基于智慧園林大背景下的公園園林綠化與養(yǎng)護管理研究

陳秋香

（廣州市林業(yè)和園林科學(xué)研究院，廣東 廣州 510405）

0 引言

隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)進程逐步加快，地方自然資源也遭到了一定的破壞，空氣質(zhì)量較差以及生活環(huán)境污染嚴(yán)重，均會威脅到人類的生存。而公園園林綠化，則能在有限的土地之中打造一片生態(tài)區(qū)域，實現(xiàn)凈化空氣和地方自然資源的可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前利用在信息技術(shù)基礎(chǔ)之上發(fā)展而來的智慧園林設(shè)計理念與技術(shù)設(shè)備，能夠進一步提高公園園林綠化的建設(shè)以及養(yǎng)護管理質(zhì)量，本文就此方面展開研究。

1 基于公園園林綠化與養(yǎng)護管理的智慧園林背景內(nèi)涵主旨

智慧園林這一概念是在信息技術(shù)之上發(fā)展而來的，其中所指的“智慧”代表了智能化以及人性化。其應(yīng)用了“互聯(lián)網(wǎng)+”的思維，將物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)、信息智能終端等新一代的信息技術(shù)與現(xiàn)代生態(tài)園林建設(shè)相融合，從而建立一個龐大的數(shù)據(jù)信息庫，可以將自然資源量化成信息數(shù)據(jù)，利用信息技術(shù)與人類相銜接，這樣便提高了人與自然之間的互動性、互知性以及互感性。在公園園林綠化以及養(yǎng)護管理環(huán)節(jié)應(yīng)用此理念，能夠以園林綠化為信息基礎(chǔ)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的實時共享，從而打破傳統(tǒng)公園園林綠化養(yǎng)護管理所存在的“信息孤島”問題，提高建設(shè)與養(yǎng)護管理質(zhì)量，此項技術(shù)也成為現(xiàn)代化公園園林綠化與養(yǎng)護管理的主流[1]。

2 利用智慧園林技術(shù)打造公園園林綠化與養(yǎng)護管理的作用

2.1 有利于人與自然和諧共生

公園園林綠化多數(shù)環(huán)境是由人類創(chuàng)造出來的，其與生物的自然生長不同，很有可能會因為無法適應(yīng)地方條件，從而導(dǎo)致人與自然無法同處一個環(huán)境之中和諧發(fā)展。而利用智慧園林這一理念進行公園園林綠化設(shè)計與建設(shè)，則能夠利用科學(xué)的技術(shù)手段以及設(shè)備設(shè)施，加大對地方水文地質(zhì)的調(diào)查，制定出符合地方發(fā)展的規(guī)劃方案?；ú荨淠?、動物以及園林綠道等，都可以很好地適應(yīng)周圍環(huán)境，這有利于人與自然的和諧共處。

2.2 有利于地方資源持續(xù)發(fā)展

城鎮(zhèn)化建設(shè)腳步不斷加快，使得土地成為最稀有的資源之一，人類對周圍生存環(huán)境以及自然資源的破壞，使得地方資源無法實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。而通過智慧園林技術(shù)則能夠在有限的空間之內(nèi)合理布局綠化項目，并可以在綠化環(huán)境內(nèi)嵌入高科技設(shè)備，例如：雨水收集、太陽能系統(tǒng)等，這能夠降低在后期的養(yǎng)護管理過程中所產(chǎn)生的能耗，水資源的靈活調(diào)取有利于植物在惡劣環(huán)境之下也能夠獲得充足的養(yǎng)分，從而推動地區(qū)自然資源的可持續(xù)發(fā)展[2]。

2.3 能夠減少園林綠化的成本

在現(xiàn)代公園園林綠化與養(yǎng)護管理工作中，不僅要保證地方自然資源的可持續(xù)發(fā)展，還要保證相關(guān)工作投入的經(jīng)濟性。通過智慧園林技術(shù)，能夠依據(jù)所量化的信息數(shù)據(jù)，選擇適合地方發(fā)展的植被以及建設(shè)方案，這也減少了工程失誤與返工率，降低了經(jīng)濟損失，在后期的養(yǎng)護環(huán)節(jié)也可不必頻繁更換植被，減少了維保費用。其次，多樣化的節(jié)能設(shè)備，可以對區(qū)域內(nèi)的能源進行協(xié)調(diào)統(tǒng)籌，不僅降低了能耗，還減少了公園運營成本。

