任务来源
随着全球气候变化和城市化进程的加速，水资源短缺问题日益严峻。
特别是在中国，人均水资源占有量远低于世界平均水平，且水资源分布不
均，北方地区尤为严重。同时，城市园林绿化作为城市生态系统的重要组
成部分，其灌溉用水量也逐年增加，进一步加剧了城市水资源供需矛盾。
因此，研发和应用园林立体绿化景观智能节水技术，提高水资源利用效率，
降低园林绿化灌溉用水量，成为缓解水资源短缺问题、实现可持续发展的
重要途径。
园林立体绿化作为一种创新的绿化方式，通过充分利用城市立体空
间，不仅增加了城市绿地面积，还丰富了城市景观层次，提升了城市生态
环境质量。而智能技术的快速发展，特别是物联网、大数据、人工智能等
技术的广泛应用，为园林立体绿化景观的智能化管理提供了可能。通过将
智能技术与园林立体绿化相结合，可以实现灌溉系统的精准控制、水资源
的优化配置和高效利用，从而进一步提高园林绿化的生态效益和经济效
益。
近年来，为了促进节水型社会建设和水资源的可持续利用，各级政府
出台了一系列相关政策措施，鼓励和支持智能节水灌溉技术的研发和应
用。这些政策不仅为园林立体绿化景观智能节水技术的发展提供了良好的
政策环境，还通过资金补贴、税收优惠等方式降低了企业的研发和应用成
本。同时，随着人们对生态环境质量的关注度不断提高，市场对园林立体
绿化景观的需求也在不断增加。特别是在一些缺水城市，智能节水灌溉技
术更是成为了园林建设单位和业主的首选。这种市场需求和政策支持的双
重驱动，为园林立体绿化景观智能节水技术的快速发展提供了强大动力。
园林立体绿化景观智能节水技术的研究背景可以概括为水资源短缺
与环保需求的双重压力、园林立体绿化与智能技术的融合趋势以及政策支
持与市场需求的双重驱动。这些因素共同推动了园林立体绿化景观智能节
水技术的研发和应用，为城市园林绿化事业的可持续发展注入了新的活
力。
本项目科研课题由淄博市淄川区园林绿化和公园管理服务中心提出，
紧密结合所属养护运维河道需求和特点，充分总结和利用以往对园林绿化
管理方式的研究成果，以单位自有养护工程结合区政府养护管理需求，将
理论研究、模拟试验和现场实施相结合，对园园林立体绿化景观智能节水
技术研究与探索。
二、应用领域和技术原理
1. 应用领域
园林立体绿化景观智能节水技术主要应用于以下领域：
（1）城市园林绿化：概述：城市园林绿化是智能节水技术的主要应
用领域。随着城市化进程的加快，城市绿地面积不断扩大，对水资源的需
求也日益增加。智能节水技术通过精准灌溉和自动化控制，有效提高了水
资源的利用效率，降低了灌溉成本。
效益：在城市公园、广场、街道绿化带等区域应用智能节水技术，不
仅美化了城市环境，提升了居民生活质量，还有助于实现水资源的可持续
利用，符合绿色发展的理念。
屋顶绿化与垂直绿化：概述：屋顶绿化和垂直绿化作为立体绿化的重
要形式，近年来得到了广泛关注和应用。这些绿化形式对灌溉技术的要求
更高，因为植物生长在相对恶劣的环境中，如大风、强光照等。智能节水
技术能够根据植物的实际需水量和环境条件自动调节灌溉量，确保植物健
康生长。
特点：屋顶绿化和垂直绿化的空间有限，且植物生长环境复杂多变。
智能节水技术的应用，使得灌溉作业更加精准、高效，避免了传统灌溉方
式中的水资源浪费问题。
（2）商业地产与居住区绿化：在商业地产项目和高端住宅小区中，
绿化景观是提升项目品质的重要因素之一。智能节水技术的应用，不仅有
助于提升绿化效果，还能降低物业管理成本，提高居民满意度。
公共机构与校园绿化：政府机构、学校等公共区域的绿化也是智能节
