基于系统学和计算机智能的山地公园规划营建——以福建漳州芝山公园为例

黄河清

(福建广播电视大学漳州分校，福州350001)

城市山地公园(mountainous park)具有的自然性、系统性和整体性，整个公园作为一个整体，是多元素、多功能、多层次的复杂的有机系统。进行公园规划营建涉及的内容多、范围广、步骤复杂，使用系统学和信息学方法能有效实现山地公园的整体最优化[1]。因此，本研究使用系统论的方法，以计算机智能和移动技术为工具，对漳州芝山公园自然条件及人文历史与现状还有建设需求等进行实地调研，并综合分析漳州芝山公园的特色和优势。据此提出漳州芝山公园二期工程规划设计和公园营造的设想和建议。工具上使用计算机智能辅助设计技术、移动网络技术、云计算技术、智能手机技术，还有通用计算机软件如Cad、ps、3Dmax 以及一些专用的辅助设计软件等等。内容上以多学科交融协同的方法进行芝山公园的规划设计和营造工程。

1 福建漳州芝山公园自然条件及人文历史及建设现状调研

福建漳州位于东经117°-118°及北纬23.8°-25°，平均温度21℃，气候温和湿润。芝山位于漳州城西，山顶是漳州市中心的最高点，海拔69.2 米，原名凤高山，传说该山古时候盛产紫色灵芝，明代皇帝因此赐名为紫芝山（简称芝山）。

漳州芝山公园于九二年建成，有28.5 公顷，是漳州市中心城区依托自然山地条件构建的自然类型原生态的景观公园，也是漳州市区唯一的山地公园，是登高览胜与健身的宝地。公园的立体性、景观的层次性和与城市的相互包容性,使得芝山带给了人们较为特殊的心理感受，它的可开发性和利用性是独特的。

芝山公园于2006 年开始维修整治，规划工程分两期进行，第一期地处芝山路及腾飞路，共8 公顷，已在2012 年完工。第二期建设20.35 公顷，处规划状态。

芝山公园规划格调为：自然的森林野外并含漳州文化底蕴，具登高、健身、观光为一体，为综合性、文化型生态公园。一期改造工程用计算机软件ps 设计，（如右图1）[3]。园内保留原有茂密的植被和山石，加修曲折别致的登山步道，山顶有原来的威镇亭、仰止亭以及甘露亭，加修揽月亭。公园大门重修，门前80 多米道路建成水泥路。芝山公园西麓的建设已基本完成，经整治后的新芝山公园更清新怡人，更能呈现闽南风格。

2 系统学视角下漳州芝山公园的特色和优势分析[1]

用系统论的观点分析，漳州芝山公园具有得天独厚的形态功能、景观形象及地形地貌、水文地质特征，为城市公园系统的特色构建提供了大自然赐予的丰厚的基础，那些原生态的芝山翠绿的丛林很宝贵，山上原有的一草一木一山一石都是宝贵的天然元素和自然资源。

漳州芝山公园具有良好的业态功能，首先是处于市中心良好的地理位置使城市居民花最少的精力就能享受到在公园里放松身心的乐趣。而且功能活动及项目是其他市内公园和郊野公园所没有的，为爬山、步行、骑车、观景等活动创造了良好的条件。

漳州芝山公园还具有良好的生态功能。自然式山地公园能创建良好的城市环境，山上大片的植物通过光合、呼吸、蒸腾作用以及滞尘、杀毒作用等等，能改善漳州市区的环境。

漳州芝山公园最具特色的是其具有深厚的情态功能，芝山公园历史文脉源远流长，蕴含民俗风情特色，对于传承漳州文化具有重要的历史和文化价值，绿色廊道在保护文化资源和展现城市原始风貌方面具有重要的意义，它们将风景名胜区、历史遗址、公园等景点联系起来，形成一个整体的系统，避免历史和文化资源被开发和破坏。

同时，漳州芝山公园的历史和文化资源为科普教育提供了良好条件，相关信息可存于云空间，应用智能移动科普教育技术，建立芝山公园百科知识保护基地及智能信息资源系统，可以促进智能移动教育的应用、提供科普社会活动的场所，促进多功能城市公园系统的形成。

3 对漳州芝山公园二期营造工程的研究思路和具体实施的研究

芝山公园东麓、北麓、南麓尚未施工，这三个部分的天然公园宝地位于漳州市中心地带，很有开发利用价值，从地理位置与空间利用、天然景观与地域特色、城市环境与植物生态等等方面进行分析选择，这地带都是漳州建设特色公园的首选。因此漳州市芝山公园二期工程应重点规划和优先启动芝山公园东麓、北麓、南麓的建设工程。

