人工智能在現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)中的運(yùn)用探究

史 晨

鄭州市市政工程勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院

1 前言

現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)手段因現(xiàn)代文明發(fā)展而日漸豐富化。同時(shí)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)及科技的穩(wěn)健發(fā)展，使得人們對(duì)現(xiàn)代城市景觀園林建設(shè)要求也隨之日漸提高。而現(xiàn)階段現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)中，因設(shè)計(jì)理念落后、設(shè)計(jì)方案與現(xiàn)實(shí)出入等問(wèn)題的制約，不利于提高現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率，進(jìn)而無(wú)法滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)精神、娛樂(lè)等需求。因此，現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)中，加強(qiáng)現(xiàn)代前沿人工智能技術(shù)應(yīng)用尤為重要。

2 人工智能、現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)概念及兩者內(nèi)在關(guān)系概述

2.1 人工智能、現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)概念

所謂“人工智能”，指的是建立在研究人類行為規(guī)律和思維方式的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)通過(guò)計(jì)算機(jī)替代人類生產(chǎn)生活勞動(dòng)的綜合技術(shù)[1]。截止今日，人類在人工智能技術(shù)上的研究，并未真正意義上實(shí)現(xiàn)智能，即無(wú)法實(shí)現(xiàn)與人腦一樣進(jìn)行獨(dú)立思考和分析，而是需要建立在人工支持的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)智能。但是經(jīng)歷半個(gè)世紀(jì)的研究，人工智能技術(shù)廣泛應(yīng)用在社會(huì)各領(lǐng)域中，如無(wú)人機(jī)、自動(dòng)化生產(chǎn)線等。不可否認(rèn)的是人工智能技術(shù)的推廣應(yīng)用，為創(chuàng)造美好生活提供了可能性。現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)指的是設(shè)計(jì)者對(duì)城市某個(gè)制定地區(qū)通過(guò)藝術(shù)思維和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)相結(jié)合方式進(jìn)行人為改造，最終營(yíng)造出一個(gè)人與自然和諧相處、環(huán)境優(yōu)美的城市氛圍[2]?；趦?nèi)容角度而言，現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)主要包括植物造景、空間營(yíng)造、公共設(shè)施、水體造景等。

2.2 現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)和人工智能之間的內(nèi)在關(guān)系分析

人工智能技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用，可有效解決現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)中的諸多問(wèn)題。如現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)過(guò)程中，牽涉的技術(shù)問(wèn)題，對(duì)于知識(shí)儲(chǔ)量不足的技術(shù)人員而言，問(wèn)題難以高效解決[3]。但利用人工智能技術(shù)，可以很好地解決類似問(wèn)題。同時(shí)，現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)時(shí)，人工智能技術(shù)的應(yīng)用，還可以幫助人們?nèi)谌氲江h(huán)境中。如智能化照明，除了有助于人們規(guī)避光污染，還可以幫助人們與自然和諧相處，并在緩解人們心理壓力等方面具有一定的積極作用[4]。除此之外，現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)中，大部分以綠植和公共設(shè)施為主。而人工智能化的景觀園林，則可以實(shí)現(xiàn)資源共享等，并與當(dāng)?shù)厝宋牡认噍o相成，實(shí)現(xiàn)多種效益有機(jī)結(jié)合提升[5]。

3 現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)中的主要問(wèn)題分析

現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)近些年來(lái)雖出現(xiàn)了工程技術(shù)和藝術(shù)思維碰撞產(chǎn)生的創(chuàng)意火花，但是在此過(guò)程中，因主客觀因素制約，出現(xiàn)了一些問(wèn)題，具體內(nèi)容如下。

3.1 缺乏先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念

我國(guó)現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)中，主要以經(jīng)驗(yàn)借鑒和效仿為主，缺乏創(chuàng)新意識(shí)、個(gè)性化意識(shí)、環(huán)保理念等。而當(dāng)前我國(guó)提倡綠色經(jīng)濟(jì)，即在不污染環(huán)境的基礎(chǔ)上發(fā)展經(jīng)濟(jì)，以此謀求人類的可持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，我國(guó)不同城市有著不同的文化、并具備不同的人文特點(diǎn)，均需要在城市景觀園林設(shè)計(jì)中體現(xiàn)出來(lái)。而實(shí)際情況是現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師尚未引起重視，造成設(shè)計(jì)成果同質(zhì)化嚴(yán)重。