水技术的重要应用领域。通过智能化管理，实现绿地的科学养护，同时培
养公众的节水意识，推动节约型社会的建设。
2. 技术原理
园林立体绿化景观智能节水技术的技术原理主要基于物联网、传感
器、自动控制等高新技术手段，具体包括以下几个方面：
（1）数据采集与感知：在绿化区域布置土壤湿度传感器、气象传感
器等感知设备，实时采集土壤湿度、温度、光照强度、降雨量等环境参数。
通过无线网络将采集到的数据传输至中央控制平台或云端服务器进
行处理和分析。
（2）数据分析与处理：在控制平台或云端服务器上，利用预设的灌
溉策略和植物需水模型对采集到的数据进行处理和分析。
根据分析结果判断植物的需水情况并生成灌溉计划包括灌溉时间、灌
溉量等关键参数。
（3）智能决策与自动控制：根据生成的灌溉计划自动控制电磁阀、
水泵等灌溉设备执行灌溉作业。
系统具备异常报警功能在出现设备故障或灌溉异常时能够及时通知
管理人员进行处理。
（4）远程监控与管理：用户可以通过手机 APP、电脑等终端远程监
控绿化区域的灌溉情况实时查看灌溉数据、设备状态等信息。
系统还能对历史灌溉数据进行统计分析为优化灌溉策略提供依据。
园林立体绿化景观智能节水技术在多个领域具有广泛的应用前景其
技术原理基于多种高新技术手段实现了对灌溉过程的智能化管理和水资
源的高效利用。
三、与国内同类技术比较
关于园林立体绿化景观智能节水技术与国内同类技术的比较，由于直
接对比多种具体技术的详细参数和性能可能较为复杂，且缺乏直接的权威
对比数据，以下将从技术特点、应用效果、成本效益以及发展趋势等几个
方面进行概括性的比较：
1.技术特点比较
（1）园林立体绿化景观智能节水技术：
高度智能化：基于物联网、传感器、自动控制等技术，实现灌溉过程
的自动化和智能化管理。
精准灌溉：通过实时监测土壤湿度、气象条件等环境参数，根据植物
需水量精准控制灌溉量。
适应性强：适用于屋顶绿化、垂直绿化等多种立体绿化形式，满足不
同生长环境下的灌溉需求。
（2）国内同类技术：
技术多样性：国内同类技术同样涵盖了物联网、传感器、自动控制等
技术手段，但具体实现方式和精度可能有所不同。
功能差异：部分技术可能侧重于节水效果，而另一部分则更注重灌溉
的均匀性和植物生长状况的优化。
应用局限性：部分技术可能仅适用于特定类型的立体绿化或特定生长
环境下的植物。
2. 应用效果比较
（1）园林立体绿化景观智能节水技术：
节水效果显著：通过精准灌溉和自动化控制，显著降低水资源浪费，
提高水资源利用效率。
植物生长状况改善：及时满足植物需水量，促进植物健康生长，提升
绿化景观效果。
管理成本降低：减少人工干预，降低灌溉管理成本，提高管理效率。
（2）国内同类技术：
节水效果不一：不同技术的应用效果存在差异，部分技术可能节水效
果不显著或存在灌溉不均匀等问题。
植物生长影响：部分技术可能因灌溉不当而对植物生长产生负面影
响，如过度灌溉导致根部腐烂等。
管理成本差异：不同技术的实施成本和维护成本不同，对管理成本的
影响也各异。
3.成本效益比较
（1）园林立体绿化景观智能节水技术：
初期投入较高：由于需要部署大量的传感器、控制设备等硬件设施，
初期投入成本相对较高。
长期效益显著：随着技术的成熟和应用规模的扩大，长期节水效益和
管理成本降低效益显著。
投资回报期短：部分高效节能的智能灌溉系统已达到年内回本的条
件，投资回报期较短。
（2）国内同类技术：
成本差异大：不同技术的成本差异较大，部分低成本技术可能节水效
果不显著或维护成本较高。
投资回报期不一：投资回报期受技术效果、应用规模等多种因素影响，
