城市公园数字化管治评估指标体系构建及应用研究

董楠楠 刘知为 王怡琪 杨 博

（1.同济大学建筑与城市规划学院，上海 200092；2.上海市园林科学规划研究院，上海 200232）

随着数字中国战略的提出，高密度城市正加速进行绿色基础设施和公园管理服务的数字化建设。研究国内外公园数字化管治场景和评估指标，依据采集、治理、应用的数据管理流程和应用场景，构建包含多源感知（Perception）、综合管理（Management）、信息互联（Interaction）、分析决策（Wisdom）4个维度共48项指标的公园数字化管治评估体系，通过专家打分确定各层级指标权重，根据数字公园的建设情况提出适合不同发展阶段的动态评估方法，并结合上海市的典型公园进行初步实证评估，为科学认知数字公园建设情况、优化数字公园规划设计提供参考。

数字公园；数字化管治；评估体系；智慧城市；应用场景；上海

自十八大以来，国家稳步推进数字中国战略，加快打造互联开放的城市数据大脑，建设可感知、能学习、善治理和自适应的智慧规划管理平台[1]。在此背景下，数字公园也由最初的响应数字旅游、数字景区的建设需求，发展成为智慧城市中的数字管治模块，被赋予了信息采集、分析、展示的新内涵，这对公园的数字化管治提出了科学化、系统化和精细化的要求。而随着公园数字化应用场景的不断扩增，传统公园建设规范和评价标准已无法满足。为此，如何构建一套适用于各类公园的评估体系，精准衡量公园数字化管治效果，是提升公园社会服务水平、推动城市智慧发展的当务之急。

1 数字公园发展研究

1.1 公园数字化建设溯源与现状

从初期无线网络和大数据在公园安全管理的应用，到现阶段依靠较为成熟的物联网、DCS（集散控制系统）、SaaS（软件即服务）、AI（人工智能）等技术实现丰富的公众服务和高效管理机制[2]，公园数字化管治的探索与技术的革新息息相关，并展现在应用场景的多样化中。总结国内外典型数字公园建设情况（表1），公园的数字化应用场景初步包括园区运维、游憩服务、环境监测等类别，同时不同地区公园的数字化在侧重点和发展逻辑上存在差异。

表1 国内外典型数字公园及其应用场景Tab.1 Typical domestic and international digital parks and their application scenarios

近年兴起的智慧城市理念旨在利用新一代信息技术感知，联结各类要素，数字化管理城市系统从而驾驭城市化[2]，公园作为主要的城市公共空间，其数字化转型成为智慧城市体系中的重要一环。国内以及东亚地区公园的数字化管治整体呈现自上而下的供给逻辑，在公园数字化的总体目标和框架下分点实现各项功能的数字化和智慧化，大型公园中一般配有中控系统对各功能区域进行统一调控，管理公园中各类数据。应用场景偏向数字化管理和数字化游憩体验，注重各类信息化的设施建设和服务体系[3]，如智慧大屏、智慧公厕、智慧导览等。

欧美数字公园中技术驱动的特征更加明显，公园常被作为一些新兴技术如机器学习算法[4]、植物生长状态监测的试点空间[5]，因此公园数字化管治呈现散点发展的趋势，更多是对空间数据进行监测和分析并解决相应问题，例如拉斯维加斯的日落公园与利用光学传感器监测进出公园的周边特定道路的车辆数量、实时可视化数据并对交通人流进行预测。欧美公园数字化管治整体呈现由企业或机构推动公园数字化转型，政府作为协调者辅助落地，形成自下而上的发展机制。

1.2 国内外数字公园评估体系

当前公园数字化管治仍存在信息化程度不高、数字化系统缺乏统一标准、大数据辅助决策运用不充分等短板，在建成环境评估的理论基础上，对数字公园的管治情况进行评估，有助于形成统一的价值标准，并引导未来公园数字化管治的良性发展。

目前国际上与公园数字化管治相关的评估体系较为分散，大多为高校与机构开发的评估指南，评估对象集中在智慧城市、智能建筑、数字产业园等建成环境领域[6]。这些评估体系的共同点是从应用场景出发，逐级设置各类定性定量指标，其中与管治相关的评估维度包括设施、环境、安全、健康等[7–9]，评价方式则包括了认同判断和质量判断法，旨在用通俗易懂的描述使得公众能参与评价[10]。借鉴这些指标层级划分逻辑以及和数字化有关的评估细则，可以按照不同功能模块或主体来划分指标大类，梳理对应技术和场景形成评价指标。

