文摘
与应用在智能城市建设工程管理行业的4.0,城市街道景观的智能设计吸引了广泛关注。受传统的景观设计的智能水平低,现有的城市景观复合系统很难满足智能城市建设的需要。因此,本文提出了建设街景观大数据驱动的智能决策支持系统基于工业4.0。基于复杂网络理论,分析了结构、链接、节点、驱动力,城市街道景观的功能需求,然后提出了城市街道景观的建设内容和实施方法智能决策支持系统。系统包括四个方面:智能基础设施、服务、保护和维护,管理和评估体系。它的实现不仅反映了合作和有效的应用智能技术在每一个阶段的街头景观建设,也为应用程序提供参考4.0工程管理在其他领域行业。
1。介绍
基于工业物联网提供的连接(IIoT)和各种数字技术的使用诸如云计算、大数据和人工智能、工业4.0提出了作为一个新的产业成熟阶段(1,2]。这些技术产生了一个工业自动化和互连方法涉及对象,产品,和人民,从而实现更高层次的工业性能(3]。与应用在智能城市建设工程管理行业的4.0,城市街道景观的智能设计也上升和快速发展。与此同时,“智能”发展成为新的趋势在现代社会由于信息技术的进步为代表的互联网。智能城市出现在这种情况下,它可以探测、分析和集成的关键信息城市核心操作系统使用信息和通信技术,从而使智能应对各种需求涉及民生、环境保护、公共安全、城市服务、工业和商业活动4]。智能城市管理和操作依靠先进的信息技术可以有效地解决复杂的城市问题,促进和谐和可持续城市发展(5]。
智能城市建设的一个重要组成部分,园林也面临机遇和挑战带来的智能过程。智能花园改变了建设、运营和管理模式的传统园林在园林行业可以有效地提高效率,实现规范化、标准化、数字化、网络、和情报花园建设(6]。城市街道景观的典型场景对塑造城市形象具有重要的影响。通过选择街道景观作为智能花园的入口点,本文旨在探索城市街道景观的需求,讨论了智能系统建设和实施手段,为了提供参考城市街道建设智能系统(7,8]。然而,在行业4.0,智能城市建设过程中,如何有效地使用大数据和物联网等新技术,以及城市街道景观之间的互连5 g网络集成后,吸引了人们的注意安全和anti-network攻击这些系统的稳定。
2。相关的工作
城市街道景观建设的智能系统,“城市街”指的是城市道路配备人行道、市政公用事业、和各种建筑两边的总长度或大部分部分。作为一个子系统在未来城市开放的复杂巨系统,城市的性质、功能、形式和结构街是更复杂的比传统的城市道路。城市街道作为最基本的公共城市空间关注的公民的生活和人性化体验,通过情感寄托,促进了人际沟通和互动,以及发挥不可替代的作用在塑造城市魅力和振兴经济发展9,10]。
依赖的复杂网络理论和“互联网+”思维,聪明的景观与物联网等新一代信息技术合作,大数据云计算、移动互联网、遥感、智能终端和信息,得到时域的优势,迅速响应社会和自然景观空间中进行的活动。将现代生态景观的空间域集成到大型数据库实现的智能连接分散的社会活动和需要人类,自然和景观空间的互动感知、认知和沟通和提高利用率和分享各种分散的景观资源,促进智能建设、服务和管理景观的11,12]。
智能街道景观系统的设计应根据用户需求,综合考虑绿化景观,街和基本功能,通过物联网、web服务和虚拟化技术。的基本属性、特征参数、状态和其他信息的各种街头景观元素动态和智能感知和实时访问,建立街道空间集中。通过景观感知的信息智能处理系统,数据收集、整合、分析、处理和反馈的映射下实现在城市街道景观资源。在保证基本功能的前提下,人们的出行安全,生活,和社会保障应保证,为科学提供了条件,快速、全面和视觉发展的城市街道景观设计和管理。
智能系统的建设基于复杂网络理论的城市街道景观和智能景观概念的集成到传统的城市街道景观指示进一步改善,应当符合要求的密集的智能空间,多个互动体验,绿色生态节能的13,14]。
