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树木安全性评估及处理方法

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现代园艺 2017年第14期40卷 220-220页

作者：张佳莹彭蕾刘诗尧北京林业大学北京100083

综述城市树木安全性的评估方法、影响因子及管理方法,为我国城市树木的安全管理提供参考。

关键词：树木安全性评估影响因子管理方法

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城市行道树安全性评估与管理提升建议——以深圳市深南大道为例

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广东园林 2024年第2期46卷 35-41页

作者：李志雄唐立鸿叶少萍广州市林业和园林科学研究院广州510405

行道树作为道路绿化的骨干树种,在美化城市和改善生态环境方面发挥着不可替代的作用,但由于城市环境的复杂性和行道树的生长特点,行道树的安全性面临诸多挑战。为科学评估深圳市深南大道行道树安全性,运用树木视觉诊断法(VTA)、仪器检... 详细信息

行道树作为道路绿化的骨干树种,在美化城市和改善生态环境方面发挥着不可替代的作用,但由于城市环境的复杂性和行道树的生长特点,行道树的安全性面临诸多挑战。为科学评估深圳市深南大道行道树安全性,运用树木视觉诊断法(VTA)、仪器检测法测定深南大道行道树树木外观、树种、主干内部受损率、立地环境和根系生长情况等安全性指标,进行分项评价和整体评估。结果表明:1)行道树主干存在不同程度的空腐,部分树木立地生境较差和根系生长情况不良;2)胸径与内部受损程度、外部受损程度呈极显著正相关(P树木倒伏、折断等安全风险的能力。

关键词：行道树树木风险因子树木安全性评估植物养护

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树干倾角和应变监测传感器开发与可靠性分析

树干倾角和应变监测传感器开发与可靠性分析

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作者：张同星北京林业大学

学位级别：硕士

近年来,随着全球气候持续变暖,我国风灾发生频率和强度呈现上升趋势,每年因强风造成的树木倾覆、树木干折等破坏以及伴随而来的财产损失亦呈现上升趋势,因而保护树木免受风灾破坏受到越来越多的国内外研究人员的关注和重视。树木破坏前... 详细信息

近年来,随着全球气候持续变暖,我国风灾发生频率和强度呈现上升趋势,每年因强风造成的树木倾覆、树木干折等破坏以及伴随而来的财产损失亦呈现上升趋势,因而保护树木免受风灾破坏受到越来越多的国内外研究人员的关注和重视。树木破坏前期,树干底部倾角和树干应变是重要的识别特征,基于树干底部倾角和树干应变监测以识别树木潜在危险的安全性评估方法具有重要的现实意义和操作价值。然而,自然条件下测量树干倾角和应变时,因其测量有效范围小,精度要求高,多数现有传感器无法很好的胜任测量工作,并且多数现有的倾角和应变传感器仅作为测量敏感元件,后续还需要外围电路和计算机进行数据处理且没有数据实时保存功能,难以实现野外树木的监测。此外,面对倾角和应变传感器室外测量所处的恶劣环境,传感器还存在失效、失能等可靠性问题。那么,本文在传统设计方法上综合可靠性预计与分析的方法,结合树木保护的内在需求,设计开发了一套树干倾角传感器和树干应变传感器,旨在为树干倾角、应变测量和监测提供一种可行的解决方案。主要研究工作和结论如下:(1)本文通过MEMS倾角传感器模块、24位AD采集模块、基准电压模块和控制模块以及外壳等部分的开发,实现了用于树干底部倾角监测的倾角传感器,其分辨率能达到0.002°;同时借助可靠性预计和失效模式、后果与严重度分析(FMECA)对电路的薄弱环节进行优化并对电路的关键部位设置了状态检测点,进而对该传感器进行了维修性设计,提高了传感器的可靠性。(2)本文根据风作用时树木的运动特性,设计FIR滤波器处理倾角数据,同时使用Allan方差对MEMS倾角传感器的随机误差进行辨识,然后基于时间序列建模和Kalman滤波方法补偿了该传感器的随机误差,使随机漂移得到抑制,进而提高了倾角传感器的测量精度,最后将测试数据保存到SD卡的数据文件中,避免了长距离的信号传输并降低信号处理对计算机的依赖,便于野外长时间的监控采集。(3)本文使用光栅尺、倍频细分模块、控制模块等开发了应变传感器,其分辨率为2με(0.5μm);利用可靠性预计和FMECA分析,优化了传感器电路的薄弱环节并进行了维修性设计,提高了传感器的可靠性,使用STM32F103单片机定时器的ETR功能采集光栅尺经倍频辨向后的脉冲信号并将测试数据保存至SD卡的数据文件。(4)对完成的传感器样机进行实验与测试,首先,对倾角传感器进行了偏置、标定实验,同时进行了温度补偿,对应变传感器进行了标定实验;然后,使用自研的传感器和PICUS Tree Qinetic设备中的传感器进行了斜拉实验的对比,说明自研传感器和Tree Qinetic的传感器有较好的替代性,最后,借助ZigBee模块组建测试网络并授时同步各个传感器的时间,使用自研传感器进行了风作用时树干倾角和应变的监测,结果表明,两自研传感器能够胜任树干倾角和应变的监测工作。

关键词：树干倾角传感器应变传感器可靠性分析树木安全性评估

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