国内数字公园的评估体系可参考地方规范标准。2012年以来，北京和上海先后发布了数字（智慧）景区建设标准与智慧公园建设导则，各提出了一套评估景区数字化程度的指标体系。其中北京市关注游客服务和互动体验，强调景区的综合管理[11]；而上海市围绕智慧化管理以及信息安全展开评估[12]。此外一些企业也在行业报告中对重点景区的数字化服务情况进行了调研，结合公众问卷和第三方测评生成数字化发展指数。介于国内的公园数字化建设还处于初期发展阶段，可以从应用场景出发，综合考虑规划设计、设施建设、维护运营的全生命流程，从公园数据流角度构建全场景、多层次的评估指标体系。

1.3 公园数字化管治发展趋势预测

在智慧城市中新一代信息技术与城市多元数据深度融合的发展趋势下，数字公园从建设、运维、管理、服务等业务目标导向的运行数据流，逐步演进为城市服务决策的泛在化信息流，反映城市数字化治理能力。公园数字化管治的发展趋势可以从数据系统、管理服务、应用场景三个层级阐述。

1.3.1 数据系统的采集自动化与结构标准化

借助各类传感器、RFID（无线射频）和成熟的3S技术，公园对数据的采集将逐步实现自主化，数据标签体系更加完善，基于IaaS服务模型的云计算能实时访问并处理数据[13]。同时公园的数据流与城市信息底座也将逐步对接，实现公园间乃至区域间信息网络构建与数据资源共享。通过制定统一的数据采集标准及归档要求，编写平台数据标准，确立信息共享机制，实现数据采集、储存、分析、应用各环节的标准化处理。可从信息基础设施建设情况，结合数据库的架构逻辑和运行情况对数据系统进行评估。

1.3.2 管理服务的交互可视化与管理协同化

利用图形图像实时展示公园的各类信息，结合语音图像识别等人机交互技术实现服务的定制化和精细化。通过数字孪生技术建立全场景、全信息、全要素的动态数字模型，来模拟验证公园三维空间的行为活动，用于指导设计、建造和运营。公园内部协同治理机制将逐步完善，整合各部门工作流程，依托综合信息平台，在自动化运维技术下实现高效管理与服务。同时发挥政府部门的监管以及公众参与的协同作用，发展成为经济、生态、社会效益相统一的城市公园[14]。评估时可考察公众与信息的交互方式、管理效率、人员配置等情况。

1.3.3 应用场景的情境多元化与决策智慧化

基于各类信息技术拓展公园数字化应用场景，开发支持多系统端的用户程序，开放公园数据接口，成为智慧城市的重要数据底座。这有助于构建区域全覆盖、全过程、全天候的城市公园服务体系，促进公园管理由单一封闭走向多元开放。介于公园数字化体系提供了大数据采集、分析、反馈的全流程基础，随时间积累的各类数据可支撑管理决策并推进管理迭代，达成公园管理需求与供给之间的平衡，从而实现公园以及城市建设决策的循证化和智慧化。通过体验数字化服务平台，调查跟踪反馈机制，统计创新技术应用情况，评估公园在应用创新层面的建设成效。

基于公园数字化场景类型与结构，从“人”和“园”两大构成主体出发，以管理服务和建设运维作为核心要义，将公园数字化管治分为8个维度，涵盖游憩、保障、安全、组织、景观、设施、维护、养护的应用场景。按照数字化程度的由浅及深，结合发展趋势，形成公园数字化管治的4个发展层级：代表数据采集的“基础设施”；进行数字化管理服务的“应用模块”；实现数据多元共享的“数据治理拓展模块”；深度分析数据并解决问题的“创新价值”。其中前三个层级聚焦公园内部系统，第4个层级则与宏观视角下的智慧城市息息相关。将场景维度与发展层级结合，形成公园数字化管治“八维四阶”场景逻辑模式（图1），该模式可为公园数字化管治提供蓝本，指导公园管理系统架构和空间规划。随着数字公园的不断迭代，公园数字化管治的评估体系也应存在更加丰富的维度，使其适应复杂情况下的评估需求。

