唐 瑞

(河南省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院股份有限公司,鄭州 450000)

0 引言

在智慧城市發(fā)展背景下,以新一代信息技術(shù)應(yīng)用為一體的城市發(fā)展模式是促進(jìn)城市科學(xué)發(fā)展、跨越發(fā)展的必然選擇,是提升現(xiàn)代城市綜合競爭力和國際影響力的重要途徑。智慧化園林景觀是深入運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、移動互聯(lián)網(wǎng)、地理信息等集成的新一代信息技術(shù),以網(wǎng)絡(luò)化、感知化、物聯(lián)化、智能化為目標(biāo),構(gòu)建園林綠化立體感知、管理協(xié)同、決策智能、服務(wù)一體的綜合管理體系[1]。智慧景觀基于連接性和創(chuàng)新性,把人與景觀用智慧方式連接起來,達(dá)到人與環(huán)境的互感、互知、互動,為城市居民提供舒適、便捷、智慧化的生活環(huán)境。

信息時代網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化技術(shù)植入物質(zhì)世界的創(chuàng)新,促成了新的生活與工作方式,城市愿景也隨之改變。結(jié)合新時代需求,凝結(jié)新時代文化內(nèi)容及新科技手段,將智慧場景融入到交互體驗(yàn)中,形成新鮮有趣的景觀形態(tài),即直觀的“智慧景觀”,通過人工智能、5G、大數(shù)據(jù)等新型數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),更多云端技術(shù)落地,形成城市空間的新模式、新格局。在享受智慧環(huán)境帶來的優(yōu)質(zhì)、便捷、高效城市服務(wù)的同時,人們可以節(jié)省出更多的時間,能夠有機(jī)會更深入地去思考、體驗(yàn)和感知城市,從而讓社會環(huán)境變得更加柔和,讓城市更富人文精神,讓生活更具詩意[2]。而科學(xué)營造城市公園智慧景觀是實(shí)現(xiàn)智慧城市建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。

1 智慧技術(shù)在城市公園中的應(yīng)用

智慧技術(shù)是將計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)+思維、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)云計(jì)算、混合現(xiàn)實(shí)、人工智能等技術(shù)集成為一體的綜合智慧技術(shù)[3]。在城市公園應(yīng)用方面,建立智慧園林大數(shù)據(jù)庫,把人與自然用智慧方式連接起來,達(dá)到人與自然的互感、互知、互動,實(shí)現(xiàn)方便、快捷、智慧的游園體驗(yàn)。在城市公園管理中,通過對服務(wù)、管理、養(yǎng)護(hù)過程進(jìn)行數(shù)字化運(yùn)營、智能化控制,提升園林精細(xì)化管理水平,實(shí)現(xiàn)生態(tài)資源的高效利用。助力風(fēng)景園林專業(yè)研究工作,將數(shù)字智慧技術(shù)融入設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營的全過程,令規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的生成更具科學(xué)性與理性,釋放園林景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)師的創(chuàng)造力。

2 工程案例

2.1 特色與主題定位

某公園總占地面積約20.23 hm2,周邊環(huán)境宜人,附近高?；盍庀夂?是一處新時尚、聚人氣的地段。公園景觀緊抓區(qū)位優(yōu)勢,設(shè)定智慧時光主題概念開展方案設(shè)計(jì),圍繞現(xiàn)代時尚、前沿潮流、智慧科技、潮玩業(yè)態(tài)的設(shè)計(jì)思路,將其定位為時空對話的智慧時光里IP公園,以生態(tài)為本底,以文化為特色,以沉浸式智慧體驗(yàn)、智能化管理服務(wù)為主線打造公園+商業(yè)會展、公園+運(yùn)動潮玩、公園+文化藝術(shù)的復(fù)合型濱水智慧主題公園。

2.2 整體布局與智慧需求

以智慧時光為線索,從全齡人群訴求出發(fā),探尋并體驗(yàn)現(xiàn)代、時尚、前沿、潮流的未來智慧生活方式。其中,公園配套建筑包含游客服務(wù)中心、濱水商業(yè)、陽光展覽廳及其他服務(wù)設(shè)施。自然水系面積達(dá)74 840 m2,綠化用地面積79 835 m2,綠地率44.2%。布局5個功能區(qū),分別為商業(yè)文創(chuàng)區(qū)、兒童潮玩區(qū)、藝術(shù)迎賓區(qū)、生態(tài)休閑區(qū)、黃河藝術(shù)廣場區(qū),如圖1。設(shè)計(jì)結(jié)合分區(qū)功能,創(chuàng)建智慧化特色服務(wù)。