3所示。城市街道景观构成的智能系统
为了应对复杂的系统下的多个景观需求的城市街道,聪明的街道景观系统基于复杂网络实现智能供需匹配的街头景观空间服务三个层次的景观设施物联网、互联网服务,互联网用户。
街道景观的建设智能系统主要包括四个方面:智能基础设施、智能服务,智能保护和维护,智能管理和评估。
3.1。智能基础设施
智能基础设施是物理层和街道景观智能系统的基础。街道景观的基础设施智能化系统应主动提供所需的信息和服务除了基本功能,可与其他设施,甚至用户形成一个完整的智能网络信息交互和功能键,从而完成虚拟化和面向服务的信息交互和功能连接的智能信息系统。
3.1.1。信息基础设施
信息基础设施是聪明的街道景观的基础,涵盖了电子信息屏幕如图1如图,多媒体触摸屏终端2、智能监控、智能广播、帮助设施,安全设施和景观设施性能。基础设施建设的基础在于良好的网络传输与通信网络,以及相关设施应当安排在人口稠密的地区(如道路出入口、停车场),以方便信息查询等服务提供和满足的重要需求容易识别和方便使用。设施的服务范围与特殊功能(例如,帮助设施和安全设施)应当覆盖整个街道区域,以及关注的位置沿主要/次要干线公路和各种开放空间,活动网站,绿色景观和环境(15]。
3.1.2。数据基础设施
数据认知智能街道景观发展的核心。数据基础设施用于收集和整合街道景观数据,实现智能街道景观建设为用户和管理人员提供全面、直观的信息基于多源数据的集成和分析(基本/业务/服务数据库)。
基本的数据库澄清城市街道景观的空间位置和周围环境的精确定位智能景观。业务数据库有多个subdatabases覆盖特殊数据,系统规划和管理,监控管理和行业管理提供精确的、全过程的街头景观数据集合。服务数据库可以提供科普知识智能街道景观为公众,促进各种城市绿地和风景名胜区的审查潜在的旅行者(16]。
3.1.3。观察点的街头绿地生态系统
根据街道景观的生态需求智能系统建设、生态的观察街上是一种有效的措施来实现这一目标。使用RFID(射频识别)技术,空间生态信息的实时更新的街头景观可以实现,植被的位置、结构、建筑可以在线监控。特殊的街道景观生态观测传感器和无线传感器网络可以有效地实现实时数据采集和传输。实时监控的街头绿地生态系统可以帮助维护和管理的绿色景观。此外,获得生态计量经济学特征数据可以帮助量化分析结果的形成街道的景观空间,导致更好的景观和生态影响绿地的维护和管理、数字3。
3.2。智能服务
智能街道景观系统的服务对象是用户。建设智能服务系统是基于网络功能,可实现动态匹配用户的需求。从用户的角度来看,制度建设的过程中,我们的目标和需求动机可以评估,动态和服务内容可以派生。
定性或定量的数据,经理可以提供真正的感情,意见和建议产生的公共服务经验。的帮助下动态特性分析的智能基础设施需求预测管理提供可靠的方法。因此,公众参与可以实现,服务的质量不断改善(17]。
3.2.1之上。网络服务平台
网络服务平台是智能的基础服务和保障智能链接和其他服务设施。门户网站建设服务公众应当涵盖公交线路等各种服务,e-maps、交通通告,旅游提示,和道路服务调用。此外,手机网络服务平台的建设(如移动应用,微信公共账户),还应强调以确保内容实时更新,为移动用户提供基于共享信息服务门户资源。
3.2.2。基本的街道服务
基本街道服务主要交通、照明和其他必要的基本服务。例如,智能停车管理系统实现停车场的实时监控和智能指导对可用的停车位信息查询的基础上通过各种智能停车场和空间智能手机等终端。公共交通体系的建设应确保公交信息的及时发布和某些功能(例如,多媒体信息发布、乘客投诉)结合专用总线信号系统重要的公交走廊和智能公交车站。交通拥挤的街道流动应当配备智能马桶,它可用于定位和实时的信息查询使用通过各种智能终端(如智能手机、多媒体触摸屏)。此外,智能照明系统,独立的传感、时机、声音控制、或远程控制的智能终端,还应安排景观照明的智能控制在不同领域18),图4。
