浅析智慧化园林发展

赵怡康 ，刘 红 ，景 淼 ，李大威

（1.山东省林业信息中心，山东济南250014；2.山东省林木种苗和花卉站，山东济南250014；3.辽宁省林业调查规划院，辽宁沈阳110122）

1 现代园林发展背景

从中国的远古时代，人类就有逐水而居、逐水而迁的生活习惯，孔子云“智者乐水、仁者乐山”，这集中体现了中国人的“天人合一”的哲学观点，这高度总结了中国古代审美文化，也从中潜移默化的影响了中国园林的发展理念。

面对信息化迅猛发展下的当今社会，“互联网+”、“智慧化”充斥着我们的生活，只要我们动动手指就能切实感受到大数据、云计算技术等所带给我们的直观体验，那么当“互联网+”、“智慧化”联姻传统园林建设，会擦出什么样的火花呢？

未来，当我们散步于城市绿地时，您可能会根据位置追踪收到这样一条推送的信息“公园的草坪正在进行药物喷洒，请大家不要入内”；对于喜好旅游的市民来说可以根据定位的位置找到最想看的花和树的品种的公园；当我们拿出手机通过APP软件就可以轻松的追踪到古树的二维码，透过扫码，得知该树的名字、树龄、属种、常见于哪些地区及样貌；当我们身边的树木和花草遭遇病虫害时，我们可以像骑共享单车一样实现轻松的报修，帮助管理者拍送实时虫害记录。

作为“智慧城市”的一部分，“智慧园林”的发展将会给普通市民的生活带来更加丰富与便捷的体验。

钱学森先生曾指出“大成智慧学”将是“科技-经济-社会-环境”日渐协调发展的一门科学技术。当今时代，如何衡量一个国家的现代化水平,是一个多方位发展协调的衡量，不仅限于原有的经济与科技发展，还具体体现在社会、教育、环境、文化、生态等多方面。随着创新2.0时代的发展，如今再来审视钱学森先生的智慧学理论，就更能充分的理解如何创新城市发展，协调复杂系统与问题的解决办法。

2 “智慧园林”的表现形式与主体目标

“智慧园林”的建设平台是通过直观的“一张图”形式有效实现园林数据的全自动化管理，既可以满足当前科技发展潮流的需要又方便了园林绿化的总体管控。

我们通过“智慧园林”的建设可以有效的了解目前各片区植物的生长状况、园林种类，同时，我们可以根据传感器传回的数据信息和经过模型构造后的框架准确提醒管理者什么时候可以进行灌溉和施肥的处理，以及面临管理者的植被搭配问题，可以通过模拟化的虚拟建设提供可行方案便于实施，对于应对城市化统计需求，我们可以通过系统测算准确给出植被用水量等详细数据，以及植被面临病虫害或者极端气候的应急预警措施。

3 “智慧园林”的建设构想

3.1 “智慧园林”的总体构架

整体的信息集成分为两大部分，一是业务系统，分别由监测数据库和业务数据库为其提供数据支撑；一是共享平台，通过平台的输入输出实现各项数据的实时共享。

3.2 “智慧园林”的系统功能

智慧灌溉控制：通过传感器传回的土壤情况与具体参数，经过系统的集中存储与智能化分析，根据比对土壤情况、植被需求等参数，一方面可实现管理者与用户的高清观察，另一方面可实现管理者的智能管控，实现全程自动化灌溉、施肥等功能。

智慧资源管理：智慧化的管理方式可以实现每个植株的位置，记录其生长属性，可以有效的统计每种植物消耗的资源，进行精细化的管理，这同时方便了管理者的二类调查，可有效实现随时读取绿地资源存量的目的，同时其更高效、更准确，可实现空间的叠加运算，运用相关的GIS软件，同时可是实现“一张图”模式的管理。

园林专家服务：通过系统化搭建的平台，可实现远程的交互，不论是园林管理人员或是园林各个层级的专家，又或是普通的百姓，只要在园林绿地方面遇到问题，就可以通过客户端，完成答疑与互动，实现园林管理的多方位化。

3.3 “智慧园林”系统效果

一是通过智慧化的管理，将粗放变为精细，可节约成本与资源，调动高效率的工作，对植物的养护具有积极的作用。根据相关数据表明，只是进行保守估计，现在的智慧化管理可以有效节水20%，同时，通过自动的喷灌技术，可以实现最有效、最及时的控制土壤的水分与控制相对环境的湿度，植物在良好的控制下可以达到最优的生长。

二是通过系统的构建，充实了原有的理论基础，使得原有的园林相关数据更加完善，起到了数据与构架相互交融相互支撑的作用，为园林事业的总体发展提供了更好的技术支撑。

三是起到提早预防作用：通过可视化的服务，可有效提前病虫害的发现频率，从而提早预防病虫害发生，减少费用的花费。据资料表明，厦门市通过建立绿色植物动态化的跟踪平台，综合利用了GPS、FRID技术，实现了当有人发现植被受到病虫害侵蚀时，以最快的时间赶到事发现场，同时可以根据系统测算或者平台专家库提供的指数进行用药喷洒。

3.4 智慧园林的各层面分析

图1 智慧园林的各层级与构架

3.4.1 传感层

借助于需要监测的每个终端佩戴的传感器，这样每一株植物都有一张自己的身份ID，可感知监测对象的数据参数，从而提供大数据的数据支撑，在“智慧园林”方面可以感知风力、温度、土壤、水质、虫害情况，从而传回信息，管理者可以通过实时信息实现智能管理与控制。

