基于系統(tǒng)學和計算機智能的山地公園規(guī)劃營建——以福建漳州芝山公園為例

黃河清

(福建廣播電視大學漳州分校，福州350001)

城市山地公園(mountainous park)具有的自然性、系統(tǒng)性和整體性，整個公園作為一個整體，是多元素、多功能、多層次的復雜的有機系統(tǒng)。進行公園規(guī)劃營建涉及的內(nèi)容多、范圍廣、步驟復雜，使用系統(tǒng)學和信息學方法能有效實現(xiàn)山地公園的整體最優(yōu)化[1]。因此，本研究使用系統(tǒng)論的方法，以計算機智能和移動技術(shù)為工具，對漳州芝山公園自然條件及人文歷史與現(xiàn)狀還有建設(shè)需求等進行實地調(diào)研，并綜合分析漳州芝山公園的特色和優(yōu)勢。據(jù)此提出漳州芝山公園二期工程規(guī)劃設(shè)計和公園營造的設(shè)想和建議。工具上使用計算機智能輔助設(shè)計技術(shù)、移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、云計算技術(shù)、智能手機技術(shù)，還有通用計算機軟件如Cad、ps、3Dmax 以及一些專用的輔助設(shè)計軟件等等。內(nèi)容上以多學科交融協(xié)同的方法進行芝山公園的規(guī)劃設(shè)計和營造工程。

1 福建漳州芝山公園自然條件及人文歷史及建設(shè)現(xiàn)狀調(diào)研

福建漳州位于東經(jīng)117°-118°及北緯23.8°-25°，平均溫度21℃，氣候溫和濕潤。芝山位于漳州城西，山頂是漳州市中心的最高點，海拔69.2 米，原名鳳高山，傳說該山古時候盛產(chǎn)紫色靈芝，明代皇帝因此賜名為紫芝山（簡稱芝山）。

漳州芝山公園于九二年建成，有28.5 公頃，是漳州市中心城區(qū)依托自然山地條件構(gòu)建的自然類型原生態(tài)的景觀公園，也是漳州市區(qū)唯一的山地公園，是登高覽勝與健身的寶地。公園的立體性、景觀的層次性和與城市的相互包容性,使得芝山帶給了人們較為特殊的心理感受，它的可開發(fā)性和利用性是獨特的。

芝山公園于2006 年開始維修整治，規(guī)劃工程分兩期進行，第一期地處芝山路及騰飛路，共8 公頃，已在2012 年完工。第二期建設(shè)20.35 公頃，處規(guī)劃狀態(tài)。

芝山公園規(guī)劃格調(diào)為：自然的森林野外并含漳州文化底蘊，具登高、健身、觀光為一體，為綜合性、文化型生態(tài)公園。一期改造工程用計算機軟件ps 設(shè)計，（如右圖1）[3]。園內(nèi)保留原有茂密的植被和山石，加修曲折別致的登山步道，山頂有原來的威鎮(zhèn)亭、仰止亭以及甘露亭，加修攬月亭。公園大門重修，門前80 多米道路建成水泥路。芝山公園西麓的建設(shè)已基本完成，經(jīng)整治后的新芝山公園更清新怡人，更能呈現(xiàn)閩南風格。

2 系統(tǒng)學視角下漳州芝山公園的特色和優(yōu)勢分析[1]

用系統(tǒng)論的觀點分析，漳州芝山公園具有得天獨厚的形態(tài)功能、景觀形象及地形地貌、水文地質(zhì)特征，為城市公園系統(tǒng)的特色構(gòu)建提供了大自然賜予的豐厚的基礎(chǔ)，那些原生態(tài)的芝山翠綠的叢林很寶貴，山上原有的一草一木一山一石都是寶貴的天然元素和自然資源。

漳州芝山公園具有良好的業(yè)態(tài)功能，首先是處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園里放松身心的樂趣。而且功能活動及項目是其他市內(nèi)公園和郊野公園所沒有的，為爬山、步行、騎車、觀景等活動創(chuàng)造了良好的條件。

漳州芝山公園還具有良好的生態(tài)功能。自然式山地公園能創(chuàng)建良好的城市環(huán)境，山上大片的植物通過光合、呼吸、蒸騰作用以及滯塵、殺毒作用等等，能改善漳州市區(qū)的環(huán)境。