3.2.3。道路导航
智能终端(如智能手机、多媒体触摸屏)和多语种终端自助导航应安排促进街和周边地区的调查e-maps和旅游路线规划以及景区/植物引入使用二维码/射频识别技术(19]。
3.2.4。信息发布
交互式信息系统建立提供生活、服务业务,为公民和医疗信息,各种网络服务平台作为街道信息发布渠道,覆盖街道信息,实时路况,卫生间使用,多余的停车空间,餐厅使用,和其他基本信息;气候信息(例如,街道温度、湿度)和健康信息,如关键领域负氧离子含量数据5开花阶段,新闻和文化活动通知(如讲座、展览、节庆活动、健身事件)在沿街的网站;和信息的紧急响应。
3.2.5。个性化服务
个性化服务在不同网络服务平台可以满足不同的人的街头使用要求(20.),例如,网络采用植物沿着街道,和定期把植物生长状态和日常保护信息;推动智能基础设施、位置识别、环境监测指标分析,网络安全,并通过互联网健康信息;和应用智能技术根据用户的不同需求的旅游和健身。
3.2.6。咨询/投诉服务
与传统的咨询/投诉服务相比,通过智能系统提供的服务更方便和有效,和多个渠道(例如,街道智能终端,咨询/投诉页面,移动终端)可供公众。链接服务的智能系统可以实现统一收据和即时反馈/响应咨询和投诉电话和网络终端。
3.2.7。虚拟体验
为了改善用户体验,多媒体体验中心关注历史地区应当构建使用多种技术(如地理信息系统、虚拟现实、多媒体)显示的历史景观,原始的自然特性,和历史的变化。三维全景/现实增强显示技术和360°、720°真实照片或视频可以用来创建虚拟块数字可用虚拟旅游门户网站和终端设备(如多媒体触摸屏、智能手机)(16,21]。
3.3。智能保护和维护
智能保护和维护用户的功能扩张互联网基于物联网的景观设施。动态生成基于智能基础设施、景观维护需求和动态匹配景观维护需要与景观通过物联网技术维护服务。实现信息化和情报的保护和维护过程,提供视觉指导日常维护流程和关键技术,以及人员和阶段可以被指定负责维修过程的实时记录和信息22]。
3.3.1。绿地的保护和维护
绿地保护和维护的关键智能保护和维护,覆盖了数字记录,监视和控制界限和绿色资源主要包括植物和设施。重要的点和关键设施应当配备3 d场景进行检查和比较通过智能终端,主要涉及植物的灌溉和施肥,病虫害和冷冻损伤管理和智能的培养。
环境监测和智能灌溉系统可以为智能植物灌溉和施肥管理提供有效的服务。土壤养分的数字数据处理可以最大限度地节水和精确灌溉的影响,科学的管理,维护和低碳23,24]。土壤监测子系统的建设可用于环境温度和湿度的实时监测,风向,降雨和周围环境的照度图6,传感设备采用实时检测土壤水分、生育和其他绿色空间索引。维修决策取决于IoT-based监控数据的智能分析和排序收到服务器(25]。此外,洒和滴管系统用于自动灌溉和施肥和其他聪明的应用程序,和绿化人员也可以搜索和获得监测数据和预警信息通过电脑和手机图7。
GPS定位和FRID技术应当采用植物病虫害的控制,建立了动态跟踪系统,确保绿色植物的动态保护和监测以及帮助技术人员定位等领域的第一次害虫和疾病。“预防为主”原则的实现每个机构负责工厂管理和保护目标必要的害虫和疾病的早期预警在所有时间可以大大减少大规模的害虫和疾病的预防成本和概率(26]。冷冻损伤的早期预警管理提前发给根据天气状况,为植物提供科学依据和指导冬天保护。
基于智能技术的幼苗种植和栽培应充分利用物联网和空间信息集成技术。partitional测量区域土壤质量、水文条件和微气候因素在种植规划的阶段为育种提供了明确的数据基础和快速制定培养计划。同时,树全循环数据库建立植物在整个生产过程中跟踪和数据排序,以及幼苗的记录档案,树移植和维护信息。智能培养能有效防止传统育苗栽培面临的挑战(例如,布局不当的树木,不令人满意的生产或浪费苗)。
