孔志紅，蘇以江，陳驍強(qiáng)

貴陽阿哈湖國家濕地公園智慧公園建設(shè)初探

孔志紅1，蘇以江1，陳驍強(qiáng)2

（1.貴陽阿哈湖國家公園管理處，貴州 貴陽 550007；2.上海棲星生態(tài)環(huán)境咨詢有限公司，上海 200433）

濕地是地球上一種重要的生態(tài)系統(tǒng)，具有強(qiáng)大的生態(tài)凈化作用，有著“地球之腎”的美名。濕地公園是集生態(tài)保護(hù)、觀光休閑、科普教育、濕地研究等功能為一體的典型生態(tài)型公園，也是解決濕地保護(hù)與開發(fā)矛盾的重要途徑。截至2017年底，國家林業(yè)和草原局已批建了900處試點(diǎn)國家濕地公園。在經(jīng)濟(jì)技術(shù)快速發(fā)展以及國家建設(shè)智慧城市的背景下，國家濕地公園的智慧化建設(shè)越來越重要。構(gòu)建智慧公園體系，既能夠有效地保護(hù)濕地，同時(shí)還能更好地宣傳和利用濕地資源。以貴陽阿哈湖國家濕地公園為例，分析了智慧公園建設(shè)的目標(biāo)和需求，提出了貴陽阿哈湖國家濕地公園智慧公園建設(shè)的頂層設(shè)計(jì)方案和智慧應(yīng)用場景，為國家濕地公園的智慧公園建設(shè)提供思路和參考。

國家濕地公園；智慧公園；智慧體系；傳感網(wǎng)絡(luò)

1 智慧公園的概念與核心

在智慧城市概念提出之后，各個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域涌現(xiàn)了一系列智慧體系建設(shè)，如智慧景區(qū)、智慧旅游、智慧校園等，有些在空間上屬于智慧城市的范疇，有些是基于行業(yè)領(lǐng)域的智慧體系。不論是哪種智慧體系，“智慧”的概念與方法是一致的，即“智慧城市=物聯(lián)網(wǎng)+互聯(lián)網(wǎng)”[1]。智慧公園是智慧城市發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，是復(fù)雜的系統(tǒng)工程，既需要利用物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算技術(shù)、“3S”等技術(shù)，又需要集成信息技術(shù)和科學(xué)的管理理論[2]，對(duì)公園的日常管理和游客游憩服務(wù)全過程進(jìn)行數(shù)字化表達(dá)、智能化控制和管理、泛在化服務(wù)[3]。智慧公園作為智慧城市的分支，也是通過對(duì)新興信息技術(shù)的運(yùn)用，提升國家公園智慧化建設(shè)[4]，“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略的提出,為公園的建設(shè)管理帶來了新的發(fā)展理念和機(jī)遇[5]。

智慧公園建設(shè)的核心目標(biāo)是應(yīng)用各種智能化技術(shù)手段、配套制度，為公園管理方、游客提供智慧化的服務(wù)，達(dá)到濕地保護(hù)和合理利用的目標(biāo)。

2 濕地公園開展智慧公園建設(shè)的目標(biāo)

濕地公園開展智慧公園建設(shè)，首先要明確智慧體系建設(shè)的方向。自2018-01-01起實(shí)施的《國家濕地公園管理辦法》中指出國家濕地公園的建設(shè)和管理應(yīng)當(dāng)遵循“全面保護(hù)、科學(xué)修復(fù)、合理利用、持續(xù)發(fā)展”的方針。國家濕地公園應(yīng)當(dāng)設(shè)置宣教設(shè)施，建立和完善解說系統(tǒng)，宣傳濕地功能和價(jià)值，普及濕地知識(shí)，提高公眾濕地保護(hù)意識(shí)。國家濕地公園管理機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)定期組織開展?jié)竦刭Y源調(diào)查和動(dòng)態(tài)監(jiān)測，建立檔案，并根據(jù)監(jiān)測情況釆取相應(yīng)的保護(hù)管理措施。

綜上所述，國家濕地公園智慧公園的設(shè)計(jì)和建設(shè)也要圍繞濕地保護(hù)、濕地資源調(diào)查與動(dòng)態(tài)監(jiān)測、建立檔案、科普宣教、濕地的合理利用等幾個(gè)方面開展。

3 阿哈湖智慧公園的需求梳理

根據(jù)智慧公園的服務(wù)對(duì)象（公園管理、公園游客），梳理了阿哈湖國家濕地公園智慧化的詳細(xì)需求，從智慧化的公園管理、全面的生態(tài)環(huán)境監(jiān)管、公園一張圖與數(shù)據(jù)可視化、公園信息獲取、公園交互體驗(yàn)、活動(dòng)參與幾方面列舉了智慧應(yīng)用需求，具體如表1與表2所示?；谝陨显敿?xì)需求分析，阿哈湖國家濕地公園典型的智慧應(yīng)用場景如下。

