劉保國 張寶文 屠克 彭蓉 李紫瑩 岳昕燕 李永華 劉洋

［摘 要］隨著我國國家公園和自然保護地體系建設工作的加大推進，打造具備風景園林學等人居環(huán)境類學科專業(yè)背景，符合國家公園建設與管理要求的產學研用一體化人才培養(yǎng)體系顯得尤為關鍵。本研究利用國際合作資源，探討了促進研究生培養(yǎng)的綜合性國家公園規(guī)劃設計與教學案例數據庫的構建路徑，包括公園自然資源管理、文化遺產保護以及運維系統(tǒng)更新模塊；開發(fā)了一套開源數據檢索和管理系統(tǒng)，形成了完整技術路線。數據庫不僅助力風景園林學研究生拓展設計思維，增強獨立思考能力和提高實際規(guī)劃設計能力，而且響應國家公園建設需求，幫助畢業(yè)生順應時代發(fā)展需要，兼具理論知識與實踐應用能力，符合當前美麗中國建設與人居環(huán)境改善的發(fā)展旋律。數據庫在公園建設和管理的實際應用中體現(xiàn)了靈活易用和便于參考的特點，為豐富公園體系建設背景資料，促進公園發(fā)展的全球化、科學化、高效和可持續(xù)提供案例支撐。

［關鍵詞］國家公園；風景園林；研究生教育；數據庫；檢索系統(tǒng)

［中圖分類號］G643［文獻標識碼］A［文章編號］2095-3437（2024）09-0033-08

近年來，我國正加快推進國家公園體制建設與自然保護地體系改革。在管理體制上，我國自2018年成立國家公園管理局以來，在國家林業(yè)和草原局國家公園（自然保護地）發(fā)展中心的推動下，已在法律法規(guī)政策及技術規(guī)范規(guī)程構建、組織勘察規(guī)劃與資質材料報批、自然資源調查與檢測評估、科學研究與自然教育交流等方面開展了國家公園管理體系化建設，形成了由國家確立并主導管理，根據不同國家公園特點及管理實際，以國家林草局和省政府分別負責的并行管理模式[1]。在發(fā)展分類上，我國按照自然生態(tài)系統(tǒng)重要性、完整性、原真性及其內在規(guī)律，依據管理目標與效能并借鑒國際經驗，將自然保護地按生態(tài)價值和保護強度從高到低分為國家公園、自然保護區(qū)、自然公園三類[2]。但我國國家公園的特點表明其不能以滿足大量休閑游憩需求為目標，同時并非所有自然區(qū)域都有潛力和資格成為國家公園（REF）。因此，有必要在開設有國家公園建設專業(yè)或相關課程的風景園林類學科的研究生教育中，對世界上起步較早、建設發(fā)展較成熟的國家公園與自然保護地體系建設地區(qū)進行借鑒研究，并對其發(fā)展現(xiàn)狀與管理體系進行案例分析。

一、學科教育與技術創(chuàng)新對國家公園發(fā)展的重要意義

公園運動作為19至20世紀誕生于美國的一個重大社會、環(huán)境現(xiàn)象，其影響在美國國家公園、州立公園以及城市公園等多個層面都有明顯呈現(xiàn)，其超過150年的國家公園與自然保護地體系化建設與持續(xù)維護更新經驗，為世界范圍內的公園建設提供了大量案例。自1870年黃石國家公園建立以來，美國已建成國家公園63所，超過35萬平方公里，州立及城市公園超過1.5萬所，其為聯(lián)邦與州政府的自然資源與林業(yè)管理部門的協(xié)作也提供了可供參考的公園管理行政體系建設經驗[3]。美國國家公園位置偏遠，數量相對較少，且為承擔著自然與文化遺產保護職能，而州立公園兼具國家公園和城市公園的特征，填補了國家公園和城鎮(zhèn)游樂場類型游憩空間的空隙，兩者在滿足居民就近休閑或自然游憩需要方面具備互補功能。公園運動的發(fā)展也多與社會、經濟轉型密切關聯(lián)，如中產社會階層興起、戶外游憩需求提升、道路交通設施完善等[4]。因此，國家公園與自然保護地的體系化構建在自然環(huán)境保護與人居環(huán)境改善方面起著重要作用。

