智慧城市下駁岸安全性設(shè)計(jì)研究

曹加杰 丁昌輝

摘要：根據(jù)《2016中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)》我國(guó)城市河道治理取得顯著成果，為營(yíng)造濱水活動(dòng)空間創(chuàng)造了良好條件。同時(shí)自然生態(tài)理念深入人心，城市居民生活方式發(fā)生改變。更多城市河道駁岸空間由封閉轉(zhuǎn)向開(kāi)放，成為市民進(jìn)行濱水活動(dòng)的重要空間。在景觀設(shè)計(jì)上在注重景觀性的同時(shí)，帶來(lái)一系列安全問(wèn)題亟待解決，對(duì)于管理者來(lái)說(shuō)開(kāi)放空間的增加，使得工作提高了難度和要求。本文針對(duì)城市濱水駁岸安全性設(shè)計(jì)問(wèn)題結(jié)合當(dāng)下熱門(mén)的智慧城市進(jìn)行研究，根據(jù)智慧景觀，運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算將駁岸安全性設(shè)計(jì)進(jìn)行數(shù)據(jù)化、信息化和智能化處理，通過(guò)人工智能構(gòu)建合理的智慧景觀安全駁岸。從游人游覽體驗(yàn)質(zhì)量到管理者治理效率全方位提升駁岸安全性設(shè)計(jì)水平。

關(guān)鍵詞：駁岸；安全性；智慧景觀；數(shù)字化

1引言

隨著生態(tài)文明建設(shè)的不斷推進(jìn)，河道治理使得適宜居民戶(hù)外活動(dòng)的城市濱水空間逐漸增多，同時(shí)也帶來(lái)了一系列的游人安全問(wèn)題以及公共空間管理問(wèn)題。城市濱水公共空間的安全性是城市居民生活質(zhì)量的基礎(chǔ)和保障，也是水體景觀駁岸設(shè)計(jì)成功與否的重要因素。關(guān)于濱水區(qū)域發(fā)生的安全事件時(shí)有發(fā)生，尋找一個(gè)快速高效的新方法來(lái)提升濱水駁岸安全性是城市發(fā)展所迫切需要的。智慧城市隨著時(shí)代的發(fā)展順勢(shì)而生，智慧城市正向著智能化、網(wǎng)絡(luò)化和層次化快速發(fā)展，為城市的健康發(fā)展提供了新的思路、方法和途徑。中國(guó)智慧城市起步較慢，在城市公共空間的管理與服務(wù)方面還需要進(jìn)一步研究與應(yīng)用[1]。智慧城市的建設(shè)融入到駁岸安全性設(shè)計(jì)，對(duì)游人親近自然及提升游覽體驗(yàn)和提高城市管理者管理質(zhì)量和效率有著重要意義。

2駁岸安全性設(shè)計(jì)現(xiàn)存主要問(wèn)題分析

駁岸安全性設(shè)計(jì)存在問(wèn)題主要是駁岸親水活動(dòng)空間的安全問(wèn)題，同時(shí)也涉及到對(duì)于安全性設(shè)計(jì)進(jìn)行維護(hù)和延續(xù)的制度體系方面也需要進(jìn)行分析探討[2]。

2.1親水設(shè)施安全問(wèn)題分析

近些年，河道親水設(shè)施樣式除傳統(tǒng)的欄桿外，也出現(xiàn)了階梯式、矮欄桿式、無(wú)欄桿式等親水步道和平臺(tái)[3]。如傳統(tǒng)欄桿安全性高，但是在一定程度上與親近自然的理念相違背，破壞了自然生態(tài)的景觀視線(xiàn)。矮欄桿式起到的是基礎(chǔ)性保護(hù)作用和警示作用，只適用在淺灘或水深0.7m以?xún)?nèi)的淺水區(qū)。無(wú)欄桿式的親水設(shè)施，具有很好的親水性和景觀性。沒(méi)有物理自當(dāng)設(shè)施，易發(fā)生危險(xiǎn)事故。

2.2自然因素安全問(wèn)題分析

水體安全主要集中在水體本身的水質(zhì)、水量和流速等因素所帶來(lái)的問(wèn)題。20世紀(jì)90年代中國(guó)工業(yè)化進(jìn)程加快，直至本世紀(jì)初城市工業(yè)化帶來(lái)的城市水體污染尤為突出。水質(zhì)的不健康影響周邊居民身體健康，除直接帶來(lái)的黑臭污染的直接傷害外，也會(huì)產(chǎn)生蚊蟲(chóng)泛濫等間接隱患，成為疾病的傳播危險(xiǎn)的不安全因素。同時(shí)也是對(duì)城市水體生物多樣性安全造成威脅，對(duì)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展造成威脅[4]。