图1 公园数字化管治场景逻辑模式图Fig.1 Logic model of digital governance scenarios in parks

2 公园数字化管治评估体系构建

2.1 指标选取

综合国内外公园数字化现有评估体系，以《上海市数字景区建设评分表》和《北京智慧景区评分细则》为基础，归纳具有相同评估对象的指标，统计出现频次以识别关键要素，对照实际公园中数字化设施和“八维四阶”场景逻辑模式筛选出具有评价意义的单项指标，按照评估领域和发展圈层初步可分为网络通信设备、物联感知设备、数据库、管理服务、建设运维、信息展示、信息交互7个类别。进一步解读《新型智慧城市评价指标》[15]、2021GlobalSmartCityIndex等智慧城市评价标准，从中挖掘公共空间与公园绿地可承载的智慧服务功能，形成创新模块中的评估指标，包括数据分析和辅助决策两个类别。最终按照数据采集、整理、应用的底层逻辑和业务流程，将各类别归纳为多源感知（Perception）、综合管理（Management）、信息互联（Interaction）、分析决策（Wisdom）4大准则，并由此展开指标体系的树形逻辑，分为10个一级指标和48个二级指标。

2.2 指标权重

2.2.1 研究方法

本次研究使用专家评分法得到指标体系权重，基于指标体系的构成设计指标权重调查问卷，包括1道个人信息题，12道指标评分题和1道开放性问答题，涵盖了准则层、指标层共62个评分项。回答者根据重要性（建设优先程度、应用迫切程度），对各指标进行1-5分的评分，1分表示重要性很低，5分表示重要性很高，开放性问答题旨在收集对指标体系在表述方式、指标增减、评估策略方面的意见。研究预期得到的评价结果具有较强的参考价值，希望受访者对数字公园的设施建设、管理体系、信息数据架构、前沿技术趋势均有全面的认知和思考，同时能够横向分析不同指标间的异同。经过审慎筛选，最终确定20余位园林景观、电子信息、工程建设领域的专家学者和行业人士作为调研对象，除去作答时长异常以及随意作答的问卷，得到有效评价15份。

计算各层级指标平均分值，并对相同一级指标下的二级指标平均分求和，计算各指标均分与同级指标均分之和的比值，得到相对重要性大小作为各指标权重，如公式（1）所示，Pi其中为指标i的权重，Si为指标i的平均分，Sn为与i指标位于相同层级的各指标平均分。

2.2.2 结果与分析

调研问卷的第一题旨在调查受访者对公园数字化管治的了解程度，作答结果如图2所示，其中占比最大的为“较为了解”，共11位；“很了解”有3位；仅有1位专家表示“了解一点”。

图2 公园数字化管治了解程度统计情况Fig.2 Statistics on the level of understanding of digital park governance

按照不同了解程度分别计算各级指标的平均分，并计算“很了解”与“较为了解”的均分差值，结果如图3，图4所示，“很了解”的专家评分大多高于“较为了解”的专家评分，评分差异较大的指标项有B5建设运维（+0.833）和B7信息交互（-0.667），二级指标中“很了解”的评分显著高于“较为了解”的评分有C3、C6、C26、C32、C45等，隶属于B2物联感知设备（C4-C8）、B6信息展示（C26-C29）和B9数据分析（C41-C45）等领域，说明随着研究层次的深入，关注的重点更加偏向对基础设施的建设运维和数据信息的展示、分析、应用等向外围拓展的应用场景圈层。

图3 准则层与一级指标平均分Fig.3 Average scores of criteria layer and primary indexes

依据15份有效问卷的评分结果计算各指标平均分，并按照公式（1）计算权重，结果如表2所示。其中评分较低的二级指标包括C26环境数据展示（3.607）、C34数字虚拟园区（3.714）、C36气象数据联网（3.714）、C45成本效益分析（3.714）等，均分低于3.8。评分较高的二级级指标集中在安全领域，包括C8安全感知设备（4.429）、C19安全防范管理（4.429）、C29应急广播（4.429）、C39区域消防警报联动（4.571）等，表明目前公园的数字化管治对公园安全保障起到积极的作用；此外由于评分专家集中在园林景观领域，C10园林树木数据库（4.643）和C22公共服务设施管理（4.500）的重要性得分也位居前列。

表2 指标权重与评价准则Tab.2 Indicator weights and evaluation guidelines

2.3 评价准则

为了落实评估体系的可操作性，对各二级指标进行评价准则的深化。首先判断该指标属于定性评价或定量评价，对于需要定量评价的指标，列出各数量等级所对应的分值；需要定性评价的指标则给出指标的含义解释或评判标准，由打分者根据公园实际情况评分。约定每项二级指标的满分均为10分。各指标的评价细则如表2所示。