3 基于智慧園林背景下公園園林綠化與養(yǎng)護管理有效對策

3.1 利用智慧園林技術(shù)打造公園園林綠化

3.1.1 “智慧概念”合理布局公園園林綠化

公園園林綠化需要利用工程技術(shù)以及藝術(shù)手段，對區(qū)域內(nèi)的地形、植物、建筑以及園路等進行合理布局，在規(guī)劃以前需要對區(qū)域內(nèi)的水文地質(zhì)情況以及景觀資源充分了解，保證綠化率，減少對綠地資源的浪費，并要樹立資源可持續(xù)發(fā)展的長遠(yuǎn)規(guī)劃目標(biāo)。當(dāng)前利用信息技術(shù)所構(gòu)建的數(shù)字孿生系統(tǒng)，可以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為可視化的圖形，幫助工作人員預(yù)測以及在建設(shè)工作中做好協(xié)調(diào)指揮工作，為后期的智慧園林項目的嵌入打下了良好的基礎(chǔ)[3]。首先，利用大數(shù)據(jù)平臺將物理空間直觀化，其中包含土地利用規(guī)劃、景觀規(guī)劃以及海綿系統(tǒng)等。其次，建立綜合化的動態(tài)演示，輔助設(shè)計人員進行規(guī)劃方案的對比，建立好“一體化”的數(shù)字技術(shù)布局（圖 1）。

圖1 數(shù)字孿生系統(tǒng)構(gòu)建模型

3.1.2 “智慧設(shè)備”使自然資源可持續(xù)發(fā)展

水資源是保障公園園林綠化的第一基礎(chǔ)，因此為實現(xiàn)自然資源的可持續(xù)發(fā)展，則要充分踐行綠色海綿城市理念，使用先進的技術(shù)和設(shè)備，保證園林內(nèi)的植物養(yǎng)分。例如：在廣東省清遠(yuǎn)市北岸公園東延伸地段，除去常規(guī)的雨水滲透技術(shù)、雨水儲存及調(diào)節(jié)技術(shù)、雨水轉(zhuǎn)化及截污凈化技術(shù)以外，當(dāng)前利用生態(tài)智能設(shè)備，對雨水進行檢測已成功應(yīng)用于園林建設(shè)之中，能夠?qū)崿F(xiàn)對園林內(nèi)水環(huán)境預(yù)警、智慧水循環(huán)利用評估以及城市生態(tài)狀況報告等。其主要原理為：在園林綠化內(nèi)設(shè)置多個傳感器，利用前端海量信息檢測技術(shù)，對園林實行全方位、全天候雨量、水位、流量、土壤含水量以及水質(zhì)等多種物理參數(shù)檢測，并通過GPRS 技術(shù)將數(shù)據(jù)實時準(zhǔn)確傳輸?shù)綌?shù)據(jù)監(jiān)測中心，使異構(gòu)數(shù)據(jù)融合，再利用數(shù)據(jù)庫中的雨量分析算法與三維地理信息模型，對相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析與預(yù)警（圖2）。

圖2 生態(tài)水文數(shù)字監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3.1.3 “智慧技術(shù)”實現(xiàn)公園園林的功能性

現(xiàn)代公園園林綠化不僅要具有實現(xiàn)地方自然資源可持續(xù)發(fā)展的功能，還需要兼?zhèn)淙宋男浴⒖破招?，要堅持“以人為本”的建設(shè)思路，為城市建設(shè)提供便利，改善人們的生活品質(zhì)。例如：在廣東省清遠(yuǎn)市北岸公園東延伸地段綠化項目的規(guī)劃中，則應(yīng)用到了能量轉(zhuǎn)換技術(shù)，將清潔能源充分應(yīng)用于園林的照明系統(tǒng)之中，起到了節(jié)能降耗的作用，并且部分動能通過轉(zhuǎn)化成電能的形式，可以將能量存儲，應(yīng)用于園林綠化的景觀雕塑小品裝飾之中，能夠與游客形成良好的互動，提高了公園園林綠化的趣味性、功能性。其次，設(shè)置了霧森系統(tǒng)（圖3），人們在公園游玩時，該系統(tǒng)技術(shù)則可在夏季高溫時節(jié)，通過干霧發(fā)生器，向空氣內(nèi)排放百分之一毫米大小的微小水滴，當(dāng)薄霧蒸發(fā)時，則可帶走空氣中的熱量，并且不會打濕行人的衣服，提高了園林綠化整體的人性化[4]。

圖3 霧森系統(tǒng)構(gòu)造

3.2 利用智慧園林技術(shù)進行綠化養(yǎng)護管理

3.2.1 能光供電系統(tǒng)

在現(xiàn)代公園園林綠化養(yǎng)護管理過程中需要應(yīng)用到大量的電能設(shè)備，不僅包含了園林內(nèi)的燈光照明，還有水泵以及植被修剪器械和傳感器等半自動化與自動化設(shè)備，這些設(shè)備對能源的消耗極大。因此，在智慧園林背景之下，多使用能光供電系統(tǒng)從而踐行綠色環(huán)保理念，保證地方資源的可持續(xù)發(fā)展。使用光伏發(fā)電技術(shù)，能夠利用太陽能板，收集清潔能源，滿足相關(guān)設(shè)備的日常運作，管理人員無須進行手動調(diào)節(jié)，自動化設(shè)備及相關(guān)系統(tǒng)便可自動完成更新，從而實現(xiàn)養(yǎng)護系統(tǒng)一體化運營。

