基于場景建設的上海市智慧公園規(guī)劃設計框架研究

摘要：在我國生態(tài)文明建設和上海生態(tài)之城發(fā)展等目標導向下，基于上海市現(xiàn)有智慧公園實踐，提出面向場景建設的規(guī)劃建設管理一體化應用框架?？蚣艿暮诵氖蔷o密圍繞生態(tài)、生活、生命價值，以提升市民端的互動式使用、公園端的精準式服務、政府端的全局式?jīng)Q策3方面能力為方向，結合對城市公園的核心功能、發(fā)展訴求，以及新理念、新興信息技術方法等的認識，融入大數(shù)據(jù)人本、物聯(lián)網(wǎng)檢測器等技術方法，進而對生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、綠色資源運管、全過程游客服務、數(shù)字科教互動、數(shù)據(jù)多源融合等功能模塊進行設計，以期提升對現(xiàn)有智慧公園智慧場景的規(guī)劃、建設和管理一體化水平。

關鍵詞：智慧公園；功能框架；場景建設；綠色生命管理；大數(shù)據(jù)

文章編號 1673-8985（2024）03-0116-05 中圖分類號 TU984 文獻標志碼 A DOI 10.11982/j.supr.20240317

城市公園綠地在維持城市生態(tài)平衡、改善城市生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮重要的作用，是城市居民親近和感受自然的重要場所之一[1-3]。隨著上海城市發(fā)展全面進入品質(zhì)提升時代，城市更加重視公民的幸福感、管理的精細化和社會公共價值的凸顯，這對城市公園建設提出更高的發(fā)展要求。智慧公園是通過新一代信息與通信技術，精細動態(tài)地監(jiān)測感知、分析控制、整合集成公園各個關鍵環(huán)節(jié)的信息化資源，實現(xiàn)公園高效運營管理和精細化公眾服務，以營造使廣大市民更有歸屬感和獲得感的空間體驗，是提升公園空間價值的重要方式，也是實現(xiàn)規(guī)劃設計、建設實施與運營管理精細化的重要支撐手段。

為實現(xiàn)建成“卓越的全球城市”目標，切實增進人民群眾的生態(tài)福祉，貫徹《上海市國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠景目標綱要》 《上海市生態(tài)空間專項規(guī)劃（2021—2035）》，2021年7月上海市政府發(fā)布實施千座公園計劃，提出建設環(huán)城生態(tài)公園帶，完善城鄉(xiāng)公園體系，建成具有中國特色、時代特征、上海特點的公園城市目標，并提出智慧公園的相關建設方向，將智慧公園作為上?！笆奈濉鄙鷳B(tài)建設品質(zhì)目標中的重要組成部分。

1 智慧公園研究進展

智慧公園建設在整體建設路徑思路方面，高博林等[4]經(jīng)過梳理認為智慧城市公園建設在整體發(fā)展路徑上分為信息化、數(shù)字化、智能化與智慧化4個技術發(fā)展階段以提升城市公園的設計、管理、服務水平。在綜合性信息集成平臺建設方面，李云[5]、呂雪蕾[6]等針對不同技術層次、環(huán)節(jié)提出專業(yè)平臺的構建框架，包含數(shù)據(jù)、模塊、功能和機制。在公眾服務方面，劉程程[7]、張洋[8]、姜芊孜[9]等提出服務公眾感知、互動和服務的設施功能配套思路。在園區(qū)管理方面，董楠楠等[10]借鑒生物學和社會有機體理論，從基礎信息平臺、精準管理服務、保障與預警3個方面歸納數(shù)字信息技術在公園全生命周期管理中的應用領域?？傮w來看，智慧公園建設的行業(yè)探索大多基于項目實施開展。

在多輪智慧城市建設中，國內(nèi)外往往呈現(xiàn)出更側重于設施建設的現(xiàn)象，導致部分實際效能低于預期。張宇星[11]認為科技最大的價值是回到個體的人文情懷，是為人類社會帶來增值服務，從而讓每個人獲益。針對這一問題，政府開始引導智慧城市從設施建設導向到問題導向的轉變，更加緊密圍繞核心功能服務，注重對可感知及問題解決的場景的落地[12-13]。

為此上海市將數(shù)字場景設計作為近年上海智慧城市建設的重點方向，以支撐從“智慧城市”到“城市智慧”的觀念轉變。2021年，上海市委、市政府發(fā)布《關于全面推進上海城市數(shù)字化轉型的意見》，提出通過數(shù)字場景牽引技術創(chuàng)新，強調(diào)場景建設的重要性，其中智慧公園是智慧公眾服務、智慧運營管理的重要場景之一。

