盧 漫，劉 蕾，徐雪冰

(河海大學(xué)土木與交通學(xué)院，江蘇 南京 210000)

近年來在互聯(lián)網(wǎng)浪潮下，旅游業(yè)悄然轉(zhuǎn)型，以“互聯(lián)網(wǎng)+旅游”思維為引導(dǎo)的智慧旅游、智慧景區(qū)、旅游O2O備受關(guān)注與推崇，國家也發(fā)布相關(guān)政策文件支持各風景區(qū)建設(shè)具有各自特色的智慧景區(qū)。傳統(tǒng)風景區(qū)信息化的建設(shè)逐漸呈現(xiàn)出智能化、應(yīng)用多樣化的發(fā)展趨勢，多種技術(shù)和應(yīng)用交叉滲透到風景區(qū)的建設(shè)上，但目前我國大多數(shù)景區(qū)的管理平臺基本還是獨立運營各領(lǐng)域功能，數(shù)據(jù)不能自動共享和交換，不能互聯(lián)互通，且可視化程度低。

水利風景區(qū)經(jīng)過20年的建設(shè)實踐，已經(jīng)成為國家生態(tài)文明建設(shè)的重要抓手，是地方社會經(jīng)濟發(fā)展的重要引擎。水利風景區(qū)是指以水域(水體)或水利工程為依托，具有一定規(guī)模和質(zhì)量的風景資源與環(huán)境條件，可以開展觀光、娛樂、休閑、度假或科學(xué)、文化、教育活動的區(qū)域，不同于單純的水利工程建設(shè)，也不同于一般的旅游風景區(qū)建設(shè)，綜合性特征更為突出，不只涉及單純的景觀開發(fā)利用與保護的問題，還涉及水工程、水安全、水生態(tài)、水文化等多元價值的協(xié)調(diào)，具有較大的管理難度。但人們往往更加注重水利風景區(qū)建設(shè)方面的問題，而對于經(jīng)營管理缺乏足夠的重視，這在很大程度上制約了水利風景區(qū)的發(fā)展。為了推動水利風景區(qū)高質(zhì)量發(fā)展，實現(xiàn)景區(qū)的社會效益、生態(tài)效益以及經(jīng)濟效益的統(tǒng)一，進行智慧管理非常重要。未來水利風景區(qū)必將朝著數(shù)據(jù)自動共享，統(tǒng)一為游客提供服務(wù)的智能化管理方向發(fā)展。

1 智慧水利風景區(qū)的管理與服務(wù)平臺設(shè)計目的

1.1 提高管理效率

水利風景區(qū)管理范圍通常遠大于一般的風景區(qū)，根據(jù)《水利風景區(qū)管理辦法2004》，水利風景區(qū)管理機構(gòu)應(yīng)當建立健全景區(qū)管理與保護制度，保證水利風景區(qū)健康、有序、可持續(xù)發(fā)展。應(yīng)當做好水、土、生物及人文資源的保護工作，對宜林、宜草區(qū)域按照生態(tài)和美化要求修復(fù)植被，并按照有關(guān)要求有效處理垃圾、污水等；應(yīng)當提供良好的衛(wèi)生、服務(wù)、消防、救護等公共設(shè)施，并不斷提高服務(wù)質(zhì)量。這就需要水利風景區(qū)管理機構(gòu)建立一套協(xié)調(diào)、靈活、高效的運行機制，對此本文將設(shè)計研究一個智慧水利風景區(qū)管理可視化平臺，來實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)實時全面獲取，數(shù)據(jù)集中可視化等功能，這將方便景區(qū)管理者集中處理和決策相關(guān)現(xiàn)狀和問題，做到實時、精準管理的效果。