为了打造系统科学、生态优美、内涵丰富的城市山地公园，应先做好芝山公园营建的理论研究、规划及其论证。应用系统学的思想方法，以计算机辅助设计软件为工具，使用节约型园林设计思想，采用尊重自然，以保护和维持自然风景和生态状态为主的理念。虽然设计标准是按《公园设计规范》的规定，但要注意克服片面强调设计师所营造的艺术性与植物配置的视觉效果，忽视公园基本设施建设与管理成本等在指导思想上存在的误区。以打造生态美、内涵深的系统化的城市山地公园为目标，研究和实施漳州芝山公园二期工程的要点如下：

3.1 使用系统论的方法进行总体规划和设计

芝山公园建设是一个庞大的系统工程，涉及多学科多专业，要求科技、人文、社会、风土人情面面俱到。使用系统学的方法能有效提出和论证营建方案。

3.2 使用可持续发展的营建理念和模式

基础设计、基本工程一定要优先完工，同时要注意留有今后可继续发展的空间，以及长远发展的计划。用组件化、可扩充、可重建、易更新的营建模式。

3.3 利用计算机软件和智能手机为工具进行设计和探讨

使用辅助工具软件如通用的Cad、ps、3Dmax以及一些专用的辅助设计软件，进行各种图纸和效果图、施工图的设计。实例见用计算机CAD 建模仿真制作的漳州芝山脚下虚拟西湖水景的效果图（见图2）[4]。利用计算机信息表达力强和网络传播便捷的特点，可方便地把设计、效果图、分析数据等通过电脑网络、智能手机等多种媒体和渠道广泛传播[8]，充分征求行业专家和各界人士的意见建议。

3.4 充分做好生态论证，实施生态安全工程

比较大规模的人工改造和人工景观对自然和生态的影响是深远的，一定要谨慎规划论证。当前计算机辅助设计及仿真技术已经为方案的广泛征求提供了很便利的交互手段，可以通过电脑网络、手机全面征求各相关的生物生态学专家、历史人文学家、规划师工程师对营造方案的意见，进行严格质疑，确保生态的安全。新公园的建设不要盲目推倒重来，以免对芝山原生态环境造成伤害和加大了后续维护的难度和费用。地形、园路、湖泊设计建造要顺势而为，减少土方量，把对芝山原山体的破坏降至最低。公园内行驶车辆规定是零排放车辆。

3.5 使用地理信息系统（GIS）展现芝山公园的地形

地形客观决定了山地公园规划构建的总体布局。借助GIS软件工具，做地形地貌分析的具体方法是：以原始芝山公园地形图为基础，使用Auto-CAD 建立DEM 数字高程模型(Digital Elevation Mode)，生成三维透视图，包括了高程、坡度、坡向方面的分析。从而将地形地貌直观呈现，为建筑、景观、线路等的最优设计提供依据。

3.6 建立芝山公园网上管理和导游系统、网上讨论区

设计并实现芝山公园网上导览查询系统[5]，系统便于市民和外地旅客通过电脑或智能手机等，快速查询漳州芝山公园的交通与公交信息，还有园内的电子导游。建立专题芝山公园网上虚拟社区、讨论区，高效聚集交流各种相关信息。如，对目前景区的评论、对下期建设规划设想和论证，用分享在芝山公园的感受、摄影、录像资料等等各种自由方式，集思广益，共享资源，并有专人维护和管理。

3.7 充分展示漳州芝山的历史文化底蕴和自然特色

多方收集与漳州芝山历史文化和自然特色相关的资料，漳州芝山历史文化有很多传说和故事，要广泛征集，可从民间、从书籍、从古迹、从碑文、从史料多渠道充分采集和挖掘，并充分应用在新公园的建设中。可把芝山公园作为学生的教学实习、实践实验、毕业设计的基地[6]。

3.8 全面做好安全设计，确保环境安全

3.8.1 规划好公园周边和公园内的交通

芝山公园总面积28.5 公顷，要做好公园周边和公园内交通规划，园内各种车辆的类型必须严格规定和计划，以方便人们出入公园，并且保护好公园环境。

3.8.2 建设好公园无障碍通道

无障碍通道作为一项必备工程，能方便孩子、老弱病残等特殊人群出入芝山公园，欣赏公园美丽景色，其具体设计及范围要规划好。

3.8.3 做好公园内防护栏、安全提醒标志设计

因为山地有坡度，要做好护栏防护设计，构造物位置及形状安全设计，要设计好各种安全提醒标志、设置疏散指示标志。

3.8.4 设计好夜景及照明，实现最优的灯光效果

主要设计公园一级、二级和三级整体环保节能照明系统，从高塔到路灯照明层次一一展开。一级照明：保证高处有足够亮度的照明，这是夜色的核心景观。二级照明：在公园主入口和核心节点设计特色照明设施，表现出引人入胜的灯光效果，打造特色夜景。三级照明：用于园路沿途，起指引作用，要设置足够的照度。