公園生物多樣性監(jiān)測、保護(hù)、共享。通過典型物種視頻監(jiān)控（如鳥類），提取優(yōu)質(zhì)視頻段，發(fā)布到網(wǎng)站、公眾號(hào)、微博、戶外多媒體設(shè)施（LED大屏幕等）。游客通過移動(dòng)端生物辭典、自然探索、科普之旅等模塊，采用物種識(shí)別、生成分享卡片、導(dǎo)覽等方式，加強(qiáng)科普教育與游客參與度。公園管理方專業(yè)人員或第三方生物多樣性觀測機(jī)構(gòu)通過管理APP采集動(dòng)植物物種信息（通過樣方、樣點(diǎn)、樣線），上傳至平臺(tái)，完成長時(shí)間的觀測記錄。

游客安全/行為監(jiān)管?；跐竦毓珗@內(nèi)小車河道沿岸的視頻監(jiān)控（白天/夜晚），設(shè)定不同的視頻監(jiān)控規(guī)則，如視頻監(jiān)控發(fā)現(xiàn)有游客游泳或者游客釣魚（進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域），自動(dòng)觸發(fā)附近的廣播系統(tǒng)進(jìn)行廣播提示，并將報(bào)警信息發(fā)送到公園安保巡邏人員處。對(duì)于游客違規(guī)行為，可發(fā)布到公眾號(hào)（待定）。對(duì)于車輛違停監(jiān)控，就近廣播進(jìn)行提示或通知公園安保人員?；谝曨l監(jiān)控，識(shí)別廣場人群聚集區(qū)人群異常行為，將報(bào)警信息發(fā)送到相關(guān)工作人員。

公園內(nèi)部管理。通過視頻監(jiān)控、管理APP綜合定位公園執(zhí)勤等人員，通過后臺(tái)下達(dá)公園執(zhí)行命令。通過視頻監(jiān)控、管理APP綜合定位公園日常維護(hù)人員，跟蹤人員維護(hù)工作情況。通過電瓶車安裝GPS模塊或配置安卓客戶端，監(jiān)控車輛在公園的分布及車輛狀態(tài)，可通過后臺(tái)聯(lián)系調(diào)度。

大數(shù)據(jù)可視化。貴陽阿哈湖濕地公園生態(tài)數(shù)據(jù)可視化展示系統(tǒng)體現(xiàn)了濕地公園獨(dú)特的生態(tài)資源優(yōu)勢(shì)和濕地保護(hù)與建設(shè)的重要意義，是濕地公園融大數(shù)據(jù)模式與生態(tài)保護(hù)與一體的智慧公園建設(shè)示范。結(jié)合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，展示了阿哈湖濕地的生態(tài)資源優(yōu)勢(shì)；結(jié)合GIS地圖，展示了阿哈湖濕地的生態(tài)保護(hù)成果；結(jié)合智慧平臺(tái)，展示了阿哈湖濕地的智慧生態(tài)服務(wù)價(jià)值。

表1 阿哈湖智慧公園面向公園管理需求分類表

服務(wù)對(duì)象一級(jí)分類二級(jí)分類 公園管理智慧化的公園管理公園工作人員的智能化管理（安保人員定位調(diào)度、巡查） 公園電瓶車的監(jiān)管 公園小車河監(jiān)控、游客危險(xiǎn)提醒及報(bào)警 森林防火管理 辦公自動(dòng)化 公園設(shè)施資產(chǎn)管理 基于Wi-Fi的游客信息管理分析 車流量和人流量管理分析、報(bào)警 游客行為管理和預(yù)警及自動(dòng)提示 人員尋找 園區(qū)名木古木管理 公園綠化養(yǎng)護(hù)管理 數(shù)據(jù)共享與交互（林業(yè)、環(huán)保、消防、交管等） 生態(tài)修復(fù)工程管理與評(píng)估 智能路燈 全面的生態(tài)環(huán)境監(jiān)管阿哈湖水質(zhì)在線監(jiān)測 公園空氣環(huán)境在線監(jiān)測 公園噪聲監(jiān)測 水文在線監(jiān)測 氣象在線監(jiān)測 生物多樣性觀測調(diào)查 鳥類視頻監(jiān)控 人為干擾視頻監(jiān)控 土地覆蓋類型遙感監(jiān)測及變化 阿哈湖水庫水質(zhì)遙感監(jiān)測及變化 公園生態(tài)環(huán)境專題分析評(píng)估 公園一張圖與數(shù)據(jù)可視化公園二三維地圖，公園地理圖、遙感圖、手繪圖 面向公眾的公園科普數(shù)據(jù)可視化 面向管理的公園監(jiān)管數(shù)據(jù)可視化

