智慧城市背景下的数字化园林景观设计

孙 德

（济南市济阳区城市公用事业发展中心，山东 济南 250000）

智慧城市是一种集信息化、智能化、可持续发展为一体的城市运行模式。它以人为本、以科技为支撑，同时注重环境保护和社会经济发展，旨在提供更加便捷、安全、高效、宜居的城市生活。

在这个背景下，园林景观设计作为城市绿化系统的核心和组成部分，不仅改变了城市的管理方式，也对城市的建设提出了新的要求[1]。智慧城市中的园林景观设计需要适应新的科技环境和社会需求，充分利用信息技术和智能化手段，以实现更加高效、智能的城市管理和服务。

数字化园林景观设计是一种利用信息技术和数字技术进行园林景观设计与规划的方法。它可以通过模拟和分析自然环境与人类活动，优化园林景观的空间布局、生态保护、文化传承等方面，提高城市的绿化水平、环境质量和生态保护能力[2]。同时，数字化园林景观设计还可以通过智能化手段实现城市管理的智能化和精细化，提高城市管理的效率和服务质量。

因此，开展此方面内容的研究具有重要的现实意义和理论价值。此项工作可以带动城市的发展，推动信息技术在城市管理中的应用和发展。

1 智慧城市背景下的数字化园林景观设计

1.1 确定数字化园林景观设计目标

在智慧城市背景下，聚焦数字化园林前期规划设计阶段的方法及流程，确定数字化景观的设计逻辑，如图1 所示。

图1 数字化园林景观设计逻辑

基于上述逻辑，明确数字化园林景观设计的目标。按照绿地类型、功能等确定景观目标，如表1 所示。

表1 数字化园林景观目标分析

表1 中，根据相关标准，功能通常可划分为8 个类型，分别为：A 代表美化景观；B 代表日常娱乐健身；C 代表观光休闲；D 代表多样性维持；E 代表灾害防治；F 代表应急避险；G 代表苗木供给；H 代表改善环境质量。表1 中目标又可划分为：I 类地形目标、II 类环境目标、III 类空间目标、IV 人文经济目标。结合表1 中的内容确定数字化园林景观的设计目标。

1.2 数字化园林景观功能分区

对数字化园林景观功能的划分，需要结合立地环境分析内容，具体包括：

前期数据采集。采集场地的自然与人文信息，其中可量化的要素为：场地面积、道路交通、地形地貌、气候水文情况、植被种类及分布情况等[3]。其中，人文信息主要是指历史遗址、民俗风情、文化作品、地方社会经济特点和群体信息等。

环境分析。明确场地区位、面积与周围环境之间的关系，场地内外道路交通情况。

自然环境分析。明确高程、坡度、坡向以及气候条件类型。

在分析的过程中，确定场地与周围环境之间存在的区域性关联，并构建场地内外交通路网与空间布局，以此为功能分区提供可靠依据，如图2 所示。

图2 基于立地环境分析的数字化园林景观功能分区

1.3 基于坡向分析建立园林植物光影空间

将数字化园林景观设计中的坡度分析作为重点内容，结合设计意图确定工程措施、植物措施等[4-5]。表2 中记录了不同坡度系数与对应园林景观护坡措施。

表2 不同坡度系数与对应园林景观护坡措施

可结合夹角所处区间得出坡向。在具体设计中，连接Mesh 运算器，获取地形曲面→连接Triangulate 运算器→连接Mash Expode 运算器→连接Face Normals 运算器→连接Project运算器→连接Angle 运算器，同时连接Z 轴→连接Degrees 运算器，同时将坡向区间转变为数学领域中的等差数列形式→连接Find Domain 运算器→连接Member Index 运算器→连接Explode Tree 运算器→连接List Item运算器→连接Mesh Join 运算器→连接Mesh Colours 运算器，同时连接Colour Swatch[6-7]。对于场地空间条件充足，地形变化较为复杂的区域，在进行坡向的分析后，结合得到的结果选择不同习性的植物。例如，若坡度变化为68.5°～246.5°，则属于阳坡或半阳坡，可选择喜阳植物种植；若坡度变化为0～68.5°或246.5°～360°，则属于阴坡或半阴坡，可选择喜阴植物种植。

2 数字化园林建设案例分析

智慧城市背景下的数字化园林景观设计的研究背景可以追溯到信息技术的飞速发展，以及城市从传统城市向智慧城市的转变。此项工作，不仅拓宽了园林景观设计的视野，也为园林景观设计提供了新的手段和方法。同时，也促进了信息技术在城市管理中的应用和发展。为深化此方面内容的设计，本文将以某地区数字化园林为例，进行景观设计的实践论述。