3.3.2。遗产保护和维护
自然遗产和文化遗产涉及遗产保护和维护,包括古代和著名的树木和文物。古老而著名的树木,高清照片应当获得基于精确坐标定位通过监测和射频识别技术除了正常的维护措施,并掌握相关的详细信息将促进数据调用,植物保护,文档管理,维护和复兴监测。数字建模基于古老而著名的树木的生长环境也促进了保护措施的准确分析人物8。对文物古迹周围的街道,3 d数据模型应加强保护。古代建筑应当配备应力-应变传感器对变形监测和风险评估27]。
3.4。智能管理和评价体系
科学、全面的管理措施是一个重要的先决条件实现可持续发展的街景。定量评价机制是一种有效的客观判断街景的有效性。
如何有效地整合各种分散的景观管理资源和协调各种定量评价参数达到最佳匹配的街道景观管理和需求之间是问题的关键。因此,定量数据驱动的评价和控制系统最终有利于连续优化的景观效果。
3.4.1。智能管理
全面、科学的管理应当考虑内部办公室工作,园艺业务,街道安全,和其他相关因素。
办公自动化(OA)系统可以改善内部办公室工作的整体效率,流程管理、电子邮件、文档管理、公文流转、审批管理、工作日历、通知公告、个人信息维护、会议管理和考勤管理。
的园艺企业管理、视频监控、RFID、和红外传感技术应当采用变化的实时感知街绿色资源,基础设施,和交通流,以及自动收集、街道景观数据的调整和更新。街道景观的实时监控可以实现精确管理和预防对破坏和自然灾害造成的损害。
街道安全不容忽视考虑特殊交通城市街道公共空间的函数。综合街控制平台的建设使日常运行监测和应急指挥和调度,提供基本支持导航和指导基于GIS和卫星定位系统的定位服务28]。如今,信息技术的快速发展也促进了舆论的动态监测通过关键媒体发布,论坛、博客、微博平台;提取相关信息;和及时的警告/治疗的潜在危机事件按照预先确定的策略。
3.4.2。智能评价系统
自我诊断的评价智能评价系统旨在为进一步发展提供参考。此外,合理的绩效评价不仅可以测量成果的街头景观建设,找出存在的问题,同时也为持续改进提供重要的指导的街头景观智能系统。
建立完整、科学、有效的评价体系应基于现有城市园艺标准,有关街头智慧景观指标集成到系统的空间层次,形式/表、文档上传,图片附件实时计算和结果判断/分析[29日),表1。
4所示。智能城市街道景观系统的技术手段
智能技术是指一个特定的技术或方法用于建设一个智能城市街景画系统。物联网、空间信息集成、虚拟现实和可视化技术,数字技术,等可以解决以下问题在街景画体系的建设条件下城市复杂巨系统:(1)如何管理、数字化和信息集成分散道路有效和准确地说,为了实现有效的分布和动态的街景服务的整体把握能力。(2)如何协调地理空间之间的关系、数据流、时间分布、硬件网络和用户需求的街景画智能系统,以实现空间之间的映射复杂的景观资源和智能系统的服务能力(30.]。
出现的最具代表性的物联网技术在智能过程导致了信息时代的变换成一个智能时代。广泛的物联网技术涉及射频识别(RFID)、红外传感器,传感激光器扫描后通过互连的解决了许多城市问题基于互联网的信息连接31日]。
空间信息反映了地理实体的空间分布特征,以及空间信息集成技术包括遥感(RS)、地理信息系统(GIS)和全球定位系统(GPS)可以反映所有网站的地貌更具体、客观地在宏观水平上,实现精确的量化和数据数字化的深入研究和分析(32]。
虚拟现实技术集成多种技术功能良好的沉浸体验,互动,和概念,包括实时三维计算机图形学中,3 d广角(广角)显示,跟踪查看器的头/眼睛/手,触觉/力反馈,音响效果,网络传输,语音输入/输出(33]。