作為以人居環(huán)境科學為主體的多元交叉復合型學科，風景園林學研究生教育在培養(yǎng)方案修訂和課程設置上不斷向國家公園建設方向傾斜，部分高校已開設國家公園相關專業(yè)或課程[5-6]。在此背景下，在風景園林學研究生教育中引入國家公園建設課程極為必要，旨在為學生提供必要的理論基礎及案例參考，使其適應未來市場環(huán)境并提升其運用現(xiàn)代技術解決風景園林學實際問題的能力。國家公園參考案例應包括不斷變化的生態(tài)建設需求，并涵蓋規(guī)劃、設計、施工、運維及管理等各方面[7-8]。將理論知識融入課程實踐，可以幫助學生在學習國家公園和自然保護地體系規(guī)劃的基本原理等方面打下堅實基礎，以便更深入地理解現(xiàn)階段國家公園體系建設的挑戰(zhàn)和機遇，培養(yǎng)其批判性思維和解決問題的能力[9-10]。

開源計算機編程技術的發(fā)展為本地數據庫構建和系統(tǒng)化開發(fā)利用提供了保障。數據檢索引擎可供用戶快速獲取所需資源，極大地提高了數據庫的親和力[11]。Python的開源特點很大程度上降低了數據檢索引擎構建的技術門檻，為管理和分析大型數據集提供了高效與可定制的工具[12]。現(xiàn)階段，教師與學生雖然可通過互聯(lián)網檢索大量風景園林學及相關領域的參考案例，但存在質量不高、專業(yè)性不強等缺點[13]。風景園林學研究生所使用的在線資源有30%～50%存在質量參差、完整性不強、缺乏關鍵細節(jié)或背景等問題，其中大量信息使學生很難辨別具體需求和目標任務，可能導致其對項目的理解不完整或不準確，且因許多資源需要付費而造成不必要的經濟損失[14-16]。由此，與具備國家公園及自然保護地體系建設優(yōu)勢資源的海外大學合作，構建案例數據庫平臺至關重要，可用于風景園林學研究生教學，便于其廣泛了解國家公園的發(fā)展歷程、分類規(guī)劃、運維管理相關知識，便于有針對性地開展課程教學，幫助學生對該領域規(guī)劃原則和實踐過程有更深入的理解。

二、國家公園案例數據庫與檢索系統(tǒng)構建過程

本研究構建了以國際合作和項目實踐為基礎、以國家公園與自然保護地建設為主題的教學案例數據庫和案例檢索及分類管理系統(tǒng)，以滿足風景園林學研究生的學習和實踐需求。其主要內容包括美國國家公園、州立公園與城市公園三級體系在內的三個案例數據模塊（見圖1）：一是自然資源管理，二是文化遺產保護，三是運維系統(tǒng)更新。每個模塊依據強度體系差異建立案例庫。此外，檢索工具包含外部網絡開源數據檢索功能，強調內容時效性。

圖中，NRM代表自然資源管理的案例數據庫，CHP代表文化遺產保護的案例數據庫，OSR代表運維系統(tǒng)更新的案例數據庫。本地公園案例搜索是該檢索系統(tǒng)的主要功能，而在線案例資源搜索是該系統(tǒng)的附加功能。

（一）案例數據庫組織邏輯與檢索系統(tǒng)開發(fā)

檢索系統(tǒng)旨在為風景園林學研究生提供快速獲取需要參考的數據模塊的目標文件。為了使公園案例文件可被快速搜索到，須在每個數據庫中采用相同的邏輯組織方法來管理文件（見圖2）。在單一數據模塊中，文件被歸納在“類別”的文件夾中。數據庫構建基本邏輯如下：“模塊”為自然資源管理、文化遺產保護、運維系統(tǒng)更新三維內容體系（即數據庫），“類別”指美國國家公園與自然保護地、州立公園、城市公園的三級強度體系，“類別”為包含在“模塊”架構下的子目錄，每個“類別”中的目標項目文件都經過編輯并以PDF格式存儲。