公园数字化管治的最终评分由指标层指标的实际分值与相应权重的乘积之和，具体由公式（2）得出，其中R为公园数字化管治评价总分，Rk为准则层k的加权得分，Rj为一级指标j的加权得分，Ri为二级指标i的评价得分，Wk为准则层k的权重，Wj为一级指标j的权重，Wi为二级指标i的权重。该评估体系满分为1 000分。

2.4 公园数字化管治动态评估体系初探

为了进一步研究指标体系的合理性，研究对上海城市公园的数字化情况进行调研。2019年至2022年间，上海市主要有7个公园进行了数字化建设或更新改造（表3）。其中，大多数公园的数字化管治领域集中于服务设施的智慧化以及运维管理的信息化两大方面，即A1多源感知、A2综合管理，而对于拓展应用尤其是A4分析决策中的指标缺少考虑。

表3 上海市2019 - 2022年数字公园概况Tab.3 Overview of digital parks in Shanghai from 2019 to 2022

由此可见，公园的数字化程度随时间动态变化，并与技术发展息息相关。根据基础设施建设和管理机制情况，数字公园的发展可分为数字化、信息化、智慧化三个阶段[16]。数字化是指公园内的设施、资源等通过数字技术进行管理和运作，如使用传感器监测环境指标、建立公园信息数据库等；信息化代表公园内的资源经过信息化处理，能满足存储、检索和分析的需求，如使用数字地图导游、提供公园内信息查询等；智慧化是通过智能分析和预测技术，提供更加智慧的决策支持，使得系统能够根据数据的变化和规律，自动调整和优化，解决实际问题，提供更加个性化的服务。这些阶段既由时代技术演进情况决定，也与公园自身建设周期有关。

由此可以将公园的发展阶段作为评估体系的先行基础，进一步扩大评估对象的普适性，避免出现由于客观发展条件限制造成的评价失衡。将评估指标体系分为两大阶段，阶段Ⅰ为初期指标，阶段Ⅱ为跟踪指标，同时面对不断进化的公园数字化建设，评估体系也应留出弹性空间容纳新技术和新场景，设置附加指标X，单独统计公园在数字化管治中额外应用的技术和场景，包括但不限于云计算、物联网、5G、人工智能、XR、区块链、新能源等，其得分单独计算，形成动态评估体系（图5）。对于建成1年内的数字公园，可选择Ⅰ+X组成指标集对基础设施和信息系统的建设情况进行初步评估；而对建成1年以上的数字公园的评估则采用Ⅰ+Ⅱ+X的完整指标，以实现对数字化运行情况的长期跟踪评价。

图5 公园数字化管治动态评估体系Fig.5 Dynamic assessment system for digital park governance

3 公园数字化管治动态评估体系初步应用

3.1 典型公园数字化管治情况调研

为进一步检验所构建公园数字化管治评估体系的科学性和可操作性，同时了解现阶段数字公园的真实建设情况，需要选取典型数字公园进行试评估。和平公园作为上海近年来最新开放的数字公园之一，能够反映现阶段城市公园数字化管治的最新进展情况，且兼具现有技术应用的成熟度和面向未来的创新性，对其进行评估具有代表意义。

和平公园位于上海市虹口区大连路1131号，占地17.6 hm2，于1958年8月兴建，并于2022年10月完成升级改造。公园围绕无界、焕新、互动三大理念，引入成熟的数字化技术，实现24小时无界开放。公园内沿主园路设置1.5 km的智能跑道，结合自主智能无人系统技术，沿线设有多个运动采集智能设备，可展示运动排行榜、运动数据，提供科学指导。市民可以在“上海和平公园”小程序中、公园综合服务中心及公园二号门两个区域的互动大屏完成注册，体验智能跑道。经过调研，目前和平公园内的数字化设施及场景如表4所示。

表4 和平公园数字化设施及场景一览表Tab.4 List of digital facilities and scenarios in Shanghai Heping Park

