基于數(shù)字化技術(shù)的城市公園全生命期智慧管理模式初探

文·圖 ◎ 董楠楠 肖楊 張圣紅

基于數(shù)字化技術(shù)的城市公園全生命期智慧管理模式初探

文·圖 ◎ 董楠楠 肖楊 張圣紅

近30年來(lái)，中國(guó)城市尤其是大城市的規(guī)模與數(shù)量正在以前所未有的速度發(fā)展。伴隨城市化帶來(lái)的市民數(shù)量快速增長(zhǎng)以及城市空間建設(shè)密度的不斷增加，市民游憩需求呈多元化與質(zhì)量化特點(diǎn)，對(duì)于城市公園——城市最為重要的綠色基礎(chǔ)設(shè)施的管理與服務(wù)水平也提出了更高的要求。尤其是在中國(guó)城市公共治理模式轉(zhuǎn)型的當(dāng)前背景下，公園管理與服務(wù)面臨著人、財(cái)、物、事全方位的復(fù)雜性任務(wù)挑戰(zhàn)。

經(jīng)過(guò)近年的快速建設(shè)與改造，至2014年底上?，F(xiàn)有公園161座，年游客量超過(guò)2億人次，公園已成為市民群眾日常生活不可或缺的組成部分。作為中國(guó)近代公園發(fā)源地之一——上海，在城市公園中的歷史、數(shù)量、類型以及市民文化具有突出的代表意義。與公園數(shù)量、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展速度與規(guī)模形成對(duì)照的是，園林綠化管理的相關(guān)數(shù)據(jù)以及信息資料往往難以及時(shí)更新，因此直接影響了公園管理、服務(wù)與養(yǎng)護(hù)的精準(zhǔn)化與精細(xì)化。為此，需要結(jié)合當(dāng)前國(guó)際的公園管理以及城市公共管理經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步優(yōu)化現(xiàn)有的管理與服務(wù)系統(tǒng)。

全生命周期&生命周期管理

借鑒生物學(xué)生命周期思想和社會(huì)有機(jī)體理論，公園及其服務(wù)可以被視為具有生命力的公共產(chǎn)品系統(tǒng)。公園管理部門與行業(yè)服務(wù)協(xié)會(huì)有必要將管理的決策與實(shí)施從臨時(shí)性的問(wèn)題轉(zhuǎn)變?yōu)椤叭凇庇^念下的效能管治。全生命周期的概念來(lái)自于以美國(guó)為代表的基于建設(shè)項(xiàng)目各階段應(yīng)用系統(tǒng)信息集成和利用的精細(xì)化管理概念。其核心內(nèi)涵是以信息技術(shù)為手段，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目從規(guī)劃到建設(shè)運(yùn)營(yíng)完全集成和自動(dòng)化，達(dá)到生命周期內(nèi)管理的目的。

生命周期管理是一個(gè)集成的、信息驅(qū)動(dòng)的方法，由人/組織、過(guò)程/實(shí)踐和信息組成，可以廣泛地應(yīng)用于公園的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)營(yíng)維護(hù)、服務(wù)到其中構(gòu)成要素最終處理生命周期的各個(gè)方面。一些發(fā)達(dá)國(guó)家案例中（Sebastian Schulz,2015），針對(duì)全生命周期記錄的公園自然要素如植物、水、場(chǎng)地等數(shù)據(jù)庫(kù)在數(shù)字化之前早已建立。這些歷史數(shù)據(jù)的不斷更新與判讀，直接支持了公園自然要素及其設(shè)施生態(tài)效能管理與保護(hù)的決策操作，也進(jìn)一步作為養(yǎng)護(hù)與公共經(jīng)費(fèi)投入的決策依據(jù)。

例如，德國(guó)目前最先進(jìn)的公園綠地管理數(shù)據(jù)庫(kù)GRIS系統(tǒng)，正是基于公園自然生態(tài)要素的動(dòng)態(tài)發(fā)展以及社會(huì)功能的彈性更新，通過(guò)多層級(jí)的數(shù)據(jù)更新、錄入和維護(hù)，實(shí)現(xiàn)多端口的更新和統(tǒng)計(jì)分析功能，并進(jìn)一步虛擬呈現(xiàn)以及支持養(yǎng)護(hù)測(cè)算等功能（SenStadtUm Berlin, 2015）。而在社會(huì)服務(wù)產(chǎn)品方面，城市與社區(qū)智慧管理系統(tǒng)，可以將公園生命周期系統(tǒng)與周邊城市社會(huì)文化系統(tǒng)動(dòng)態(tài)發(fā)展同步加以關(guān)聯(lián)。例如，結(jié)合城市與社區(qū)的居民數(shù)據(jù)，旅游與公共游憩機(jī)構(gòu)或市民組織的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，可以即時(shí)制定和決策關(guān)于游憩場(chǎng)地（時(shí)間和空間）供給、社區(qū)文化活動(dòng)與市民交往，志愿者參與治理等城市和社區(qū)公園（尤其是新建公園）公共性社會(huì)價(jià)值的實(shí)現(xiàn)措施（黃斌全，2015）。