不同技术的投资回报期存在差异。
4.发展趋势比较
（1）园林立体绿化景观智能节水技术：
技术创新不断：随着物联网、人工智能等技术的不断发展，智能节水
技术将不断创新和完善。
应用范围扩大：随着社会对节水型社会和绿色发展的重视，智能节水
技术的应用范围将不断扩大。
集成化发展：未来智能节水技术将更加注重与其他系统的集成化发
展，如与智慧城市、智慧农业等系统的融合。
（2）国内同类技术：
技术竞争激烈：国内同类技术竞争激烈，不同企业和技术团队都在不
断探索和创新以提高技术性能和应用效果。
市场需求增长：随着社会对节水型社会的需求不断增长，国内同类技
术的市场需求也将持续增长。
政策支持加强：政府将加强对节水技术的政策支持力度，推动节水技
术的研发和应用推广。
需要注意的是，以上比较是基于一般性的描述和分析，具体技术之间
的比较还需根据实际情况进行深入研究和评估。
四、成果创新性、先进性
1.成果创新性
理念创新：环境共生理念的融合：该研究将环境共生理念作为核心指
导原则，强调人类活动与自然环境的和谐共生，突破了传统河道改造中单
一目标的局限。这种理念创新为城市河道生态改造提供了新的思路和发展
方向。
技术体系创新：多学科交叉融合：融合了生态学、水文学、环境科学、
土木工程等多个学科的知识和技术，构建了综合性的生态改造技术体系。
这种多学科交叉融合的方式促进了技术创新和跨学科合作的深化。
创新技术应用：如沉水植物净化技术、生物修复技术、生态护坡技术
等，这些技术在传统方法的基础上进行了创新和改进，提高了河道生态改
造的效果和可持续性。
实践模式创新：因地制宜的改造策略：根据不同地区、不同河道的实
际情况制定差异化的改造策略和实践模式，确保了改造方案的科学性和针
对性。
多方参与的合作机制：建立政府、企业、科研机构及公众等多方参与
的合作机制，共同推进河道生态改造工作，形成了合力推动的良好局面。
2.成果先进性
技术先进性：高效净化与修复技术：采用的沉水植物净化技术、生物
修复技术等具有高效、环保、可持续的特点，能够显著改善河道水质和生
态环境。
智能化管理技术：运用现代信息技术实现河道生态改造的智能化监测
和管理，提高了管理效率和科学性。例如，通过遥感、GIS、大数据等技
术手段实时监测水质、水量等参数，为科学决策提供了有力支持。
生态效益显著：生态系统恢复：通过生态改造技术的应用，有效恢复
了河道生态系统的结构和功能，提高了生物多样性和稳定性。这种生态效
益的长期显现对于城市生态环境的改善具有重要意义。
水质提升：采用的高效净化技术和生物修复技术显著提升了河道水
质，为城市居民提供了更加清洁、健康的水环境。
社会效益和经济效益兼顾：提升城市形象：河道生态改造项目的实施
美化了城市环境，提升了城市形象，增强了居民的幸福感和获得感。这种
社会效益的提升有助于推动城市的可持续发展。
带动相关产业发展：河道生态改造项目的实施带动了环保产业、水利
工程等相关产业的发展，促进了经济增长和就业。这种经济效益的显现对
于推动区域经济的繁荣具有重要意义。
综上所述，园林立体绿化景观智能节水技术研究在成果创新性和先进
性方面均取得了显著成效。这些成果不仅为城市河道生态改造提供了科学
的技术支撑和实践指导，也为推动城市可持续发展做出了积极贡献。
五、作用意义
环境共生视角下的城市河道生态改造技术具有多方面的作用和意义，
这主要体现在生态、社会、经济等多个维度上。以下是对这些作用和意义
的具体阐述：
1.生态作用
改善水质与生态恢复：城市河道生态改造技术，如微孔曝气增氧技术，