4 智慧公園的設(shè)計(jì)

4.1 智慧公園設(shè)計(jì)原則

按照已有標(biāo)準(zhǔn)建立監(jiān)測體系，保證監(jiān)測體系和數(shù)據(jù)的可擴(kuò)展性。按照國家和行業(yè)的大氣、水、聲、土壤、生物多樣性觀測、負(fù)氧離子監(jiān)測以及數(shù)據(jù)采集規(guī)范等標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行監(jiān)測設(shè)備或站點(diǎn)建設(shè)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，統(tǒng)一的監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)有利于監(jiān)測體系的擴(kuò)展，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的一致性，也便于未來公園長時(shí)間序列數(shù)據(jù)分析。

構(gòu)建公園數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理、存儲(chǔ)和共享。數(shù)據(jù)中心能夠覆蓋公園所有的數(shù)據(jù)類型，主要包括環(huán)境在線監(jiān)測、環(huán)境匯總統(tǒng)計(jì)、遙感監(jiān)測、物種、生物多樣性觀測、生態(tài)環(huán)境評(píng)價(jià)、解說資源、公園設(shè)施、科研、移動(dòng)巡查、多媒體、視頻監(jiān)控、游客數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、其他數(shù)據(jù)等。根據(jù)空間數(shù)據(jù)處理標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)規(guī)范、分類與代碼規(guī)范、數(shù)據(jù)字典規(guī)范、服務(wù)接口規(guī)范等進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)、共享接口設(shè)計(jì)等。

充分利用現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)和硬件資源，形成統(tǒng)一的基礎(chǔ)支撐平臺(tái)。打通已有的環(huán)境監(jiān)測設(shè)備、視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，接入到整個(gè)智慧公園體系中，充分利用已有云計(jì)算平臺(tái)軟件硬件資源、中間件，避免重復(fù)建設(shè)。

表2 阿哈湖智慧公園面向公園游客服務(wù)需求分類表

服務(wù)對(duì)象一級(jí)分類二級(jí)分類 公園游客公園信息獲取公園基本信息及資訊獲取 獲取實(shí)時(shí)天氣、空氣質(zhì)量、負(fù)氧離子、水文信息及預(yù)警 獲取公園車位、公園游覽人數(shù)信息 獲取公園人流熱力分布圖 獲取公園食、行信息 查看電瓶車位置與?？奎c(diǎn) 景點(diǎn)距離計(jì)算 公園交互體驗(yàn)公園在線虛擬體驗(yàn) 公園智能化設(shè)備交互體驗(yàn) 物種辭典及物種卡片 戶外LED大屏幕與科普館數(shù)據(jù)可視化 活動(dòng)參與科普館預(yù)定報(bào)名 科普教育活動(dòng)報(bào)名

4.2 智慧公園傳感網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與應(yīng)用

貴陽阿哈湖國家濕地公園的智慧公園體系是結(jié)合公園自身管理效能提升和對(duì)外公共服務(wù)水平提高的客觀迫切需求，以生態(tài)環(huán)境保護(hù)、公園管理、游客服務(wù)需求為牽引，基于物聯(lián)網(wǎng)與云計(jì)算技術(shù)，采用傳感器監(jiān)測、移動(dòng)互聯(lián)、智能安防、無線語音通訊、RFID、智能照明、虛擬現(xiàn)實(shí)、GIS、數(shù)據(jù)挖掘等軟硬件技術(shù)手段，對(duì)園區(qū)范圍內(nèi)濕地、景點(diǎn)等自然資源以及智能安防點(diǎn)、商店等便民設(shè)施進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)管，建立智慧公園一張圖，形成一套完整的數(shù)字化內(nèi)控管理、公園保護(hù)、宣傳、管理、公共服務(wù)、決策輔助系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“資源保護(hù)智慧化、管理服務(wù)智能化”。智慧公園的傳感網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用如圖1所示。

5 結(jié)語

在傳感器技術(shù)以及5G、AI技術(shù)的支持下，智慧公園的應(yīng)用范圍、廣度、深度會(huì)持續(xù)變化，如基于（NB-Iot）的智能垃圾桶、充電樁等很多方式，但最終的服務(wù)于公園管理方、游客的目標(biāo)不會(huì)變，智慧公園的設(shè)計(jì)與建設(shè)要因地制宜設(shè)計(jì)，不同地區(qū)的濕地公園、不同的客流量用戶、生態(tài)環(huán)境問題等都會(huì)涉及到不同的技術(shù)組合和應(yīng)用。

圖1 阿哈湖國家濕地公園智慧公園傳感網(wǎng)路與應(yīng)用

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F592.7

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.16.048

2095－6835（2019）16－0112－03

〔編輯：王霞〕