1.2 提高水利風景區(qū)信息可視化程度

在水利風景區(qū)管理與服務(wù)中，由于水利風景區(qū)管理中水利安全監(jiān)測數(shù)據(jù)多等因素，景區(qū)各信息數(shù)據(jù)無法很好地匯總以及實時可視化，進而導(dǎo)致相關(guān)數(shù)據(jù)信息對于各個條線的管理者無法實現(xiàn)實時接收處理，管理者的決策和執(zhí)行力度降低。本次設(shè)計研究的智慧水利風景區(qū)管理可視化平臺，能夠通過物聯(lián)網(wǎng)的方式，對景區(qū)內(nèi)部各個監(jiān)管數(shù)據(jù)進行實時匯總可視化和分析整合，系統(tǒng)可快速反應(yīng)，同時提高水利風景區(qū)信息可視化程度。

1.3 增強信息共享性

水利風景區(qū)內(nèi)需要監(jiān)督與管理的信息主要包括水環(huán)境管理數(shù)據(jù)、疫情防控管理數(shù)據(jù)、日常運行監(jiān)督數(shù)據(jù)、景區(qū)導(dǎo)覽講解數(shù)據(jù)等，景區(qū)日常運轉(zhuǎn)中，會經(jīng)常出現(xiàn)各部分管理數(shù)據(jù)無法共享，導(dǎo)致部門之間人員協(xié)同工作效率不高。信息共享是指通過信息交換來實現(xiàn)的一種技術(shù)，在這個過程中，需要對信息進行有效的處理和利用，從而達到信息的使用價值。本次設(shè)計研究的智慧水利風景區(qū)管理可視化平臺，大數(shù)據(jù)可視化與數(shù)據(jù)交互等特點可提升景區(qū)管理者的信息化水平，打破業(yè)務(wù)信息壁壘，實現(xiàn)信息共享，幫助景區(qū)管理者分析景區(qū)各項業(yè)務(wù)特性，提供輔助決策支持，增強景區(qū)各項業(yè)務(wù)洞察力與競爭力，進而增強水利風景區(qū)的信息共享性，提高水利風景區(qū)管理一體化。

1.4 增強游客服務(wù)與水利文化的體驗感

近年來水利風景區(qū)的建設(shè)快速發(fā)展，國家級、省級水利風景區(qū)數(shù)量逐年上升。但是水利風景區(qū)游客的相關(guān)旅游體驗卻常常達不到在其他景區(qū)的全面和舒適，景區(qū)面向游客的服務(wù)不應(yīng)僅僅是景觀和建筑的展示，還應(yīng)該包括智慧旅游服務(wù)，豐富水利科技、水文化的傳播宣傳等。

對此本文設(shè)計的智慧水利風景區(qū)服務(wù)平臺將實現(xiàn)景區(qū)面向游客智慧導(dǎo)覽的功能，主要包括精準定位可視化、個性化線路規(guī)劃、獲取周邊景點實時解說等功能，其中解說包括水利科技與水文化的專項欄目，保證游客在游覽水利風景區(qū)期間能夠全面接收水利文化的科科普?？紤]目前正處于后疫情時代，景區(qū)服務(wù)平臺還支持游客在服務(wù)平臺實時觀察景區(qū)可預(yù)約人數(shù)，同時在景區(qū)內(nèi)可以接收各個景點的游客密度，獲取疫情防控密度提醒，實現(xiàn)個性化線路規(guī)劃，做到預(yù)約、游覽兩個時間段的疫情防控保障。

2 智慧水利風景區(qū)的管理與服務(wù)平臺總體架構(gòu)設(shè)計

2.1 項目背景

南京市天生橋河水利風景區(qū)位于寧高公路西側(cè)，并向西北輻射沿河眾多村莊；距南京城南42km處，距溧水城區(qū)3km，祿口機場14km。規(guī)劃范圍西至倉口村，東至無想山，北至天生橋景區(qū)，南至無想山臨界處。規(guī)劃用地面積為5571.71hm2，已建成使用全長約2.1km。2009年，天生橋河水利風景區(qū)被批準為國家級水利風景區(qū)，具有區(qū)域位置優(yōu)越、景觀特色鮮明、文化內(nèi)涵深厚、發(fā)展基礎(chǔ)好等優(yōu)勢，同時也是景區(qū)范圍大、管理分散的典型景區(qū)案例。本次研究設(shè)計將以天生橋河水利風景區(qū)為實際原型，在建立景區(qū)三維模型以及獲取平面地圖信息的基礎(chǔ)上進行智慧管理與服務(wù)平臺的設(shè)計。如圖1所示。

