智慧景观背景下物联网技术的环境监测

 

景观项目往往涉及复杂的自然环境与人文社会背景，对其进行监测并保护可以减少项目建成后对立地环境的影响，防止景观水平指数的下降。相较于勘察与测绘阶段，环境监测更强调动态变化，也更需要结合物联网进行智能处理与反馈。物联网技术深度覆盖、海量连接的特点和实时处理、智能计算的能力为景观建设的环境监测提供了可行的途径[26-28]。因此，如何实时监测场地中的自然生态学条件及其要素（如气候、地形地貌，水体、植被等），对景观建设具有重要影响[29]。

 

基于物联网技术的环境监测通常以监测区域内具有特殊意义的动态变化为检测对象。已有研究多聚焦于特定区域中的森林、河道、山坡等场地，并结合物联网技术进行处理和分析，提取出环境中的有效数据。例如，Vidal-Espitia等[30]基于云计算提出景观图像分割框架，专注于生物与非生物成分的分类，为监测和分析红树林地区的生态应用开发做出贡献。Wang等[31]在城市河道景观中放置多参数水质分析仪，收集相关水质数据，构建了水质在线监测系统。Xu等[32]在黑河流域建立多个观测站，通过物联网技术结合卫星-机载-地面观测，分析了河流蒸散量的时空变化。



Delmonaco等[33]提出了预防“Siq”峡谷滑坡风险的方法，通过安装无线监测系统，利用传感器技术实时登记和传输数据，为确定和实施岩石失稳措施提供基础。除了探讨场地中的自然生态学条件及其要素对特定区域的动态变化影响之外，还有学者更进一步借助物联网技术探究小尺度的生态环境质量监测指标，包括气象[34-36]、土壤[28,35-36]、水文[37]、植物[38]、动物[25]等；并结合机器学习等智能算法，优化了农业及园艺领域的灌溉系统。例如，Goap等[35]基于物联网的智能灌溉管理系统对农业景观中的气温、紫外线辐射、土壤湿度、土壤温度和环境条件等地面参数进行监测，从而实时预测灌溉需求，实现水资源的最佳利用。

Ali等[36]使用传感器对庭院环境中的温度、湿度、照度和降雨等进行监测，并通过WiFi芯片无线传输数据，采用模糊算法自动控制洒水、风扇等装置，使家庭园艺智能化。也有学者探讨了古树名木的管理，通过传感器获取的树木状态数据，可以快速地掌握树木的实时状态信息。如Yang等[38]关注在风荷载作用下树木摇摆、树木倾斜和板根运动的测量技术，利用智能传感技术监测和可视化分析树木位移的程度，可为城市地区潜在的树木危害提供预警。

 

在人群的监测方面，已有研究主要通过物联网的传感器技术来感知周围人群的行为和动作特征。例如，Cai等[18]基于物联网技术探究了游客流动及其对文化遗产地环境的影响，结合视频监控共同监测出行游客的流量，为后续的游客管理提供数据。Kan等[19]在一定的通信范围内，通过组合GPS技术、传感器技术、红外技术远程监控景观周边环境，感知周围人群的行为和动作特征，并将信息通过物联网传输、判断与处理，防止景观被故意破坏。

Gaddam等[39]提出了基于智能物联网的老年人户外健康监测系统，在长凳、路径等服务设施中嵌入传感器，用以收集和传输健康数据，以期建立一个公共的户外康复空间。