能够增加水体中的溶解氧含量，促进好氧微生物的生长，从而增强水体的
自净能力，改善水质。
生态修复措施，如天然湿地的恢复、生态护岸建设等，有助于恢复河
流的自然形态和生物多样性，提高河流生态系统的稳定性和抵抗力。
保护生物多样性：河道生态改造过程中，通过恢复河流的自然弯曲度、
增加浅滩和深潭等生态要素，为水生生物提供更多的栖息地和繁衍空间，
有助于保护生物多样性。
生态护岸和护坡的建设减少了硬质材料的使用，促进了水陆生态系统
之间的物质和能量交换，有利于维护整个生态系统的平衡。
2.社会作用
提升城市形象与居民幸福感：河道生态改造后形成的优美景观，不仅
美化了城市环境，还成为市民休闲娱乐的好去处，提升了城市的整体形象
和居民的幸福感。
改造后的河道两岸成为城市重要的开放空间，为市民提供了亲近自
然、享受生活的场所，有助于增强社区的凝聚力和归属感。
促进城市可持续发展：环境共生视角下的城市河道生态改造强调人与
自然的和谐共生，通过科学合理的改造措施，实现了水资源的可持续利用
和生态环境的持续改善，为城市的可持续发展奠定了坚实基础。
3.经济作用
带动相关产业发展：河道生态改造工程的实施，带动了水利、环保、
园林等相关产业的发展，创造了大量的就业机会。
改造后的河道周边土地价值得到提升，吸引了更多的投资和开发活
动，促进了周边商业区的发展。
提高经济效益：通过合理的生态改造措施，如设置人工湿地、开展水
产养殖等，可以直接获得经济收益。
河道生态改造还提高了城市的知名度和吸引力，为城市旅游业的发展
注入了新的活力，带动了相关产业的发展和经济效益的提升。
环境共生视角下的城市河道生态改造技术在改善水质、保护生物多样
性、提升城市形象与居民幸福感以及促进城市可持续发展等方面发挥着重
要作用，具有深远的意义。
六、推广应用的范围、条件和前景
环境共生视角下的城市河道生态改造技术的推广应用范围广泛，条件
多样，且前景广阔。以下是对这三个方面的详细阐述：
1.推广应用范围
城市河道生态改造技术的推广应用范围涵盖了全国乃至全球范围内
的城市河道。随着城市化进程的加快和人们对生态环境质量要求的提高，
越来越多的城市开始重视河道生态改造工作。这些技术不仅适用于城市中
心的污染严重、生态退化的河道，也适用于城市郊区或乡村地区需要提升
水质、美化环境的河道。
2.推广应用条件
政策支持：政府对于生态环境保护的政策导向和支持力度是推广河道
生态改造技术的重要条件。相关政策的出台和实施，如生态补偿机制、环
保项目资金扶持等，可以激励地方政府和企业积极参与河道生态改造。
资金投入：河道生态改造需要较大的资金投入，包括工程设计、施工、
材料采购、后期维护等各个环节。因此，充足的资金来源是推广应用该技
术的重要保障。除了政府投资外，还可以引入社会资本，通过 PPP 模式等
合作方式共同推进河道生态改造项目。
技术支持：河道生态改造涉及多种技术和方法，如生态护岸、人工湿
地、生物修复等。这些技术的研发和应用需要专业的技术团队和科研机构
的支持。因此，加强技术研发和人才培养，提高技术应用的科学性和有效
性，是推广应用该技术的重要条件。
公众参与：河道生态改造与市民的生活环境和质量密切相关，因此公
众的参与和支持对于项目的成功实施至关重要。通过宣传教育、公众参与
活动等方式，提高市民的环保意识和参与度，可以形成全社会共同关注和
支持河道生态改造的良好氛围。
3.推广应用前景
市场需求增加：随着城市化进程的加快和人们对生态环境质量要求的
提高，城市河道生态改造的市场需求将不断增加。越来越多的城市将把河
