城市公园绿地中智慧技术的应用研究

赵 洁，冯 磊

（河南建筑职业技术学院建筑系，河南 郑州 450000）

城市公园绿地作为城市园林绿地系统的重要组成部分，在维持城市生态环境，塑造城市景观特色及满足公众户外休闲娱乐等方面起着至关重要的作用[1]。随着城市化进程不断加快，公众环保意识的增强，各个城市都在大量的新建城市公园绿地，已经取得了一定成效[2]。但当前城市公园绿地建设中的一些做法并不能很好的满足公众日益增长的需要，如生态环境监测预警机制不健全；安全防护与救助体系不完善；卫生保洁巡检效率低；绿地灌溉水资源浪费；照明设备能耗高；导视系统不清晰，易产生误导[3]；停车位紧张，停车管理混乱等方面，给公众使用和公园管理带来了极大的不便。

2009年，IBM公司提出 “智慧城市”的理念，利用智慧技术来协调管理城市各功能，为城市管理者提供辅助决策，提高城市管理效率[4]。智慧技术是指将计算机、信息网络、人工智能、云计算等技术集成为一体的综合智慧技术[5]。通过传感器获取信息数据，互联网数据传输，云计算的分析处理，智慧信息平台的管理发布四个信息处理阶段实现[6]。智慧技术极大的提高了工作管理效率，在国内外广泛应用于城市建设和管理，如新加坡的“智慧国”计划，通过连接和分析基础设施和操作系统，以提供更好的公众服务[7]；韩国推行的“U-city”计划，将智慧技术应用于住宅、交通出行、卫生保健、安全保卫和娱乐等城市基本要素中[8]；上海通过综合运用智慧技术加强城市规划建设、管理和运行，构建“智慧上海”[9]。

针对当前城市公园绿地的建设管理中存在的问题，引入智慧技术的理念与方法，有利于实现城市公园绿地的智能化管理和功能的整合，进而优化城市公园绿地的构建机制，提高运行效率。为建设便捷、适宜、可持续的现代城市公园绿地提供了新的方法和途径。

1 智慧化城市公园绿地综合应用平台的构建

智慧化城市公园绿地综合应用平台的构建可以通过建立智慧信息系统和智慧应用系统来完成(见图 1)。

城市公园绿地智慧信息系统在智慧技术的支撑下构建。该系统由信息基础设施、信息共享平台、信息处理中心等组成[10]。信息基础设施由信息采集设备、计算机软硬件、互联网系统、通讯集成等部件组成，是智慧信息系统的物理平台；信息共享平台是集合海量数据收集、存储、分类以及可视化处理的巨型计算机服务器；信息处理中心是基于云计算技术的辅助决策平台。

图1 智慧化城市公园绿地综合应用平台框架结构

智慧应用系统由计算机和智能手机构成的硬件设备和各类操作控制软件组成。智慧信息系统和智慧应用系统通过网络通信技术连接，实现数据交互与控制管理。

智慧化城市公园绿地综合应用平台基础设施体系由摄影设备、视频设备、PC设备、定位设备、感应器、控制器、解码器等组成。技术支持系统由:3S技术（RS、GPS、GIS）、通讯技术、传感技术、人工智能技术、多媒体技术、专家系统、无线射频识别技术（RFID）等组成。

2 智慧技术在城市公园绿地中的应用

2.1智慧生态监测预警系统

城市公园绿地是公众户外活动的主要场所之一，优良的生态环境是其重要的特征。智慧生态监测预警系统利用传感技术、3S 技术 （RS、GPS、GIS）、无线射频识别技术（RFID）等实时采集公园区域内的温度、湿度、风力、降雨量、病虫害等基础数据，为公园的游览活动和生产管理提供依据。同时，还可以监测公园内水环境的PH值及有机物含量来判断水质的富营养化程度，进而预警水质变化，及时作出控制方案；监测公园各区域空气中PM2.5的含量、负氧离子浓度和含菌量等指标对空气质量等级进行评判，指导公众在适宜的区域或时间段进行户外活动；监测公园区域内不同频率和频段的鸟类声音数据，经分析辨别可以间接的评判公园内生物多样性指数和生态环境等级。智慧生态监测预警系统可以为维持公园优良生态环境提供有效的信息支持。

2.2 智慧照明系统

城市公园绿地中照明系统可以提高公园景观质量，丰富夜景效果，同时也对游人的安全起到保护作用。城市公园绿地面积较大，灯具种类及数量巨大，能耗较高。基于智慧技术的照明系统，通过设置在公园内部的各类光感应器及视频设备可以实时监测公园内部光照数据和游人密度分布数据，经信息处理平台分析判断，远程自动控制灯光明暗，人多灯亮，人少灯暗；光线不足自动补充，光线充裕自动关停；减少能耗，节电节能。

