智慧城市背景下風(fēng)景園林建設(shè)與設(shè)計策略探討

【摘要】文章深入探討了智慧城市背景下風(fēng)景園林建設(shè)的關(guān)鍵要素，特別關(guān)注了多元參與主體間的合作、大數(shù)據(jù)應(yīng)用與信息共享，以及創(chuàng)新設(shè)計的策略和方法。研究指出，智慧園林設(shè)計在確保功能定位的同時，應(yīng)結(jié)合科技手段，強(qiáng)調(diào)可持續(xù)性和環(huán)保性，以實(shí)現(xiàn)改善城市生態(tài)環(huán)境、提升城市居住舒適度以及增強(qiáng)城市吸引力。此外，還提出了構(gòu)建智慧化園林管理系統(tǒng)，采用信息化技術(shù)，并與城市其他系統(tǒng)進(jìn)行整合的設(shè)計策略。

【關(guān)鍵詞】智慧城市；風(fēng)景園林；大數(shù)據(jù)；智慧化設(shè)計

【中圖分類號】TU986.2 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-6028（2024）08-0113-03

0 引言

風(fēng)景園林作為城市生態(tài)系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，其建設(shè)不僅關(guān)乎城市環(huán)境美化問題，還影響城市居民生活質(zhì)量和城市的可持續(xù)發(fā)展。因此，風(fēng)景園林建設(shè)設(shè)計需融入智慧化理念，運(yùn)用科技手段和創(chuàng)新設(shè)計方法來實(shí)現(xiàn)園林管理多功能性與智能化。

1 智慧城市背景下風(fēng)景園林建設(shè)與設(shè)計的關(guān)鍵要素

1.1 多元參與主體的協(xié)同配合

智慧城市背景下的風(fēng)景園林建設(shè)，多元參與方協(xié)同合作十分關(guān)鍵，相關(guān)部門需要制定科學(xué)合理的計劃和政策來保障工程的順利進(jìn)行。以北京市海淀區(qū)某公園工程為例，相關(guān)部門通過詳細(xì)規(guī)劃和政策支持來保障工程各環(huán)節(jié)順利實(shí)施。設(shè)計團(tuán)隊利用專業(yè)優(yōu)勢，運(yùn)用智能化設(shè)計理念，結(jié)合生態(tài)保護(hù)和智能科技，創(chuàng)造出兼具城市特色、滿足市民需要的風(fēng)景園林。施工團(tuán)隊嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，確保每個步驟都滿足預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)，從而確保項目能夠高品質(zhì)地完成。施工團(tuán)隊在執(zhí)行過程中，嚴(yán)格遵循質(zhì)量管理制度，從選材到施工技術(shù)，每個環(huán)節(jié)都進(jìn)行了嚴(yán)格的質(zhì)量控制，確保園林建設(shè)的高品質(zhì)完成。另外，清華大學(xué)建筑學(xué)院等科研機(jī)構(gòu)也為該工程提供技術(shù)支持，并借助生態(tài)技術(shù)和大數(shù)據(jù)分析為工程可持續(xù)性發(fā)展提供理論依據(jù)。工程還對社區(qū)居民這一直接受益者的觀點(diǎn)和建議給予足夠的重視。通過舉辦社區(qū)座談會，讓居民參與到項目中，提出可行性意見。智慧公園項目作為海淀區(qū)標(biāo)志性項目，在提高居民生活質(zhì)量的同時還為智慧城市的發(fā)展提供了寶貴實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)[1]。

