莒州同心公园智慧化养护管理体系设计与研究

徐艳芳 柳懿真 沈珍珍 李玉莹

摘要：国家发展绿色生态城市，大规模扩展公园绿地面积，公园建设与养护管理问题日益增多，传统的公园绿地管理模式已经不适应当今园林的建设发展，而智慧技术的应用为公园的精细化养护管理提供了高效、科学的新途径。本文以日照市莒州同心公园智慧化建设为例，运用互联网、云计算等新一代信息技术，构建智慧公园养护信息系统，探讨智慧技术在公园养护管理中的应用，形成管理新模式，优化公园绿地景观，旨在为未来公园的智慧化建设与管理提供参考。

关键词：智慧技术;公园;绿地景观;养护管理;应用系统

中图分类号：TU986.5 文献标识码：A 文章编号：1004-9436（2021）03-0-03

公园绿地作为生态园林城市发展的重要指标，对维持生态系统平衡、改善城市园林景观具有非常重要的作用，而合理的生态园林建设与精细化养护管理是密不可分的。近年来，随着5G、物联网、大数据等新一代信息技术的快速发展，国家相继推出有关智慧城市建设的政策性文件，指导和助推智慧公园建设深入发展。在构建智慧公园的背景下，新一代信息技术为公园的精细化养护管理与建设提供了崭新的模式，对公园各类资源信息进行数字化建设，将日常公园养护管理工作与智慧系统相结合[1]，共同构建集智能感知、分析、决策、服务于一体的智慧公园养护管理体系，能切实提升公园的精细化、智慧化、科学化管理水平，有效推进城市智慧生态文明建设进程。

1 公园养护管理现存问题

1.1 日常养护管理效率低

近年来，城市公园覆盖面积逐年增加，园区内日常养护管理的工作量越来越大。若依靠传统人工养护管理模式，难以便捷、精准、实时地获取与更新植保工作、土壤灌溉、生态监测等大量日常养护工作的数据信息。养护数据没有得到准确的统计，会导致养护管理工作超负荷，工作效率低下，不易提升养护管理水平，不易改善公园绿地环境。

1.2 制定决策时缺乏科学依据

公园园区内生态监测、灌溉等方面的绿化资源数据实时发生着变化，各项数据多且复杂，数据变化得不到及时更新，工作人员难以掌握，无法对管理的各项数据进行准确的汇总与分析，仅依赖于个人经验等主观方式判断分析，而不是基于客观数据，缺乏数据价值，无法支撑科学决策，难以有针对性地提出问题解决方案[2]。

1.3 风险防治体系不健全

公园绿地风险灾害类型较为多样，现阶段相对应的生态环境监测预警与病虫害防治体系并不健全，无法对可能出现的各类风险灾害指标数据进行实时采集与动态监管;安全防护与救助体系均不完善，园区内发生各类风险灾害问题时不能及时有效地进行治理，易导致治理困难且灾害不断。

2 公园智慧化养护管理体系建设框架

公园智慧化养护管理体系建设框架是由一个智慧公园养护信息管理平台和各智慧管理子系统组成的智能硬件模块系统，涵盖物联网、互联网、云计算、大数据等多个领域，协同建设公园精细化、信息化、动态化管理，推动城市园林智慧化进程[3]（图1）。

智慧公园养护信息管理平台为公园的智慧核心，包含多个应用子系统，将感知层硬件设备采集到的海量数据信息，通过网络传输层传输整合于平台，实现数据存储、数据处理、数据分析、操控硬件设备、实时监控、智能决策、可视化等重要功能。

智慧管理子系统以监控设备、传感器、控制器、微处理器、网关等智能硬件为主，技术包括3S技术、传感技术、通信技术、AI技术等。各智慧子系统采集原始数据，并通过蓝牙、WIFI、蜂窝网络等网络通信技术，将这些数据传输到系统服务器上，为公园绿地养护系统的数据处理与可视化提供数据源，通过与应用子系统建立通信连接，实现对硬件模块的远程操控管理，最后通过大数据、云计算、AI等技术预测可能出现的问题，推荐合理的解决方式。

3 莒州同心公园的智慧化改造

莒州同心公园位于日照市莒县银杏大道北侧，广场西路与广场东路之间，地理位置优越，占地面积9.2公顷，是一个为市民提供日常休闲、娱乐体验、文化宣传等服务的主题公园。园内植物种类多样，配置合理，疏密相间，层次丰富，并在规划设计中融入统战文化元素，体现“同心”内涵，布局合理，环境优美，具有特殊的文化景观氛围。与其他传统公园一样，同心公园仍采取以人工管理为主的粗放式管理模式，面临管理水平提升的问题。本文以莒州同心公园为例，探索其智慧化改造建设。

3.1 智慧生态监测子系统

同心公园坐落于城区核心位置，是周边居民户外休闲活动的主要场所，优良的生态环境是其基础特征，对绿地环境的实时监测是园区环境保护与管理工作的首要任务。智慧改造后的同心公园多处安装环境监测设备，其中气体监测设备用来实时监测园区空气中的PM2.5（细颗粒物）、O2（氧气）、NO2（二氧化氮）、CO2（二氧化碳）等数据，自动分析评价其空气质量状况，指导游客在最合适的时间段开展游园活动。系统平台根据监测情况进行判断与报警，通过RS（遥感）、GPS（全球定位系统）技术准确找到空气污染源，减少以往的人工排查時间，降低污染风险，实现对公园任意区域环境状况的实时追踪[4]，时刻保证公园的空气质量。