[國家公園與自然保護地教學案例

數據庫][自然資源管理

數據庫（NRM）][文化遺產保護

數據庫（CHP）][運維系統(tǒng)更新

數據庫（OSR）][國家公園與自然保護地][州立公園][城市公園]

圖2 數據庫和項目案例分類管理邏輯

每個“類別”的資料存儲于獨立數據庫中，數據庫中包含該類別公園項目的摘要文本（TXT）。摘要中涵蓋了項目的核心信息，包括類別、項目名稱、地點和規(guī)模、建立日期以及簡介信息，簡介信息則包括項目介紹、立項目標、項目主旨、發(fā)展理念和項目描述（見圖3）。數據庫操作界面支持雙語模式（中文和英文），可以適配更多本土與國際合作方學生的需求。檢索系統(tǒng)通過對照關鍵詞與摘要文件，提供滿足用戶需求的項目案例PDF文本。因此，用戶可以通過摘要文件末尾的超鏈接或打開同名PDF文件來訪問全文。

圖3 項目案例的文本文件的組織流程和描述方法

圖3中，三個以紅色框標記的“類別”數據庫被分到不同的文件夾中，即“自然資源管理”“文化遺產保護”“運維系統(tǒng)更新”。每個數據庫劃分為三種“類別”，即“國家公園”“州立公園”“城市公園”。

圖3中，每個文本文件中的內容包括項目類別和名稱、項目地點和規(guī)模、建立日期以及簡介信息，簡介信息包括項目介紹、立項目標、項目主旨、發(fā)展理念和項目描述。這些內容是與之相關項目的核心信息，對于關鍵詞搜索至關重要。

本地檢索系統(tǒng)是基于“詞袋”模型（Bag of Words）和“倒排索引”（Inverted Index）技術來構建與查詢文檔的，同時通過對數據庫中的文本文件進行對照，實現(xiàn)對目標文件的快速檢索。在檢索一組項目文件時，可先于檢索工具主界面的搜索欄中輸入任意關鍵詞（見圖4中的a），系統(tǒng)將查詢三個數據庫中所有文件的文本摘要內容，匹配搜索欄字符，并將文件名在“結果”列表中顯示，同時于檢索“路徑”中顯示文件根目錄位置（見圖4中的c）。根據關鍵詞與文本摘要的匹配數量，文件名從高至低排序，輸出于“結果”列表（見圖4中的e）。點擊列表中的目標文件，可查看相應的文本文件，并決定是否使用超鏈接查看PDF項目文件以獲取詳細信息。檢索頁面頂部的檢索欄一般執(zhí)行“模糊”跨數據庫搜索過程，另一組檢索模式由“庫內”搜索組成，用戶可以通過點擊導航欄中的“庫1—庫3”直接移動到理想數據庫，并在頁面頂部檢索庫內文件（見圖4中的b）。

圖4 檢索系統(tǒng)的主操作界面

圖4中，a是搜索欄，輸入“檢索”關鍵詞；在b數據庫選擇欄中，可以通過“全部”進行模糊搜索，或利用“庫1—庫3”搜索單一數據庫內文件；c“搜索路徑”將顯示在b區(qū)選擇的已搜索數據庫的保存文件夾的根路徑；c部分的“搜索路徑”欄則表示查看所選數據庫中選定案例的PDF文件的詳細內容，該案例名稱將在e區(qū)的“結果”列表中顯示。

（二）數據的存儲、管理和數據庫更新

案例數據儲存于本地服務器和互聯(lián)網云端服務器，以便進行數據累積及與合作機構間的在線共享。利用本地校內超算平臺服務器劃分硬盤空間進行數據存儲，并對局域網用戶開放有線訪問權限（辦公室、圖書館、教室、學生公寓等）。本地存儲所有案例數據，購買云端服務器存儲近3年案例數據，定期更新后轉移到本地服務器存儲。為了方便國內外合作機構保存應用數據，云端服務器存儲空間為20TB，并保證與本地數據庫組織管理和文件存放規(guī)則一致。