1.2 大數(shù)據(jù)應(yīng)用與信息共享

大數(shù)據(jù)的采集與分析為掌握城市生態(tài)環(huán)境、人口分布及市民需求等情況提供了依據(jù)，進(jìn)而為風(fēng)景園林規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。通過大數(shù)據(jù)，能夠?qū)Σ煌貐^(qū)環(huán)境承載能力進(jìn)行準(zhǔn)確評價，進(jìn)而對綠地布局進(jìn)行合理規(guī)劃。通過信息共享，可以打破部門間的壁壘，實(shí)現(xiàn)資源的高效整合。例如，城市規(guī)劃部門和園林部門可以共享城市的發(fā)展信息，更好地協(xié)調(diào)風(fēng)景園林與城市其他建設(shè)項目的關(guān)系。大數(shù)據(jù)還可以應(yīng)用于園林設(shè)施智能化管理中，對其狀態(tài)實(shí)時監(jiān)控并及時維護(hù)與更新，以基于游客流量及其他數(shù)據(jù)對景區(qū)進(jìn)行優(yōu)化服務(wù)與管理[2]。部分智慧城市通過大數(shù)據(jù)分析居民活動軌跡及偏好，有針對性地布置休閑設(shè)施和景觀節(jié)點(diǎn)，提升居民使用體驗(yàn)。

1.3 創(chuàng)新設(shè)計理念與方法

打破傳統(tǒng)思維，把生態(tài)、科技、人文元素進(jìn)行深度融合，打造獨(dú)具特色和韻味的風(fēng)景園林，并導(dǎo)入可持續(xù)發(fā)展概念，利用綠色建筑材料和節(jié)能技術(shù)來減少對環(huán)境的影響。利用虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等先進(jìn)技術(shù)，帶給人們新的景觀體驗(yàn)。例如，互動式景觀裝置在手機(jī)掃描下就能觀看虛擬生態(tài)場景，提高趣味性與參與度。還可以從其他設(shè)計領(lǐng)域中獲取靈感，如將工業(yè)設(shè)計的簡約風(fēng)格應(yīng)用于園林小品，或利用仿生學(xué)原理創(chuàng)造出與自然生態(tài)系統(tǒng)相似的景觀，如仿照蜂巢結(jié)構(gòu)的休息亭就兼具美觀和實(shí)用性。創(chuàng)新設(shè)計理念和手法可以使風(fēng)景園林煥發(fā)智慧城市新生機(jī)，并成為一張靚麗的城市名片[3]。

2 智慧城市背景下風(fēng)景園林建設(shè)與設(shè)計策略

2.1 園林設(shè)計的智慧化理念

2.1.1 科技手段在園林設(shè)計中的應(yīng)用

智慧城市背景下，園林設(shè)計科技手段的運(yùn)用給城市生態(tài)建設(shè)帶來明顯革新。以北京市通州區(qū)某園林工程為例，工程安裝了上百個智能傳感器來實(shí)時監(jiān)測土壤濕度、溫度和光照環(huán)境數(shù)據(jù)。依據(jù)這些數(shù)據(jù)，該系統(tǒng)能夠自動激活灌溉系統(tǒng)，在土壤濕度低于預(yù)設(shè)閾值時精準(zhǔn)補(bǔ)水，這不僅減少每年30%的水資源消耗，還顯著提升了植物的生存率。利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)，設(shè)計團(tuán)隊可以對場地進(jìn)行精確分析，識別微地形特征并優(yōu)化植被布局，最終成功提高15%的綠化覆蓋率。另外，智能照明系統(tǒng)的引入使夜間耗能減少25%。同時，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，減少了后期建設(shè)的返工浪費(fèi)[4]。

2.1.2 園林設(shè)計的可持續(xù)性和環(huán)保性

上海黃浦江某綠地設(shè)計體現(xiàn)了前沿技術(shù)的可持續(xù)性與環(huán)保性。利用光伏太陽能板為園區(qū)內(nèi)部分設(shè)施供電，年發(fā)電量達(dá)50 kW．h/m2。在選擇植物時優(yōu)先選擇具有耐鹽堿性的本地樹種，減少外來物種引入，降低運(yùn)輸和維護(hù)成本。雨水收集系統(tǒng)含有一個容量為500 m3的地下儲水池，結(jié)合潛水泵系統(tǒng)，年節(jié)水量達(dá)2.5萬 m3，顯著提升了節(jié)水效率。園內(nèi)步行道采用土工織物和滲透性瀝青布，加強(qiáng)雨水自然滲透能力，減小地表徑流。生態(tài)濕地系統(tǒng)采用生物浮島技術(shù)，使水面每公頃脫除5 kg氮和1 kg磷，顯著改善水質(zhì)。綠色屋頂建設(shè)選用持水量高達(dá)70%的輕質(zhì)材料，大大降低建筑的熱島效應(yīng)，并增強(qiáng)屋頂綠化的持久性。

