尖峰山中央公園的智慧化改造

徐升

摘要：智慧公園的“智慧”不應(yīng)等同于空間規(guī)劃與智能設(shè)備的簡單疊加，而應(yīng)在“互聯(lián)網(wǎng)+”思維以及規(guī)范高效的信息化架構(gòu)基礎(chǔ)上，打造覆蓋服務(wù)、養(yǎng)護(hù)、管理和運營的全周期智慧化體系，從而真正實現(xiàn)公園“自監(jiān)控、自管理”的健康良性發(fā)展。運用“一環(huán)四站”的總體布局，對傳統(tǒng)山地公園廣東省珠海市尖峰山中央公園進(jìn)行智慧賦能。在運維層面，設(shè)計采用集約化架構(gòu)模式，規(guī)避智慧公園普遍存在的各部門信息孤島化、智慧化管理效率不高等問題。同時，還對山地公園智慧化改造面臨的顯示速率、性能提升等重難點問題進(jìn)行探討，并提出解決措施。

關(guān)鍵詞： 智慧賦能；實踐反思；智慧公園

中圖分類號：TU986

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1671-2641（2023）02-0069-06

收稿日期：2022-03-15

修回日期：2022-12-01

Abstract： The "wisdom" of intelligent park should not be equal to the simple superposition of spatial planning and intelligent equipment， but should build a full-cycle intelligent system covering service， maintenance， management and operation on the basis of "Internet +" thinking and standardized and efficient information architecture， so as to truly realize the healthy and sound development of "self-monitoring and self-management" of the park. Jianfeng Mountain Central Park in Zhuhai， Guangdong Province， uses the overall layout of "one ring and four stops" to empower traditional mountain parks with wisdom. At the level of operation and maintenance， the design adopts an intensive architecture mode to avoid the problems of information isolation of all departments and low efficiency of intelligent management， which are common in the intelligent park. At the same time， this paper discusses the key and difficult problems in the intelligent transformation of mountain park， such as display rate and performance improvement， and puts forward solutions.

Key words：Intelligent empowering; Practical reflection; Intelligent park

公園是城市綠地系統(tǒng)的重要組成部分，在休閑游憩、觀光游賞、科普教育、生態(tài)保育等方面有著舉足輕重的作用。近年來，隨著生態(tài)宜居城市、美好人居環(huán)境等理念相繼推行，許多城市都掀起了公園建設(shè)的浪潮。與此同時，在智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)、第五代移動通信技術(shù)（5G）等數(shù)字化變革下，傳統(tǒng)公園逐漸顯露出諸多弊端，公園的智慧化轉(zhuǎn)型已然成為未來公園發(fā)展的主要趨勢。

1 景觀智慧化與智慧公園

智慧化的人居環(huán)境設(shè)計最早可追溯至20世紀(jì)70年代。起初，智慧化主要指人工智能在城市規(guī)劃及建筑領(lǐng)域中的簡單應(yīng)用[1]，如智慧社區(qū)、智能家居等。后來，隨著智慧化水平的不斷提升，智慧城市開始轉(zhuǎn)向環(huán)境、管理、服務(wù)和產(chǎn)業(yè)等層面的智能化發(fā)展。其中，建筑智慧化設(shè)計不僅是實現(xiàn)建筑領(lǐng)域智慧化發(fā)展的基礎(chǔ)，更是智慧城市建設(shè)的核心要素[2]。

截至目前，景觀領(lǐng)域的智慧化實踐尚處于起步階段，相關(guān)設(shè)計也多借助城市規(guī)劃和建筑的語義得以實現(xiàn)[3～6]。由國內(nèi)外對比可知，國外景觀智慧化更加關(guān)注生態(tài)功能，往往借助綠色基礎(chǔ)設(shè)施或建筑屋頂綠化助力景觀實現(xiàn)節(jié)能減排、低碳可持續(xù)等生態(tài)價值，如英國倫敦奧林匹克公園、法國未來智能塔、日本東京豐島區(qū)政府新辦公樓等，但景觀缺少互動性、參與性，以“靜觀”為主。而國內(nèi)景觀智慧化往往更加“純粹”，場地尺度較小，著重生態(tài)與游憩雙重價值，最早的實踐為智慧景區(qū)，后延伸至智慧公園[7]，建成項目有北京海淀公園、成都江灘公園等。