數(shù)字信息技術(shù)在公園全生命周期管理中的應(yīng)用領(lǐng)域

近年來(lái)，隨著智慧城市決策與管治模式的提出，以上海為代表城市，正加速進(jìn)行城市綠色基礎(chǔ)設(shè)施和重要的社會(huì)文化場(chǎng)所的公園管理服務(wù)的信息化、智能化、智慧化建設(shè)。其中基于“互動(dòng)、可決策及可預(yù)測(cè)”模式下的智慧公園建設(shè)可以成為未來(lái)公園全生命周期管理模式的重要平臺(tái)，對(duì)于公園以及城市智能化管理、節(jié)能減排、植物管理、移動(dòng)信息服務(wù)起到重要作用。本文結(jié)合以“上海公園基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)示范性研究”為代表的同濟(jì)大學(xué)數(shù)字景觀技術(shù)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室系列課題研究成果，從基礎(chǔ)信息平臺(tái)、精準(zhǔn)管理服務(wù)、保障與預(yù)警等3個(gè)方面歸納數(shù)字信息技術(shù)在公園全生命周期管理中的應(yīng)用領(lǐng)域。

三位一體：基于全生命周期的綜合數(shù)據(jù)信息平臺(tái)

目前上海市公園管理信息化還在建設(shè)中。而由于近年的公園管養(yǎng)模式的改革，對(duì)于統(tǒng)一平臺(tái)的數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)提出了更高的要求。例如管養(yǎng)分治模式下，部分公園紙面記錄文檔與數(shù)字化資料內(nèi)容格式、存取調(diào)用出現(xiàn)分離。此外，全市性公園事務(wù)管理中心、各市區(qū)綠化署、各個(gè)公園之間的數(shù)據(jù)共享與平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)需要進(jìn)一步整合。更為關(guān)鍵的是，城市數(shù)據(jù)、綠化數(shù)據(jù)與社會(huì)數(shù)據(jù)的整合，由于公園主管部門、行業(yè)條塊以及公園自身的原因，在信息化程度上差別較大。上述問(wèn)題都影響了作為全市（市區(qū)）公園全生命周期管理所需要的數(shù)據(jù)完整性與即時(shí)性（時(shí)效性）。因此，亟待基于公園環(huán)境要素構(gòu)成特點(diǎn)，建立以工程生命體、自然生命體、社會(huì)生命體3個(gè)部分的分類綜合數(shù)據(jù)信息平臺(tái)。

工程生命體 此系統(tǒng)主要包括環(huán)境與構(gòu)筑物、建筑物、標(biāo)牌管理系統(tǒng)以及非植物設(shè)施信息系統(tǒng)等要素的數(shù)據(jù)信息庫(kù)，針對(duì)這些設(shè)施本身的工程壽命與性能特點(diǎn)，統(tǒng)一建設(shè)包括地理信息系統(tǒng)和遙感影像數(shù)據(jù)庫(kù)在內(nèi)的空間信息平臺(tái)，還應(yīng)將分散存錄的各公園管理文獻(xiàn)如文檔資料、工程檔案、資產(chǎn)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、歷史文獻(xiàn)（包括大事記、造園史、節(jié)事活動(dòng)等）等加以統(tǒng)一信息化存檔管理。

自然生命體 此系統(tǒng)主要包括動(dòng)植物及其棲生環(huán)境中重要的水、土壤等自然環(huán)境以及人工溫室環(huán)境等的數(shù)據(jù)信息庫(kù)。該系統(tǒng)的內(nèi)容主要是根據(jù)公園的環(huán)境和動(dòng)植物生長(zhǎng)、棲息的規(guī)律，進(jìn)一步明確其養(yǎng)護(hù)的動(dòng)態(tài)工作管理要求，建立包括動(dòng)植物信息的空間模型及其空間點(diǎn)屬性特征的空間數(shù)據(jù)庫(kù)（如分類、編碼、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫(kù)表），利用航空遙感和衛(wèi)星遙感等技術(shù)結(jié)合公園的GIS平臺(tái)，結(jié)合移動(dòng)數(shù)據(jù)信息采集與巡查系統(tǒng)，完成分區(qū)、分類別的自然要素生命期跟蹤監(jiān)管與保護(hù)。