2.2 園林設(shè)計的功能定位

2.2.1 改善城市生態(tài)環(huán)境

深圳福田某公園以改善城市生態(tài)環(huán)境為目標(biāo)，采用多層次植被配置和水體凈化技術(shù)等措施改善環(huán)境質(zhì)量。在園林設(shè)計中，采用基于葉面積指數(shù)的多級植被配置方法，使得植物的覆蓋率≥80%，葉面積指數(shù)也達(dá)到了5.0，利用植物蒸騰機(jī)制降低空氣中PM2.5的濃度。水體凈化系統(tǒng)運(yùn)用基于生物膜技術(shù)的生態(tài)濕地處理方法，污水日處理量高達(dá)2 000 m3，處理后的水質(zhì)也符合GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的Ⅲ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。綠色廊道通過高密度植被和生物多樣性規(guī)劃將眾多城市生態(tài)斑塊聯(lián)系在一起，有效改善區(qū)域生態(tài)連通性和物種棲息環(huán)境，鳥類種群豐富度指數(shù)增加到4.8。

2.2.2 提升城市宜居性

為提高城市宜居性，上海某公園通過智能設(shè)計與生態(tài)技術(shù)為市民營造高品質(zhì)生活環(huán)境。園區(qū)內(nèi)步行道和自行車道都采納透水混凝土的鋪設(shè)，透水率≥30%，有效降低了地面徑流和城市內(nèi)澇風(fēng)險，并采用符合標(biāo)準(zhǔn)EN 1176的游樂設(shè)施，保障兒童和老人的安全。在綠地布局設(shè)計中，利用計算流體力學(xué)模擬技術(shù)優(yōu)化自然通風(fēng)路徑，使夏季的降溫效果提高約2 ℃ ，同時減少能源消耗。還融入上海本土文化元素，如模仿石庫門設(shè)計的休憩亭，讓居民既能欣賞自然環(huán)境，又能體驗(yàn)濃郁的地方文化氛圍。

2.2.3 增強(qiáng)城市魅力

利用特殊地形地貌、自然景觀營造標(biāo)志性景觀引人關(guān)注，如在市區(qū)高處設(shè)計觀景平臺遠(yuǎn)眺市區(qū)壯美風(fēng)光。通過巧妙利用植物色彩、形態(tài)及季相變化，創(chuàng)造四季各異的景觀效果，展示這座城市在各時期特有的韻味。結(jié)合城市歷史文化背景，設(shè)計故事性強(qiáng)的園林景觀并賦予其更深層次文化內(nèi)涵，如根據(jù)城市傳說或歷史事件來設(shè)計景觀序列，使游客在旅游時深入了解城市。也可開展各類園林藝術(shù)活動及展覽，增強(qiáng)城市文化氛圍與藝術(shù)品位。另外，重視夜景照明的設(shè)計，打造夜晚夢幻般的景觀效果，使城市在夜晚也充滿魅力[5]。