圖1 天生橋河水利風景區(qū)

2.2 總體架構(gòu)設(shè)計

智慧水利風景區(qū)管理與服務(wù)平臺總體架構(gòu)設(shè)計如圖2所示。

3 水利風景區(qū)管理平臺系統(tǒng)可視化設(shè)計

3.1 智慧水利管理技術(shù)

3.1.1利用物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)檢測景區(qū)管理信息

本項目采用一種基于物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)的景區(qū)管理系統(tǒng)，包括基礎(chǔ)設(shè)施層、信息傳輸層、后臺數(shù)據(jù)庫及數(shù)字平臺層?；A(chǔ)設(shè)施層通過下屬的傳感器和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)施感知園區(qū)內(nèi)各項數(shù)據(jù)，將各項數(shù)據(jù)通過信息傳輸層向后臺數(shù)據(jù)庫傳遞并由后臺數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)解算，后臺數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)解算結(jié)果對應(yīng)的決策上傳至數(shù)字平臺層，如圖3所示，為水利風景區(qū)管理方提供處理方案，進而調(diào)用相應(yīng)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)施實施方案。

圖3 物聯(lián)網(wǎng)傳感器技術(shù)信息檢測的架構(gòu)

3.1.2利用智慧設(shè)施獲取信息

智慧設(shè)施包括3大類7個模塊。包括水環(huán)境管理類(智慧雨水監(jiān)測設(shè)施、智慧水安全實時預(yù)警、智慧水質(zhì)動態(tài)監(jiān)測設(shè)施)、疫情防控管理類(出入口智慧人流統(tǒng)計設(shè)施)、日常管理類(智慧灌溉設(shè)施、智慧燈光設(shè)施、智慧垃圾桶)。

(1)智慧雨水監(jiān)測設(shè)施

智慧雨水監(jiān)測設(shè)施與雨水水位、水流量傳感器聯(lián)動，通過水位、水流量傳感器感應(yīng)景區(qū)內(nèi)道路以及綠化區(qū)的雨水量，傳送至數(shù)字平臺分析未來半小時內(nèi)水位，當水位即將超過正常深度時，管理員可在管理平臺觀察相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并發(fā)出景區(qū)水位過深預(yù)警，提前疏散人群，調(diào)配人工啟動快速排水系統(tǒng)。

(2)智慧水安全實時預(yù)警

智慧水安全監(jiān)測設(shè)施與超聲波液位計聯(lián)動，如圖4所示，通過超聲波液位計聯(lián)動感應(yīng)景區(qū)內(nèi)水體實時的水位及水流數(shù)據(jù)，傳送至數(shù)字平臺分析未來2h內(nèi)河湖的水位，當水位即將超過安全深度時，管理員可在管理平臺觀察相關(guān)數(shù)據(jù)信息，并發(fā)出預(yù)警，提前疏散人群，調(diào)配水利管理系統(tǒng)。

圖4 智慧水安全監(jiān)測設(shè)施

(3)智慧水質(zhì)動態(tài)監(jiān)測設(shè)施

智慧水質(zhì)監(jiān)測設(shè)施與水質(zhì)分析儀器聯(lián)動，通過水質(zhì)分析儀器感應(yīng)水體不同分布點的鋅、鎘、鉛、銅等含量，數(shù)據(jù)傳輸至管理平臺，管理員可對其進行實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)管理分析、業(yè)務(wù)管理等功能，當監(jiān)測數(shù)據(jù)異常觸發(fā)報警事件時，系統(tǒng)可快速反應(yīng)并做出決策。