通过在园内莲心湖中安装水体监测设备，实时采集浊度、pH（氢离子浓度指数）等水环境数据，对水质污染情况进行评判与预警。水质浊度较高时，平台将自动报警并开启水循环系统进行水质净化，随时保持洁净的水环境状态。通过在公园草坪等区域安装土壤墒情监测设备，实时采集土壤湿度环境数据，科学直观地反映监测区的湿度变化情况，对土壤墒情进行判断与及时预警，同时也为智慧灌溉子系统提供重要的基础信息（图2）。该子系统对公园环境污染的预警与防治具有重要意义，能切实提升污染治理能力，有力维护公园绿地生态环境。

3.2 智慧灌溉子系统

绿地占据公园景观的主要面积，是良好生态环境的重要载体。以往同心公园采取人工灌溉模式，但凭借个人经验并不能保证灌溉水量与及时性，不仅容易浪费水资源且灌溉效果差;而改造后的智慧灌溉子系统对灌溉的控制则依据传感器反馈的数据决定，在园中均衡分布的土壤墒情传感器自动采集土壤干湿度，根据土壤的干湿度情况按照植物生长的需水指标设定灌溉，利用计算机控制技术及无线通信技术，结合自动化设备完成科学灌溉计划（图3），能提升灌溉效率与水资源利用率，节约人力成本。

3.3 智慧病虫害监测子系统

公园绿化具有美化景观的重要作用，能吸引更多游客前来赏景，要将公园绿化做好，必须做好对植物病虫害的防治，而通过智慧化改造引入信息技术，可有效实现对植物健康状况的精细化管理。首先，要掌握园区内常出现的病虫害类型及治理方法，建立病虫害数据库。通过遥感技术、视频监测技术实时监控植物健康状况，结合图像识别技术将植物叶片的变化情况与数据库中的样本有针对性地进行比对，从而及时发现与预警病虫害，便于工作人员第一时间锁定区域并进行防治（图4）。智慧病虫害子系统可以及时有效地解决病虫害问题，提升公园绿地生态的稳定性及对有害生物的精细化管理水平[5]。

3.4 智慧养护管理子系统

环境优美的同心公园是市民们休闲锻炼的好去处，而良好的公园环境离不开精细化管理。智慧化改造下的同心公园实施网格化管理，确定网格大小为60m×50m，每个网格地块划为基本管理单元并设定专人负责管理，实现公园绿地监管全覆盖。巡查人员对责任地块每日进行例行检查，当发现问题时，将发生的植物养护、卫生清洁、设施维护、斜树扶正等养护事件上传至系统平台，智慧园林养护管理子系统将根据地理位置自动派工，任务接收方完成事件确认与整改处置工作，系统平台对养护地块进行实时监控，并根据时间、地点、发生次数等信息生成公园养护日志。智慧园林养护管理子系统拥有全方位的数据信息基础，让系统收集的海量数据信息不仅仅是数字，而是具有价值的数据，是客观分析的直接反映，是为公园绿化养护管理提供决策分析的科学数据[6]，有利于针对性地指导后期公园绿化精细化养护管理工作（图5）。

3.5 智慧安防子系统

通过360°视频监控设备及高清摄像机，对公园绿地现场进行实时远程监控。当公园绿地发生紧急事件及存在安全隐患时，安全防护系统会启动园区应急救援，利用GPS技术准确定位，实时调取监控画面，方便管理人员及时调度安保人员抢救处理，避免危险的发生（图6）。

4 结语

智慧公园是未来智慧城市发展的必然方向，针对当前莒州同心公园在养护管理中面临的问题，将现代管理理念与先进的信息技术相结合，全面应用于公园养护管理，可推动城市公园养护管理向精细化、智慧化、科学化的方向发展，为现代城市公园绿地景观的可持续发展带来转机，更好地管理与维护公园资源，给予游客最佳的游园体验。如何实现全面智慧化公园管理及辅助推进智慧城市建设，是我们后续探索和努力的方向，要进一步加强智慧园林体系平台建设，提升精细化管理水平，促进绿地景观的发展，开启现代智慧公园管理新模式，协同建设智慧生态园林美丽城市。

参考文献：

[1] 王兰，冯文宇，方铧.城市更新背景下“智慧系统”在社区公园中的应用浅析[J].艺术科技，2019，32（06）：231-233.

[2] 许广林.城市公园园林绿化养护管理措施探讨[J].南方农业，2020，14（09）：54-55.

[3] 孙桂先.深圳香蜜公园开启智慧公园2.0时代[J].中国园林，2018，34（S2）：22-24.

[4] 张洋，夏舫，李长霖.智慧公园建设框架构建研究——以北京海淀公园智慧化改造为例[J].风景园林，2020，27（05）：78-87.

[5] 師卫华，季珏，张琰，等.城市园林绿化智慧化管理体系及平台建设初探[J].中国园林，2019，35（08）：134-138.

[6] 董楠楠，肖杨，张圣红.基于数字化技术的城市公园全生命期智慧管理模式初探[J].园林，2015（10）：16-19.

作者简介：徐艳芳（1979—），女，山东菏泽人，硕士，副教授，研究方向：景观建筑、规划设计。

柳懿真（1997—），女，山东日照人，硕士在读，研究方向：风景园林规划设计。

沈珍珍（1996—），女，山东菏泽人，硕士在读，研究方向：风景园林规划设计。

李玉莹（1996—），女，山东济南人，硕士在读，研究方向：风景园林规划设计。