漳州芝山公園最具特色的是其具有深厚的情態(tài)功能，芝山公園歷史文脈源遠流長，蘊含民俗風情特色，對于傳承漳州文化具有重要的歷史和文化價值，綠色廊道在保護文化資源和展現(xiàn)城市原始風貌方面具有重要的意義，它們將風景名勝區(qū)、歷史遺址、公園等景點聯(lián)系起來，形成一個整體的系統(tǒng)，避免歷史和文化資源被開發(fā)和破壞。

同時，漳州芝山公園的歷史和文化資源為科普教育提供了良好條件，相關(guān)信息可存于云空間，應(yīng)用智能移動科普教育技術(shù)，建立芝山公園百科知識保護基地及智能信息資源系統(tǒng)，可以促進智能移動教育的應(yīng)用、提供科普社會活動的場所，促進多功能城市公園系統(tǒng)的形成。

3 對漳州芝山公園二期營造工程的研究思路和具體實施的研究

芝山公園東麓、北麓、南麓尚未施工，這三個部分的天然公園寶地位于漳州市中心地帶，很有開發(fā)利用價值，從地理位置與空間利用、天然景觀與地域特色、城市環(huán)境與植物生態(tài)等等方面進行分析選擇，這地帶都是漳州建設(shè)特色公園的首選。因此漳州市芝山公園二期工程應(yīng)重點規(guī)劃和優(yōu)先啟動芝山公園東麓、北麓、南麓的建設(shè)工程。

為了打造系統(tǒng)科學、生態(tài)優(yōu)美、內(nèi)涵豐富的城市山地公園，應(yīng)先做好芝山公園營建的理論研究、規(guī)劃及其論證。應(yīng)用系統(tǒng)學的思想方法，以計算機輔助設(shè)計軟件為工具，使用節(jié)約型園林設(shè)計思想，采用尊重自然，以保護和維持自然風景和生態(tài)狀態(tài)為主的理念。雖然設(shè)計標準是按《公園設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定，但要注意克服片面強調(diào)設(shè)計師所營造的藝術(shù)性與植物配置的視覺效果，忽視公園基本設(shè)施建設(shè)與管理成本等在指導思想上存在的誤區(qū)。以打造生態(tài)美、內(nèi)涵深的系統(tǒng)化的城市山地公園為目標，研究和實施漳州芝山公園二期工程的要點如下：

3.1 使用系統(tǒng)論的方法進行總體規(guī)劃和設(shè)計

芝山公園建設(shè)是一個龐大的系統(tǒng)工程，涉及多學科多專業(yè)，要求科技、人文、社會、風土人情面面俱到。使用系統(tǒng)學的方法能有效提出和論證營建方案。

3.2 使用可持續(xù)發(fā)展的營建理念和模式

基礎(chǔ)設(shè)計、基本工程一定要優(yōu)先完工，同時要注意留有今后可繼續(xù)發(fā)展的空間，以及長遠發(fā)展的計劃。用組件化、可擴充、可重建、易更新的營建模式。

3.3 利用計算機軟件和智能手機為工具進行設(shè)計和探討

使用輔助工具軟件如通用的Cad、ps、3Dmax以及一些專用的輔助設(shè)計軟件，進行各種圖紙和效果圖、施工圖的設(shè)計。實例見用計算機CAD 建模仿真制作的漳州芝山腳下虛擬西湖水景的效果圖（見圖2）[4]。利用計算機信息表達力強和網(wǎng)絡(luò)傳播便捷的特點，可方便地把設(shè)計、效果圖、分析數(shù)據(jù)等通過電腦網(wǎng)絡(luò)、智能手機等多種媒體和渠道廣泛傳播[8]，充分征求行業(yè)專家和各界人士的意見建議。

