智慧园林绿化管理信息平台设计与实现_毛小红.pdf

第 卷 第 期 年 月测绘与空间地理信息 ，收稿日期：作者简介：毛小红（），女，浙江绍兴人，工程师，本科学历，主要从事地籍测量、地形测绘等相关工作。智慧园林绿化管理信息平台设计与实现毛小红，徐 刚，寿建芳（绍兴市柯桥区土地测绘有限公司，浙江 绍兴；绍兴杭越测绘技术服务有限公司，浙江 绍兴）摘要：为实现城市园林绿化资源的数字化、管理的精细化以及决策的智能化，提出智慧园林绿化管理解决方案。借助 和物联网等先进技术，构建智慧园林绿化大数据库、开发智慧园林绿化管理平台，实现园林绿化办公管理、园林绿化资源管理、园林绿化养护巡查管理、园林绿化决策分析管理以及园林绿化工程管理等，大大提高园林绿化的管理水平。关键词：；物联网；园林绿化；管理平台中图分类号：文献标识码：文章编号：（），（，；，）：，：；引 言近年来，人们对城市环境的要求不断增高，极大地促进了城市园林绿化的建设和发展，但是利用传统城市园林绿化管理凸显的问题也越来越多，如城市园林绿化管理的面积大、种类多，导致管理人员查询统计难且效率低；城市园林绿化问题处理涉及的部门多，导致协同和沟通困难；城市园林绿化与环境等多方面信息有关，导致分析工作量大等。因此，针对上述问题，城市园林绿化管理部门借助智慧城市建设试点，开展智慧园林绿化管理平台建设。物联网是基于互联网，通过无线通信、传感器以及智能识别等技术实现网络互联互通和数据的共享交换。实现了绿地、行道树、古树名木、公园等园林绿化数据的精确定位、图文一体化展示以及查询统计报表，还可以对传感器实时监测的病虫害和养护巡查等信息进行空间分析，为城市园林绿化管理人员提供辅助决策。本文综述了利用物联网和 等先进技术构建智慧园林绿化管理平台的方法，阐述了平台建设的目标、技术框架、数据库以及功能，实现了城市园林绿化资源的数字化、管理的精细化以及决策的智能化。建设目标 城市园林绿化数字化管理传统城市园林绿化信息常采用纸质形式进行管理，随着城市规模的不断扩大，城市园林绿化形成了海量的文档资料，展示、查询和统计极为不方便且耗时费力。利用先进技术搭建的智慧园林绿化管理平台，实现了在统一空间参考下，集地形图、遥感影像、园林绿化专题数据、感知数据以及多媒体数据等于一体的图文展示，直观地展现城市园林绿化的各类信息，如绿地信息、古树名木信息以及公园信息等。城市园林绿化精细化管理传统城市园林绿化管理流程都采用人工操作，且由于涉及的部门较多，沟通协调困难，管理的效率较低。通过对园林绿化各部门的工作职责进行梳理，借助、物联网、大数据等先进技术，搭建智慧园林绿化管理平台，重塑日常业务办公流程，实现部门间电子政务管理、园林绿化工程管理、园林绿化养护巡查管理等，让园林绿化管理由粗放转变为精细。城市园林绿化决策智能化管理传统城市园林绿化辅助领导决策时，需对城市园林绿化文档资料进行归纳、统计和分析，消耗大量人力和时间的同时数据成果表现单一且准确率较低。利用先进技术搭建的智慧园林绿化管理平台，集园林绿化资源展示、查询、分析、管理和决策于一体，能够直观地呈现园林绿化的各类数据，同时还将各类分析结果以图表、报表等方式，提供给园林绿化管理和设计人员使用，辅助园林绿化规划设计和管理决策。平台设计智慧园林绿化管理平台以数据为核心，以统一的网络通信系统、业务系统以及 系统为重点，以园林绿化相关标准规范、管理办法、信息安全保障体系和运维保障体系为支撑进行设计开发。平台包括软硬件支撑层、数据层、服务层、应用层以及用户层。平台设计框架如图 所示。图 平台框架结构设计 ）软硬件支撑层是平台运行重要支撑环境，主要包括感知设备、传输网络、服务器以及常用的基础软件。感知设备包括视频监控设备、病虫害监测设备及气象监测设备等，主要用于实时数据的收集工作，是智慧园林绿化物联网网格重要的一环，如收集病虫害实时数量、实时的天气温度和湿度情况、人员动态巡查的实时路径等；传输网络包括政务网、物联网、互联网及移动网等，主要用于感知数据的汇交和传输等。）