基于数字技术的校园景观设计研究

摘 要：数字技术正深刻影响校园景观设计，促进其人性化、经济性和可持续性发展。通过结合Web GIS、RS、GPS、无人机技术、VR、AR和AI等，校园景观实现了设计效率与管理水平的显著提升。数字技术不仅优化了校园景观的空间布局与功能配置，还促进了环境的智能化与绿色化发展。智能化设施与传感器技术的应用，进一步提升了校园景观的维护与运营效率，为师生创造了更加安全、舒适、便捷的学习生活环境。

关键词：数字技术；校园景观；景观设计

在当今信息化、数字化高速发展的时代，数字技术正以前所未有的速度改变着我们的生活和工作方式。校园作为知识的摇篮和创新的基地，其景观设计也应紧跟时代步伐，充分利用数字技术带来的便利和优势。数字技术不仅能够提升校园景观的设计效率和质量，还能够为师生提供更加智能化、个性化的学习和生活环境。因此，探讨数字技术下的校园景观设计，对于推动校园建设的现代化和智能化具有重要意义。

一、数字技术对校园景观设计的影响

（一）人性化

在数字技术飞速发展的背景下，校园景观设计不再仅仅追求视觉效果或功能布局，而是更加注重人的需求与体验，力求实现人与环境的和谐共生。

数字技术为校园景观设计提供了丰富的交互手段。通过智能导航系统，师生可以便捷地获取校园地图、景点介绍、活动信息等服务，大幅提升了校园生活的便利性。同时，智能交互设施如触摸屏、语音识别系统等，也为师生提供了更加直观、便捷的交互体验。这些技术的应用，不仅增强了校园景观的趣味性，也提升了师生的参与感和归属感。

数字技术下的校园景观设计，注重为师生创造个性化的学习与生活空间。通过数据分析与预测，设计师可以精准把握师生的需求与偏好，为他们量身定制适合的景观环境。例如，在图书馆、教学楼等区域设置舒适的阅读角、讨论区，以及智能化的照明、温控系统，为师生提供温馨、舒适的学习与生活环境。

（二）经济性

随着信息技术的发展，特别是建筑信息模型（BIM）技术的应用，校园景观设计的成本控制变得更加高效与精确。传统工程项目中，成本造价管理往往是在设计方案基本确定之后才开始介入，这种做法不仅容易导致成本超支，而且各个阶段的成本管理相对独立，难以实现对整个工程项目成本的整体控制。然而，在BIM系统的支持下，这一难题得到了有效解决。

通过BIM系统，设计师可以在设计初期就将成本因素纳入考虑范围，从而实现从设计到施工全过程的成本精细化管理。具体来说，BIM数据库可以整合项目的全部信息，包括但不限于设计图纸、施工计划、材料清单等，并且能够与专业的造价软件对接，自动导入工程项目中所需的人工、材料及设备的具体价格信息。基于这些详细的数据，项目团队可以编制出更加准确的项目预算文件，为价值工程分析和限额设计提供强有力的数据支持。

此外，利用BIM技术还可以提前发现潜在的设计变更可能带来的额外成本，及时调整设计方案，避免后期因频繁变更而增加不必要的开支。这种前瞻性的成本管理方式，不仅有助于提高校园景观设计的质量，还能确保项目按照既定的预算顺利完成，极大地提高了工程项目的经济效益和社会效益。因此，在现代校园景观设计中，采用BIM等先进数字技术进行经济性管理已成为一种趋势，对于推动绿色校园建设、提升教育资源配置效率等具有重要意义。

（三）可持续发展

可持续发展是指导现代校园景观设计的重要理念，它强调在满足当代需求的同时，不应损害后代满足自身需求的能力。这一原则要求设计师在设计时充分考虑环境保护、资源节约等方面的要求。

数字技术在这方面提供了有力支持。一方面，通过Web GIS和RS技术，设计师可以获得详细的地理信息和遥感数据，这些数据可以帮助设计师更好地了解校园周边的自然环境条件，合理规划绿化面积、植被种类以及水体布局，从而达到生态平衡的目的。

另一方面，AI技术可以用于减少能源消耗。例如，通过分析校园内的能耗模式，AI系统可以制定出更加合理的能源管理策略，比如自动调节空调系统的运行参数，或者在非高峰时段关闭部分照明设施，从而实现节能减排。此外，AI还可以用于预测天气变化，提前调整校园内的灌溉系统，确保水资源的有效利用。