3.2.2 蟲情測報系統(tǒng)

在園林綠化養(yǎng)護環(huán)節(jié)，防病蟲害是重點工作之一，為能夠提高防病蟲害工作的及時性，方便工作人員掌握當(dāng)前植被的生長狀態(tài)，則采用了蟲情測報系統(tǒng)。利用蟲情測報燈，可以將光能、電能以及數(shù)控技術(shù)為一體，在操作的過程中，蟲體會受到遠(yuǎn)紅外技術(shù)的檢測，并對其進行自動捕殺，其設(shè)備還配有接蟲袋，可以精準(zhǔn)接住處理完畢之后的蟲體，減少對周圍環(huán)境的污染與侵害。工作人員無須進行手動蟲殺，其系統(tǒng)可以完成自主化運行，并可檢測環(huán)境與植物之間的病蟲害關(guān)系。

3.2.3 聯(lián)動控制系統(tǒng)

聯(lián)動控制系統(tǒng)能夠?qū)@林內(nèi)環(huán)境條件進行控制，例如：溫度、濕度等?，F(xiàn)代公園園林綠化秉持了物種多樣性的建設(shè)原則，多種多樣的綠化植物對區(qū)域內(nèi)的種植條件需求也不同，因此管理人員則可通過編程邏輯控制器，對園林內(nèi)不同區(qū)域的灌溉、時間以及溫度系統(tǒng)進行調(diào)控。在調(diào)控過程中利用物聯(lián)網(wǎng)傳感系統(tǒng)，設(shè)備便可自主運行，如特殊情況出現(xiàn)，則會及時檢測并發(fā)出信號，工作人員可進行手動調(diào)節(jié)，這樣能夠保證園林內(nèi)的植被良好的生長，提高其抵御病蟲害的能力。

3.2.4 互動主站平臺

互動主站平臺，能夠集合園林綠化內(nèi)的所有信息，主要由網(wǎng)關(guān)服務(wù)器、數(shù)據(jù)處理服務(wù)器以及監(jiān)控顯示大屏所構(gòu)成，管理人員可以利用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)對相關(guān)數(shù)據(jù)的檢測以及處理，加強了人機互動，并可提高其養(yǎng)護管理決策處理能力。該平臺之中的數(shù)據(jù)庫不僅能夠方便基礎(chǔ)統(tǒng)計信息的調(diào)取，還能夠記錄管理人員以及相關(guān)設(shè)備設(shè)施的日常養(yǎng)護內(nèi)容，生成日記，可供管理人員做決策參考使用。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)能夠?qū)υ肼?、水位以及氣壓等進行實時監(jiān)測，并及時反饋數(shù)據(jù)信息（圖4）。

圖4 互動主站平臺架構(gòu)

3.2.5 土壤溫度測試

土壤條件是綠化植物生長的關(guān)鍵，為保證土壤溫、濕度能夠達到一個合理的狀態(tài)，除自動化檢測設(shè)備以外，當(dāng)前在智慧園林養(yǎng)護管理之中還應(yīng)用了手持式土壤溫濕度一體速測技術(shù)，此種技術(shù)能夠?qū)植繀^(qū)域進行深入的具體化檢測，能夠保證一些稀有物種或者古植物，周圍生長條件的安全性。首先，系統(tǒng)大屏幕之中會顯示出當(dāng)前土壤的水分值，主機能夠存儲大量的數(shù)據(jù)信息，據(jù)相關(guān)資料顯示，最多可存儲3 萬條。其次，設(shè)備之中的4G 存儲卡，也可以滿足無線存儲需求，數(shù)據(jù)和動畫可同時存儲，并且能耗也較低，其中所含有的監(jiān)控以及保護技術(shù)，能夠防止系統(tǒng)在運作之中出現(xiàn)死機等意外情況。如遇特殊情況無人值守，還可自動采集，并且能夠顯示所在地的地理坐標(biāo)[5]。

4 結(jié)語

綜上所述，基于信息時代背景之下利用智慧園林技術(shù)打造公園園林綠化，并進行后期的綠化養(yǎng)護管理作業(yè)已成為主流，通過此種設(shè)計理念以及技術(shù)設(shè)備，能夠進一步優(yōu)化公園園林綠化建設(shè)與養(yǎng)護管理質(zhì)量。在此大環(huán)境、大背景之下有關(guān)單位與地方政府也應(yīng)充分認(rèn)識到智慧園林技術(shù)應(yīng)用在現(xiàn)代化公園園林綠化建設(shè)與養(yǎng)護管理之中的重要性，從而推動生態(tài)文明建設(shè)工作的發(fā)展。