項目的數據更新包括案例和數據庫結構，案例資源由本校及合作高校師生共享共建。案例上傳權限對本地局域網用戶開放，每一用戶單位都配備管理員，新上傳案例存儲于本地特定文件夾內，由管理員審核后調整為統(tǒng)一格式的文本和PDF文件，并分別上傳至本地和云端服務器用于保存及共享。目前數據庫結構基于美國國家公園的公開資料類別進行劃分，更新內容包括數據庫類型和分級系統(tǒng)擴展，由系統(tǒng)管理員負責調控。如果需建立新的數據庫或者在單個數據庫中建立新的分級體系，本地和云端服務器都將同時添加并調整，以保持數據庫構型。在建立新數據庫后，檢索系統(tǒng)將通過調整“search_word_in_file”函數來更新對應的數據庫的地址。

三、國家公園案例數據庫核心內容與檢索范例

構建本數據庫的目的是充分利用美國等國家和地區(qū)的國家公園與自然保護地建設發(fā)展案例，促進我國風景園林學研究生課程產學研用的一體化建設，重點是匯集中外案例資源，提高學生對國家公園與自然保護地理論和實踐體系的認知，加強其從業(yè)后對國家公園建設實際問題的認知和理解。為此，本文探討的以中外合作及項目實踐為基礎的案例數據庫，與檢索系統(tǒng)和更新維護體系的核心是服務于風景園林學國家公園建設相關課程的建設，便于通過實踐案例教學方法探索人才培養(yǎng)和技術創(chuàng)新的新途徑。

（一）案例數據庫的核心內容

國家公園與自然保護地案例數據庫構建過程參考了美國國家公園管理網站（National Park Services），數據庫構型類別均按照公園發(fā)展過程和管理更新的文本排列步驟構建，便于數據的更新擬合運維管理，明確了數據庫的主要類別，如自然資源報告、文化資源報告、文化景觀管理計劃和歷史手冊系列等。文本數據按照公園發(fā)展和管理的邏輯順序與步驟，將這些內容進行了系統(tǒng)的整理和編排，以便用戶能夠按照自然資源管理的流程，快速找到需要的信息。

自然資源管理數據庫包含北美知名國家公園、森林公園和自然保護地項目的規(guī)劃設計、理論知識和后期實踐。此數據庫中的國家（州立）公園開發(fā)、升級和管理計劃項目得到了美方合作大學的支持，目前涵蓋了316個參考案例，為學生充分了解世界知名的國家公園和自然保護地的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀提供了原始參考資料。文化遺產保護數據庫集中反映了全球范圍內知名文化遺產保護項目的理論研究和實踐案例，涵蓋公園和景觀歷史遺產報告、文化遺產管理計劃、文化遺產評估報告以及歷史和文化景觀手冊。從2021年開始，該數據庫收錄了近200份實踐案例，為學生提供了理解和學習景觀文化遺產保護等方面理念的窗口。運維管理更新數據庫聚焦全球知名公園或自然保護區(qū)的運營管理和更新升級的理論研究和實踐案例，包含運營管理報告、保護區(qū)運營策略、公園設施更新方案、公園歷史及現(xiàn)狀手冊。該數據庫目前收錄了352份參考案例。數據庫中的公園運營管理和更新升級項目覆蓋了北美地區(qū)的著名國家公園，已服務于國家公園項目申報工作，例如嵩山國家公園的申報。

