设，取得了一些成果，如何进一步规范各地园林绿化数字化建设，建立城市园林绿化数字化建设标准成为下一步工作的重点。

2 域外园林绿化数字化建设综述

2.1 在信息技术方面

园林数字化是城市数字化建设的重要组成部分，20世纪50年代美国就开始将计算机引入园林绿化管理，经过几十年的发展，它从最初简单的科学运算工具发展成为现代的、综合的信息管理和决策系统，促使园林绿化行业的管理技术和管理手段都发生了很大的变化。园林管理方式也逐渐从手工方式向计算机管理过渡（Golab and Ozsu, 2003；Chen and Su, 2000）。美国从20世纪70年代就开始了对城市树种、位置、数量等园林绿化信息的数字化管理，计算机技术开始在园林管理中普遍应用[1]。香港和新加坡也在21世纪初运用GIS技术建立了单株植物的数字化信息档案，提高了管理效率。

总体上来说，当前在园林绿化数字化研

究与应用领域，西方发达国家起步比较早，应用水平与层次都高于国内，但我国在此领域的发展速度很快，目前很多园林绿化主管部门已经认识到数字化管理的重要性，也有很多地方已经开始了研究和探索。

2.2 在标准制定方面

随着数字化技术在各个行业应用的越来越广泛，人们开始认识到数字化技术标准化工作的重要性。美国、加拿大、法国等国家相继成立有关机构研究和制定了数字化技术标准和相关标准；国际标准化组织（ISO）根据数字化信息技术产业化的实际需要，在1994年专门成立了地理信息/地球信息业技术委员会（ISO/TC 211，Geographic Information/ Geomatics），专门负责空间信息标准的研究和制定；一些行业组织，如开放式地理信息系统联合会（OGC, Open GIS Consortium）也在空间信息技术标准化方面做了大量工作，各个行业也根据各自发展需求制定了相关标准规范[2]。

国际标准化组织（ISO）从2个方向构建了园林绿化标准体系，一是按TC（技术委员会）顺序进行排列，二是按ICS（国际标准分类方法)进行排列[3]。ISO园林绿化标准体系由基础标准(术语)、制图标准、环境标准、农业林业标准、机械设备标准、活动设施标准等组成，覆盖了园林绿化行业的各个领域。同时发达国家具有较强的国际化的标准意识，较为重视国际标准制定权，通过申请国际标准认定将本国标准推广到较大范围。美国园林绿化方面的标准，是由美国农业部(USDA)、环境保护部（EPA）、美国房屋与城市发展部(HUD)、美国内政部国家公园管理局（NPS)等政府机构委托民间组织制定的，由协会学会组织以及利益相关的生产者、消费者、用户以及政府和学术界的代表，通过协商来共同制定园林绿化标准。日本则采用以国家标准为中心建立标准体系。

3 加强我国园林绿化数字化标准的必要性

标准化是为了在一定范围内获得最佳秩序，对现实问题或潜在问题制定共同使用和重复使用的条款的活动。园林绿化行业标准化是将在园林绿化行业经济、技术、科学及管理等社会实践中可行的、重复使用的技术和概念，通过制定、发布和实施标准的形式，达到统一，在生产中巩固下来，加以全面推广，起到组织生产、指导生产、提高生产率的作用。其主要内容包括：园林规划设计、建设施工、设施设备、材料产品、管理养护以及绿化信息系统等方面的技术标准，以及标准之间的配合要求，园林绿化系统与其他相关系统的配合要求。[4]

