智慧化技术在景观园林建设与管理中的应用与发展趋势
张菁婧
中煤科工重庆设计研究院(集团)有限公司 重庆 404100
摘要:随着信息技术的飞速发展,智慧化理念正广泛渗透到社会各领域。将智慧化技术运用于景观园林建设与管理,可有效提升园林规划设计、施工营建、资源管理、生态保育、游憩体验等环节的科学化、精细化、人性化水平。文章在梳理GIS、CAD/BIM、物联网等关键技术发展现状与应用实践的基础上,分析了智慧园林的发展趋势,展望了一体化、生态化、沉浸化的未来园林图景,以期为智慧园林建设提供思路借鉴。
关键词:智慧园林;地理信息系统;建筑信息模型;物联网;发展趋势
引言:伴随着以大数据、云计算、人工智能为代表的新一代信息技术的兴起,智慧化已成为新时代发展的重要特征。将智慧化理念与方法引入景观园林领域,建设集感知、分析、服务、决策于一体的智慧园林,对于提升园林建设水平、优化园林管理效率、丰富园林服务内涵具有重要意义。智慧园林建设不仅能更好地保护园林资源,优化生态环境,还能创造沉浸式、互动式的游憩新体验,满足公众对美好生活的向往。鉴于此,有必要对智慧园林建设与发展进行系统研究。
1 景观园林建设与管理中的主要智慧化技术及其应用
1.1地理信息系统(GIS)
作为整合和分析空间数据的重要工具,地理信息系统在智慧园林建设中发挥着不可或缺的作用。GIS 强大的数据采集、存储、分析、可视化等功能,为园林规划设计、资源管理和精准养护提供了坚实的数据基础和技术支撑。在前期规划设计阶段,可利用 GIS 对园林所在区域的地形地貌、水文、植被、交通、人口等多源异构数据进行综合分析,合理选址、优化布局,并编制园林专项规划[1]。GIS 空间分析功能还可模拟园林建设对生态环境的影响,为方案优选提供科学论证。在园林日常管理中,可基于 GIS 技术对园林资源进行数字化采集、分类编目和在线更新,建立“一张图”动态管理平台。管理人员可及时查询园林植物、设施、管网等空间位置、属性特征和动态变化情况,实现可视化、精细化管理。而且GIS 还可与 GPS、RS 等技术融合应用,对园林植被生长状况、病虫害发生趋势等进行实时监测预警,辅助开展科学养护。
1.2计算机辅助设计(CAD)及建筑信息模型(BIM)
计算机辅助设计和建筑信息模型技术的发展,极大提升了园林设计的效率和精度。CAD 作为园林设计的基础工具,其矢量绘图功能可快速、灵活地绘制园林总平面图、竖向设计图、配植设计图等各类方案图纸,显著提高了设计人员的工作效率。而建筑信息模型则代表了园林设计技术的新发展方向。不同于传统的二维 CAD 制图,BIM 可在三维空间内对园林景观构成要素进行拓扑组织和参数化定义,为园林设计提供了一个集成信息管理的协同工作平台。借助 BIM 技术,设计师可从多角度、全方位审视园林空间效果,优化设计细节。BIM 还可根据设计模型生成工程量清单、施工图纸等,减少设计与施工的信息流转环节。此外,将 BIM 与虚拟现实、游戏引擎等技术相结合,可创建身临其境的园林空间数字孪生,在施工前进行可视化模拟仿真,发现并及时修正设计缺陷,从而提高工程建设质量,节约建设成本。并且BIM 形成的数字化园林信息还可无缝传递到后续运维管理阶段,实现全生命期信息管理[2]。
1.3物联网(IoT)
随着传感器、无线通信、云计算等技术发展日臻成熟,万物互联的时代已然到来。这其中,物联网的应用可谓是为智慧园林建设插上了腾飞的翅膀。通过在园林各处部署各类传感器节点,构建无线传感网络,可实现对园林环境和设施状态的全面感知[3]。例如,土壤温湿度传感器可监测植物生长环境,气象站可采集小气候要素数据,图像传感器可捕捉游客行为特征,GPS可定位巡检人员位置,等等。这些分散的海量传感数据通过无线网络汇聚至管理平台,再借助云计算和大数据分析挖掘隐藏价值,形成园林环境预警、资源调度优化、精准营销等智慧化应用。以精准灌溉为例,结合土壤墒情和气象预报,可智能调控灌溉设备阀门和出水量,既节约水资源,又能使植物生长保持最佳状态。再如,根据客流监测数据和游客偏好分析,可有针对性地引导游园路线、合理配置服务资源、定制个性化推荐,提升游客满意度。
