一棵樹在城市空間中的重要性和價值取決于它對社會的益處,以及與極端風事件、樹木缺陷和健康狀況導致的樹木倒塌相關的風險。研究表明,在未來幾十年中,熱帶氣旋的強度預計將增加2%至11%,頻率將增加6%至34%。因此,對樹木對風暴的反應進行建模和監測,制定有效的措施來穩定城市景觀中的樹木,避免對人類生命和基礎設施的破壞具有重要意義。在調查暴風雨和旋風期間樹木倒塌和對動態風荷載的抵抗力以及靜態拉力方面,以前的研究有先例。
本研究旨在通過部署大規模智能傳感設備網絡來長期監測樹木傾斜角度,從而確定自然動態風荷載下樹木根板運動的閾值和范圍。據我們所知,尚未開發出一個基于GIS的綜合系統來連續監測和模擬城市景觀中的樹木傾斜運動。是次研究是首例采用樹木監測系統平臺,利用安裝在廈門市8000多棵樹木上的智能傳感設備,具備持續監測和大數據分析能力。分享建立這個系統的知識,以造福樹木社區,目的是在其他地區復制;討論了該系統關鍵組件的描述,然后進行了大數據分析,以及過去 2 年強風事件的三個案例研究。目前,大數據分析框架的調查分析正在全面實施中;當項目取得成果時,將分享額外的學習成果。
智能傳感技術網絡的系統架構
定制傳感器旨在通過測量旋轉角度、樹木位移和樹木傾斜角度,在0.5°的傾斜精度內跟蹤樹木在不同風荷載條件下的物理響應。這些觀察結果通過集成硬件組件進行記錄,包括加速度計(滾± 90°,俯仰 ± 90°)、振動傳感器、微控制器、開/關開關、電池和天線。