传感层主要包含的设备是传感器、喷灌控制器、远程供电设备等。

传感器主要是通过摄像头采集信息，通过风力、压力、温度、湿度、光照等探测器传感进行数据返回。对于传感器一般是安置于比较空旷的没有遮挡物的区域，数据也较为准确。

3.4.2 网络层

是一个中间介质的传输层，通过有线、无线传输方式，将数据传输到信息服务平台。

3.4.3 应用层

顾名思义，应用层的目的是为了实现系统的应用，具体的可以通过“智慧化”“互联网+”实现园林绿地的信息获取与监测，数据查询与运用。

基于地理信息系统的开放的智慧园林管理系统，可以对城市的园林进行综合管理，设置分级权限，系统利用GIS技术与通信、遥感技术调用园林景区的地形图、遥感影像图、电子图像等基础地理数据，同时在基础地图上叠加园林绿化专题数据完成基于地图的查询，包括地名的定位、园林景点的查询、各树木的属性查询、多窗口地图对比等功能，在地图上显示园林绿化各工程项目的分布图，并以不同颜色图例表示不同工程项目的动态情况，同时可以集中展示或查询园林绿化管理的各项综合信息，如新闻动态，林木的实时监控情况，各项统计数据的汇总与群众的交互信息公开等。

3.5 配合系统应用端建设方案

建立APP，微信公众平台、微博等线上的互动平台，从而能实现公众的线上互动，设立公众监督与举报平台，根据古树名木的立法，如果发现了古树名木遭人破坏或者受到病虫害侵蚀，可以及时拍照上传至各类平台，实现便捷化、全覆盖的多方位管理，利用互联网、移动互联网、云计算等，对城市园林植被可以实现追踪探测，取代了传统化的人工巡查，可以更加方便高效。

3.6 “智慧园林”保障措施

“智慧园林”的全面开发与应用，从国家层面到省级到各市、区是一个联动的机制，应在政策、资金、标准方面进行大力的扶持，从人才、安全等方面给予充分的帮助，建立总体标准体系，唯一端口建设，为未来智慧化的发展起到保驾护航的良好作用。

3.6.1 强化管理与运行机制

首先，各层级的业务部门应该建立相应的领导与机构，专门部署与督导智慧化园林的建设工作，形成上下联动的顺畅工作链，同时明确细化各部门的责任分工，为智慧化全面实施提供基础性的作用。

3.6.2 加大资金投入力度，引导多元参与

在加大财政投入的同时，通过社会筹集、社企协作等方式，进一步拓宽资金建设力度采取有效的激励措施，引导智慧化发展。

3.6.3 统一建设标准，共享信息资源

国家层面应该适时地提出智慧化建设标准与体系，规范端口建设，利于信息共享，同时出台相应的管理办法，对智慧化的建设提供积极的有效环境。

3.6.4 加强人才培育，增强合作交流

通过人才的激励与引进，增加专业人才的吸收，同时对于在职人员加强培训与知识更新，不断利用新技术、新手段吸收与理解当今科技的便捷，同时加强各单位的相互间学习，不断提高园林事业的信息化发展。

3.7 智慧园林面临的风险性分析

3.7.1 技术方面

现如今我国已经陆续建成了“智慧化”的研究中心，相应的人才与继续教育工作也相继开展，但摆在我们面前的最大的沟壑是“创新能力的不足”，目前我国的自主知识产权还处于发展的阶段，能力尚有不足。

例如，我国目前在传感器方面，将近90%的传感器材需要进口，传感的建设标准在国内也尚不明确。又比如，我国的物联网建设目前只明确了通用组建标准，对于其他的建设标准还需逐步确立。

3.7.2 开发使用方面

虽然“智慧化”发展亟待解决与实现，但是在使用方面，单购置传感设备而言确实存在投入高的问题，对于效果是否能够真正实现如计划所期还有待于实践的考证。

3.7.3 国家安全方面

当前，我国对于“智慧化”的发展处于发展与借鉴的阶段，自主研发的能力还有限，主要还需要进口，但是进口就存在安全保护方面的隐患，由于可能存在于设备中的窃取装置极可能掌握我国“智慧化”的重要数据。

3.7.4 使用安全方面

“互联网+”“智慧化”依托了新一代的信息技术，对于网络的防护与设备冗余与灾害备份的能力具有极大地优势，但是一旦出现入侵的网络攻击，因为云计算的开放性，反而会对系统造成更大更广泛的灾难，对于智慧化发展造成了极大的挑战。

3.7.5 人才组织方面

“智慧化”的发展需要专业化的人才引进，但当前园林工作者大都是园林专业的技术职工，对于信息化与“互联网+”等新科技的发展敏感性尚不足，因此对于系统整体上线或者实施阶段的操作存在一定的风险。

4 结束语

“绿水青山就是金山银山”是中国未来发展的积淀，是我们留给世世代代的宝贵财富，钢筋水泥的城市在未来如何实现天空更蓝，大地飘绿，人们生活的更加自然与舒适是园林工作者的工作目标，借助科技的力量是实现该目标的有效保证，虽然我们在总体层面的设计还存在缺陷，虽然我们的技术还有待于提高，但是这样的发展模式是未来的趋势。