2.3 智慧園林的設(shè)計策略

2.3.1 智慧化管理系統(tǒng)的構(gòu)建

智慧園林的建設(shè)核心在于構(gòu)建高效的智慧化管理系統(tǒng)。以杭州西溪某公園為例，項目配置了逾1 000個多用途傳感器，用于監(jiān)測土壤濕度、空氣質(zhì)量及人流動態(tài)等。這些傳感器利用LoRa、NB-IoT等技術(shù)，采集數(shù)據(jù)并傳輸?shù)皆贫斯芾砥脚_。智能分析模塊采用機(jī)器學(xué)習(xí)算法對實(shí)時數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和預(yù)測，如通過蒸散發(fā)模型（ET）和降雨預(yù)報數(shù)據(jù)，精確計算各區(qū)域的灌溉需求，確保植物健康生長。資源調(diào)度系統(tǒng)利用基于位置服務(wù)（LBS）技術(shù)，根據(jù)人流密度動態(tài)調(diào)整園區(qū)內(nèi)保潔和安全人員的分布，如在游客高峰期，該系統(tǒng)自動將較多保潔人員調(diào)度至高密度區(qū)域以縮短游客的等待時間。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下，利用智能維護(hù)系統(tǒng)對設(shè)施狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，在灌溉系統(tǒng)失效或植物生長出現(xiàn)異常時，系統(tǒng)會自動報警，并通過分析模塊提供修復(fù)方案，降低故障造成的維修延遲。

2.3.2 信息化技術(shù)在園林中的應(yīng)用

成都天府某項目采用大數(shù)據(jù)技術(shù)深入分析100 TB以上園林?jǐn)?shù)據(jù)，涵蓋游客行為軌跡、氣象數(shù)據(jù)和植物生長數(shù)據(jù)。從游客行為模式分析可知，多數(shù)游客偏好綠蔭密集且靠近水體的線路。為此，設(shè)計團(tuán)隊優(yōu)化了綠道路徑，增加沿河多條線路和遮陽設(shè)施，以提升游客體驗(yàn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)讓園林內(nèi)設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能聯(lián)動，如智能灌溉系統(tǒng)可以根據(jù)氣象數(shù)據(jù)調(diào)整灌溉策略，減少20%的水資源浪費(fèi)。智能識別系統(tǒng)采用AI圖像識別技術(shù)，實(shí)時監(jiān)測植物生長狀況，如通過RGB成像技術(shù)監(jiān)測植物葉片色差變化，自動識別病蟲害并及時處理。移動應(yīng)用程序?yàn)橛慰吞峁┝朔奖愕膱@區(qū)導(dǎo)航、景點(diǎn)信息查詢和個性化的游覽路線推薦。游客可以利用AR技術(shù)與虛擬園林元素互動，提高整體的參觀體驗(yàn)。

2.3.3 與城市其他系統(tǒng)的融合

智慧園林不只是一個單獨(dú)的城市綠地，而是和城市各大體系緊密結(jié)合在一起，構(gòu)成一個完整的智慧城市生態(tài)。如將北京某森林公園和城市交通系統(tǒng)整合，利用智能交通管理系統(tǒng)對交通流量進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，并自動調(diào)節(jié)公園進(jìn)出口交通信號燈，緩解交通擁堵。園區(qū)配備了先進(jìn)的智能停車導(dǎo)航系統(tǒng)，利用RFID技術(shù)識別車輛牌照信息，并通過LED顯示屏實(shí)時展示停車位置，使停車效率提升30%。同時園林也和城市中的安防系統(tǒng)相銜接，使用以視頻分析為核心的智能安防系統(tǒng)對監(jiān)控視頻流進(jìn)行實(shí)時分析。園林內(nèi)部能源系統(tǒng)與城市電網(wǎng)雙向交互，利用太陽能光伏板向公園及其附近建筑物提供清潔能源，年發(fā)電綠色電力50萬 kW。公園還結(jié)合城市文化教育系統(tǒng)定期開展科普講座、文化展覽、戶外課堂等活動，實(shí)現(xiàn)文化教育功能和休閑娛樂功能的完美結(jié)合。同時配合城市商業(yè)系統(tǒng)，在公園中設(shè)置文化創(chuàng)意商店和生態(tài)餐廳，既增加公園收入來源又促進(jìn)周邊經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