在智慧景觀建設(shè)方面,融合未來發(fā)展理念,設(shè)計(jì)重點(diǎn)圍繞游客體驗(yàn)、公園管理進(jìn)行分析[3]。在商業(yè)文創(chuàng)區(qū)、兒童潮玩區(qū)打造環(huán)湖智慧型運(yùn)動產(chǎn)品,開發(fā)智慧公園沉浸式互動體驗(yàn)產(chǎn)品,在整體公園體系中構(gòu)建城市園林智慧化管理方式、智慧化游園服務(wù)等,力求為公園文化旅游、智能化城市管理注入新動能。

圖1 公園景觀鳥瞰圖Fig.1 Aerial view of the park landscape

3 智慧景觀策略

基于智慧游玩、智慧照明、童趣樂園、游戲互動、場景體驗(yàn)、科普教育、便民生活智慧理念,通過數(shù)字技術(shù)及裝置疊加,構(gòu)建人+物聯(lián)網(wǎng)實(shí)體的互動場景,將公園從單純的觀賞空間轉(zhuǎn)變?yōu)榻换タ臻g,使人們在公園的活動變得更加有趣。利用城市主題公園開發(fā)人氣資源,通過融合智能科技產(chǎn)品塑造公園新形象,使之成為一個集智能跟跑、互動投影、AR游戲大屏、5G智慧座椅、智能導(dǎo)覽、智能養(yǎng)護(hù)等設(shè)施于一體的智慧濱水公園,提高游客的參與性、互動性及服務(wù)管理的便捷性,實(shí)現(xiàn)“智”造公園,“慧”及民生。

3.1 智慧化景觀互動體驗(yàn)

3.1.1 智能時光跑道

大數(shù)據(jù)等數(shù)字技術(shù)賦能令智慧健身成為全民健身提質(zhì)增效的有效方案[4]。公園的首要智能設(shè)施為智慧時光跑道。以陽光湖為核心設(shè)置1.5 km環(huán)湖無障礙基礎(chǔ)性游園環(huán)路,智慧時光跑道與主游覽園路并線設(shè)計(jì)。跑道始于公園南部主入口,串聯(lián)沿線各功能區(qū)形成濱湖環(huán)線,跑道圖案設(shè)計(jì)有熱身引導(dǎo)、倒計(jì)時督促、圖案吸引、里程記錄、文字激勵、煙花慶祝等元素,貫穿運(yùn)動前、中、后整個流程。其中一級提示點(diǎn)包括起點(diǎn)、終點(diǎn)、500 m、1000 m處,設(shè)計(jì)里程提示、主題圖案、慢語錄。二級提示點(diǎn)包括200 m,設(shè)計(jì)主題圖案和慢語錄?！爸腔蹠r光”跑道地面圖案主要以白色儲能式自發(fā)光彩石和自發(fā)光涂料為主,采用藍(lán)、黃、橙三色自發(fā)光道路標(biāo)線涂料作為彩虹標(biāo)線。

智慧跑道致力于提升用戶體驗(yàn),提供以科學(xué)健身指導(dǎo)與效果評價為核心的智能服務(wù),融合藍(lán)牙定位、人臉識別、射頻識別等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),沿途設(shè)置多臺智慧大屏與游園運(yùn)動App終端相連通,通過智能體質(zhì)監(jiān)測儀、智能心率柱、智能健身驛站等設(shè)施為游客提供科學(xué)有效的健身跑步指導(dǎo)及體測反饋,真正讓市民體驗(yàn)到體育健身與科技的有機(jī)結(jié)合[4]。核心設(shè)備主要由AI智能識別互動大屏、AI智能識別桿、定制小程序、智慧跑道綜合管理平臺組成,實(shí)現(xiàn)對游園運(yùn)動人群的全覆蓋服務(wù)功能,打造專屬于智慧時光慢跑道的智慧系統(tǒng)。

3.1.2 智慧跟跑燈帶

時光跑道在公園西側(cè)臨近商業(yè)區(qū)域,為烘托商業(yè)氛圍特設(shè)計(jì)一段200 m智慧跟跑燈帶段,利用AI人工智能與運(yùn)動、燈光完美融合,依據(jù)人體感應(yīng)進(jìn)行色彩及速度變幻,做到人走燈走,人停燈停,營造沉浸式互動體驗(yàn)的氛圍。智能陪跑燈帶是一套搭配智能步道的光影互動產(chǎn)品,由人體識別系統(tǒng)及光影顯示系統(tǒng)組成。采用新型能源、紅外微波感應(yīng)、感應(yīng)芯片傳感器等技術(shù)開發(fā)的先進(jìn)適用裝置,通過數(shù)據(jù)收集處理分析,判斷行人的動態(tài)并及時作出反應(yīng),以實(shí)現(xiàn)行人與燈帶的直接智能互聯(lián)。游客點(diǎn)擊智慧陪跑光影電子屏,選擇散步、疾走、慢速跑、快速跑等模式,就可進(jìn)行彩色LED燈帶的光影體驗(yàn)。