我们国家从20世纪80年代开始开展空间信息技术标准研究，1997年成立了全国基础地理信息标准化技术委员会，致力于空间信息技术标准的制定、协调以及宣传贯彻工作。1998年出版了《城市地理信息系统标准化指南》，提出了城市地理信息系统标准体系的框架建议以及相关标准的实施建议。2012年出版的《国家自然资源和地理空间基础信息库标准与规范》，提出地理信息分类体系、地理要素编目方法、基础数据字典规范等。当前，我国许多城市都在开展数字城市建设，园林绿化数字化建设是数字城市的一个重要组成部分，深圳、苏州、徐州、张家港等几十个城市都已经利用ARCGIS等软件平台开展了园林绿化数字建库和基础量化分析工作[5]。标准先行是国际上园林绿化数字化系统发展的一条经验，美国、加拿大等国家的数字化系统建设都认识到了相关标准建设的重要性。当前我国很多城市已经开展了城市园林绿化数字化相关建设，例如2008年天津市河西区建立的“基于Web的城市园林管理地理信息系统”；2009年江苏常州市园林局建立“常州市园林绿化地理信息管理系统”；2012年，北京市园林局建立的“首都园林绿化政务网”；2013年新乡市园林建立“园林绿化数字信息管理系统”等，其他还有咸阳、昆明、阳江、鄂尔多斯等城市正在启动和试点城市园林绿化管理信息管理系统。但是各个城市基本独立为阵，各自研发，开发基础和研发技术各不相同，为今后全国对接和标准化管理带来困难。我国目前的园林绿化数字化标准缺失，工作滞后于园林绿化数字化的状况，已经影响了园林绿化行业的管理效果，因此，城市园林绿化数字化建设必须首先做好标准化工作。

3.1 我国园林绿化标准发展现状

我国园林绿化标准化工作起步较晚，从20世纪80年代才开始制定园林绿化技术标准，早期的标准主要有《育苗技术规程》、《城市园林苗圃育苗技术规程》、《城市容貌标准》等，其中后2个标准已经做了修订。

现行标准体系是由原建设部标准定额研究所编制的《工程建设标准体系》（城乡规划、城镇建设、房屋建设部分，2003年1月）确定的，其中城镇建设部分包含有园林绿化专业的标准体系。该标准体系含有技术标准26项，分为城镇园林、风景名胜区、园林绿化综合3个部分，但将城市绿地系统规划标准归入城市规划标准体系，园林绿化数字化建设标准归入信息技术应用专业[6]。标准类型主要包括国家标准、城镇建设标准、林业标准、农业标准，涉及轻工、商检、交通、环保、建筑工业等各方面。

由于园林绿化综合交叉的特点，涉及众多行业和部门，有此标准难以界定，园林绿化标准的数量是动态的，根据行业发展的需要在不断完善和修订。现行的主要有《风景园林标志标准》（CJJ/T171-2012）、《风景名胜区游览解说系统技术规程》（CJJ/T173-2012）、《镇（乡）村绿地分类标准》（CJJ/ T168-2011）、《城市园林绿化评价标准》（GB/T50563-2010）、《城市绿地设计规范》（GB50420-2007）等十几项，同时还有二十几项国家标准和技术规范正在制定和修订，行业标准体系日趋科学和完善，但是现行的国家标准与规范主要针对工程规划、设计、建设等作出规范和要求，对于园林绿化数字化，尤其是虚拟空间构筑要件，如园林、生态、景观、遥感、数据库语言及要素的规范性用语、分类、图标、编目等方面没有统一和通用的规范和体系。随着数字化技术在园林行业的广泛应用，如何将数字化标准与现有国家标准和规范相结合，进一步规范园林绿化信息技术的实用，建立园林绿化数字化标准体系，完善相关标准的制定成为下一步工作的方向（表01）。

3.2 新形势下园林绿化行业数字化管理的重要性

城市园林绿化综合管理涉及内容繁杂、建设管理模式多、管理结构较为复杂，实施管理难度大，需要在管理上引入新的技术手段，数字园林是一种有效的手段。

3.2.1 城市园林绿化管理涉及部门多，需要数字化技术进行数据统一

城市园林绿化涉及到相关的管理部门多，而各个管理部门的信息管理又自成体系，采用的数据标准和格式不统一，软件平台也不一致，有的使用Supermap软件，有的使用Arcgis软件，还有一些自研软件。以北京市为例，2006年北京市园林绿化局由原北京市园林局和北京市林业局合并而来，负责北京市城乡绿化和林业行政管理有关职能，成立北京市公园管理中心负责市属公园人财物等管理：城市园林绿化涉及园林、林业、文化、公园管理中心、市政管理部门等多部门，如同是城市公园的颐和园和天坛，分别拥有自己的信息管理系统，采用数据标准和数字平台也各不相同。越来越多的城市如东部地区的广州、深圳、宁波等，西部地区的成都、贵阳等城市逐渐把行政审批集中在办证大厅，北京、天津、昆明等城市的首都园林绿化政务网、天津市市容和园林管理委员会、昆明市园林绿化局都已实现型政务信息化、数字化，逐步形成集管理、服务和教育为一体的新型管理系统，这就要求城市园林绿化综合管理部门把涉及到本部门的审批业务与其他部门的相关数据统一起来。