二、数字技术在校园景观设计的应用

（一）Web GIS、RS技术在校园景观设计中的应用

Web GIS是一种基于互联网的地理信息系统，它集地图服务、空间分析工具以及数据共享功能于一体。在校园景观设计过程中，Web GIS可以帮助设计师整合并可视化大量的地理信息数据，包括但不限于地形地貌、植被分布、建筑结构、交通网络等。通过Web GIS，设计师可以轻松地访问这些数据，并对其进行综合分析，从而得出更加全面的设计方案。

例如，在规划校园绿化时，设计师可以利用Web GIS提供的土地利用图层来了解哪些区域适合种植树木，哪些地方更适合铺设草地。此外，Web GIS还能够帮助设计师分析校园内部的道路系统，优化行人和车辆的流动路径，确保校园内的交通流畅无阻。通过在线地图服务，设计师还可以邀请其他团队成员参与设计过程，共同协作完成任务，提高团队合作的效率。

RS技术，即遥感技术，是通过卫星或飞机上的传感器来收集地面物体反射或发射的电磁波信息。这些信息被转换成图像，称为遥感图像。在校园景观设计中，遥感技术的应用十分广泛。它可以用来监测植被健康状况，评估绿化覆盖率的变化趋势，甚至还可以用来研究校园微气候的变化。

通过定期获取的遥感图像，设计师可以观察到校园内植被的季节性变化，了解哪些区域的植被生长良好，哪些区域可能存在病虫害问题。这样，设计师就可以及时调整绿化方案，比如在病虫害频发的地方更换抗病性强的树种，或者在生长缓慢的地方种植易于成活的草本植物。此外，遥感技术还可以用来评估校园内不同区域的热岛强度，帮助设计师通过增加绿化面积或改变建筑布局等方式来缓解热岛效应，为师生创造更加舒适的户外环境。

（二）GPS技术在校园景观设计中的应用

首先，GPS技术为校园景观的精准定位提供了可能。在校园景观设计中，设计师需要精确掌握每一处景观元素的位置信息，以确保设计的准确性和实用性。GPS技术通过接收卫星信号，能够实时提供高精度的经纬度坐标，帮助设计师在校园内快速定位景观节点，如入口广场、雕塑小品、休息座椅等，从而确保设计方案的精确实施。此外，GPS技术还可以用于校园景观的后期维护与更新，通过记录景观元素的位置信息，方便维护人员快速定位并处理相关问题，提高维护效率。

其次，GPS技术在校园景观路径规划中发挥着重要作用。校园作为师生日常活动的重要场所，其景观路径的规划与设计直接关系到师生的出行体验。GPS技术能够结合校园地形地貌、建筑布局等因素，为设计师提供科学的路径规划建议。通过模拟分析不同路径的通行效率、安全性与景观效果，设计师可以优化校园景观路径的设计，确保路径的便捷性、舒适性与美观性。同时，GPS技术还可以用于校园导航系统的开发，为师生提供便捷的出行指引，提升校园生活的便利性。

（三）无人机技术在校园景观设计中的应用

无人机搭载高清摄像头和其他传感器，可以对校园进行全方位的航拍扫描。通过无人机拍摄的高分辨率影像，设计师能够获得详细的地形地貌信息，包括地表起伏、植被覆盖、建筑物分布等情况。这些数据对于校园景观设计至关重要，尤其是在地形较为复杂的地区，无人机技术可以提供更为精确的地形测量结果，帮助设计师更好地了解现有环境特征，从而制定出更加贴合实际的设计方案。

此外，无人机还可以用于制作三维地形模型。通过专业的三维建模软件，设计师可以从无人机拍摄的图像中提取出地面的高度信息，生成精确的三维地形图。这种三维模型不仅能够让设计师直观地看到整个校园的地形变化，还能用于模拟不同设计方案的效果，为最终的选择提供依据。

（四）VR、AR技术在校园景观设计中的应用

VR技术允许设计师在计算机上创建出高度仿真的三维环境，模拟未来的校园景观。通过佩戴VR头显设备，设计师、建筑师、校园管理人员甚至是学生，都可以身临其境地体验到设计方案所带来的效果。这种沉浸式的体验方式比传统的平面图纸展示更加直观，有助于各方更好地理解设计意图，并提出改进意见。

设计师可以在虚拟现实中自由行走，从多个角度观察校园的每一个细节，包括建筑外观、道路布局、绿化配置等。此外，VR技术还可以用来模拟不同时间段的光照条件，帮助设计师评估阴影投射、日照时间等因素对校园环境的影响，从而做出更加合理的规划。