隨著城市面積不斷擴(kuò)大，硬質(zhì)鋪裝和硬質(zhì)地面面積不斷增大，極大地減弱了土壤滲水能力。自然降水在地表大部分通過(guò)地表徑流排除，降水聚集，使得城市水體水量快速變化，從而產(chǎn)生很大的安全隱患。水位迅速變化對(duì)駁岸的堅(jiān)固程度提出了高要求，同時(shí)對(duì)游人不能及時(shí)躲避產(chǎn)生了安全隱患。

2.3管理模式問(wèn)題分析

城市公共活動(dòng)空間的管理是必不可少的，隨著城市基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善，城市的活動(dòng)空間逐漸增多。尤其是近些年，城市水環(huán)境的治理工作取得很好的效果，增加了很多適宜游人活動(dòng)的濱水空間。數(shù)量的增加，以及各種濱水景觀空間形式的多樣化，為管理者提出了一定的挑戰(zhàn)和難度[5]。全國(guó)部分公園以開(kāi)始使用具有一定智能技術(shù)的公園安全警示提醒系統(tǒng)，但指示簡(jiǎn)單，沒(méi)有針對(duì)性，過(guò)度的提示反而影響了游人參觀游覽的身心體驗(yàn)質(zhì)量。不能很好的達(dá)到效果。如南京棲霞山，在山路邊語(yǔ)音播放提醒游人注意安全，提示頻率過(guò)高，影響戶(hù)外聽(tīng)覺(jué)感受體驗(yàn)，同時(shí)也會(huì)影響到鳥(niǎo)類(lèi)的棲息[6]。

數(shù)量的增加提高了管理維護(hù)的工作量，需要保證區(qū)域內(nèi)各個(gè)駁岸空間安全運(yùn)行，保證良好的生態(tài)景觀，同時(shí)多種的駁岸樣式需要注意和維護(hù)的重點(diǎn)也有所不同，需要全面考量和評(píng)判。由于要求的不斷提高，水體的各方面指標(biāo)監(jiān)測(cè)和監(jiān)控力度不斷增加。對(duì)于管理體系的運(yùn)行會(huì)面臨工作量增加和管理成本增加的困難。因此需要借助新的技術(shù)方法來(lái)進(jìn)行管理和運(yùn)行，完善管理體制，提高管理能力和效率。

3智慧城市下駁岸安全性設(shè)計(jì)系統(tǒng)探討

智慧城市出現(xiàn)以來(lái)，為城市發(fā)展和人類(lèi)生活提升提供了更多的新途徑和新思維方式。智慧城市以互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算等為基礎(chǔ)，通過(guò)感知技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)將城市的建設(shè)進(jìn)入便捷高效的運(yùn)營(yíng)模式。智慧城市的運(yùn)行模式主要分為三部分，首先是最基礎(chǔ)層面?zhèn)鬏敻兄馁Y源層，再次是進(jìn)行規(guī)劃?rùn)C(jī)制體系和組件跨部門(mén)平臺(tái)的組織層，最后是整個(gè)公共安全事件處置行為過(guò)程的運(yùn)行層，通常也稱(chēng)為應(yīng)用層[7]。

隨著城市發(fā)展，戶(hù)外活動(dòng)公共空間逐步完善，城市居民生活方式的轉(zhuǎn)變，濱水空間設(shè)計(jì)要解決新的問(wèn)題。一方面活動(dòng)空間場(chǎng)所數(shù)量的增加為管理帶來(lái)工作量的增加，居民對(duì)環(huán)境質(zhì)量要求的提高使得環(huán)境的維護(hù)需要加強(qiáng)，同時(shí)多種形式駁岸空間類(lèi)型增加了安全性設(shè)計(jì)解決問(wèn)題的復(fù)雜性，所以必然需要新的管理方式和技術(shù)來(lái)應(yīng)對(duì)這些新的問(wèn)題。智慧城市這一理論的提出，使人類(lèi)可以運(yùn)用計(jì)算機(jī)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)整合，從而可以更加精細(xì)和動(dòng)態(tài)的方式對(duì)城市駁岸景觀安全運(yùn)行進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計(jì)和管理，為解決新形勢(shì)下的駁岸空間設(shè)計(jì)提出了新的思路（如圖1）。