(4)出入口智慧人流統(tǒng)計設(shè)施

景區(qū)出入口智慧門閘與內(nèi)置開關(guān)傳感器聯(lián)動，通過內(nèi)置開關(guān)傳感器統(tǒng)計景區(qū)開放時間內(nèi)動態(tài)人數(shù)監(jiān)測，人數(shù)通過信息傳輸層向數(shù)字平臺發(fā)送信息，人數(shù)信息分為3個范圍，低風險、中風險、高風險，景區(qū)管理人員可以通過上級管理平臺獲取可視化范圍信息，動態(tài)監(jiān)控疫情期間景區(qū)人流，有效控制景區(qū)總?cè)藬?shù)。

(5)智慧灌溉設(shè)施

智慧噴灌裝置與溫度、濕度傳感器聯(lián)動，受數(shù)字平臺控制，在相應(yīng)區(qū)域達到溫度、濕度上下限閾值時自動開啟，也可通過數(shù)字平臺上級管理平臺人工開啟進行綠帶灌溉。

(6)智慧燈光設(shè)施

智慧燈光設(shè)置與光敏傳感器、紅外線聯(lián)動，光敏傳感器用于自動開啟和關(guān)閉綠帶內(nèi)照明路燈和景觀射燈，如圖5所示。光敏傳感器在感應(yīng)到外界光線強度高于或低于設(shè)定的上、下線閾值后自動開啟或關(guān)閉照明路燈及景觀射燈，而在夜晚22:00—次日凌晨4:00，景區(qū)內(nèi)照明路燈和景觀射燈處于熄滅或最低亮度狀態(tài)，紅外感應(yīng)器感應(yīng)到景區(qū)內(nèi)有有人經(jīng)過時，自動調(diào)節(jié)亮度以提供相應(yīng)道路照明和景觀照明服務(wù)。

圖5 智慧燈光設(shè)施

(7)智慧垃圾桶

智慧垃圾桶與內(nèi)置的質(zhì)量傳感器聯(lián)動，通過內(nèi)置質(zhì)量傳感器判斷桶內(nèi)垃圾含量，桶內(nèi)垃圾含量達桶容積的80%時通過信息傳輸層向數(shù)字平臺發(fā)送信息，景區(qū)管理人員可以通過上級管理平臺調(diào)配環(huán)衛(wèi)人員對相應(yīng)垃圾桶進行垃圾處理和回收。

3.2 可視化設(shè)計

以溧水天生橋河為例，本次設(shè)計研究的智慧管理平臺是為水利風景區(qū)管理人員量身定做，能夠?qū)崟r、集中、高效、全面地解決各種管控問題，促進管理人員高效決策的后臺智慧管理平臺。平臺功能豐富，能夠?qū)崿F(xiàn)水環(huán)境、日常管理、疫情防控的多項數(shù)據(jù)動態(tài)監(jiān)測與分析。

智慧管理平臺主要通過景區(qū)概況、水環(huán)境管理、日常管理、疫情防控4大模塊來實現(xiàn)景區(qū)管理一體化。平臺功能結(jié)構(gòu)如圖6所示。

圖6 智慧管理平臺功能結(jié)構(gòu)

(1)景區(qū)概況模塊

在平臺首頁可獲取水利風景區(qū)的天氣、日期、經(jīng)緯度。景區(qū)概況可獲取景區(qū)等級、開放時間、推薦游線等基礎(chǔ)信息，同時以視頻的形式展現(xiàn)景區(qū)總體情況。

(2)水環(huán)境管理模塊

該模塊主要包括智慧水位水流量監(jiān)測、智慧雨水情監(jiān)測和智慧水質(zhì)監(jiān)測。智慧水位水流量監(jiān)測可以通過水位、水流量傳感器實時監(jiān)測天生橋河水位與水流量并生成圖表。當下大雨時，可在平臺觀察相關(guān)數(shù)據(jù)信息，當預(yù)計水位與水流量超過警戒線時，提前疏散人群，調(diào)配人工啟動快速排水系統(tǒng)。智慧水質(zhì)監(jiān)測可將水體分析結(jié)果以圖表形式反映在平臺上，水質(zhì)等級、水質(zhì)合格情況、超標項目等信息一覽無余。