2 上海市智慧公園的實踐探索

2.1 行業(yè)管理

在行業(yè)管理方面，上海市綠化和市容管理局及相關研究機構持續(xù)推出智慧公園相關建設導則，體現(xiàn)出對建設實踐的精細化引導。2020年上海市綠化部門相關研究機構研究發(fā)布《上海市智慧公園建設導則（試行）》，提出智慧基礎設施、智慧安全保障、智慧公眾服務、智慧運營管理和綜合運營服務平臺5個方面的功能建設方向，對綜合公園、專類公園、社區(qū)公園建設提供差異化的分類設施配置指引，并在設施建設上提出較為詳細的功能性技術要求。2023年上海市綠化和市容管理局印發(fā)《上海市公園城市規(guī)劃建設導則》提出“公園+”“+公園”理念，以互動服務作為智慧化的重要目標，提出強化互動服務，通過創(chuàng)新創(chuàng)意的智慧化手段，提升公園的服務管理水平，加強游憩互動體驗，引導城區(qū)各級公園在“智慧科普”方面結合高新技術加強公園科普設施建設，在“智慧管理”方面結合具體需求完善智慧化的公園管理系統(tǒng)。

2.2 建設實施

上海市智慧公園在常規(guī)建設實施的基礎上，近年來出現(xiàn)多元方向的探索，以適應城市高質(zhì)量發(fā)展的建設需要，為上海智慧公園數(shù)字場景設計的創(chuàng)新方向與著力點提供諸多示范與啟示。

一是對生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的重視程度在逐步提升。上海市較早在動物園、南園濱江等地開展了生態(tài)環(huán)境檢測項目，通過互聯(lián)網(wǎng)、手機終端或者園內(nèi)顯示屏向市民展示公園生態(tài)環(huán)境質(zhì)量，引起較好的反響。例如上海長寧金虹橋屋頂花園在生態(tài)監(jiān)測設備上布設了“生態(tài)小蘑菇”，實時獲取公園綠地空氣質(zhì)量、大氣要素、土壤基礎等指標數(shù)據(jù)；建立了智慧監(jiān)測系統(tǒng)平臺，實時監(jiān)測指標數(shù)據(jù)，并可進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析、空氣質(zhì)量評估、生態(tài)效益分析、人體舒適度分析，通過現(xiàn)場信息展示屏、手機二維碼等方式展示生態(tài)環(huán)境（見圖1）。但當前較多應用屬于單點的簡單呈現(xiàn)，對市民來說還處于普及階段，集成數(shù)據(jù)較少用于生態(tài)環(huán)境評估方面。

二是綠色資源管理等管理側需求受到重視。按照國家要求，上海市林業(yè)總站以2009年上海市森林資源規(guī)劃設計調(diào)查成果和上年度森林資源動態(tài)監(jiān)測結果為本底數(shù)據(jù)，建立了上海市森林資源年度動態(tài)監(jiān)測平臺，主要登記地類、林種、森林類別及保護等級等要素信息，并且監(jiān)測森林、林木和林地的年度動態(tài)消長變化情況。2015年上海市綠容局組織開展《上海市古樹名木及后續(xù)資源保護規(guī)劃》[14]，指導建立了上海市古樹名木智能信息化管理系統(tǒng)，記錄古樹名木的位置、周圍管控要求、生長狀態(tài)。為此，圍繞綠色資源日益豐富數(shù)據(jù)基礎的分析、監(jiān)測預警，以及“以人為本”的活化利用成為重要關注點。

三是面向市民體驗與管理精細化的設施需求持續(xù)增加。例如，上海共青森林公園設置智慧導覽、智能儲物柜、智慧停車、智能垃圾桶、智慧衛(wèi)生設施等智能服務設施，通過語音導覽、360°全景、地圖導航等互動體驗設施提升游憩體驗；上海古猗園建設配置智能設備的旅游廁所、支持無感支付的停車系統(tǒng)、覆蓋全園的燈光控制系統(tǒng)，線上購票、無接觸入園，聯(lián)合百度共推“AI植物園計劃”來提升游憩體驗；嘉定遠香湖通過建設智慧跑道服務日常健身，提供互動感應噴霧、互動投影、AR游戲等服務娛樂體驗提升游憩體驗；楊浦區(qū)創(chuàng)智天地481數(shù)字公園，將數(shù)字場景和社會空間通過在物理空間優(yōu)化組合，針對不同人群設計多元化空間體驗，從而促進市民從數(shù)字虛擬空間回歸現(xiàn)實空間，前往公園開展更多實體交流。