数据层是平台重要的数据支撑，通过构建智慧园林绿化大数据库，在基础地理信息数据的基础上，叠加各类园林绿化专题数据、动态感知数据及多媒体数据等，为平台的应用和领导决策提供翔实、准确的数据服务。）服务层将常用的功能模块进行封装，以服务的方式提供给应用层使用，主要包括地图服务、数据服务、查询统计服务、巡查服务、实时监控服务及视频服务等。）应用层是平台的展示窗口，用户通过应用层提供的功能模块进行可视化管理，主要的功能有园林绿化资源“一张图”管理、电子政务管理、日常养护巡查管理、数字公园管理及辅助决策分析管理等。）用户层是平台应用人员，包括管理人员、设计人员、建设人员以及公众等。数据库建设 数据库建设内容智慧园林绿化大数据库建设主要包括基础地理信息数据库、园林绿化专题数据库、动态感知数据库、园林绿化业务数据和多媒体数据库。其中基础地理信息数据包括地形图数据、卫星遥感影像数据、园林三维模型数据以及园林全景数据；园林绿化专题数据包括绿地数据、行道树数据、古树名木数据以及公园数据等；动态感知数据库包括日常养护巡查数据、病虫害数据、监测站数据以及气象站数据等；园林绿化业务数据库包括办公数据、审批数据及绿地工程数据等；多媒体数据库包括视频监控数据、图片数据及文本数据等。智慧园林绿化大数据库建设内容如图 所示。图 数据库建设内容 数据库概念模型设计实体关系（）方法是描述现实世界概念结构模型的有效方法。智慧园林绿化大数据库涉及的数据量大且种类多，利用 图来梳理清楚数据之间关系。数据库 设计如图 所示。第 期毛小红等：智慧园林绿化管理信息平台设计与实现图 数据库 设计 平台实现智慧园林绿化管理平台采用 设计思想，基于 架构，利用 作为开发语言；地图调用和功能开发，采用 及 。平台主要包括的核心功能有园林绿化资源“一张图”管理、电子政务管理、日常养护巡查管理、园林绿化工程管理及辅助决策分析管理。平台功能结构如图 所示。图 平台功能结构设计 园林绿化资源“一张图”管理园林绿化资源“一张图”管理实现各类绿地资源二三维一体化展示、分屏展示及图文一体化展示。二三维一体化展示实现了二维绿地数据与三维倾斜模型数据同步显示，通过拖拽二维地图的位置，可以实时查看三维数据情况；分屏显示是用户根据需要，可以将一个屏幕分成两屏、三屏和四屏等，通过不同屏幕可以查看不同类型的数据；图文一体化展示是点击某颗古树名木时，除了显示古树名木的详细信息，还可以显示古树名木的照片、介绍以及全景等信息，表现更直观而生动。园林绿化电子政务管理园林绿化电子政务管理是通过建立园林绿化办公和业务审批流程，实现了园林绿化各部门间电子政务管理。一方面，通过办公流程，实现个人事务管理、日常事务管理、公文管理及档案管理等。可以在办公流程上清楚查询到个人的待办工作、完成工作等信息，也可以在办公流程上实现公文的流转，如收发文管理、督办管理等。另一方面，通过业务审批流程，实现园林绿化工程的行政审批，主要包括园林绿化新增、扩建及改造等项目的规划审批、园林绿化资源的移植审批，以及绿地占用审批等。园林绿化日常养护巡查管理园林绿化日常养护巡查管理包括养护计划、实施、巡查以及养护单位信息管理。养护计划管理是将园林绿化各部门日常养护的信息进行记录，包括养护内容、养护措施、养护时间、养护单位等信息。通过记录的养护信息，系统能够自动向养护人员提示超期未做养护的绿化资源，做到辖区内园林绿化养护全覆盖。养护实施管理是对园林绿化养护人员的工作进行实时跟踪记录，能够清楚地了解养护工作的具体进展情况和养护质量情况，如施肥次数、浇灌次数、修剪次数、审核人、审核时间及审核意见等。养护巡查管理是巡查人员对所属责任区进行现场巡视，将发现的问题上报。上报的内容包括巡查类别、问题描述、巡查日期、是否解决以及责任单位等。养护单位信息管理是对负责园林绿化养护企业信息的管理，包括企业名称、地址、资质以及证书等，还可以查看企业历史养护记录等信息。园林绿化工程管理园林绿化工程管理包括绿化企业管理，工程计划管理，工程设计、施工和竣工管理及工程合同管理等。