2.3 智慧安防系统

可通过360°视频监控设备以及高清摄像机拍摄的图片对城市公园绿地现场进行实时监控，对游人分布及游览行为进行远程查看，游憩过程中发生紧急情况及危险时，安全防护系统就会启动园区应急救援系统，及时抢救处理，避免或减少危险的发生。

2.4 智能导视系统

现有城市公园绿地的导视系统多由各类指示牌、导视牌组成，存在信息传达不清晰，易产生误导，整体风格不美观等问题。智慧导视系统利用三维建模技术、三维漫游技术、3S技术（RS、GPS、GIS）、多媒体技术，根据城市公园绿地真实信息数据，建立互动性强的虚拟现实场景。游客对公园整体景观一目了然，GPS定位技术可以准确的表示游人所处位置，便于查询景点、服务设施，合理规划游览路线。

应用GPS技术、GPS技术构建智能解说系统，极大的方便了游人。系统通过GPS定位技术获取游人当前位置数据，然后与存储的景点数据进行循环匹配。如果匹配成功则启动相应的导游解说。同时系统还可以为游人提供所处位置的实时动态显示，景点预览，游览路线记录与回忆功能。通过GPS技术无线数据传输可以进行游人之间的数据交换，共享位置及行进情况。

2.5 SOS一键求助系统

SOS一键求助系统利用GPS定位技术结合智慧安防系统构建。游人在公园内部遇到伤害或突发事件，通过SOS一键求助系统可以及时发出求救信息，自动定位游人位置，实时调取监控画面，及时处理突发事件，使游客在第一时间得到救助。

2.6 智慧灌溉系统

植物是城市公园绿地优良生态环境的载体，公园绿地面积在城市公园景观占的比重较大。传统的灌溉方式水利用系数低且效果差。智慧灌溉系统自动采集土壤干湿度和植物生长状态数据并传输到信息处理云平台，利用专家智能系统，按照植物生长的需水指标，结合城市公园绿地土壤干湿度情况，自动控制灌溉，按需浇灌，提高水资源利用率，节约资源和人力。

2.7 智慧保洁系统——定位提示，及时准确

城市公园绿地中卫生条件对环境影响较大，公园中垃圾箱分布较散且数量多，垃圾不及时清理严重影响环境整洁与空气质量。保洁人员人工巡检工作强度大，效率低。智慧保洁系统利用传感器为垃圾箱设置容量阈值，超出容量阈值信息数据自动上传信息处理平台，定位技术精确获取垃圾箱位置，信息处理平台综合数据分析、统筹安排，及时指定就近保洁人员处理，提高了工作效率，保证了环境卫生质量。

2.8 智慧停车管理系统

城市公园绿地停车难问题日益突出，主要原因是停车位不足与停车场管理效率低。智慧提出管理系统利用GPS定位技术、传感技术和视频监控系统，可以准确获取停车位的实时使用状况，并通过信息数据平台及时发布。游人可以应用客户端登陆智慧化城市公园绿地综合应用平台，查询实时停车场及车位信息，信息处理平台自动发送就近的停车场情况及空余车位信息，供游客选择，方便游客停车，提高停车位的使用率。

3 结论

近年来，城市公园绿地建设力度不断加大，公园绿地面积成倍增长，对改善城市生态环境质量，扩展城市公共户外开放空间起到了重要作用。针对当前城市公园绿地存在的问题，引入智慧技术的理念与方法，探讨智慧技术在现代城市公园绿地建设管理中的应用，可为建设科学、合理、可持续的现代城市公园绿地提供参考与借鉴。

［1］刘海平.基于环境科学优化城市公园的设计研究［J］.环境科学与管理，2015，40(7):191-194.

［2］陶晓丽，陈明星，张文忠，等.城市公园的类型划分及其与功能的关系分析［J］.地理研究，2013，32(10):1964-1967.

［3］刘群阅，黄启堂，陈豪.基于二维码技术在城市公园导示解说系统的应用研究［J］.中国园林，2015，(09):80-84.

［4］IBM 商业价值研究院.智慧地球［M］.北京:东方出版社，2009，126.

［5］郑永民.解析智慧技术与智慧城市［J］.中国信息界，2010，(11):38-41.

［6］韩东松，曾坚，曹湛.基于智慧技术的弹性社区构建方法与实现路径研究［J］.建筑与文化，2014，(07):76-78.

［7］张永军.新加坡智慧国计划对我国基础教育信息化的启示［J］.中国电化教育，2008，(08):30-33.

［8］金江军，潘懋，承继成.智慧城市刍议［J］.现代城市研究，2012，(06):101-104.

［9］刘增贤，高峻.基于物联网与GIS的“智慧上海”建设研究［J］.上海城市规划，2013，(02):34-37.

［10］曹湛.滨海城市填海城区综合防灾规划研究［D］.天津:天津大学，2013.