3 高品質(zhì)導向下的公園發(fā)展需求與理念認識

3.1 覆蓋生態(tài)、生活、生命的公園功能認知

上海市通過多層次的城鄉(xiāng)公園體系建設實現(xiàn)對人與自然的互動與平衡，從分布廣泛、鄰近居住地/工作地的社區(qū)公園、城市公園，到可以體驗更原始自然、滿足更豐富或更特殊活動的國家公園、森林公園，這些游憩機會形成從城市到鄉(xiāng)村到自然的連續(xù)機會序列（見圖2）。

總體來看，公園在城市空間體系中承擔的核心功能包含生態(tài)景觀（生態(tài)）、社會休閑（生活）和生境管理（生命）3個方面（見圖3）。

一是公園是城市生態(tài)系統(tǒng)、城市景觀的重要組成部分。傳統(tǒng)城市公園更多地被視為生態(tài)性物質(zhì)空間，人們主要關注其豐富與美化城市景觀、促進城市生態(tài)系統(tǒng)的調(diào)控與平衡、改善城市生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、調(diào)整城市內(nèi)部小氣候、抵御自然災害等作用。

二是公園為市民提供休息、鍛煉、游覽、交往，以及舉辦多種文體活動的重要場所空間，承擔著市民回歸自然、放松身心和促進交往的社會功能。

三是近年來公園保護生境質(zhì)量的職責愈發(fā)重要。生物學教授Fernández-Juricic等認為，公園是在城市化過程中幸存下來的或者是恢復了的破碎的城市生境[17]，公園在保護生物多樣性、提升生境質(zhì)量方面承擔著日益顯著的作用。

3.2 覆蓋管理端、政府端、市民端三方的公園需求認識

隨著上海公園建設與景觀營造經(jīng)驗成熟，上海進入更加注重品質(zhì)提升的階段，公園發(fā)展面臨著新的運營需求和挑戰(zhàn)，主要包括市民使用的“互動式”體驗需求、公園管理的“精準式”運營需求和政府決策的“全局式”研判需求。

一是市民使用的“互動式”體驗需求。隨著生活品質(zhì)的提高，市民對公園的訪問目的，不僅是生態(tài)和景觀需求，還愈發(fā)關注親子活動、生境品質(zhì)、科普、鍛煉、休閑、心理減壓等社會功能。在關注的要素上除了傳統(tǒng)的交通便捷外，更加關注空氣質(zhì)量、噪聲大小、擁擠程度等環(huán)境質(zhì)量要素，即對城市公園的需求除了常規(guī)的生態(tài)景觀功能，市民需要更多從教育和知識、文化遺產(chǎn)、社會關系與場所感提升等方面有獲得感，以及動態(tài)、實時、交互信息的體驗。

二是公園管理的“精準式”運營需求。隨著管理的精細化要求提升，公園運營管理方面需要面對公園內(nèi)部設施運維、動植物養(yǎng)護、游客服務等方面不斷增加的管理與考核要求。例如設施的安全運維和管理，客流的安全問題監(jiān)測和預警，文化、主題活動的引導和預告，公園服務水平的提升與用戶反饋，特色生物物種的監(jiān)測、養(yǎng)護，水體、濕地等生態(tài)環(huán)境的修復等。

三是政府決策的“全局式”研判需求。根據(jù)綜合管理的全局性引導需求，政府需要制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)、管理標準，以促進公園生態(tài)、生命、生活要素監(jiān)測評價的一致性；根據(jù)職能要求開展基于價值導向的績效評估，以支撐研判決策；按照不同區(qū)位和類型的特點，引導各公園差異化發(fā)展，提升綠色資源、環(huán)境的綜合管理效益。

4 基于“三生·三式”的智慧公園數(shù)字場景設計構想

4.1 整體功能框架設計

根據(jù)前述對公園“三生”核心功能、“三式”發(fā)展需求的認知，結合上海近年來智慧公園的實踐探索與發(fā)展趨勢，本文提出數(shù)字化轉型背景下的智慧公園數(shù)字場景框架。為滿足針對公園類型多樣性和管理要求靈活配置的動態(tài)性需求，采用功能模塊彈性配置與權限靈活設置相結合的方式，整體形成對象覆蓋市民、公園和政府，目標覆蓋生態(tài)、生活、生命3個維度的場景功能矩陣。核心框架主要包括5個部分，即生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測模塊、綠色生命資源運管模塊、全過程游客服務模塊、數(shù)字科教互動體驗模塊和數(shù)據(jù)多源融合分析模塊（見圖4）。