绿化企业管理实现对绿化工程的相关企业进行管理，主要包括企业信息增、删、改和查，如查看企业的资质、单位照片和资质证书等；工程计划管理实现了绿化工程计划信息的管理，如工程名称、工程位置、计划开工和完工时间等；工程设计、施工和竣工管理通过感知设备和日常巡查对绿地工程进行全过程可视化管理，确保绿化工程按照设计施工；工程合同管理实现了工程合同信息的管理，如合同名称、性质、类型、金额、中标价格、合同编号及签订时间等。园林绿化辅助决策分析管理园林绿化辅助决策分析管理实现了绿地面积统计、绿地年度统计、绿地树种统计、养护考核统计、苗木汇总统计以及发展趋势分析等，如统计各个区域的乔木、灌木等苗木的数量、统计各个区域的绿地面积等，统计结果能够以多种样式的图表进行展示，还可以采用 空间叠加分析功能和多要素辅助决策功能，完成区域范围优势品种评价，乔、灌、草配置的合理性评价，公共绿地建设盲区分析等，为园林绿化管理者提供辅助决策的依据。结束语本文利用、物联网以及大数据等先进技术，开发了智慧园林绿化信息管理平台，实现了园林绿化成果的“一张图”管理和园林绿化业务管理，让园林绿化管理更加信息化、精细化及科学化。平台运行以来，取得了良好的应用效果，一是极大地提高了园林植物病虫害防治效果和植物移植成活率，节约了园林绿化栽培成本。二是（下转第 页）测绘与空间地理信息 年|（）式中，为正确提取的数量；未被提取的数量；为错误提取的数量。行道树提取定量分析见表。表 行道树提取定量分析 行道树实际数量（棵）（棵）（棵）（棵）（）（）结束语车载激光扫描系统能够精确获取目标物的三维空间特征、不同目标回波强度信息。本文充分挖掘三维点云数据空间特征、回波强度信息，提出一种结合体元邻域描述规则的行道树提取方法。采用格网分割法构建体元索引，结合点云回波强度、空间曲率信息，分析体元邻域特征联系。基于城市行道树树干几何结构特征人工选定准确获取行道树树干结构，在此基础上，建立树冠分层点云投影面积理论模型，将计算结果与理论模型进行比较，通过设定分类阈值来识别树冠，最后实现行道树快速提取。实验结果表明本文算法可有效区分人造杆状物与行道树树干结构，提取召回率、准确率较高。参考文献：，（）：，（）：，吴宾 基于体元和车载激光扫描数据的行道树提取方法研究 上海：华东师范大学，董亚涵，李永强，孙渡，等 基于车载 数据的行道树信息提取与动态分析 地理与地理信息科学，（）：姚强强，董广军，邵磊，等 一种城区车载激光点云行道树提取方法 测绘科学与工程，（）：董亚涵，李永强，孙渡，等 基于车载 数据的行道树信息提取与动态分析 地理与地理信息科学，（）：，王冬，张焱，姜俊奎 车载激光点云中行道树及属性信息提取 中国科技论文，（）：李秋洁，袁鹏成，刘旭，等 基于移动激光扫描的行道树树干提取 林业工程学报，（）：陈辉，马浩 基于车载激光扫描系统的城市行道树调查与管理 测绘与空间地理信息，（）：乔莲花，刘民士 融合城市行道树特征选取模型的自适应深度学习分类 测绘通报，（）：梁寒冬 基于车载 数据的城市街道要素提取与三维可视空间品质测度研究 上海：华东师范大学，编辑：张 曦（上接第 页）利用视频监控、监测器等感知设备，接收监测数据，实现了园林绿化全方位管理，可以更好地了解城市绿化资源的分布情况。三是园林绿化成果可视化展示，业务工作流程化管理，极大地提高了园林绿化管理水平和园林绿化部门的决策能力。参考文献：陈卫林，郑礼全，沈亨基于 的城市绿化管理系统的研究 以江门市为例北京测绘，（）：王发亮，林康基于物联网与 的智慧园林系统设计与实现北京测绘，（）：杨李东，钱志坚基于物联网与 的城市桥梁健康监测系统设计 测绘地理信息，（）：，袁涛，周伟，袁春，等城市绿化管理信息系统的设计与开发计算机应用系统，（）：庞岩，孙国强，解全波移动测量技术在城市绿化普查中的应用北京测绘，（）：张良，杨伯钢北京市绿化隔离地区信息化管理的研究北京测绘，（）：向煜重庆市园林绿化资源空间数