3.2.2 城市园林绿化综合管理内容多，程序复杂，需要数字化技术进行协调

从园林绿化资源的调查、统计分析、园林绿化预测与建模、园林绿化结构与布局优化、园林绿化规划设计效果评估、园林绿化文档制订到市政工程的立项审批到工程的规划审批、定点、土地使用证的取得，市政设施的管理、维护，每一个步骤又有不同的政府工作部门和不同的处室进行审批管理，有时还要面临公众和一些意外的个体参与，就使得整个城市的园林绿化市政管理系统结构繁杂，数据量大。

3.2.3 城市园林绿化建设管理信息量大，需要完善的数字化技术进行维护更新

新建城市的园林绿化和市政建设工程是整个城市基础建设的主要内容，在城市园林绿化综合管理信息系统的构建过程中，其建设管理信息包含着新建城市的基础地理信息的全部内容，城市总体规划的主要控制内容，部分已竣工的市政工程的施工过程管理当中的变更内容和竣工验收的全部图件的内容。老旧城区尽管园林绿化市政工程的建设项目较小，但因其绿化市政基础设施薄弱，出现的意外事件频率较高，需要维修的

园林、城市道路、桥梁和市政公共设施数量多，因而管理工作量和信息量也很大。

3.3 加强园林绿化行业数字化标准建设管理的必要性

目前，园林绿化行业数字化建设的重要性已经普遍得到从业人员认可，以3S技术（遥感、地理信息系统、全球定位系统）为代表的空间信息技术已在城市园林绿化管理与建设中发挥了重要的作用，但由于相应的标准化工作没有同步发展，由此也产生了一系列问题，如由于各个部门之间空间数据的存储格式（如BSQ、BIL、BIP，Bin、Geo-Tiff）不同、遥感资料ETM、IKONOS、SPOT、QUICKBIRD、国土卫星、高分一号、高分二号、雷达及多谱航空影像的不同，空间坐标等不一致，造成空间数据不能直接共享，由于没有按照标准化规范开发空间信息处理软件之间无法调用与集成，等等。所有这些问题造成大量重复劳动，资源浪费现象严重，为进一步推进数字化技术在园林绿化行业的应用，加强园林绿化管理的科学化、信息化，应加强和完善园林绿化行业数字化标准的建设，实现资源和共享和信息的有效利用。

4 城市园林绿化数字化建设标准体系构建原则

4.1 系统性原则

系统性是园林绿化数字化建设标准研究和编制过程中需要遵循的首要原则, 它是标准体系中各个标准之间内部联系和区别的体现。在全面了解园林绿化数字化管理的相关技术和管理的基础上，从园林绿化数字化工作涉及的不同角度入手对技术标准进行有机综合，尽量使城市园林绿化数字化建设标准准确、恰当、全面、衔接配套，形成科学的有机整体。

4.2 先进性原则

数字化技术是行业发展的方向，也是园林绿化行业科学管理的重要抓手。为城市园林绿化建设提供技术指导，提升园林绿化行业管理水平，规范园林绿化数字化建设是建立城市园林绿化数字化建设标准的主要目的。一方面，在标准的内容上，充分考虑园林绿化行业未来的发展方向，注重将园林绿化数字化管理的各项在实际工作中应用较少，但对园林绿化行业未来发展具有重要作用的技术纳入到标准中；另一方面, 因信息技术发展较快，要对数字化建设标准采用动态维护机制，从而保证标准中的内容、指标得到更新和维护。

4.3 全局性原则

城市园林绿化数字化标准是为全国园林绿化行业发展服务的，因此，体系应当充分涵盖当前我国城市园林绿化建设的实际需要和特点，并以此为依据展开相关体系的研究和编制工作。首先，数字化标准应充分考虑各地园林绿化数字化建设的发展阶段，充分吸收各地数字化建设的经验，予以提升、标准化。同时，作为一项应用于全国范围的行业标准，应当充分考虑经济欠发达地区和数字化建设起步较晚的区域，因地制宜提出基本框架和发展方向。