3.2 技術(shù)水平有待提高

現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)是藝術(shù)和工程技術(shù)相結(jié)合領(lǐng)域，其牽涉多個(gè)專業(yè)，如植物學(xué)、計(jì)算機(jī)專業(yè)、節(jié)能技術(shù)等，意味著景觀園林設(shè)計(jì)從業(yè)人員需具備多專業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)和技能，才能在景觀園林設(shè)計(jì)中高質(zhì)高效完成任務(wù)。而現(xiàn)實(shí)情況是當(dāng)前園林景觀設(shè)計(jì)人員嚴(yán)重缺乏多專業(yè)知識(shí)和技能，進(jìn)而影響景觀園林設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率的提高[6]。除此之外，當(dāng)前景觀園林施工技術(shù)處于停滯不前狀態(tài)中，大量?jī)?yōu)質(zhì)設(shè)計(jì)方案制定之后，因施工技術(shù)水平有待提高制約，無(wú)法貫徹落實(shí)到具體行動(dòng)中，進(jìn)而影響現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)的進(jìn)一步發(fā)展。

3.3 設(shè)計(jì)方案與現(xiàn)實(shí)情況有出入

基于本質(zhì)角度而言，現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)人員對(duì)生活環(huán)境的設(shè)計(jì)。而不同地區(qū)的人群有著不同的生活環(huán)境，并且不同地區(qū)的氣候、人文、濕度等元素也是不盡相同，意味著景觀園林設(shè)計(jì)過(guò)程中，有必要立足于地區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，才能保證景觀園林設(shè)計(jì)與現(xiàn)實(shí)相符。許多景觀園林設(shè)計(jì)雖在人力等資源方面大量投入，但是設(shè)計(jì)最終方案并不如意。之所以如此，是因?yàn)樵O(shè)計(jì)過(guò)程中，因數(shù)據(jù)收集不全面、無(wú)法整體立足于城市實(shí)際情況，最終影響景觀園林設(shè)計(jì)方案質(zhì)量。

4 人工智能在現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)中的具體運(yùn)用分析

4.1 現(xiàn)代景觀園林智能照明設(shè)計(jì)

以往景觀園林設(shè)計(jì)主要以功能性照明、調(diào)節(jié)氣氛為主，缺乏互動(dòng)性、可變性等。而人工智能技術(shù)的運(yùn)用，則可以讓燈光設(shè)計(jì)產(chǎn)生新型視覺(jué)體驗(yàn)。智能感應(yīng)系統(tǒng)可通過(guò)感知環(huán)境，適當(dāng)調(diào)整燈光顏色、強(qiáng)度等，從而讓燈光具有互動(dòng)性和可變性，進(jìn)而可以借助燈光構(gòu)建一個(gè)互動(dòng)式景觀園林環(huán)境，讓游歷景觀園林的人們可釋放情緒，充分發(fā)揮景觀園林既有作用。具體來(lái)說(shuō)，人工智能在現(xiàn)代景觀園林照明設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，包括如下幾個(gè)方面：一是加強(qiáng)經(jīng)緯度控制儀器及時(shí)間控制儀器應(yīng)用，即可結(jié)合地區(qū)經(jīng)緯度變化，準(zhǔn)確估測(cè)時(shí)間變化，從而以此為依據(jù)，進(jìn)行智能控制現(xiàn)代景觀園林照明。二是加強(qiáng)應(yīng)用GPRS 無(wú)線景觀照明遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備應(yīng)用，在該監(jiān)控設(shè)備的支持下，即可實(shí)時(shí)掌握現(xiàn)代景觀園林中各照明燈具運(yùn)行相關(guān)數(shù)據(jù)，后通過(guò)綜合分析數(shù)據(jù)，即可明確照明燈具用電功率、遙測(cè)設(shè)備等運(yùn)行情況。同時(shí)，相關(guān)人員可依據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行故障分析，保證現(xiàn)代景觀園林照明系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。三是加強(qiáng)應(yīng)用半導(dǎo)體景觀照明；半導(dǎo)體景觀照明系統(tǒng)最大優(yōu)勢(shì)集中體現(xiàn)在運(yùn)行中可結(jié)合燈具照明相關(guān)信息，合理調(diào)整照明時(shí)間、亮度等，一方面滿足了現(xiàn)代景觀園林照明需求；另一方面最大限度節(jié)約了電力資源。另外，半導(dǎo)體景觀照明系統(tǒng)采用分層控制模式，其最大優(yōu)勢(shì)在于可結(jié)合景觀園林照明實(shí)際需求、照明區(qū)域亮度變化情況，智能監(jiān)控照明系統(tǒng)運(yùn)行。