2.1 数字化园林中主要景观节点划分与道路规划

根据数字化园林整体布局以及实际情况，采用俯视图的方式，进行园林中主要建筑物所在位置的标注[8]。如图3 所示。

图3 数字化园林整体布局与空间中主要建筑物、节点的标注

图3 中，1～14 分别为：景观湖、观景平台、林荫大道、疏林景观、木平台、阳光疏林草地、河滨缓坡景观带、景观桥、卸货区、大巴车停车位、草坪、停车场、卸货区、机动车及非机动车停车带。

从图中可以看到，此园林中的主要景观为“1（景观湖）”，可以在设计中，将“1”作为主节点。在此基础上，“6”“7”“11”为3 个景观小节点，在整个园林中主要起到丰富景观的作用，游客可以采用乘坐大巴、观光车等方式，进行园林景观的欣赏，在此过程中，游客会先看到以“1”为代表的大景观，在经过观光线时，会经过各个景观小节点。

为提高数字化园林景观整体的观赏性，可以在完成对景观的初步局部与节点规划设计后，根据园林中不同景观的位置与对应位置所在空间的坡度，采用回避斜坡区、陡坡区等方式，进行景观道路的设计。在此基础上，根据场地规划情况，对景观所在区域内的车行道、人行道进行组织划分，通过此种方式，实现区域内的“人”“车”分流，避免景观冲突等现象的发生。

2.2 景观内水景设计

采用高程分析的方式，对数字化园林景观的场地进行综合分析，发现目前场地内的整体地形高度差为7 m。以此为依据，使用Grasshopper 软件，进行场地中的水景模拟。模拟后发现园林场地内呈现“两侧低、中间高”的现象，整体连通性较差，尤其在雨水充沛的季节，十分容易出现雨水倒灌景观的风险。为确保景观具有较强的连续性，避免场地内景观被淹没，可以采用将低洼地势抬高、平整中间高地、以水景作为整体景观连接的方式，增强场地整体的连续性，使景观环境设计符合或达到标准。

2.3 景观植被种植

在上述内容的基础上，为满足数字化园林景观设计的绿化需求，应进行景观植被种植的优化设计，选择植物品种时，需要考虑其耐寒性、耐旱性、耐病虫害能力等因素，以确保其能够在特定环境中良好生长。根据植物的高度和形态特点，合理组织植物的高低错落，以营造层次感和景观效果。通常将较高的乔木或大型灌木放置在背景或中心位置，而较低的花卉或地被植物放置在前景或边缘位置。根据不同植物的花色、叶色和果实颜色，进行合理的搭配和组合，创造出丰富多样的色彩对比，增加园林的视觉吸引力。在此基础上，选择具有良好的生态价值和环境友好的植物品种，减少对水源和化学农药的依赖，倡导自然生态环境的保护。遵循植物的生长特点和发展规律，合理安排植物的栽植密度、株行间距和位置布局。考虑植物的成长速度、空间占用和相互之间的竞争关系。

园林设计中要有长远的眼光，考虑植物的成型和成熟后的景观效果，选择适当的植物，确保其在未来多年内仍能保持美观和协调的状态；选择维护较为简单、易护理的植物品种，以减少园林的维护工作和成本。同时，在种植时要考虑植物的适当管理和修剪要求。在具体工作中，可根据实际情况来调整优化。

为实现对园林、景观、植被等各项事务的规范化管理，借助现代化技术，建立数字化景观的智慧管理平台，结合智能控制系统、无线通信装置、传感器等，深化园林景观管理，全面提升管理工作效率。

3 结语

在智慧城市背景下，数字化园林景观设计的研究具有深远的意义。通过将先进的信息技术和智能化手段应用于园林景观设计，能够更好地满足城市居民的需求，提高城市管理的效率和服务质量，推动城市的可持续发展。同时，数字化园林景观设计也能够促进信息技术在城市管理中的应用和发展，为智慧城市的构建提供有力的支持。

在未来的研究中，随着科技的不断发展，数字化园林景观设计将会更加深入地应用到城市建设中，为城市的发展提供更加智能、高效、环保的解决方案。技术人员也将继续探索数字化园林景观设计的理论和实践，结合最新的科技和社会需求，不断创新和优化设计方法，为构建更加宜居、高效、环保的智慧城市贡献力量。

总之，智慧城市背景下的数字化园林景观设计的研究，是一个充满挑战和机遇的领域。我们期待未来有更多的学者和研究人员加入这个领域，共同推动城市管理的智能化和精细化，为城市的可持续发展贡献力量。