2 智慧化景观园林的发展趋势
2.1一体化园林:信息互联、高效协同
随着新型智慧城市建设的纵深推进,园林作为城市的重要组成部分,必将与城市其他系统实现信息互联、功能协同、治理一体。未来,各类园林信息将基于城市信息模型(CIM)平台汇聚交换、深度融合、智能应用,形成全域一张图、全时一张网、全流程一条链。基于CIM构建的智慧园林指挥中心,可与城市管理、应急、交通、旅游等部门的业务系统无缝对接,实现跨部门、跨层级的高效协同。譬如,园林部门可实时调用气象部门的预警信息,在灾害天气来临前及时启动应急预案;也可接入公安交警的监控数据资源,优化游园交通组织。同时,园林建设、管护、服务等内部业务环节也将更加协同高效。设计方案可实时传递给建设单位,施工进度可实时回传给监管部门,游客反馈可直达后台客户服务系统,园林管理将成为一个相互联动的有机整体。
2.2生态型园林:修复自然、保育多样性
生态文明理念深入人心,园林建设与城市生态修复、环境保护、资源节约等工作的关联日益紧密。未来,智慧园林建设必将充分融入海绵城市、生态修复等理念,积极发挥园林在涵养水源、固碳释氧、净化空气、缓解热岛效应等方面的生态功能。一方面,园林部门要利用物联网、遥感等技术加强对园林及周边区域生态环境的监测预警,运用生态模型模拟分析生态承载力,合理控制园林开发强度和游客容量,最大限度地减少人为活动对生态的干扰。另一方面,园林部门要发挥园林在城市生物多样性保护方面的积极作用,通过构建城市生态廊道网络,串联园林绿地、湿地、河流等生态要素,为野生动植物提供栖息地。并且园林部门还可以利用增强现实、虚拟现实等数字化手段,开展生物多样性科普教育,唤醒公众的生态保护意识。
2.3沉浸式园林:科技赋能、心灵慰藉
随着数字科技的日新月异,人们不再满足于单向被动地观赏园林美景,而渴望获得沉浸感和参与感更强的游憩体验。未来,智慧园林将充分运用沉浸式科技手段,在现实空间中叠加数字元素,创造出虚实交融的赛博空间,让游客身临其境地感受园林意境。例如,利用全息投影、体感交互技术,可在园林空间中嵌入逼真的数字动植物形象,模拟四季流转、昼夜更迭等自然动态景观,带来视听触觉的全新体验。也可借助5G、移动支付、LBS等技术,为游客提供智能导览、移动购票、场景互动等个性化服务,让游园更加便捷有趣。同时,沉浸式园林还将成为市民的心灵慰藉之所和社交活动热点。通过发布线上线下相结合的主题活动,吸引志同道合者来此休憩交流,参与文化创意集市、沙龙论坛、园艺体验等,激发社区活力。
结语:总而言之,智慧化技术与景观园林的深度融合,正开启园林建设与管理的崭新篇章。以 GIS、CAD/BIM、物联网等为代表的数字化手段,为园林规划、建设、管理、服务等环节带来了从数字化、网络化到智能化的革命性变革。未来,智慧园林发展图景愈发清晰:高度互联的一体化管理、全面保育的生态型建设、身临其境的沉浸式体验,将成为园林发展的鲜明特征。相信通过产学研各界的共同努力,智慧园林必将为人们提供更加美好、更可持续的生态福祉。
参考文献:
[1]王克彬.智慧城市背景下风景园林建设与设计策略探讨[J].新城建科技,2024,33(08):113-115.
[2]魏琳.城市园林绿化智慧化管理体系建设研究[J].热带农业工程,2022,46(06):109-111.
[3]何志阳.城市园林绿化智慧化管理体系建设探析[J].居业,2021,(11):202-203.