(3)日常管理模塊

該模塊可以實時管控景區(qū)的各項設(shè)施：當綠地的溫度、濕度達到上下限閾值時，可自動或人工開啟噴灌裝置，并在平臺顯示開啟或關(guān)閉灌溉裝置的數(shù)量；當光敏傳感器感應(yīng)到外界光線強度高于或低于設(shè)定的上、下線閾值后，照明燈會自動開啟或關(guān)閉，并且平臺會顯示景區(qū)內(nèi)的照明狀態(tài)；平臺還將顯示各個垃圾桶內(nèi)垃圾含量，當桶內(nèi)垃圾含量達桶容積的80%時，管理人員可提前調(diào)配環(huán)衛(wèi)人員對相應(yīng)垃圾桶進行垃圾處理，并實時顯示垃圾桶處理情況。

(4)疫情防控模塊

疫情防控模塊主要呈現(xiàn)人流可視化：動態(tài)監(jiān)測人流實時數(shù)據(jù)，統(tǒng)計人流峰值數(shù)據(jù)、人流變化數(shù)據(jù)，調(diào)取實時監(jiān)控視頻，24小時把控景區(qū)人流密度，降低疫情傳播風險。

4 水利風景區(qū)服務(wù)平臺系統(tǒng)可視化設(shè)計

4.1 智慧景區(qū)導(dǎo)覽技術(shù)

4.1.1智慧導(dǎo)覽系統(tǒng)設(shè)計

本次設(shè)計研究基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧導(dǎo)覽功能技術(shù)，iBeacon是2013年美國蘋果公司發(fā)布的室內(nèi)定位系統(tǒng)，其本質(zhì)是一個低功耗藍牙設(shè)備。iBeacon使用低功耗藍牙技術(shù)進行近距離的數(shù)據(jù)通信，當用戶的移動互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備靠近相應(yīng)iBeacon時，用戶的移動互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以感應(yīng)到信號并進行相應(yīng)的操作。藍牙技術(shù)自1998年發(fā)展至今，已經(jīng)發(fā)展到了藍牙5.0時代，也早已成為現(xiàn)代移動互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的標準配置之一，擁有巨量的使用用戶基礎(chǔ)?；趇beacon技術(shù)的智慧導(dǎo)覽系統(tǒng)，在園區(qū)內(nèi)布置大量iBeacon藍牙信息端，向進入園區(qū)并到達相應(yīng)區(qū)域的游客移動互聯(lián)網(wǎng)終端設(shè)備發(fā)送相應(yīng)的講解音頻或視頻，實現(xiàn)智慧導(dǎo)覽系統(tǒng)下園區(qū)的自動，智能講解。

采用“導(dǎo)覽小程序”+“導(dǎo)覽系統(tǒng)后臺大數(shù)據(jù)庫”搭建導(dǎo)覽平臺的框架，采用“個性游覽+后臺大數(shù)據(jù)庫”的智慧導(dǎo)覽模式，在傳統(tǒng)導(dǎo)覽模式上做出創(chuàng)新，如圖7所示。

圖7 “導(dǎo)覽小程序”和“導(dǎo)覽系統(tǒng)后臺大數(shù)據(jù)庫”框架示意圖

4.1.2實時精準定位技術(shù)

首先在水利風景區(qū)內(nèi)布置小范圍WIFI基站并進行組網(wǎng)，形成覆蓋整個景區(qū)的無線局域網(wǎng)，通過Wi-Fi指紋定位技術(shù)進行區(qū)域定位。而在景區(qū)內(nèi)景觀密集區(qū)域布設(shè)可實現(xiàn)精確位置感知的ibeacon設(shè)備，由ibeacon技術(shù)輔助實現(xiàn)精確位置感知。而后將兩組數(shù)據(jù)上傳至導(dǎo)覽系統(tǒng)后臺的大數(shù)據(jù)庫進行位置解算。獲取游客相應(yīng)位置信息后，通過“導(dǎo)覽小程序”對游覽者的移動互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供文本及音頻信息推送，游覽路徑智能化導(dǎo)航等一系列核心功能。