道生态改造作为提升城市形象和改善居民生活环境的重要举措。
技术创新推动：随着科技的不断进步和创新，河道生态改造技术也将
不断得到优化和升级。新技术、新材料的应用将进一步提高河道生态改造
的效果和可持续性，为推广应用提供更强有力的技术支持。
政策支持加强：政府对于生态环境保护的政策支持力度将进一步加
强。未来，政府将继续出台相关政策措施，鼓励和支持河道生态改造项目
的实施和推广。同时，政府还将加强对项目实施的监管和评估，确保项目
达到预期效果。
多方合作共赢：在推广应用过程中，政府、企业、科研机构和社会公
众将形成多方合作的良好局面。各方将发挥各自优势，共同推进河道生态
改造项目的实施和推广，实现经济效益、社会效益和生态效益的多赢局面。
综上所述，环境共生视角下的城市河道生态改造技术在推广应用方面
具有广泛的范围、多样的条件和广阔的前景。未来，随着政策支持的加强、
技术创新的推动以及多方合作的深入发展，该技术将在更多城市河道中得
到应用和推广，为改善城市生态环境、提升居民生活质量做出重要贡献。
七、存在的问题和改进意见
环境共生视角下的城市河道生态改造技术在实施过程中确实存在一
些问题，这些问题主要集中在水质污染、防洪抗旱设施不完善、管理机制
不健全以及公众意识淡薄等方面。针对这些问题，提出以下改进意见：
1.存在的问题：
水质污染严重：工业污水、生活污水和农业污水未经有效处理直接排
入河道，导致水质恶化，影响水生生物和整体生态环境。
防洪抗旱设施不完整：城市河道防洪抗旱能力有限，难以满足极端天
气条件下的需求，存在安全隐患。
管理机制不健全：河道管理涉及多个部门，但职责划分不清，协调机
制不完善，导致管理效率低下。
公众意识淡薄：公众对河道生态环境保护的重要性认识不足，缺乏参
与意识和行动。
2.改进意见：
加强水质治理：加大对工业、生活和农业污染源的治理力度，推广先
进的污水处理技术，建立完善的废水处理设施，确保污水达标排放。同时，
加强对河道水质的监测和评估，及时发现并处理水质问题。
完善防洪抗旱设施：根据城市河道的实际情况，合理规划和建设防洪
抗旱设施，提高河道的排水和蓄水能力。加强河道巡查和维护，确保设施
的正常运行和有效发挥作用。
健全管理机制：明确各部门在河道管理中的职责和权限，建立完善的
协调机制和信息共享平台，加强部门之间的沟通和协作。同时，加大对违
法行为的打击力度，确保河道管理的严肃性和有效性。
提高公众意识：通过宣传教育、公众参与活动等方式，提高公众对河
道生态环境保护的认识和重视程度。鼓励公众积极参与河道生态改造和保
护工作，形成全社会共同关注和支持的良好氛围。
综上所述，环境共生视角下的城市河道生态改造技术需要在治理水质
污染、完善防洪抗旱设施、健全管理机制和提高公众意识等方面不断努力
和改进，以实现城市河道生态环境的持续改善和可持续发展。

在环境共生视角下，城市河道生态改造技术的推广应用前景广阔，同
时也需要一系列有效的措施来保障其顺利实施。
从前景来看，随着城市化进程的加速和居民对生态环境质量的日益关
注，城市河道生态改造技术将成为提升城市形象、改善居民生活环境的重
要手段。市场需求将持续增长，为技术的推广应用提供了广阔的空间。同
时，政府对生态环境保护的重视程度不断提高，出台了一系列鼓励和支持
城市河道生态改造项目的政策措施，这也为技术的推广应用提供了有力的
政策保障。
环境共生视角下的城市河道生态改造技术具有广阔的推广应用前景
和重要的现实意义。通过实施一系列有效的措施，我们可以推动技术的广
泛应用和城市河道生态环境的持续改善。