智慧公園建設(shè)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，是在新一代信息通信技術(shù)（ICT）基礎(chǔ)上，將云計算、物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、個人移動終端和人工智能（AI）技術(shù)相集合，實現(xiàn)景區(qū)的融合發(fā)展[8]。我國智慧公園建設(shè)尚處于起步階段，較為常見的智慧化設(shè)計模式是在傳統(tǒng)公園基礎(chǔ)上，通過搭建交互場景及AI設(shè)備設(shè)施進(jìn)行智慧化賦能[9]。近年來，一些公園還通過智慧行為分析等方式，打造精確面向不同使用人群的智慧化活動區(qū)域，如旨在開發(fā)幼兒智力、滿足幼兒需求的兒童活動空間，面向健身人群及老年群體的康復(fù)性景觀區(qū)等[10]。

然而，現(xiàn)有傳統(tǒng)公園的智慧化賦能實踐仍存在一定誤區(qū)。許多改建后的智慧公園并非“智慧化的公園”，而是一系列“智慧化的景觀節(jié)點”，缺乏智能管控中心和智能運維支撐體系[11]。另有一些公園雖建有智能管控中心，但受限于資金投入總量、信息共享時效、技術(shù)管理水平等因素，其內(nèi)部的智慧服務(wù)系統(tǒng)與智慧管理系統(tǒng)呈分置狀態(tài)，改建后園內(nèi)水體污染、植物病害、人流量控制不力等現(xiàn)象依舊存在，智慧設(shè)施的管理水平及服務(wù)質(zhì)量均需提升[12]。針對現(xiàn)狀，尖峰山中央公園智慧化改造項目嘗試進(jìn)行探索，旨在通過“智能管控中心和智能運維支撐體系搭建”和“智慧服務(wù)系統(tǒng)與智慧管理系統(tǒng)聯(lián)動”雙重方式，解決目前傳統(tǒng)公園智慧化賦能過程中的主要問題。

2 ?尖峰山中央公園的智慧賦能

尖峰山中央公園位于廣東省珠海市斗門區(qū)，處于新老城區(qū)間，是城市中央的核心，其周邊以居住用地為主，附帶部分商業(yè)、辦公用地。公園占地面積約143 hm2，最高海拔186 m，山頂景觀視野奇佳，不僅可以俯瞰橫琴新區(qū)和珠西新城，還可成為展示新時代改革成就的瞭望臺。

2.1 智慧公園建設(shè)需求梳理

從宏觀區(qū)位來看，珠海市不僅是中國最早的5個經(jīng)濟(jì)特區(qū)之一，更是一座兼具旅游休閑與科技創(chuàng)新的城市，素有“公園之城”的稱號。而斗門區(qū)位于珠海市的最西部，距珠海市中心約40 km，是珠海市生態(tài)區(qū)。為促進(jìn)珠海西部逐步發(fā)展成為珠海市經(jīng)濟(jì)核心引擎，《珠海市西部中心城區(qū)總體規(guī)劃（2015—2030）》將尖峰山中央公園所在區(qū)域視作重要的城市門戶及生態(tài)錨點。