数字化的基本过程包括所有复杂多变的信息转变成可测量的数据,数字数据建模为二进制代码转换,输入计算机进行统一处理(34]。目前,数字技术被广泛应用于各行业,和前任的数字化作为智能技术应当利用不断在智能时代。
5。智能系统的建设和应用前景的城市街道景观
实现成功的街道景观建设智能系统,复杂系统和复杂网络的相互映射的街头景观需要实现。因此,上述智能意味着必须结合实际的实现阶段的街头景观建设实践。
5.1。规划和设计阶段
前期的规划和设计提供直接指导中期建筑和景观建设的邮政管理层。智能的应用方法,如物联网、虚拟现实和可视化技术在规划和设计阶段可以实现更科学合理的街道景观设计。
根据现场调查,传统的调查方法有巨大的工作量和大错误,和大多数完成现场检查和测绘的基础上,结合现有的数据。此外,传统街道设计聚焦现场平面缺乏3 d空间和垂直设计的人性化考虑,建设规模和详细设计。相反,智能景观建设可以实现目标物联网和空间信息技术融入网站调查显示,与街道位置的精确定位和周围土地使用利用物联网传感节点(35];此外,空间信息技术使设计师了解街/外观的整体风格和城市形象之间的联系图更加全面、准确9。
5.2。施工阶段
施工质量直接影响初步设计的顺利实施和后期维护和管理的成本。由于工程量计算不准确的问题,无约束结构,和有限的专业质量的施工人员在传统园林建筑,经常有一些缺陷在施工质量与预期的效果。
智能街道景观施工可以确保合理资源配置和施工效率通过深入调查现场环境因素(如土壤质量、水文条件、风力、气压)使用物联网技术的传感和射频识别系统和相应的施工方案和规定。空间信息集成技术的应用和遥感系统使精确和快速的数据定位基于建筑图纸可能定点平展的阶段。multispace模型使用虚拟现实技术使施工人员了解设计意图以直观的方式施工,从而确保设计效果的实现。物联网的应用数据测量和传感系统在项目验收工程影响的定量分析,结合直接数据传输审计师的移动设备使用移动互联网技术,保证严格的项目验收(36),图10。
5.3。绿色植物种植和保护阶段
保护管理可以维护和保证园艺建设后的景观效果。传统的植物培育和保护有一定的缺点,例如,不满意专业的质量管理人员和低技术含量的保护措施。
智能植物种植和保护集成物联网技术确保保护的有效改进效率和效果和降低成本。为了正确使用当地的条件,应使用传感器测量环境因素(例如,湿度和土壤质量)在培养阶段,与原手册洒应当被洒/滴灌系统时频传感器来检测土壤水分和促进智能控制(37]。在施肥方面,冬天保护,防风,数字模型建立基于植物生长环境可以实现精确的分析在不同时期适当的措施,确保正常的植物生长和最优影响的人物11。
6。结论
应用智能意味着在城市街道景观设计、街道景观智能系统集成到智能城市建设可以积极推动城市发展。程序从方案设计和工程建设维护管理、技术引进,制定全面、有效的策略是成功建设的关键的街头景观基于复杂网络的智能系统。此外,街道景观的建设智能系统也为公众参与和治理提供了一个平台。公众可以轻松快速地获取信息通过智能系统和使用改进的咨询/投诉等服务,及时反馈给经理,这表明公众参与已经显著提高(7,38,39]。简而言之,街道景观智能系统基于复杂网络理论提供了一个先进的和可持续的建设模式对未来城市复杂的街道系统。4.0在行业的背景下,大数据和互联网的迅速发展,在未来更深入研究应该致力于将街道景观智能系统集成到智能城市建设和建立一个完美的街道景观智能系统。
数据可用性
标签数据集用于支持本研究的发现可以从相应的作者。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
确认
这项研究受到了中国国家重点研发项目(2019号yfd1100405)及其分支项目(2019号yfd11004055)。作者感谢程yun,徐Ning,人民币“汉,林萧山,歌双与本研究的不可或缺的帮助。作者也感谢数据数字景观东南大学实验室的支持。