5 园林绿化数字化标准体系主要内容框架

5.1 园林绿化数字化标准体系构建

园林绿化数字化标准体系主要内容包括2个主要方面，一是园林绿化信息技术的基础标准，包括园林绿化数字技术的术语标准、信息分类编码标准和其他基础标准；二是园林绿化数字技术的应用标准，包括园林绿化电子政务系统，办公自动化系统，信息资源数据库系统，电子商务系统和其他园林绿化数字技术应用（图01）。

5.2 园林绿化数字化标准主要内容

5.2.1 园林绿化信息技术的基础标准

园林绿化数字化标准应涵盖术语、基本规定、信息分类编码标准等。

（1）园林绿化数字化术语：园林绿化数字术语标准应规定园林绿化数字化主要内容的基本术语及定义，该园林绿化数字化术语包涵了一般术语、园林绿化信息基础设施、园林绿化信息资源、应用支撑、应用系统、信息安全与综合管理6大领域相关内容的定义。园林绿化信息术语用于园林绿化信息的基础设施、组织、采集与处理、传输、存储、交换与服务、应用系统、表达以及安全等方面的统一标准。

（2）基本规定，包括：a. 信息标准（表02）；b. 信息安全标准（表03）；c. 系统运行环境，包括硬件环境标准、软件环境标准和网络环境标准；d. 培训标准，包括培训对象，培训内容和培训形式（现场教学、用户手册、教学视频等）。

（3）信息元数据及分类编码标准：园林绿化信息元数据及分类编码标准规定了描述林业信息所需要的元数据的内容和结构，定义了园林绿化信息的标识、内容、质量、状况和其他相关特征的元数据。我国园林绿化

信息元数据标准主要分为4大部分：a. 标准的术语和定义。该部分是对与森林资源元数据相关的内容进行定义。b. 符号说明。即对元数据模型中的相关符号进行说明。c. 结构与内容。包括了元数据模型描述形式、层次、结构等内容。d. 其他规定：本标准适用于各类以空间数据为主的数据集和以非空间数据为主的数据集的描述、数据集信息的发布。

5.2.2 园林绿化数字技术的应用标准

园林绿化数字信息资源按照一定的方式对林业信息资源和核心元数据进行有序排列，包含了各级林业管理机构的数据资源和服务资源节点，这些节点通过园林绿化专网、广域网连接在一起，构成信息共享的网络体系。园林绿化数字信息交换技术标准为数据资源的交换和实际应用提供支持。

园林绿化数字信息资源交换标准是由服务模式、交换系统、信息资源、技术标准和管理机制组成的整体，实现园林绿化数字信息资源交换与共享。目前数字信息交互有几种主要模式，一是集中交换模式，即将信息资源存储在统一数据库中，进行集中式访问；二是分布式交换模式，即信息资源存储在不同的数据库中，数据库之间通过交换协议进行数据共享；三是混合交换模式，即集中和分布相结合的模式。园林绿化数字信息资源交换体系标准应规定园林绿化数字信息资源交换的概念模式、总体架构、逻辑结构、技术架构。

6 城市园林绿化数字化标准的发展与展望

6.1 借鉴国际先进标准，加强国际交流，完善数字化标准。

发达国家经过长期的积累，已经建立了比较完整的园林绿化标准体系。日本、美国的建筑领域早在20世纪90年代就开始重视CALS（Continuous Acquisition and Lifecycle Support）运动，实行全周期的数字化管理，降低成本，提高质量和效率，并最终增强行业的竞争力，随着科技的发展和设备的更新，遥感，GPS等高新技术越来越多地应用在园林绿化信息的研究和管理中。应加强借鉴国外的先进经验和现成的技术标准，根据我国的园林绿化行业发展的实际情，修改采用国际标准和国外先进标准，同时分析国内现有标准与国际、国外的差距和薄弱环节，明确今后的行业主要发展方向，并努力推动本国标准国际化，提高“采标率”。