3.8.5 做好应急、通信、监控、智能化、自动化等设施工程[9][10]

因为整个芝山面积大、地形复杂、周边环境复杂，容易存在安全隐患，公园的公共安全设施的功能要求与一般城市公园不同，要有适合芝山的完善的安全保护措施和设备，设施要能全面应对各种意外情况、能迅速处理各种突发事件，保护山上游人的安全。

3.9 做好植物和景观营建，注意遵循下面原则

3.9.1 顺其自然原则

芝山公园景观设计要顺应园内天然植被的特性，顺应自然生态演变规律，尽量不破坏原有的生物种类，原有植被的适应能力、抗逆能力和抗病虫的能力比较强。

3.9.2 尊重地域原则

公园景观设计应该充分展现芝山的自然地形、水系特征。植物选材方面，务实的做法是，主要以漳州本地的乡土植物为主，充分挖掘漳州名木古树的保护和利用，点睛之处才采用少量外来植物，做到既弘扬了本土特色，又引入了异域风情，以提升漳州山地公园文化的内涵。

3.9.3 多样性原则

尽可能保护并引入较多的植物品种，按其生物特性进行统一规划，突出季相变化，百花齐放，各得其所，是游人赏心悦目的同时，又可以了解更多的植物，将其办成一个生物科普基地[7]。

3.9.4 指示性原则

要尊重大自然的客观规律，不要盲目追求稀奇古怪的品种，植物本无贵贱之分，主要生长茂盛的植物都是好植物。设计和建造都要切合实际，避免闭门造车，华而不实，让植物景观有一个植物繁衍、完善的可持续发展空间。

3.9.5 时间性原则

植物景观设计应注重植物景观随时间、季节、年龄逐渐变化的特点，强调让植物群落能够自然生长和自我演替，大树、古树移栽通常价格不菲、成活率极低，不宜采用；外来物种物稀价贵且未经驯化，难以成活，还存在破坏本土生态的不可预知等风险，亦不宜采用；过多地采用刻意人工修剪造型的植物也是违反自然的，都应摒弃。

3.9.6 经济性原则

力求景观在养护管理上的经济和简便，园林景观是有生命的艺术，是可生长的艺术，设计者们、建造者们一定要放弃花架子的做法。

4 展望

漳州芝山城市公园的规划营建涉及多个学科交叉，包括的内容丰富浩瀚，需要不同学科的各类专家共同努力、协同参与，并从多个角度进行征求和论证系统方案，确保建设方案的可行性、工程的科学性和营建的可持续性，需要有不断完善的过程，这是由自然、社会、经济、人文等诸多因素决定的。漳州芝山公园二期工程将为建设富美漳州带来最具标志性的漳州市中心美丽山地公园。

[1]车铭哲.基于系统论视角下的城市公园系统构建研究——以重庆市渝中区为例[D].重庆：重庆大学建筑城规学院.

[2]黄河，董建文，高雅玲，许贤书，兰思仁.福建山地公园植物景观营建技术[J].福建林业科技，2013，（1）：188-193.

[3] 漳 州 芝 山 公 园 初 探.http：//blog.sina.com.cn/s/blog_7d2df7980 101e6kp.html.2012.11.

[4]芝山公园：总体规划出炉将重现西湖水景.http：//www.zzleju.com/news/html/110506/9A84J1156091801.html.

[5]崔琳,汪材印.城市公交线路查询系统的设计与实现[J].宿州学院学报2011，26（08）：46-48

[6]杜燕军.构建“三位一体化”实践教学体系,培养学生创新能力[J].安阳师范学院学报，2012（2）：119-121.

[7]方碧真，等.广州大学校园植物的合理配置与优化探讨[J].广州大学学报，2014（6）：80-87.

[8]Heqing Huang.Efficient All-to-All Broadcast Algorithm in Torus Networks[C].ICIS 2010：2010 IEEE International Conference on Intelligent Computing and Intelligent Systems,Vol.3 of 3,PROCEEDINGS：911-916．

[9] James Van Sweden,Wolfgang Oehme. The New World Landscape of Oehme and Van Sweden[M].Watson-GuPtill Pubns,2003.

[10]黄河清，衣杨，王真.融合近邻交互的改进的粒子群优化[J].漳州师范学院学报，2009，22(1)：16-21．