2.4 智慧園林的實(shí)現(xiàn)路徑

2.4.1 政策支持及制度保障

相關(guān)部門要制定智慧園林建設(shè)專項政策與法規(guī)，確定發(fā)展目標(biāo)與計劃，并對各方面工作進(jìn)行引導(dǎo)。從土地政策上看，為智慧園林建設(shè)提供合理的用地安排與規(guī)劃許可以保障相關(guān)工程的充足空間。應(yīng)出臺政策鼓勵科技創(chuàng)新，促進(jìn)智慧園林有關(guān)技術(shù)研發(fā)與運(yùn)用，建立和完善項目審批制度，簡化程序提高效率，為智慧園林項目快速發(fā)展創(chuàng)造良好條件。在健全監(jiān)督管理制度的前提下，嚴(yán)格監(jiān)督智慧園林建設(shè)的流程與結(jié)果，保證質(zhì)量與結(jié)果達(dá)到預(yù)期，成立專門管理機(jī)構(gòu)來協(xié)調(diào)各方面資源，整體推動智慧園林建設(shè)。

2.4.2 資金投入及運(yùn)營模式

相關(guān)部門要加大智慧園林建設(shè)財政投入力度，建立專項資金啟動并推動工程，鼓勵社會資本介入，以公私合營的方式吸引民間投資，擴(kuò)大資金來源渠道，建立多元化融資機(jī)制如發(fā)行債券和設(shè)立基金，來募集更多智慧園林建設(shè)資金。從運(yùn)營模式上看，可采取市場化運(yùn)營、引進(jìn)專業(yè)運(yùn)營團(tuán)隊或者公司，提升管理效率與服務(wù)質(zhì)量等方式，設(shè)計合理盈利模式，如通過收門票、進(jìn)行商業(yè)活動來回籠資金并可持續(xù)發(fā)展。運(yùn)用大數(shù)據(jù)及其他技術(shù)，準(zhǔn)確成本核算與資源配置，減少運(yùn)營成本，同時建立績效考核機(jī)制來評價并激勵運(yùn)營團(tuán)隊或公司，督促持續(xù)改進(jìn)運(yùn)營。

2.4.3 公眾參與及社會協(xié)作

廣泛開展宣傳教育，增強(qiáng)市民對智慧園林的了解與認(rèn)知，調(diào)動市民參與建設(shè)積極性，建立公眾參與平臺，如線上線下意見征集系統(tǒng)，召開線下座談會，供公眾發(fā)表觀點(diǎn)與意見。在進(jìn)行園林設(shè)計時充分考慮到大眾的要求與愿望，使其能夠真正為大眾服務(wù)。加強(qiáng)同科研機(jī)構(gòu)、高校等單位的協(xié)作，聯(lián)合對智慧園林的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究與創(chuàng)新，協(xié)同有關(guān)企業(yè)推進(jìn)智慧園林新技術(shù)新產(chǎn)品的運(yùn)用。鼓勵社會組織共同參與智慧園林建設(shè)與治理，充分發(fā)揮其專業(yè)優(yōu)勢與資源優(yōu)勢。組織志愿者開展活動，帶領(lǐng)市民參與園林日常養(yǎng)護(hù)管理工作。

3 結(jié)語

通過探究智慧城市背景下風(fēng)景園林建設(shè)關(guān)鍵要素及設(shè)計策略，研究揭示出科技在園林設(shè)計中的重要作用，強(qiáng)調(diào)可持續(xù)性、環(huán)保性及智慧園林設(shè)計在改善城市生態(tài)環(huán)境、宜居性和城市魅力方面的貢獻(xiàn)。研究成果表明，智慧園林建設(shè)需多元參與方協(xié)同合作、大數(shù)據(jù)運(yùn)用和信息共享、創(chuàng)新設(shè)計理念和方法整合。此外，智慧園林的實(shí)現(xiàn)還需政策支持、資金投入、運(yùn)營模式優(yōu)化、公眾參與和社會協(xié)作的加強(qiáng)。

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[作者簡介]王克彬（1987—），男，山東德州人，本科，工程師，研究方向：風(fēng)景園林。