3.1.3 智能健身驛站

運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)營造交互后的虛擬景觀,通過智能機(jī)器裝置豐富互動模式,利用數(shù)字媒體技術(shù)營造多變的反饋效果與呈現(xiàn)形式[5]。在兒童區(qū)主題跑道邊緣設(shè)計(jì)全息投影互動屏,利用光線運(yùn)動軌跡形成圖案或文字,與游客互動。站在弧幕前,即可讓畫面充滿視野,具有極強(qiáng)的體驗(yàn)感和沉浸感。時光跑道在兒童區(qū)沿途休憩節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)一處互動健身站,由智能步道打卡樁、互動健身車、動感單車等虛擬騎行裝置組合而成。虛擬騎行裝置借助加速傳感器感知人的騎行加速度,利用登山阻力模塊模擬騎行的爬坡難度,借助燈帶變化顯示人在騎行中產(chǎn)生的動能,結(jié)合心率數(shù)據(jù)收集模塊及虛擬影像呈現(xiàn)單人與多人競技的騎行狀態(tài),適合不同人群的使用需求。

3.1.4 智能兒童游樂園

位于西側(cè)的兒童游樂區(qū)以海洋世界為主題,融合現(xiàn)代智能科技,構(gòu)建多元化智慧應(yīng)用場景,打造復(fù)合型、生活型兒童樂園。地面景觀處理上結(jié)合智能七彩互動燈光、彩色創(chuàng)意鋪裝打造一個供兒童游樂的海底世界。七彩互動燈光通過電容感應(yīng)產(chǎn)生絢麗燈光并伴有互動音樂,參與者可自由踩踏燈光感應(yīng)裝置,感受互動體驗(yàn)。兒童游玩其中趣味十足,仿佛在廣闊的海洋里穿梭,為人們提供一個親子娛樂、休閑健身的場地。

3.1.5 地面互動投影燈

交互景觀的觀賞性呈現(xiàn)為互動效果的多樣化,為傳統(tǒng)的聲、光、影元素與現(xiàn)代數(shù)字媒體技術(shù)的結(jié)合,為視覺效果的提升創(chuàng)新了途徑[6]。在商業(yè)廣場地面采用多彩投影,在一定程度上滿足游人對夢幻夜景的需求,投影燈安裝人體感應(yīng)裝置,有人經(jīng)過則實(shí)時觸發(fā)氛圍燈裝置,將圖案投影到地面上,增強(qiáng)觀景環(huán)境氛圍,極大提升趣味性與活躍度,燈光顏色可根據(jù)需要與現(xiàn)場效果進(jìn)行單色及彩色調(diào)整變換。主圖案借用公園吉祥物葵花“陽陽”造型,輔助彩蝶、雪花、春花等不同形式,將五顏六色的花卉影像投射于廣場店面前,營造色彩斑斕的夜間效果。

3.2 智慧化園林管理系統(tǒng)

管理體系依托空間信息集成技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)與可視化技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)及云計(jì)算技術(shù)等信息技術(shù)[1],設(shè)計(jì)采用一套具有遠(yuǎn)程視頻音頻信息采集、指令發(fā)布、操作控制等功能的綜合管理平臺。全面智能化管理平臺可提升管理效率,服務(wù)使用人群,從長遠(yuǎn)來看可節(jié)約管理成本。

3.2.1 智慧管理功能

該公園屬于區(qū)域級大型開放公園,智慧管理系統(tǒng)應(yīng)用游客小程序、工作人員移動終端及領(lǐng)導(dǎo)駕駛艙三項(xiàng)公園管理功能,實(shí)現(xiàn)滿足業(yè)務(wù)需求、降本增效的目標(biāo)。市民游客可通過游客小程序獲取景點(diǎn)介紹、停車狀況、節(jié)日活動、文創(chuàng)策展、商業(yè)活動等信息。工作人員有指揮調(diào)度移動終端的權(quán)限,可實(shí)時接收游客問題,按照系統(tǒng)就近原則自動接收,迅速作出反饋處理,并把現(xiàn)場的情況實(shí)時同步輸送給平臺,快速制定解決方案。公園領(lǐng)導(dǎo)層的駕駛艙為公園可視化平臺,能夠?qū)崿F(xiàn)對整個公園的動態(tài)實(shí)時感知、數(shù)據(jù)分析、輔助決策。