4.2 現(xiàn)代景觀園林中水景智能設(shè)計(jì)

水景作為現(xiàn)代景觀園林中的重要內(nèi)容之一，作為整個(gè)現(xiàn)代景觀園林微生態(tài)系統(tǒng)的核心，其設(shè)計(jì)效果直接影響整個(gè)現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)效果。而傳統(tǒng)模式下的水景設(shè)計(jì)主要以假山為主，以流動(dòng)性差的水流為輔，這種設(shè)計(jì)方式雖可以暫時(shí)性產(chǎn)生良好的視覺(jué)效果，但是鑒于這種設(shè)計(jì)方式缺乏可循環(huán)性和活力，外加后期維護(hù)成本較高，造成這種設(shè)計(jì)模式缺乏經(jīng)濟(jì)性。之所以如此，是因?yàn)閭鹘y(tǒng)設(shè)計(jì)方式缺乏數(shù)據(jù)支持，并受制于施工技術(shù)水平不足因素。而人工智能技術(shù)的有效運(yùn)用，設(shè)計(jì)人員則可以在智能感應(yīng)技術(shù)的支持下，建造音樂(lè)噴泉、光影水池、智能雨水收集系統(tǒng)等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)水景可持續(xù)循環(huán)系統(tǒng)，構(gòu)建出一個(gè)具有生命力生態(tài)系統(tǒng)，有助于產(chǎn)生良好地水景效果，進(jìn)而有助于整體提升景觀園林設(shè)計(jì)質(zhì)量。

4.3 現(xiàn)代景觀園林智能噴灌設(shè)計(jì)

現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)中，噴灌設(shè)計(jì)是重要組成部分，其與現(xiàn)代景觀園林既有作用的發(fā)揮息息相關(guān)。人工智能應(yīng)用在噴灌設(shè)計(jì)中，即可實(shí)現(xiàn)噴灌智能控制。首先，現(xiàn)代景觀園林范圍內(nèi)需科學(xué)合理安裝攝像頭，用于監(jiān)控整個(gè)景觀園林系統(tǒng)，并拍攝土壤表層圖片。鑒于土壤顏色會(huì)因濕度變化發(fā)生相應(yīng)的變化，可采用圖像識(shí)別技術(shù)，科學(xué)識(shí)別圖片顏色變化，進(jìn)而科學(xué)確定土壤濕度情況。其次，上述操作獲取土壤濕度數(shù)據(jù)之后，需借助計(jì)算機(jī)相關(guān)軟件進(jìn)行科學(xué)分析土壤濕度數(shù)據(jù)，明確土壤具體含水量。同時(shí)，參照現(xiàn)代景觀園林中土壤含水量標(biāo)準(zhǔn)，智能控制噴灌系統(tǒng)。而噴灌系統(tǒng)的智能關(guān)閉，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，是通過(guò)攝像頭按照預(yù)設(shè)時(shí)間間隔進(jìn)行拍照，以此獲取不同時(shí)刻土壤圖像，隨后相關(guān)技術(shù)人員運(yùn)用相關(guān)計(jì)算機(jī)軟件和技術(shù)，分析現(xiàn)代景觀園林土壤含水量，最終確定噴灌量。除此之外，為了方便相關(guān)技術(shù)人員操作，土壤含水量信息通常顯示在控制臺(tái)的界面上。同時(shí)，現(xiàn)代景觀園林智能噴灌系統(tǒng)具有較強(qiáng)的兼容性，還可以進(jìn)行手動(dòng)控制，極大地提高了噴灌靈活性、可靠性。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，現(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)中因設(shè)計(jì)理念滯后等因素的制約，造成其無(wú)法滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的精神需求?，F(xiàn)代景觀園林設(shè)計(jì)中，加強(qiáng)人工智能運(yùn)用成為了提高設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率的有效途徑，也是當(dāng)前景觀園林設(shè)計(jì)主要發(fā)展方向。因此，相關(guān)人員有必要加強(qiáng)人工智能和景觀園林設(shè)計(jì)相結(jié)合的研究，以期更好地發(fā)揮人工智能技術(shù)應(yīng)用價(jià)值，全面提高景觀園林設(shè)計(jì)質(zhì)量和效率。