3.1數(shù)字化水體監(jiān)測(cè)與監(jiān)控設(shè)施

在國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)大背景下，城市黑臭水治理工作穩(wěn)步推進(jìn)，國(guó)家生態(tài)環(huán)境部獲悉正在治理項(xiàng)目約800個(gè)，已完成項(xiàng)目1000多個(gè)，后期仍需要維護(hù)。面對(duì)城市水體修復(fù)，水務(wù)管理部門(mén)需要面臨巨大的工作量。在帶來(lái)巨大工作量的同時(shí)，會(huì)提高工作維護(hù)成本，便捷高效理念深入社會(huì)的今天，需要進(jìn)一步完善水體治理和維護(hù)方式勢(shì)在必行。

將城市水體中需要檢測(cè)的要素通過(guò)數(shù)據(jù)化、信息化手段，在個(gè)重要水體節(jié)點(diǎn)設(shè)置水體檢測(cè)分析儀，將數(shù)據(jù)分時(shí)段進(jìn)行收集，作為智慧城市資源層內(nèi)容[8]。然后進(jìn)行組織層的分析控制，為達(dá)到水體最佳質(zhì)量整合出合理的調(diào)配處理方案。最后在運(yùn)行層面對(duì)水體的流量流速進(jìn)行調(diào)度，達(dá)到最后的調(diào)整效果。同時(shí)也可將信息發(fā)布于PC端和手機(jī)端，使居民能夠及時(shí)的獲取周?chē)w質(zhì)量信息。智慧城市下的水務(wù)監(jiān)測(cè)與監(jiān)控，不但能系統(tǒng)快速高效實(shí)時(shí)收集數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理，作出一定的決策，使信息能夠及時(shí)公開(kāi)的得到保證。還能收集統(tǒng)計(jì)該地區(qū)水體各類(lèi)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，有助于地區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)信息建立，為未來(lái)更好的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和管理打下基礎(chǔ)。

3.2人性化親水服務(wù)設(shè)施

智慧城市下親水服務(wù)設(shè)施，不能只局限于簡(jiǎn)單的物理安全措施，要全方位運(yùn)用信息技術(shù)。運(yùn)用聲光電，通過(guò)人類(lèi)的聽(tīng)覺(jué)視覺(jué)等方面接受安全警示或提示信息[9]。

在不同形式的駁岸類(lèi)型下，均需要一定的安全性提示，但提示頻率與范圍需要在保證達(dá)到目的的同時(shí)盡量降低，否則會(huì)對(duì)游人的游覽體驗(yàn)產(chǎn)生影響。因此要提高安全性提示的針對(duì)性和高效性，從而降低信息發(fā)出的程度和頻率，使駁岸區(qū)域的自然生態(tài)景觀更好的保留和呈現(xiàn)，游人在戶(hù)外活動(dòng)體驗(yàn)過(guò)程中盡可能低的不受外界干擾。

3.3智能化管理服務(wù)模式

傳統(tǒng)的管理服務(wù)體系缺乏一定的系統(tǒng)性，數(shù)據(jù)收集、組織安排以及信息發(fā)布缺乏一定的時(shí)效性，智慧城市下的管理服務(wù)體系，運(yùn)用到互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等技術(shù)，提升了事件處理能力，增強(qiáng)了時(shí)效性。管理服務(wù)模式分為四模塊分別為雨洪管理、河湖管理、水環(huán)境管理和游客管理。所涉及的數(shù)據(jù)主要包括地理數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)。通過(guò)組織層決策支持系統(tǒng)根據(jù)水文模型、水環(huán)境模型、數(shù)據(jù)識(shí)別體系和歸檔報(bào)表體系進(jìn)行決策[10]。同時(shí)在應(yīng)用層，通過(guò)PC端和移動(dòng)客戶(hù)端將河道情況、水環(huán)境現(xiàn)狀及預(yù)測(cè)和降水及內(nèi)澇預(yù)警進(jìn)行統(tǒng)籌發(fā)布。主要發(fā)送對(duì)象是各級(jí)行政單位、業(yè)務(wù)單位、水務(wù)事務(wù)參與者和城市居民。提高了信息獲取的速度的同時(shí)又減少了管理服務(wù)的工作量，使事件發(fā)生到制定預(yù)案最后到組織實(shí)施成為統(tǒng)一高效的一體，從而實(shí)現(xiàn)智慧城市下駁岸安全性設(shè)計(jì)系統(tǒng)的全方位立體構(gòu)建。