3.2.2 智能游園服務(wù)設(shè)施

公園在陽光綜合服務(wù)中心設(shè)置智能心率一體機(jī)、智能存包機(jī)、智能售賣設(shè)備、信息發(fā)布屏,方便游客自行辦理與第一時間了解公園信息。智能導(dǎo)覽方面,在重要區(qū)域節(jié)點(diǎn)設(shè)置觸摸導(dǎo)覽屏,觸摸屏導(dǎo)覽系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)資料展示的虛擬化存儲、數(shù)字化管理。系統(tǒng)將先進(jìn)的信息技術(shù)運(yùn)用于整個公園的細(xì)節(jié)導(dǎo)覽中,使廣大游客可以充分了解公園的瀏覽平臺,在提高游玩品質(zhì)的同時提升了公園形象。在商業(yè)區(qū)休憩節(jié)點(diǎn)設(shè)置5組智慧座椅,表面采用太陽能板,白天可接收太陽能并轉(zhuǎn)化為電能,儲存在蓄電池中,為游客提供手機(jī)充電、照明、藍(lán)牙播放、WiFi連接等服務(wù)。智慧停車方面,通過集控管理平臺實(shí)現(xiàn)定時生成車輛出入報表,顯示車輛進(jìn)出記錄。車輛進(jìn)出時與視頻聯(lián)動過濾顯示,可實(shí)現(xiàn)動態(tài)找車等快捷服務(wù)。

3.2.3 雨水收集利用及智能灌溉系統(tǒng)

公園設(shè)置低影響開發(fā)雨水系統(tǒng)與智慧管養(yǎng)平臺,系統(tǒng)在5個功能區(qū)聯(lián)動,將雨水直接引入景觀用水系統(tǒng),對所排出的水進(jìn)行凈化,使其構(gòu)成水循環(huán)利用體系,提高雨水處理效率,節(jié)省成本,形成良好的生態(tài)景觀效果[7],實(shí)現(xiàn)合理控制雨水徑流及雨水就地消納與吸收。公園設(shè)置安裝灌溉系統(tǒng),根據(jù)土壤溫濕度、空氣溫度、光照度實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉,減少水資源浪費(fèi),提高經(jīng)濟(jì)效益[3]。雨水系統(tǒng)與智慧管理平臺的環(huán)境監(jiān)測、土壤監(jiān)測、智慧噴灌等系統(tǒng)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用灌溉養(yǎng)護(hù)植被,達(dá)到節(jié)能環(huán)保效果,助力智慧化海綿城市建設(shè)。

3.2.4 智能植物養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)

構(gòu)建城市園林智慧化管養(yǎng)體系,提高園林綠化精細(xì)化及科學(xué)化管理水平,已成為園林綠化行業(yè)發(fā)展的大勢所趨[1]。擬建智慧養(yǎng)護(hù)中心,由土壤監(jiān)測、智慧噴灌、病蟲害防治系統(tǒng)組成,智能科學(xué)監(jiān)管植物生長并快速反應(yīng),提升作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化程度,提高資源利用率,減少病蟲害,實(shí)現(xiàn)科學(xué)化、精細(xì)化、智慧化養(yǎng)護(hù)。為實(shí)現(xiàn)公園綠地養(yǎng)護(hù)服務(wù)規(guī)范化管理,計(jì)劃通過系統(tǒng)平臺建立公園管養(yǎng)任務(wù)資源池,包括喬木、灌木、地被等日常養(yǎng)護(hù)、病蟲害防治、施肥、苗木補(bǔ)植及綠化防護(hù)設(shè)施維護(hù)及更換等作業(yè)任務(wù)。隨著“互聯(lián)網(wǎng) +”和云計(jì)算等信息技術(shù)的快速發(fā)展及融合,大數(shù)據(jù)技術(shù)也被融入造林全過程管理,逐步形成信息化、現(xiàn)代化、智慧型苗圃管理模式[8]。

4 結(jié)束語

美好的景觀是品質(zhì)生活的基礎(chǔ)。在智慧城市建設(shè)中,應(yīng)重視山水布局,打造智慧體驗(yàn)場景,建立以智慧、生態(tài)、開放、共享為特色的多元城市活力空間,構(gòu)建平臺化、生態(tài)化、數(shù)字化、可視化、精細(xì)化、互動化、協(xié)同化的園林管養(yǎng)模式,將智慧系統(tǒng)的概念引入城市綜合公園規(guī)劃設(shè)計(jì)中,滿足城市公園建設(shè)需要[3],使其成為城市園林景觀建設(shè)的潮流熱點(diǎn)。