3.4 充分做好生態(tài)論證，實施生態(tài)安全工程

比較大規(guī)模的人工改造和人工景觀對自然和生態(tài)的影響是深遠的，一定要謹慎規(guī)劃論證。當前計算機輔助設(shè)計及仿真技術(shù)已經(jīng)為方案的廣泛征求提供了很便利的交互手段，可以通過電腦網(wǎng)絡(luò)、手機全面征求各相關(guān)的生物生態(tài)學專家、歷史人文學家、規(guī)劃師工程師對營造方案的意見，進行嚴格質(zhì)疑，確保生態(tài)的安全。新公園的建設(shè)不要盲目推倒重來，以免對芝山原生態(tài)環(huán)境造成傷害和加大了后續(xù)維護的難度和費用。地形、園路、湖泊設(shè)計建造要順勢而為，減少土方量，把對芝山原山體的破壞降至最低。公園內(nèi)行駛車輛規(guī)定是零排放車輛。

3.5 使用地理信息系統(tǒng)（GIS）展現(xiàn)芝山公園的地形

地形客觀決定了山地公園規(guī)劃構(gòu)建的總體布局。借助GIS軟件工具，做地形地貌分析的具體方法是：以原始芝山公園地形圖為基礎(chǔ)，使用Auto-CAD 建立DEM 數(shù)字高程模型(Digital Elevation Mode)，生成三維透視圖，包括了高程、坡度、坡向方面的分析。從而將地形地貌直觀呈現(xiàn)，為建筑、景觀、線路等的最優(yōu)設(shè)計提供依據(jù)。

3.6 建立芝山公園網(wǎng)上管理和導游系統(tǒng)、網(wǎng)上討論區(qū)

設(shè)計并實現(xiàn)芝山公園網(wǎng)上導覽查詢系統(tǒng)[5]，系統(tǒng)便于市民和外地旅客通過電腦或智能手機等，快速查詢漳州芝山公園的交通與公交信息，還有園內(nèi)的電子導游。建立專題芝山公園網(wǎng)上虛擬社區(qū)、討論區(qū)，高效聚集交流各種相關(guān)信息。如，對目前景區(qū)的評論、對下期建設(shè)規(guī)劃設(shè)想和論證，用分享在芝山公園的感受、攝影、錄像資料等等各種自由方式，集思廣益，共享資源，并有專人維護和管理。

3.7 充分展示漳州芝山的歷史文化底蘊和自然特色

多方收集與漳州芝山歷史文化和自然特色相關(guān)的資料，漳州芝山歷史文化有很多傳說和故事，要廣泛征集，可從民間、從書籍、從古跡、從碑文、從史料多渠道充分采集和挖掘，并充分應(yīng)用在新公園的建設(shè)中?？砂阎ド焦珗@作為學生的教學實習、實踐實驗、畢業(yè)設(shè)計的基地[6]。

3.8 全面做好安全設(shè)計，確保環(huán)境安全

3.8.1 規(guī)劃好公園周邊和公園內(nèi)的交通

芝山公園總面積28.5 公頃，要做好公園周邊和公園內(nèi)交通規(guī)劃，園內(nèi)各種車輛的類型必須嚴格規(guī)定和計劃，以方便人們出入公園，并且保護好公園環(huán)境。

3.8.2 建設(shè)好公園無障礙通道

無障礙通道作為一項必備工程，能方便孩子、老弱病殘等特殊人群出入芝山公園，欣賞公園美麗景色，其具體設(shè)計及范圍要規(guī)劃好。

3.8.3 做好公園內(nèi)防護欄、安全提醒標志設(shè)計

因為山地有坡度，要做好護欄防護設(shè)計，構(gòu)造物位置及形狀安全設(shè)計，要設(shè)計好各種安全提醒標志、設(shè)置疏散指示標志。

3.8.4 設(shè)計好夜景及照明，實現(xiàn)最優(yōu)的燈光效果

主要設(shè)計公園一級、二級和三級整體環(huán)保節(jié)能照明系統(tǒng)，從高塔到路燈照明層次一一展開。一級照明：保證高處有足夠亮度的照明，這是夜色的核心景觀。二級照明：在公園主入口和核心節(jié)點設(shè)計特色照明設(shè)施，表現(xiàn)出引人入勝的燈光效果，打造特色夜景。三級照明：用于園路沿途，起指引作用，要設(shè)置足夠的照度。

3.8.5 做好應(yīng)急、通信、監(jiān)控、智能化、自動化等設(shè)施工程[9][10]