針對上位規(guī)劃要求和基地自身特點，項目建設(shè)迫切需要對尖峰山中央公園的性質(zhì)進(jìn)行再定義和再思考。區(qū)別于一般山地森林公園改造項目，設(shè)計旨在通過智慧賦能的方式，在低影響、低耗費的基礎(chǔ)上，打造集本地文化與生態(tài)特色于一體的首個生態(tài)可視化、可量化、可感化的綜合性智慧公園。升級后的公園將成為城市智慧化運動休閑生活的樣板，助力珠海成為廣東省智慧城市發(fā)展標(biāo)桿。與此同時，尖峰山中央公園建設(shè)還能輻射帶動周圍市民公園、濕地公園等綠地發(fā)展，進(jìn)而激發(fā)區(qū)域經(jīng)濟(jì)活力、社會活力和生態(tài)活力。

2.2 設(shè)計內(nèi)容剖析

改造前的尖峰山中央公園年代久遠(yuǎn)，園內(nèi)游覽體系凌亂，游憩體驗單一，還存在設(shè)施老化、管理滯后等亟待解決的問題。

2.2.1 項目愿景

為滿足規(guī)劃要求及人們生活需要，發(fā)揚尖峰山資源稟賦并科學(xué)保護(hù)森林資源，設(shè)計提出“智動尖峰山”愿景，分別從智慧活動及智慧管理兩大層面，整體構(gòu)建包含智慧監(jiān)測、智慧管理、智慧服務(wù)和智慧運營4個系統(tǒng)的智慧化體系，從而打造一個與眾不同的城市山地公園。

2.2.2 設(shè)計策略

為增強游客多樣化的游憩體驗，設(shè)計運用景觀智慧互動裝置，為不同游客提供分時段、全天候的豐富趣味主題體驗，如互動影院、“感應(yīng)霧森”、創(chuàng)意市場、AI晨練等娛樂項目。此外，還借助“搶花炮”、風(fēng)箏節(jié)等本土節(jié)慶，發(fā)起智慧創(chuàng)意節(jié)慶體驗集會、文化遺產(chǎn)科普展等特色活動，以此展現(xiàn)珠海城市歷史，增強歸屬感。

2.2.3 功能分區(qū)

尖峰山中央公園作為省級森林公園，園內(nèi)需保留大面積生態(tài)山丘作為生態(tài)基底。項目利用現(xiàn)狀地質(zhì)條件，將場地分為7處不同趣動區(qū)塊（圖2），如結(jié)合市民公園和運動公園打造的趣動廣場區(qū)，通過觸摸方式來科普珠海常見林下動植物物種及其生境的趣動課堂區(qū)，面向社區(qū)開放，強調(diào)人與場地互動的趣動山谷區(qū)，以林間棧道、空中漫步體驗為主題的趣動山林區(qū)，藝術(shù)與野趣結(jié)合的趣動自然區(qū)等。

2.2.4 景觀布局

在原有山地公園基礎(chǔ)上，重新對公園內(nèi)部進(jìn)行規(guī)劃（圖3），構(gòu)建了“一環(huán)四站”的總體布局（圖4）。

“一環(huán)”指尖峰山中央公園“環(huán)山智能環(huán)”，是一條串聯(lián)公園內(nèi)外的環(huán)形山地綠道，總長5.2 km，具有平賽結(jié)合、雙道合一、全景游覽和智慧體驗四大設(shè)計特色。整個綠道即是一個智慧體系，不僅可監(jiān)測記錄跑步數(shù)據(jù)，還可通過AI虛擬馬拉松、AI園區(qū)綜合導(dǎo)覽系統(tǒng)等智慧互動裝置，暢享多元互動體驗（圖5）。

“四站”指在智能環(huán)兩側(cè)，結(jié)合藝術(shù)休閑、少兒科普等主題，布置四大智慧活動體驗站，提供多樣化智能互動項目，實現(xiàn)園區(qū)趣動愿景（表1，圖6～7）。其中，智賞藝術(shù)及智享休閑體驗站主要側(cè)重觀賞、體驗，智趣兒童、智學(xué)科普體驗站則側(cè)重體能運動和自然美育。

2.2.5 智慧賦能設(shè)計架構(gòu)

