城市綠地土壤智慧化管理系統(tǒng)建設(shè)理論初探

楊麗軍 王麗娟

摘? ? 要：在重慶市城市土壤研究中，獲得了大量的數(shù)據(jù)和研究成果。但由于智能化水平不足，在城市綠地土壤的管理中存在一些不足，如：研究數(shù)據(jù)多且散、利用率不高;一線員工與專家間的聯(lián)系不強(qiáng);管理人員對(duì)管理信息掌握欠直觀化等。因此，借助于智慧城市理念，建設(shè)包含數(shù)據(jù)層、知識(shí)層、應(yīng)用層3層支柱系統(tǒng)的城市綠地土壤智慧化管理系統(tǒng)，用以解決存在的問(wèn)題，提升城市綠地土壤智能化管理水平。

關(guān)鍵詞：重慶市;城市綠地土壤;智慧管理系統(tǒng)

城市是以人類活動(dòng)為中心的社會(huì)-經(jīng)濟(jì)-自然的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)[1]。無(wú)論是在海綿城市還是在生態(tài)園林城市、智慧城市等諸多建設(shè)中，首當(dāng)其沖的物質(zhì)基礎(chǔ)就是城市綠地土壤。但是，城市綠地土壤作為城市生態(tài)系統(tǒng)重要的組成部分[2]， 在城市化建設(shè)中得不到應(yīng)有的重視[3]。因此，做好城市綠地管理是城市管理不可忽視的重要工作。

1? ? ?城市綠地土壤管理存在的問(wèn)題

經(jīng)過(guò)多年持續(xù)性的研究，重慶市城市綠地土壤研究取得了較好的成績(jī)，但是在城市綠地管理中還存在一些問(wèn)題：

1.1? ?研究數(shù)據(jù)多而散，有效利用率低

經(jīng)過(guò)多年研究，在城市綠地方面，積累了相當(dāng)多的諸如土壤、病蟲害、綠化植物等各方面的數(shù)據(jù)，但這些數(shù)據(jù)在城市管理中發(fā)揮作用的程度還處于較低水平，有效利用率低。

1.2? ?專家層和一線層聯(lián)系欠智能化

一線工作人員在城市綠地維護(hù)管理中，總能遇到一些無(wú)法解決的問(wèn)題，需要咨詢專家以求幫助。但目前理論指導(dǎo)實(shí)踐，專家指導(dǎo)生產(chǎn)還處于較為原始的現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)層面，欠缺智能化、多樣化、及時(shí)化。

1.3? ?管理層對(duì)綠地管理信息的掌握欠直觀化

管理層獲得城市綠地信息主要來(lái)源于資料匯報(bào)、現(xiàn)場(chǎng)考察，費(fèi)時(shí)費(fèi)力且無(wú)法做到隨時(shí)、隨地、隨意掌握，同時(shí)掌握的信息不直觀。

2? ? ?城市綠地土壤管理解決方案探討

智慧城市是以數(shù)字城市為基礎(chǔ)框架，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)的復(fù)合巨系統(tǒng)[4]。智慧城市是現(xiàn)代城市建設(shè)發(fā)展的方向之一，它的核心內(nèi)涵是將城市運(yùn)行的各類數(shù)據(jù)整合在一起，在城市規(guī)劃、建設(shè)、管理領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)信息資源的充分共享并進(jìn)行快速、有效分析，從而提升政府的管理能力。在智慧的城市中，我們將充分享受到各個(gè)智慧應(yīng)用系統(tǒng)提供的服務(wù)[5]。

智慧城市中數(shù)據(jù)的收集來(lái)源于嵌入和裝備到各個(gè)物體中的傳感器，以及天空地一體化的空間信息觀測(cè)和測(cè)量系統(tǒng)。然后經(jīng)過(guò)云計(jì)算等數(shù)據(jù)處理手段，將各類傳感器收集起來(lái)的海量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為信息和知識(shí)，為城市經(jīng)濟(jì)、居民、安全、城管等提供智能化服務(wù)[5]。那么，將智慧城市的理念運(yùn)用到綠地土壤的管理中，建設(shè)智慧城市子系統(tǒng)-城市綠地土壤智慧管理系統(tǒng)，探尋出城市綠地土壤管理的解決方案。