公园的数字基础设施可分为网络通信和物联感知两个方面。其中无线网络的覆盖率达到100%，共有两个路由接入公园，分别服务智慧跑道和无线网络，拥有20个无线IP，总带宽1 000 mbps。物联感知中的监控摄像头分为园内监控与公安联网监控，均具有人脸识别功能；人流监测传感器分布于主要出入口，每隔10 min上传一次人流数据到区局，包括进出园人数、在园人数等信息；园内设置有噪音监测点，可监测实时声环境分贝值并于大屏展示；园林绿化具备自动灌溉系统，可实现定时定点浇灌。

综合管理方面，公园拥有总控机房进行统一管理，机房内配备了监控大屏以及主机和广播系统，拥有智慧合杆服务器、智慧跑道服务器、IP网络报警主机、监控储存服务器；处理的数据类型包括监控视频数据、人流数据、游客数据、环境数据等。但目前除人流数据外，其余数据仍需要人工整理报表共享至上级部门。

对外服务方面，智慧跑道沿线拥有多块可供交互的触控显示屏，展示模块包括园风园貌、气象数据、运动数据、人群画像等，并可实现体质监测（心率、舒张压、收缩压、血氧、呼吸率）、身份绑定等功能；党建中心拥有触控显示屏，展示公园历史、建设概况等信息；公园还开发有小程序，可实现智慧跑道的身份录入、个人跑步数据展示、公共信息发布、扫码报修等功能，未来小程序将上线宠物乐园预约、自然中心预约等功能。目前公园暂时没有可交互的电子地图和定制化的导览服务。

拓展应用方面，公园可实时分析人流数据，对可能的人流聚集风险采取事前预警。此外公园的虚拟模型正在搭建中，未来地下车库将设置充电桩服务新能源汽车。园内拥有两台巡查机器人，可进行夜间巡逻，提供游客SOS报警等交互功能。目前公园暂未建立基于采集数据的反馈机制。

3.2 典型公园数字化管治试评估

介于和平公园改造完成开放未满一年，故依照公园数字化管治动态评估指标体系的25个初期指标和附加指标X对和平公园进行数字化管治评估，向参与和平公园调研的4名相关研究人员发放评分表，按照主观判断打分，计算4人平均分（图6），并依据公式（2）计算最终得分。结果显示和平公园的数字化管治评估总分为690+25分。评分较高的指标集中在B1网络通信设备（5.31①括号中分数为一级指标加权得分，后同。）、B2物联感知设备（3.17）、B4管理服务（2.46）领域，该领域现阶段的技术和体系较为成熟，可以直接应用于公园，尤其在信息网络建设、环境与安全感知、客流管理、安全监测等方面，和平公园均达到满分，说明其基础设施建设较为完善，具有良好的数字化管制硬件基础。此外，公园中打造的健康运动创新场景，以及对人脸识别、新能源技术的使用，带来了25分的附加分。B3数据库（1.93）、B5建设运维（0.99）的加权评分较低，是因其数据库的搭建主要围绕游客展开，对内管理和对外衔接尚有缺口，与上级数据库的联动较少，未来有待从检修智能化、调度自动化，资产管理数字化等角度进一步提升公园管理运维的数字化程度。

图6 和平公园数字化管治评估单项指标得分Fig.6 Scores of individual indicators in digital park governance assessment of Shanghai Heping Park

从和平公园的数字化管治情况可以看到，在人民城市的大背景下，目前国内的综合公园更加开放、多元、全龄化，公园数字化管治秉承以人为本、为人服务的原则，健身活动、安全防护、信息展示的设施和体系较为丰富，而环境管理和数据利用处于次要地位。同时第三方平台的介入也对数据隐私带来了挑战，需要从法律和伦理层面对大数据的采集进行思考。

4 结语

面对信息技术驱动下的城市智能化需求，公园的数字化转型从探索期进入了发展期，未来也将积极响应数字中国惠民便民的要求，提升人民城市的幸福感和安全感，支撑社会高质量发展。本文从应用场景角度梳理公园数字化建设成果，构建分阶段的公园数字化管治动态评估体系，提供客观认知公园数字化水平的工具，有助于管理者优化公园治理模式，为数字公园的规划设计提供参考。但目前评估体系在内容上与智慧城市的衔接仍显薄弱，评价准则的分级也有待进一步细化。未来在评估方法上可融入数字技术，例如模型模拟、网络大数据抓取分析等，以得到更加准确和全面的评估结果。随着数字公园的不断迭代，评估体系也将逐渐完善，实现从全生命周期角度准确认知数字公园环境、经济、社会效益的一体化发展。