（二）數據庫檢索系統(tǒng)應用結果范例

提供完整的本地數據庫項目檢索案例，以檢視檢索系統(tǒng)對關鍵詞識別和項目匹配關聯(lián)能力的效果。用戶在總數據庫或單個數據庫的搜索欄中輸入關鍵詞或句子，系統(tǒng)則自動對代碼指定路徑內全體或所選數據庫所有分級文件夾的文本文件進行詞匯匹配。項目描述的文本文件和主要內容的PDF文件在命名格式上相同，以便系統(tǒng)直接為用戶檢索PDF內容。通用命名規(guī)則“項目地點+項目目標”，并且在30個字符以內，以確保檢索系統(tǒng)“視窗”內項目的邏輯清晰和可讀性（見圖5中的a）?；谒阉鳈谥嘘P鍵詞對文本文件的匹配數量，項目名稱將從上到下列在結果欄“視窗”內。檢索系統(tǒng)可以在結果欄中顯示選定文件項目的文本描述，以便用戶確定項目摘要。同時，通過匹配文本的名稱字符，用戶可以直接點擊“瀏覽”按鈕查看所選項目的PDF主要內容。搜索欄中輸入的關鍵詞增加，會導致匹配的目標案例結果減少或更具體（見圖5中的b）。

四、構建數據檢索系統(tǒng)對數據庫應用的便利性和重要性

開放共建和資源共享是本案例數據庫的主要特征，快速檢索和目標案例獲取是數據庫使用便利性的直觀體現(xiàn)，數據庫邏輯組織和檢索方法對于用戶在短時間內獲取關鍵案例至關重要[17]。從以往風景園林學研究生的教學反饋可知，學生在查找可引用的項目案例時，個人項目文件夾的組織管理通常缺乏秩序，網絡開源案例質量參差不齊，可能會削弱學生應用和參考現(xiàn)有案例來完成課程作業(yè)的興趣。因此，構建與國家公園及自然保護地建設課程模塊相近的教學案例數據庫并提供快捷檢索工具，將鼓勵學生更好地接觸高質量公園項目案例[18]。本文數據庫和檢索工具在方法層面上構建了技術路線，不同專業(yè)和課程均可參考并建立貼近特定課程大綱的教學案例數據庫，合并后作為校級教學案例數據平臺。本數據庫中的案例是合作方大學通過美國國家公園管理局購買的高質量公園建設、運維管理項目，而檢索系統(tǒng)為學生提供快速的目標定位功能，由工作人員進行管理以確保質量。應用案例數據庫組織教學表明，大多數研究生在課程作業(yè)中會高頻檢索數據庫案例，這是由于其內容定制性與教學要求高度相關，且組織有序，能隨取隨用，不占用學生組織和管理文檔的時間和精力[19-20]。

利用高校自建超算平臺，數據庫具備局域網覆蓋運行能力，可實現(xiàn)資源共享、聯(lián)合建設和統(tǒng)一管理。全員建設的資源共享和更新模式，以及開放的數據上傳接口，可以為教師和學生提供平等的數據分享機會，統(tǒng)一的管理則可以確保數據資源質量。作為師生共建平臺，其鼓勵學生探索科研、項目實踐，思考國家公園與自然保護地建設價值取向和前景，為學生的思維創(chuàng)新提供了資源支持。學生課程前后可隨時檢索查閱，為完成作業(yè)、指導設計競賽等提供了資源平臺。

五、案例數據庫對碩士課程科研和職業(yè)選擇的作用效果

自然資源管理案例數據庫的建設目標是讓學習者對國家公園與自然保護地建設、自然資源保護、鄉(xiāng)村振興和發(fā)展研究等風景園林學發(fā)展方向進行深入探索。與景觀生態(tài)系統(tǒng)和資源調控相關的國家公園項目，可以幫助學生理解社會發(fā)展過程中自然景觀資源的保護和利用的取舍關系及內在聯(lián)系[21]。案例具體呈現(xiàn)了國家公園建設、管理和運維的理論和實踐工作，增進學生對國家公園項目從前期規(guī)劃立項、招投標及實施過程到后期管養(yǎng)維護的全面了解，便于未來的工作實踐[22]。通過對近3年（2020—2022年）本專業(yè)研究生就業(yè)情況的調查可知，相較以往，畢業(yè)生進入自然和城市綠地景觀管理維護部門的比例逐年提升。這一方面體現(xiàn)了風景園林規(guī)劃設計從業(yè)市場呈明顯飽和趨勢，另一方面也體現(xiàn)了城市發(fā)展已從基礎設施快速建設轉向管養(yǎng)維護質量提升的新階段。另外，國家公園與自然保護地管理體系和規(guī)劃建設方向的快速發(fā)展也體現(xiàn)了社會對畢業(yè)生在自然資源保育、景觀遺產保護、人居環(huán)境提升等方面知識積累的要求[23-25]。就業(yè)市場由較單一的規(guī)劃設計需求向多元保護、開發(fā)和利用轉變，對人才分流起到了積極作用，也體現(xiàn)了構建教學案例數據庫的必要性。公園案例數據為進入國家公園建設、城市與自然景觀管理等就業(yè)方向的學生提供了職前項目案例指導，能幫助其更好地適應風景園林行業(yè)的發(fā)展需求。