社會(huì)生命體 此系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息庫(kù)，結(jié)合社區(qū)人口數(shù)據(jù)、志愿者數(shù)據(jù)、城市交通與相關(guān)社會(huì)文化活動(dòng)動(dòng)態(tài)信息庫(kù)，重點(diǎn)建立公園公共性社會(huì)文化活動(dòng)與周邊社區(qū)及城市重大節(jié)事的信息共享平臺(tái)，在充分遵循公園分級(jí)分類管理體系的原則下，即時(shí)動(dòng)態(tài)更新各個(gè)公園內(nèi)的社會(huì)人群數(shù)量、密度、使用活動(dòng)、社會(huì)矛盾與解決等日常公園空間的社會(huì)文化生命力信息。

精準(zhǔn)管理與服務(wù)：基于全生命周期的公園運(yùn)營(yíng)模式

隨著中國(guó)城市管理與公共景觀管理社會(huì)化管治趨勢(shì)，上海市公園事務(wù)呈現(xiàn)出管理與服務(wù)雙重維度上的精細(xì)化趨勢(shì)。在宏觀尺度上，通過(guò)相關(guān)上位法規(guī)與政策進(jìn)行分解、細(xì)化，制定科學(xué)的業(yè)務(wù)管理流程，利用現(xiàn)代化信息管理技術(shù)，對(duì)公園空間使用及各類新建和改造活動(dòng)進(jìn)行控制、引導(dǎo)和監(jiān)督，促進(jìn)公園與城市空間在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)環(huán)境方面的協(xié)同發(fā)展。在微觀尺度上，結(jié)合工程、自然、社會(huì)三大生命體系統(tǒng)的生命力數(shù)據(jù)確定公園各養(yǎng)護(hù)管理內(nèi)容的決策框架。尤其關(guān)鍵的是，在公園管理與服務(wù)的精準(zhǔn)化目標(biāo)實(shí)現(xiàn)中，有必要整合多方管理部門、企業(yè)、行業(yè)服務(wù)甚至其他相關(guān)市民團(tuán)體的介入，而對(duì)于公園各決策論證與選擇的過(guò)程中，需要極大地依賴于多元主體針對(duì)上述三大生命體系統(tǒng)的綜合分析與協(xié)商。例如基于季節(jié)和時(shí)間的公園植物生命力特點(diǎn)、周邊居民日常起居的社會(huì)生命力特點(diǎn)、特定場(chǎng)地的設(shè)施與建構(gòu)筑物生命力狀況，共同決定了公園公共服務(wù)水平與質(zhì)量的高低。

尤其是在當(dāng)前城市人口老齡化及其公園游憩承載量過(guò)高的背景下，城市公園空間往往在時(shí)間和空間上分配不合理，容易引起日益多樣化的市民游憩人群矛盾，甚至導(dǎo)致一些不必要的社會(huì)負(fù)面影響。因此基于不同生命體系統(tǒng)的透明化公共服務(wù)信息平臺(tái)，對(duì)于游客引導(dǎo)和服務(wù)延伸至關(guān)重要。

近年來(lái)隨著互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，以公園網(wǎng)、公園花訊、公園APP等為代表的一系列行業(yè)和官方在線媒體相繼建成以及市民和部分企業(yè)自發(fā)建設(shè)的在線游園社交媒體，大大促進(jìn)了廣大市民理解公園中的動(dòng)植物生命系統(tǒng)、特色季節(jié)公園文化活動(dòng)，甚至具有歷史文化特色的建筑與工程設(shè)施。這一定程度上有利于游客需求與矛盾的引導(dǎo)和時(shí)空行為的疏解。值得一提的是，隨著公園日益成為城市公共文化體驗(yàn)的一部分，上述公園生命力系統(tǒng)數(shù)據(jù)平臺(tái)的精細(xì)化管理，有利于公園向社會(huì)開放和共享公共資源。例如結(jié)合移動(dòng)導(dǎo)覽和遠(yuǎn)程信息支持，可以建立以公園為核心的更加廣泛的科學(xué)研究、科普教育、公共文化活動(dòng)合作甚至于風(fēng)景園林相關(guān)的專業(yè)人才培養(yǎng)。尤其是在此平臺(tái)上結(jié)合高校及研究單位開發(fā)三維可視化、視景仿真、數(shù)字動(dòng)畫生成，構(gòu)建公園虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，運(yùn)用于公園生命周期的各個(gè)環(huán)節(jié)之中。另外，公園可以通過(guò)實(shí)現(xiàn)公園生態(tài)景觀、景區(qū)輔助設(shè)計(jì)與虛擬展示，設(shè)置漫游路線和交互操作，為園區(qū)的園林規(guī)劃設(shè)計(jì)、宣傳展示、運(yùn)營(yíng)和技術(shù)推廣等構(gòu)建一體化解決方案，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)公園資源管理數(shù)據(jù)的數(shù)字化和為游客服務(wù)的泛在化建設(shè)目標(biāo)。

