TRU树木雷达在行道树树干健康状况检测中的应用①

彭婷婷 周敏君 郭 雄 陈兴荣 郑耿斌 曾佑炜

（1 惠州学院生命科学学院 广东惠州 516007；2 广东轻工职业技术学院 广东广州 510300）

道路绿化作为城市绿地系统的网络和骨架，成为系统连续性的主要构成因素，行道树是道路绿地景观的主体部分，在道路两旁及分车带，给车辆和行人遮荫并构成街景，它可以补充氧气、净化空气、美化城市、减少噪音等，为城市居民的工作和生活提供一个良好的生态环境。但由于行道树所处环境的特殊性，其生长状况普遍不是很好，存在不同程度的健康问题。正确评估行道树的健康安全状况，对排除恶劣天气条件下（如大风、暴风雨等）行道树折断风险，保障人们生命财产安全具有重要意义。树木雷达作为一种无损检测技术［1‐2］，可以分析树干健康状况. 研究以南海校区芒果树为例，采用TRU 树木雷达检测分析不同高度的树干空腐情况，为芒果树树干健康状况提供分析依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 研究对象

芒果树，分布在广东轻工职业技术学院南海校区环校北路上的25 棵芒果树，由南到北按顺序编号。

1.1.2 仪器

TRU 树木雷达检测仪，美国Treeradar 公司生产，包括野外数据管理器和900 MHz 雷达天线两部分。

1.2 方法

1.2.1 测前准备

选择树干高度90、120 cm，用粉笔标记每层高度位置，保证扫描面在同一高度，并且测量各层高度对应的树干周长，在检测每棵树之前，必须重新设置参数。

1.2.2 树干检测

应用TRU 树木雷达检测仪，从正北方向开始，360 度环绕检测一周，得到并保存相关数据。检测时保证测距轮在转动，保证天线紧贴树皮，同一高度重复2次。

1.3 数据分析

应用Tree Win 分析软件对数据进行分析处理，设置单位为米制，增益值区间为3～5。

2 结果与分析

2.1 行道树TRU树干分析

行道树的生长情况和TreeWin 软件分析得到的B‐scan 数据典型分析如表1所示，其中，树干生长情况良好的行道树有5棵；树干生长情况良好，截面有点线状空腐的行道树有16 棵；树干有出现空腐趋势的，属低空腐的有4棵。圆饼图形的最外层黑色轮廓表示树干的外围轮廓，中间浅粉色部分表示生长良好的区域，最内层橙色部分表示空洞区域；第一象限坐标轴图形为B‐scan 未平滑的厚度图（图1～6）。

表1 行道树树干生长情况和B-scan 数据典型分析

图1 正常的行道树树干B-scan 数据分析（注：上图为90 cm，下图为120 cm高度；下同）

对测得25 颗行道树的数据分析结果表明，树木生长情况总体为良好，图1所列典型B‐scan 数据未显示任何橙色区域，表示树干生长情况良好，未出现空腐；图2所列典型B‐scan 数据显示出线状或点状橙色区域，表示这些区域的空腐可能出现扩散，但并不严重；图3～图6 所列典型B‐scan 数据显示树干有出现空腐现象的趋势，所测的截面有面状空腐，木质部受损较其他为严重些，跃然空腐情况属低度，需要继续观察树木生长情况。

图2 产生点或线状空腐的行道树树干B-scan 数据分析

图3 产生点状或面状空腐的行道树树干B-scan 数据分析

图4 产生面状空腐的行道树树干B-scan 数据分析

图5 产生面状空腐的行道树树干B-scan 数据分析

图6 产生线状或面状空腐的行道树树干B-scan 数据分析

2.2 行道树空腐情况分析

通过观察树木生长状况，出现面状空腐的树木树冠有以下明显特征：枯枝多；树冠枝条分布不均匀；树叶多虫眼；树干树皮有明显凹凸不平根据TRU 检测结果，所测25 棵行道树中，16%出现了面状空腐，64%出现了点线状空腐，只有20%未出现空腐（图7）。行道树是城市绿化的重要组成部分，其健康状况会直接影响生命财产安全，对其健康状况的及时评估及跟踪也是城市绿化管理的重要工作。

图7 行道树空腐情况百分比分析

3 结论

树干内部的异常需要通过有损或无损的检测方法识别，树干无损检测方法有应力波［3‐4］、电阻率［5］、雷达波［6］等方法。其中雷达波技术虽然有其局限性［7‐9］，但能够对目标物体进行完全无损检测，精度比应力波法和电阻率法高。采用基于雷达波的树木内部层位结构及异常探测成像系统（TRU 树木雷达），采用环绕切向测量方法，得到树木截面信息，并用相关软件生成便于直接观测的图像，对南海校区环校北路上的25 棵芒果行道树进行检测，结果表明4棵有面状空腐，16棵有点或线状空腐，需要观察其生长情况。本研究有助于大树快速无损健康检测技术的改进，并常年为检测区域内行道树的健康安全进行评估跟踪，为城市绿化管理提供可靠依据。