4智慧駁岸安全性設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

4.1生態(tài)可持續(xù)性原則

智慧城市下駁岸安全性設(shè)計(jì)依舊要在當(dāng)前生態(tài)文明建設(shè)的大背景下發(fā)展，這不但是基本國(guó)策，也是人類(lèi)發(fā)展的基本原則[11]。只有尊重自然規(guī)律城市的建設(shè)才能不斷進(jìn)步，城市居民生活水平和質(zhì)量才能不斷提高。只有尊重生物多樣性，城市生態(tài)環(huán)境才能穩(wěn)定保持，否則會(huì)導(dǎo)致生態(tài)失衡。智慧城市的駁岸安全性設(shè)計(jì)，突出快速高效的同時(shí)，要盡量降低其設(shè)計(jì)對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。甚至在設(shè)計(jì)城市濱水駁岸中體現(xiàn)人與自然的和諧關(guān)系，促進(jìn)生態(tài)可持續(xù)發(fā)展。

4.2信息化快速高效原則

快速高效原則迎合當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展需要，符合信息化社會(huì)的基本條件。在互聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算大發(fā)展的條件下，駁岸安全性設(shè)計(jì)的信息化已經(jīng)具備了條件，是智慧城市系統(tǒng)的一部分。運(yùn)用當(dāng)前的信息技術(shù)達(dá)到快速高效的收集、處理和運(yùn)用數(shù)據(jù)來(lái)達(dá)到保證用人安全的目的。提高效率和安全保證的同時(shí)，也能減小工作量。

4.3智能化以人為本原則

駁岸安全性設(shè)計(jì)中的智能化，能夠降低安全設(shè)施對(duì)自然景觀的影響，更全面的提升游人體驗(yàn)感[12]。從游人的生理和心理出發(fā)，進(jìn)行有效收集和安裝相關(guān)安全設(shè)施。在信息發(fā)布中，根據(jù)不同人群進(jìn)行具有針對(duì)性的發(fā)布。同時(shí)在對(duì)于管理者來(lái)說(shuō)，操作不繁瑣，減輕工作量，系統(tǒng)的可操作性也是以人為本原則的體現(xiàn)。

4.4智慧化經(jīng)濟(jì)適用原則

在保證快速高效的同時(shí)也要考慮到經(jīng)濟(jì)適用性，從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度考慮只有低運(yùn)行成本才能保證系統(tǒng)運(yùn)行受經(jīng)濟(jì)環(huán)境因素干擾少，提高經(jīng)濟(jì)效率，降低當(dāng)?shù)刎?cái)政負(fù)擔(dān)。只有這樣才能長(zhǎng)期被當(dāng)?shù)鼐用窈凸芾磉\(yùn)營(yíng)者接受。

5結(jié)語(yǔ)

隨著城市生活質(zhì)量的提高，自然生態(tài)理念深入人心，居民戶(hù)外親水活動(dòng)的安全保障提出了更高的要求?；ヂ?lián)網(wǎng)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)興起，對(duì)提升人類(lèi)的安全保障能力帶來(lái)了新的途徑和解決方案。在駁岸的安全性設(shè)計(jì)上智慧城市是適應(yīng)時(shí)代的運(yùn)行方式，通過(guò)數(shù)字化、信息化和智能化的智慧解決方案，將駁岸設(shè)計(jì)帶來(lái)的問(wèn)題通過(guò)人工智能系統(tǒng)解決，提升了服務(wù)質(zhì)量的同時(shí)，降低了管理成本和工作量，同時(shí)也更加自然生態(tài)，遵循可持續(xù)發(fā)展理念。與此同時(shí)，智慧駁岸安全性設(shè)計(jì)剛剛起步，理論層面需要不斷通過(guò)實(shí)踐來(lái)汲取經(jīng)驗(yàn)以完善。人類(lèi)智能為人類(lèi)的發(fā)展打開(kāi)了新的篇章，更好的運(yùn)用時(shí)代產(chǎn)物，跟隨科學(xué)技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)，是駁岸安全性設(shè)計(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

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作者簡(jiǎn)介：

曹加杰（1979.4～）男，江蘇省南京市，南京林業(yè)大學(xué)，副教授，2011級(jí)博士，風(fēng)景園林；

丁昌輝（1992.10～）男，山東省日照市，南京林業(yè)大學(xué)，無(wú)，2016級(jí)碩士，景觀設(shè)計(jì)。