4.2 服務(wù)小程序設(shè)計

以溧水天生橋河為例，本次設(shè)計研究的智慧管理平臺為水利風景區(qū)游客量身定做，為了游客在景區(qū)旅行中能夠?qū)崿F(xiàn)精準定位、實時景點解說、全面水文化科普、個性旅游線路規(guī)劃等各種功能，而設(shè)計的一款微信導(dǎo)覽小程序。智慧游覽服務(wù)小程序主要通過首頁概況、游覽路線、語音講解、水文化4大模塊來提高游客的旅游體驗。主要功能結(jié)構(gòu)設(shè)計如圖8所示。

圖8 智慧游覽服務(wù)小程序功能結(jié)構(gòu)

(1)首頁?？芍苯荧@取景區(qū)天氣、景區(qū)最新動態(tài)以及景區(qū)內(nèi)的人氣景點榜單?！拔业慕缑妗笨蛇M行訂單查詢、常見問題、切換賬戶等操作?！熬皡^(qū)預(yù)定須知”可查看景區(qū)預(yù)約情況、門票購買詳情。

(2)游覽路線模塊。可查看各種不同的路線規(guī)劃，還支持進行實時定位，包括二維地圖展示、三維全景地圖展示、周邊景點標記。點擊人流按鈕，可獲取動態(tài)監(jiān)測各個景點的游客人數(shù)，根據(jù)這一功能，游客可以在個性化路線中，手動連線景點實現(xiàn)自定義線路規(guī)劃。

(3)語音講解模塊。通過對話框形式自動匹配周邊景點，以語音、文字介紹等方式進行詳細介紹。水文化解說包括：水文化及歷史、水文水資源講解、水利工程歷史及其用途、水環(huán)境動態(tài)監(jiān)測介紹、水災(zāi)害及防治。點實時解說包括：景點用途、歷史故事、名人評價、景點特色、景點地位與用途等，通過文本、圖片、語音、視頻等形式。

(4)水文化模塊?？梢垣@取天生橋河水文化、水科技、水科普等信息。進入水安全現(xiàn)狀，可獲取管理平臺的水環(huán)境管理數(shù)據(jù)界面，結(jié)合可視化數(shù)據(jù)分析加深游客對水文化的理解。

5 結(jié)語

本文設(shè)計研究的智慧水利風景區(qū)管理與服務(wù)可視化產(chǎn)品具有高效管理、精準數(shù)據(jù)可視化、實時定位、主動推送管理信息、操作簡單、界面簡潔、功能強大等優(yōu)點，在智慧水利風景區(qū)管理系統(tǒng)的信息采集與可視化處理中必將起到非常重要的作用。

在傳統(tǒng)園林景區(qū)智慧轉(zhuǎn)型的大背景下，智慧水利風景區(qū)也面臨新時代的挑戰(zhàn)和機遇，不僅要汲取已成熟的智慧園林景區(qū)管理模式，還應(yīng)當結(jié)合水利風景區(qū)獨特的水利功能和特色水文化，創(chuàng)新管理平臺與服務(wù)平臺功能，打造可供全國水利風景區(qū)實施的智慧平臺系統(tǒng)。使其實現(xiàn)通過一個平臺進行智慧水利風景區(qū)水位智能監(jiān)測、內(nèi)澇預(yù)警、垃圾桶智能監(jiān)測、人流動態(tài)監(jiān)測、智能灌溉、智能照明、智能游覽路線規(guī)劃、智能景點解說等，功能齊全，應(yīng)用前景和應(yīng)用潛力可觀。