在智慧賦能設(shè)計架構(gòu)環(huán)節(jié)，為規(guī)避其他智慧公園建設(shè)時存在的各部門信息孤島化、智慧化管理效率不高等共性問題，團(tuán)隊提出以“1中心、3N應(yīng)用、1底座”為理念，“多桿合一、 多箱合一”為措施的集約化賦能模式（圖8）。

總體架構(gòu)可分為展現(xiàn)層、應(yīng)用層及底座層三大部分。智慧公園系統(tǒng)以底座為支撐，3N應(yīng)用為工具，通過1中心加以呈現(xiàn)，為管理者分析決策提供有力支持。其中，展現(xiàn)層指采用大數(shù)據(jù)及AI搭建的運營管理中心，運用大屏端、電腦端及移動數(shù)據(jù)端實時展示各類資源的靜、動態(tài)屬性信息。應(yīng)用層指智慧服務(wù)、智慧管理兩類別下屬的N個子系統(tǒng)。底座層可分為物聯(lián)感知層、基礎(chǔ)設(shè)施層及支撐層。其中，物聯(lián)感知層由各種傳感器以及傳感器網(wǎng)關(guān)構(gòu)成，通過衛(wèi)星通訊、一體機、傳感器及攝像頭等各種感知終端，全方位實時采集公園相關(guān)信息?；A(chǔ)設(shè)施層與支撐層屬于互聯(lián)互通系統(tǒng)，相當(dāng)于人的神經(jīng)中樞和大腦，負(fù)責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息，二者運用物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)平臺、AI智能分析平臺、時空數(shù)據(jù)融合分析引擎及可視化平臺，對感知層采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、傳輸、分析和監(jiān)管。

2.3 智慧賦能設(shè)計難點

2.3.1 平臺響應(yīng)速率低

首先，在尖峰山中央公園智慧化體系搭建中，存在監(jiān)控平臺顯示速率偏低、問題區(qū)域地理位置檢索精度不足、快速精準(zhǔn)預(yù)判難度較大等問題。

為解決中心總控機房顯示速率問題，設(shè)計對園區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行三維展示，并將環(huán)境、能耗、人員、停車等數(shù)據(jù)運用二維面板呈現(xiàn)。同時采用可視化頁面對接多部門、不同平臺的數(shù)據(jù)，使原本獨立的各系統(tǒng)形成聯(lián)動預(yù)案，故障處理響應(yīng)速度相比傳統(tǒng)方式可提升200%。在精準(zhǔn)預(yù)判方面，設(shè)計借助動態(tài)監(jiān)測、無人機視頻監(jiān)控等方法，提升現(xiàn)場數(shù)據(jù)的精確性、時效性、全面性，真正做到將智慧管理與智慧服務(wù)實時聯(lián)動起來。

2.3.2 山地智慧疊加難度大

由于本項目是改造項目，設(shè)計施工時難免受到此前公園用地布局和已有空間形態(tài)的限制，現(xiàn)狀可用空間不多。此外，山地公園還具有地形起伏大、現(xiàn)存植被茂密等特點，智慧化建設(shè)存在光纖電纜接通困難、場內(nèi)網(wǎng)絡(luò)信號強度低等問題。

為最大化減少智慧化設(shè)施對現(xiàn)存自然資源的干擾，降低施工建設(shè)難度及成本，設(shè)計將場地內(nèi)土建設(shè)施及景觀構(gòu)筑物與智能裝置相結(jié)合，優(yōu)先依托建構(gòu)筑物自身的光纖電纜，搭載景觀智慧化設(shè)施。此外，對少數(shù)無法對接建構(gòu)筑物的景觀節(jié)點，通過提前確認(rèn)景區(qū)范圍、預(yù)判用戶容量等方式，在局部區(qū)域單獨布置室外配件，以提升網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性，實現(xiàn)景區(qū)內(nèi)場景化網(wǎng)絡(luò)全覆蓋。