4.2 核心數(shù)字場景模塊設計

（1）生態(tài)環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測模塊

針對自然資源與生態(tài)系統(tǒng)的科學保護、合理利用需要，充分利用現(xiàn)代化的信息手段實現(xiàn)對公園自然資源環(huán)境的監(jiān)測，通過收集覆蓋水體、土壤、空氣、氣象等6類基礎生態(tài)環(huán)境要素數(shù)據(jù)，支撐園區(qū)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的動態(tài)監(jiān)測與游客信息服務。建設方向包括使用基礎數(shù)據(jù)開展整體環(huán)境的監(jiān)測、分析，指導內(nèi)部景觀與生態(tài)環(huán)境的設計優(yōu)化；基于手機端、公園大屏端等開展宜人的視覺展示，為園區(qū)游客與市民提供生態(tài)質(zhì)量的展示查詢（見圖5）。

（2）綠色生命資源運管模塊

針對生態(tài)文明建設高質(zhì)量發(fā)展中的綠色生命價值保護需求，開展園區(qū)綠色資源的運維管理，并聯(lián)動規(guī)劃、綠化與環(huán)保部門數(shù)據(jù)。建設方向包括開展各類動植物物種的綠色生命資源監(jiān)測普查，建立鳥類、哺乳動物、魚類等動物與各類科屬植物的資源數(shù)據(jù)庫；建設基于空間地理位置信息的管理與交互友好的生境地圖；開展生物多樣性與碳匯等整體效益的監(jiān)測、核算與評估（見圖6）。

（3）全過程游客服務模塊

通過建立覆蓋游前、游中、游后的全面、多方位游客服務體系，滿足游客在旅游過程中的各種需求，提升服務質(zhì)量，提高游客滿意度。建設方向包括為游客提供游前的信息咨詢與票務預訂，協(xié)助制定合理的出行計劃；提供游中的導游導覽，包括園區(qū)各項內(nèi)容的講解、導覽指引等，同時根據(jù)天氣、交通、客流變化提供相應服務；及時處理游后游客的投訴和建議，改進服務質(zhì)量。

（4）數(shù)字科教互動體驗模塊

互動體驗模塊的核心是將數(shù)字技術作為交互體驗的媒介，重建人、設備與環(huán)境的交互關系。使用傳感器收集用戶信息，開展及時反饋，吸引用戶參與場景互動；同時對接用戶終端，將交互傳到智慧平臺，再由終端系統(tǒng)做出反饋。具體通過互動方式創(chuàng)新豐富游客感知，滿足社會持續(xù)增長的科教文化需求；引導市民積極參與體育鍛煉，養(yǎng)成健康的生活方式。建設方向包括信息查詢二維碼系統(tǒng)，結合空間坐標位置介紹自然資源與環(huán)境知識信息；配備趣味行為互動設施，打造智慧運動共享空間的主動健康氛圍；采用用戶生成內(nèi)容（UGC）模式，鼓勵市民分享自己的知識和經(jīng)驗（見圖7）。

（5）數(shù)據(jù)多源融合分析模塊

隨著公園數(shù)據(jù)的類型日益多樣（人、園、活動等）、來源日益廣泛（感應器、互動設備、手機終端等），以及大量數(shù)據(jù)的累積，需要加強對數(shù)據(jù)價值的挖掘。通過融合環(huán)境、設施、客流、物種與管理等多源數(shù)據(jù)，開展量化評估研判、增強綜合研判決策能力以服務多元管理目標。例如2017年《京滬公園使用大數(shù)據(jù)及規(guī)劃啟示報告》，使用京滬兩座城市的4種類型公園的客流情況，結合屬性、設施配套等，開展公園體系結構、區(qū)域功能、服務水平、公園客流預期等的綜合評估，引導城市公園選址與服務設施配置的優(yōu)化（見圖8）。

5 結語

智慧公園是存量時代提升公園空間價值的重要建設形態(tài)，也是公園規(guī)劃設計、建設實施與運營管理精細化要求的重要支撐。本文基于對城市公園核心功能、發(fā)展需求、新型理念、新興信息技術方法等的認識，從規(guī)劃建設管理一體化的角度出發(fā)，融入大數(shù)據(jù)人本、物聯(lián)網(wǎng)檢測器等技術方法，提出基于場景建設的上海市智慧公園規(guī)劃設計框架構想?？蚣芫o密圍繞生態(tài)、生活、生命價值，從市民互動使用、公園精準服務、政府全局決策等3個方面對現(xiàn)有智慧公園智慧場景建設方向進行優(yōu)化提升，為后續(xù)公園的智慧化建設提供借鑒和參考。