使用红外技术为树木体检

物业管理和环境管理对评估树木的整体健康情况有着日益增长的需求。随着树木在公共空间不断生长,需要对其结构进行管理,以保证财产安全和公共安全。因此设施管理者和当地政府就需要实现可接受风险与保持树木数量以改善环境、保护大自然之间的平衡。使用红外技术,树木体检就变成了一项快速而具有成本效益的工作。

传统的为了制定正确的管理决策而采取的获取树木健康情况和结构状态的方法非常费时。通常评估结果很不全面,而且经常需要进行创伤性检测。考虑到这些因素,一家起源于诺丁汉特伦特大学的新公司—Tree Project有限公司开发出一个高质量可持续的树木管理系统。该系统不仅快速、简单,而且不会对树木产生伤害。这项技术为其客户节约了大量的时间和投资。

为此,Tree Project有限公司采用了FLIR热成像技术。正如公司创始人Marcus Bellett-Travers博士解释说:“这项技术之所以理想,因为它是唯一一种能够区分树干活组织和受损组织的无创方法。

同时,它提供必要信息的速度比其他技术快100到1000倍。正因为它快速,所以具有很高的成本效益。”

每天检查100棵树

他继续说道:“在一天时间内,我们就能对多达100棵树的树干和树枝进行详细健康评估。如果只是关注一棵树的局部,比如诊断树木的基腐病,那么每天就能检查几百棵树。而且,检测时既不用爬树,也无需侵入树皮保护层或反应区。”

检测树干内部的损伤和疾病
同其他生物体相比,树木产生的代谢能非常低。这就意味着树干和树枝表面散发的热能大部分都是之前从环境中吸收而来。健康的树木细胞间的连通性和水分分布良好。这一点可以通过FLIR红外热像仪看到,甚至还能看到树木表面的散热。

 

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山毛榉中间腐烂的树干(蓝色区域)和健康的枝干(红色区域)。

 

如果树木的正常功能被物理损伤或致病菌活动所破坏,热传导就会中断,出现明显的冷区;树木内部的冷区越大,对树木表面温度的影响就越大。

基准热数据库

为了建立一个基准热数据库,Tree Project最初对400棵树进行了热成像检测。如今该基准热数据库有超过35,000棵参考样本,并且还在持续更新。使用现在新开发的图像对比技术,他们还能计算健康树木的厚度,以判定手术和治疗是否对受损的树木有效。
Tree Projects有限公司主要使用的是FLIR P系列红外热像仪,其通常用于工厂设备维护!该公司还投资购买了高端的FLIR B系列红外热像仪。这款产品主要用于建筑诊断,但也非常适用于树木健康评估,因为它是针对温度范围较小的应用所设计,因此可以发现1–2°C的细微温度变化。

评估树木健康状态

红外热像仪拍摄到图像后,Tree Project将利用其借助FLIR软件开发套件而开发的专用树木热矩阵软件—TTMS™对图像进行处理,

从而得出某棵树的机能障碍百分比,这个比例之后会用于判定树木死亡的可能性。风力负载会作为另一个导致树木死亡的潜在因素考虑进去,基于Met Office的数据,风力负载所占比例为5个点。这样就能形成低、中、高、特高的风险分类,并应用于树木中。

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分析真菌对树木的影响

Tree Project还将挖掘部分树根的方法与红外技术相结合,以便在不伤害根系的情况下获得树木的患病信息。“这项技术使我们对树木同腐蚀树木的真菌之间如何 相互作用有了不断深入的理解,”Marcus Bellett-Travers博士继续说。“通过这种方法发现许多之前被认为只会伤害树木的真菌其实对树木的机能影响不大,实际上还有益处。”

虽 然Tree Project大部分使用红外技术的客户都是力求健康、安全地修复树木的当地政府部门,但也有其他一些专注于古树保护的客户。沃本修道院,国民信托组织和 布莱尼姆宫都是典型的例子。Marcus Bellett-Travers博士总结说:“红外技术是执行这类工作的理想工具,它能帮助我们主动维护重要树种的健康。”