6.2 加强行业管理，完善标准制定

应进一步加强行业主管部门和行业标准化归口部门的监管职能和标准制定职能。随着园林绿化行业的快速发展和数字化技术在行业的广泛使用，加强园林绿化行业主管部门和标准化归口部门的监督管理工作，建立健全园林绿化数字化标准体系已是迫在眉睫。应建立并逐步完善适应市场经济和国际贸易的标准化管理机制，保证标准化机制和程序的公平公正。在标准制定方面，应广泛开展调研，结合地方已有并行之有效的相关标准和技术规范完善提升至行业标准，起到指导和规范全国园林绿化数字化建设的作用。

6.3 提高标准体系的市场适用性和实用性

针对信息行业相关领域技术标准更新加快的趋势，应对园林绿化数字化标准体系采用动态维护机制和快速反应机制，从而保证标准体系中标准的有效状态、修订替代关系、采标关系、引用关系等多种属性得到动态更新和维护，时刻保持标准体系的先进性，建立多渠道的标准信息反馈渠道，以及时获得市场对标准的需求信息，从而提高标准体系的市场适用性和实用性。

6.4 加强园林绿化数字化的实际应用和标准研究

园林绿化信息化建设是一项基础性工作，要进一步开展相关项目的研究，加强基础标准和标准量化指标的制定，提高标准体系的整体技术水平，加强相关基础标准的制定，提高园林绿化数字化研究中的定量测定。同时园林绿化数字化建设是一项实用性强，和园林绿化实际结合紧密的工作，要在研究中进一步探索数字化技术在行业管理中各个方面的应用，结合城市园林绿化信息发布与社会服务信息共享平台的建设、城市园林绿化数字化信息库的建设、城市绿地系统规划前期调查分析和基于数字城管平台的城市园林绿化监管等工作需求，继续开展园林绿化数字化标准体系的研究，构建园林绿化数字化建设标准。

[1]唐运海.城市园林绿化综合管理信息系统研建[D].北京:北京林业大学博士论文,2010:12-25.

[2]吴健平,孙建中.数字城市空间信息系统标准化研究[J].华东师范大学学报(自然科学版),2005,(5):78-84.

[3]康俊生,许恩珠.上海园林绿化标准体系的研究和探讨[J].上海标准化,2006,(3):16-20.

[4]韩廷雨.园林绿化标准化建设的研究[J].河北林业, 2008,(4):12-13.

[5]张晓军.城市园林绿化数字化管理体系的构建与实现[J].中国园林,2013,(12):79-84.

[6]张凯旋,王云.我国风景园林标准体系现状研究[J.中国园林, 2008,(3):36-38.

李倩/1978年生/女/山东人/同济大学建筑与城规学院博士后/住房和城乡建设部城乡规划管理中心副研究员/研究方向：城乡规划、城镇化、城市园林绿化标准（北京 100835）

杨宏宇/1980年生/女/云南人/白族/硕士/住房和城乡建设部城乡规划管理中心助理研究员/研究方向：风景名胜区和世界遗产保护与管理、城乡规划和相关信息化建设（北京100835）

尚二萍/1987年生/女/河南人/硕士/住房和城乡建设部城乡规划管理中心、科员、助理工程师/研究方向：湿地生态、城市规划（北京 100835）

First Exploration on the Research of the City Garden Greening Digitalization Establishment Standard

LI Qian yANG Hong-yu SHANG Er-ping

Digitalization establishment is the trend for the construction of city garden greening. Some relevant researches has been taken places in many of the cities or districts. Therefore, the establishment standard for the digitalization of garden greening has become an urgent affair. From the necessity of the establishment of city garden greening digitalization, based on the analysis of the information standards of city garden greening from home and abroad, the paper points out the standard framework of the establishment of city garden greening digitalization should be systematic, progressive and comprehensive. The paper preliminarily builds the standard framework of the establishment of city garden greening digitalization, tries to put forward its main contents, and proposes 4 suggestions for strengthening the establishment of city garden greening digitization.

City Garden; Landscape Management; Digital Landscape; Information Management; Standard Specification

TU986

A

1673-1530（2014）04-0037-05

2014-06-12

修回日期：2014-08-18