文化遺產保護和運維更新數據庫提升了對案例介紹的完整性。例如，對同一國家公園場所的介紹既包括常規(guī)自然資源管理規(guī)劃等內容，又包括項目文化遺產保護規(guī)劃和定期開展運維及場所改造提升規(guī)劃等內容，促進了學生對公園項目發(fā)展的過程性認知，提升了畢業(yè)生進入風景園林規(guī)劃設計單位的工作能力和競爭力。通過對案例的設計文本解讀、建設過程理解和項目更新調研，增強學生對風景園林項目的全過程掌握能力，挖掘其未來擔任項目負責人的潛在能力。學生可在案例數據庫所構建的完整項目參考體系中充分感知并建立對風景園林基礎理論走向現(xiàn)實應用過程的理解，將設計思想的傳達、方案要點的把握和結果的整體布局納入知識體系，體會從抽象思想到具體實踐的整個過程[26]。體現(xiàn)項目全過程的案例數據庫加強了學生對現(xiàn)場條件、客觀約束、工程方法等方面的思考，推動了風景園林學研究生教育的產學研用一體化進程。

六、結論

隨著國家持續(xù)推進國家公園建設、自然資源保護和人居環(huán)境改善事業(yè)，培養(yǎng)具備風景園林等相關學科背景、掌握國家公園與自然保護地的建設和管理基本能力的相關專業(yè)人才顯得尤為關鍵。本文通過國際合作資源，構建涵蓋自然資源管理、文化遺產保護和運維體系更新的國家公園規(guī)劃設計體系并建設相關案例數據庫，深入挖掘美國國家公園、州立公園和城市公園三級類別公園的特色，開發(fā)檢索系統(tǒng)，實現(xiàn)了跨學科、多元化和高度實用的共享共建開放資源數據庫建設，體現(xiàn)了風景園林學科的產學研用一體化。

公園案例數據庫為學生提供了豐富的資源，幫助他們拓展設計思維，增強獨立思考能力，并提高規(guī)劃、設計、組織和完成項目的能力。這不僅僅是一套教育工具，更是呼應全球自然環(huán)境保護理念的應用參考。實踐中，景觀建筑數據庫的實際應用和對市場的關注使學生能夠將理論知識應用于實際情境，采用更加高效和有效的方法來進行景觀設計，而且在城市快速發(fā)展和環(huán)境日益惡化的今天，為學生提供一種與環(huán)境緊密結合的設計思路和應用經驗。

構建案例檢索系統(tǒng)使數據庫具備便利性和實用性，通過國際合作取得的完整國家公園與自然保護地案例在專業(yè)碩士研究生科研和實踐教學中具有一定的啟發(fā)作用，這表明數據積累和管理應用對風景園林學科的產學研用一體化發(fā)展具有促進作用。未來，我們將與國際合作方共同構建資源共享的案例數據庫，并通過補充和更新逐漸形成完善的國家公園建設開發(fā)參考案例庫。數據庫的靈活易用性使其既可在國家公園相關教學中作為課程作業(yè)、學生競賽參考案例庫使用，其完整覆蓋美國公園各級系統(tǒng)的真實案例，又可使其在國家公園申報材料和規(guī)劃設計過程中作為項目參考工具使用，兼具教學和實用功能。案例研究評估將進一步推動國家公園和自然保護地的建設與管理發(fā)展更加科學、高效和可持續(xù)。

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［責任編輯：劉鳳華］