圖片說(shuō)明

預(yù)警與保障：基于全生命周期的公園安全監(jiān)測(cè)

以物聯(lián)網(wǎng)、綜合應(yīng)用光纖、WIFI、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、3G等多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段為公園智能監(jiān)測(cè)管理體系，可以通過(guò)各種信息綜合分析與應(yīng)用，提升園林運(yùn)營(yíng)、監(jiān)測(cè)、管理和服務(wù)的高度自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)花草樹木、設(shè)施、游客、車輛、景點(diǎn)、路線、卡口等多類信息的全方位實(shí)時(shí)感知。隨著近年城市信息化建設(shè)形成全園區(qū)的多網(wǎng)絡(luò)全覆蓋，為公園多元網(wǎng)絡(luò)體系的生命周期管理提供全面的數(shù)據(jù)信息支持?；跀?shù)據(jù)信息互通互聯(lián)，構(gòu)建涵蓋園區(qū)管理、園區(qū)票務(wù)、園區(qū)活動(dòng)、園區(qū)安全、應(yīng)急指揮等各項(xiàng)工作的綜合管理決策和指揮調(diào)度平臺(tái)，為園林的生命周期科學(xué)管理提供信息化支撐平臺(tái)。在此基礎(chǔ)上，綜合應(yīng)用大屏展示、網(wǎng)站宣傳、呼叫中心、手機(jī)導(dǎo)游、交互終端等多種服務(wù)方式，構(gòu)建智能化、網(wǎng)絡(luò)化、便捷化的交互實(shí)時(shí)安保系統(tǒng)?；谌芷诮⒌陌脖Ｂ?lián)動(dòng)中心，可以對(duì)于上述三大生命系統(tǒng)做到實(shí)時(shí)信息互動(dòng)，在任何區(qū)域，通過(guò)Pad、監(jiān)控室大屏幕或手機(jī)等終端進(jìn)行24小時(shí)的公園巡視，監(jiān)測(cè)公園每一個(gè)角落的生命力要素，使全生命周期中的運(yùn)營(yíng)維護(hù)大大簡(jiǎn)化，并且更加高效安全。

值得一提的是，近年對(duì)于公園歷史文化保護(hù)以及生態(tài)環(huán)境的保護(hù)意識(shí)逐步增強(qiáng)。因此需要密切結(jié)合基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)和信息化管理平臺(tái)對(duì)于具有敏感性特點(diǎn)的生命體系統(tǒng)或重點(diǎn)要素，如歷史建筑或設(shè)施（假山、亭廊設(shè)施等）、古樹名木、珍惜物種、人流集中場(chǎng)地或?yàn)?zāi)害性氣候條件下的環(huán)境安全保障加以關(guān)注。借助固定監(jiān)測(cè)站點(diǎn)和巡護(hù)雙重維度采集，結(jié)合歷史文物、遺產(chǎn)資源、生態(tài)環(huán)境、動(dòng)植物、人群、交通、災(zāi)害性氣候等公園數(shù)據(jù)，設(shè)置不同的監(jiān)測(cè)與保障等級(jí)，實(shí)現(xiàn)包括日常性監(jiān)測(cè)保障、重點(diǎn)性監(jiān)測(cè)保障、重大極端條件（如災(zāi)害氣候或大規(guī)模人流）下的預(yù)警保障等三級(jí)安全保障與自動(dòng)預(yù)警系統(tǒng)，便于管理部門提前制定預(yù)案和即時(shí)處理突發(fā)狀況，從而保障公園生命周期的持久性。

董楠楠 同濟(jì)大學(xué)建筑與城市規(guī)劃學(xué)院景觀學(xué)系，博士，副教授，研究方向?yàn)榛谏鐣?huì)學(xué)維度的風(fēng)景園林規(guī)劃設(shè)計(jì)與公園社會(huì)化管理服務(wù)。

肖 楊 博士，同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院，講師。

張圣紅 上海怡仁景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)有限公司，景觀設(shè)計(jì)師。