傳統(tǒng)的土壤質(zhì)量數(shù)據(jù)來(lái)源現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和分析，隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和應(yīng)用，大量的傳感器如土壤水分傳感器[6]、 土壤墑情自動(dòng)化監(jiān)控傳感器[7]用在土壤數(shù)據(jù)的在線采集中。 然后借助計(jì)算機(jī)技術(shù)，將數(shù)據(jù)進(jìn)行模型計(jì)算， 得出一系列結(jié)論，用以指導(dǎo)管理層和一線員工進(jìn)行土壤管理。目前，作為最初級(jí)的土壤智能化管理，依托互聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)的智能灌溉系統(tǒng)已得到廣泛的研究和應(yīng)用[8-11]。

3? ? ?城市綠地土壤管理解決方案設(shè)計(jì)

借助于智慧城市理念，以“互聯(lián)網(wǎng)+”模式建設(shè)城市綠地土壤智慧管理信息系統(tǒng)，是解決現(xiàn)存問(wèn)題的重要手段。信息系統(tǒng)主要由以下3個(gè)層次板塊構(gòu)成：

3.1? ?數(shù)據(jù)層

各種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的感知層，? ?是實(shí)現(xiàn)智慧管理的基礎(chǔ)[4]。包含區(qū)域行政圖、綠化現(xiàn)狀分布圖等圖形數(shù)據(jù)和土壤基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、綠化植物基礎(chǔ)信息等數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)一部分來(lái)源于現(xiàn)有數(shù)據(jù)的整合，一部分來(lái)源于在線傳感器捕獲的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。該層級(jí)模塊主要解決的是目前研究數(shù)據(jù)多而散、利用率低的問(wèn)題。

3.2? ?知識(shí)層

對(duì)系統(tǒng)收集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合和管理，是數(shù)據(jù)信息處理平臺(tái)[4]。包含地力評(píng)價(jià)、品質(zhì)提升、改良措施等數(shù)據(jù)利用系統(tǒng)和設(shè)計(jì)規(guī)劃方案、推薦治理手段等管理服務(wù)系統(tǒng)。該層級(jí)模塊主要為系統(tǒng)處理，利用系統(tǒng)模型對(duì)收集到的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行平臺(tái)計(jì)算，得出所需要的地力評(píng)價(jià)結(jié)果、品質(zhì)提升方案、改良措施手段等具有指導(dǎo)性的應(yīng)用方法。該層級(jí)是智慧化、智能化管理的核心。

3.3? ?應(yīng)用層

將知識(shí)層處理得到的信息應(yīng)用于綠地土壤管理的各個(gè)方面，實(shí)現(xiàn)智慧管理的真正價(jià)值[4]。依托基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)分析，將提出的園林綠化生產(chǎn)、管理方案，推送至管理層、一線員工和大眾群體中，各類受眾群體依據(jù)權(quán)限查閱應(yīng)用所需內(nèi)容。該層級(jí)模塊主要功能就是使用：管理層使用知識(shí)層結(jié)果用來(lái)進(jìn)行綠地管理;一線員工使用知識(shí)層結(jié)果用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐;大眾群體使用知識(shí)層結(jié)果用來(lái)滿足自身需求和愛(ài)好。該層級(jí)模塊可以解決一線員工和專家聯(lián)系欠智能化，管理層對(duì)綠地管理信息的掌握欠直觀化的問(wèn)題。

4? ? ?結(jié)語(yǔ)

以智能化的手段解決綠地土壤管理的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)具有數(shù)據(jù)層、知識(shí)層和應(yīng)用層3層支柱的管理系統(tǒng)，在理論研究上具有可行性，在實(shí)踐中還需要進(jìn)行具體分析。總體來(lái)說(shuō)，建設(shè)綠地土壤智慧管理系統(tǒng)，可以豐富智慧城市內(nèi)容，填補(bǔ)城市土壤生境的管理空白，為實(shí)現(xiàn)大城智管、大城細(xì)管提供支撐。

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