AR技术则是将虚拟对象叠加到真实世界之上，使二者融为一体。在校园景观设计中，AR技术可以用于现场勘查，设计师可以通过智能手机或平板电脑上的AR应用程序，在现有的校园环境中预览设计方案。例如，当设计师站在校园的一角时，通过AR技术可以看到拟建的喷泉、雕塑或花坛等设施，仿佛它们已经真实存在一样。这种方式不仅简化了设计过程中的沟通，也让非专业人士更容易理解设计概念。

（五）AI技术在校园景观设计中的应用

在校园景观设计的初期阶段，AI技术可以辅助设计师进行空间布局与功能规划。通过深度学习算法，AI能够分析校园的地形地貌、建筑布局、人流密度等关键信息，预测不同设计方案对用户行为的影响，从而推荐最优的空间布局与功能配置。这不仅提高了设计的科学性与实用性，还缩短了设计周期，降低了设计成本。

在景观元素的细节设计上，AI技术同样发挥着重要作用。AI可以通过分析大量的设计案例与用户偏好，生成符合校园特色与文化底蕴的景观元素设计方案，如雕塑、喷泉、座椅等。同时，AI还可以根据环境光照、气候条件等实时数据，智能调整景观元素的材质、色彩与形态，确保景观在不同时间与天气下都能呈现出最佳效果。

此外，AI技术还可以用于提升校园景观的互动性与趣味性。通过语音识别、人脸识别等智能交互技术，AI可以识别用户的身份与需求，提供个性化的景观导览与互动体验。例如，AI可以根据用户的兴趣与偏好，推荐最适合的游览路线与景观亮点，甚至通过虚拟现实技术，让用户身临其境地体验校园景观的历史变迁与文化底蕴。

三、数字技术在校园景观管理中的应用

（一）基于传感器技术的景观设施的控制

照明是校园中最常见的用电设备之一。传统的照明控制系统往往依赖于手动开关或者定时器来控制灯的开关，这种方式不仅耗电，而且难以根据实际需求灵活调整。现在，通过在路灯和室内照明设备上安装光敏传感器和运动探测器，可以实现智能化的照明控制。当光线充足时，光敏传感器会发送信号关闭灯光；当夜晚或阴天光线不足时，运动探测器则会在检测到有人经过时自动开启灯光。这种方式不仅节约了能源，还提升了安全性。

绿化是校园景观的重要组成部分，灌溉系统则是保证植物健康生长的关键设施。传统的灌溉方式通常是通过人工设定时间来开启喷灌系统，这种方式容易造成水资源浪费。现在，通过在土壤中植入湿度传感器，可以实时监测土壤的含水量，并根据需要自动开启或关闭灌溉设备。这种方式不仅节约了宝贵的水资源，还保证了植物能够获得适量的水分供应。

（二）基于传感器的景观信息收集与管理

在校园环境监测领域，传感器技术的应用尤为关键。通过部署空气质量传感器、温湿度传感器、噪声传感器等，校园管理者能够实时监测校园内空气质量、温湿度及噪声水平等关键环境指标。这些传感器如同校园生态的“眼睛”，帮助管理者及时发现环境问题，采取相应措施予以解决。

此外，通过部署位移传感器、振动传感器、温度传感器等，校园管理者能够实时监测景观设施（如雕塑、座椅、步道、桥梁等）的安全状况与运行状态。位移与振动传感器能够感知设施的微小位移或振动，及时发现潜在的安全隐患，如地基沉降、结构松动等，为设施的维护与修复提供预警。温度传感器则能监测设施内部的温度变化，预防极端温度导致的材料老化或损坏。

四、结语

数字技术为校园景观设计和管理带来了前所未有的变革，不仅提升了设计的创新性和互动性，还促进了校园环境的智能化和可持续发展。未来，随着技术的不断进步，数字技术将在校园景观领域发挥更加重要的作用，共同塑造更加美丽、智慧、和谐的校园环境。

参考文献：

[1]刘相岚.基于数字技术的校园景观设计及管理分析[J].无线互联科技，2020（11）：53-54.

[2]李威兰.数字技术的大学景观优化实施[J].江西建材，2019（10）：66，68.

[3]徐艳芳，柳懿真，沈珍珍.数字技术介于景观设计中的应用研究[J].大众文艺，2021（1）：49-50.

[4]夏养国，刘小娟，魏闻骏.数字校园景观建设问题及提升策略：以南昌工学院为例[J].现代园艺，2023（16）：78-80.

[5]李威兰.基于数字景观技术下景观要素应用研究[J].江西建材，2019（11）：67，69.

[6]胡紫腾，柳肃.基于数字化技术的湖南大学文化景观保护研究[J].建筑与文化，2021（3）：135-136.

作者简介：

李姗，硕士，广州商学院讲师。研究方向：环境艺术设计、景观设计。