2.3.3 監(jiān)測運維智慧性能要求高

在智慧賦能過程中，為了最大化提升尖峰山公園自身智慧性能，而非僅在園內(nèi)簡單疊加智慧化景觀節(jié)點，項目還著重智慧運維環(huán)節(jié)的搭建。除傳統(tǒng)智慧安防、智慧交通、智慧照明、智慧廣播、智慧灌溉等智慧管理系統(tǒng)外，園內(nèi)還搭載生態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)和智慧運維系統(tǒng)，實現(xiàn)園內(nèi)“自監(jiān)測、自反應(yīng)、自管理”。

其中，生態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)可通過各類監(jiān)測設(shè)備，實現(xiàn)對空氣、水質(zhì)、土壤等實時數(shù)據(jù)的收集，并運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對園內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析監(jiān)管。該系統(tǒng)可使公園養(yǎng)護(hù)效率提升50%，是公園環(huán)境優(yōu)化的重要助力。而智慧監(jiān)測運維系統(tǒng)不僅能夠?qū)ζ湎聦僦腔酃芾硐到y(tǒng)運行狀態(tài)進(jìn)行識別，還能對園區(qū)內(nèi)管理人員進(jìn)行管理。其在設(shè)備維修、故障處理等方面的響應(yīng)速率較傳統(tǒng)方式可提升200%。

3 結(jié)論與討論

現(xiàn)今，智慧公園的設(shè)計形式已由過去簡單的智能設(shè)備投放，發(fā)展到如今兼具孿生技術(shù)應(yīng)用、智慧運營監(jiān)管等全生命周期的智慧景觀。未來，隨著5G信息物理時代的到來，智慧景觀的動態(tài)識別能力及網(wǎng)絡(luò)運轉(zhuǎn)能力均將增強[13]。因此，構(gòu)建城市尺度下全覆蓋性智慧園林必將成為主流，而智慧公園也將成為其中的主導(dǎo)力量。

筆者以尖峰山中央公園智慧化改造為例，嘗試提出以“1中心、3N應(yīng)用、1底座”為理念，“多桿合一、多箱合一”為措施的集約化賦能模式，并通過生態(tài)監(jiān)測及智慧運維系統(tǒng)，實現(xiàn)園內(nèi)“自監(jiān)測、自反應(yīng)、自管理”的智慧管控目標(biāo)。同時，對山地公園智慧賦能時面臨的光纖電纜建設(shè)施工難、信號強度低等特殊挑戰(zhàn)提出相應(yīng)解決方法，以期能為同類項目提供參考。

景觀智慧化建設(shè)尚屬新興領(lǐng)域，目前并沒有完善的標(biāo)準(zhǔn)，故設(shè)備采購詢價較為困難，不同供應(yīng)公司在設(shè)備質(zhì)量方面也呈現(xiàn)較大差異，存在一定安全隱患。此外，公園智慧化建設(shè)投資回報周期普遍較長，投資回報率仍有較大提升空間。因此，從行業(yè)角度而言，專業(yè)設(shè)計人員除規(guī)劃設(shè)計實踐外，還應(yīng)積極參與推動行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，規(guī)范行業(yè)業(yè)態(tài)；從增效角度而言，規(guī)劃設(shè)計應(yīng)積極運用數(shù)字化分析結(jié)果，通過旅游綜合收益、產(chǎn)業(yè)聯(lián)動商業(yè)、現(xiàn)狀資源整合等商業(yè)模式，助力公園運營能力提升，從而實現(xiàn)財務(wù)增收。

最后，值得一提的是，智慧系統(tǒng)并非完全脫離人工，其作用的發(fā)揮與日常管理仍存在密切關(guān)聯(lián)。相較于公園內(nèi)智慧體系與智慧平臺的搭建，全周期的智慧化運維更為重要。因此，若想讓智慧公園真正發(fā)揮作用，不僅需要提升建設(shè)水平，更需要轉(zhuǎn)變使用理念。

注：圖片均為作者及團(tuán)隊繪制

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