因為整個芝山面積大、地形復雜、周邊環(huán)境復雜，容易存在安全隱患，公園的公共安全設(shè)施的功能要求與一般城市公園不同，要有適合芝山的完善的安全保護措施和設(shè)備，設(shè)施要能全面應(yīng)對各種意外情況、能迅速處理各種突發(fā)事件，保護山上游人的安全。

3.9 做好植物和景觀營建，注意遵循下面原則

3.9.1 順其自然原則

芝山公園景觀設(shè)計要順應(yīng)園內(nèi)天然植被的特性，順應(yīng)自然生態(tài)演變規(guī)律，盡量不破壞原有的生物種類，原有植被的適應(yīng)能力、抗逆能力和抗病蟲的能力比較強。

3.9.2 尊重地域原則

公園景觀設(shè)計應(yīng)該充分展現(xiàn)芝山的自然地形、水系特征。植物選材方面，務(wù)實的做法是，主要以漳州本地的鄉(xiāng)土植物為主，充分挖掘漳州名木古樹的保護和利用，點睛之處才采用少量外來植物，做到既弘揚了本土特色，又引入了異域風情，以提升漳州山地公園文化的內(nèi)涵。

3.9.3 多樣性原則

盡可能保護并引入較多的植物品種，按其生物特性進行統(tǒng)一規(guī)劃，突出季相變化，百花齊放，各得其所，是游人賞心悅目的同時，又可以了解更多的植物，將其辦成一個生物科普基地[7]。

3.9.4 指示性原則

要尊重大自然的客觀規(guī)律，不要盲目追求稀奇古怪的品種，植物本無貴賤之分，主要生長茂盛的植物都是好植物。設(shè)計和建造都要切合實際，避免閉門造車，華而不實，讓植物景觀有一個植物繁衍、完善的可持續(xù)發(fā)展空間。

3.9.5 時間性原則

植物景觀設(shè)計應(yīng)注重植物景觀隨時間、季節(jié)、年齡逐漸變化的特點，強調(diào)讓植物群落能夠自然生長和自我演替，大樹、古樹移栽通常價格不菲、成活率極低，不宜采用；外來物種物稀價貴且未經(jīng)馴化，難以成活，還存在破壞本土生態(tài)的不可預知等風險，亦不宜采用；過多地采用刻意人工修剪造型的植物也是違反自然的，都應(yīng)摒棄。

3.9.6 經(jīng)濟性原則

力求景觀在養(yǎng)護管理上的經(jīng)濟和簡便，園林景觀是有生命的藝術(shù)，是可生長的藝術(shù)，設(shè)計者們、建造者們一定要放棄花架子的做法。

4 展望

漳州芝山城市公園的規(guī)劃營建涉及多個學科交叉，包括的內(nèi)容豐富浩瀚，需要不同學科的各類專家共同努力、協(xié)同參與，并從多個角度進行征求和論證系統(tǒng)方案，確保建設(shè)方案的可行性、工程的科學性和營建的可持續(xù)性，需要有不斷完善的過程，這是由自然、社會、經(jīng)濟、人文等諸多因素決定的。漳州芝山公園二期工程將為建設(shè)富美漳州帶來最具標志性的漳州市中心美麗山地公園。

[1]車銘哲.基于系統(tǒng)論視角下的城市公園系統(tǒng)構(gòu)建研究——以重慶市渝中區(qū)為例[D].重慶：重慶大學建筑城規(guī)學院.

[2]黃河，董建文，高雅玲，許賢書，蘭思仁.福建山地公園植物景觀營建技術(shù)[J].福建林業(yè)科技，2013，（1）：188-193.

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

[4]芝山公園：總體規(guī)劃出爐將重現(xiàn)西湖水景.http：//www.zzleju.com/news/html/110506/9A84J1156091801.html.

[5]崔琳,汪材印.城市公交線路查詢系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].宿州學院學報2011，26（08）：46-48

[6]杜燕軍.構(gòu)建“三位一體化”實踐教學體系,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力[J].安陽師范學院學報，2012（2）：119-121.

[7]方碧真，等.廣州大學校園植物的合理配置與優(yōu)化探討[J].廣州大學學報，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]黃河清，衣楊，王真.融合近鄰交互的改進的粒子群優(yōu)化[J].漳州師范學院學報，2009，22(1)：16-21．