树木倾斜度监测

城市树木很重要。它们展示了广泛的生态系统服务，这些服务长期以来一直被揭示并越来越多地被报道，它们在多方面有益于我们的环境和人类居民。这些措施包括减少城市热岛效应，增强野生动物的生物多样性栖息地，增加街景的美学价值，以及缓解精神困扰。然而，生长在城市及周边地区的树木承受着相当大的环境压力，需要妥善维护，以避免生命或财产的潜在危害，以培育可持续的城市生态。在强风暴和极端风事件期间，与城市树木倒塌有关的事故会造成人身损失、经济损失和基础设施破坏。因此，持续监测城市树木的稳定性对于确保可持续的城市设计至关重要。已经开发了许多倾斜传感器，连接到树干上，不断收集动态数据，以测量根板运动和风引起的树木倒塌的倾斜角度。 基于动态树木倾斜运动数据分析的监测系统可以帮助设计有效的管理实践，以减少极端风事件期间城市景观中的树木倒塌和相关风险. 为了评估和预测树木倒塌，必须结合天气观测进行树木倾斜监测。除树种、健康和生长条件外，树木倒塌的临界风速随树木的结构属性而变化，例如直径、年龄、高度、倾斜度、大小、树冠蔓延和木材密度。径较小的树木更容易受到强风的影响。因此，树木的高度/直径比是与树木倒塌风险相关的关键物理属性。另一方面，树木表现得像一个充满活力的系统，树木锚固牢固地固定土壤，因此根部支撑着树干和树叶。根系中的弱锚固可能会导致树木倒塌的危险。 这可以通过使用各种加速度计、倾角计、声波风速计和激光多普勒干涉仪测量转弯动量或捕获树木的倾斜数据来检测。关于树木倾斜运动及其对天气观测的反应的长期数据可以为早期发现树木死亡提供重要信息，这有助于减轻树木倒塌的相关风险，并保护公众生命和财产。
 
香港以其独特的景观特色而闻名，大部分树木生长在密集的城市环境中或丘陵地形中，在紧凑的摩天大楼和拥挤的人口中。我们收集了大量实地工作和严格评估的树木资料，编制了系统的树木清单，并按相关政府部门管辖的树木列出清单。台风是强风速为118.8公里/小时或以上的重大气象现象，它们会带来大雨，在某些情况下，会诱发山洪暴发。强风会连根拔起、折断树枝和落叶，严重损害树木。此外，城市地区的树木倒塌会对周围环境造成破坏，例如人员、建筑物和交通基础设施。损失的程度与盛行风向、风速以及受影响树木的位置和健康状况有关。因此，了解高风速的后果及其与树木覆盖损害的关联非常重要。
 
平均每年有五至六个热带气旋威胁香港，最高峰期为八月及九月。过去75年，共有12次超强台风掠过沿海。2018年9月16日，超强台风山竹袭击福建沿海，最高风速达每小时185公里;这被认为是香港最严重的台风。超过55,000棵树因台风而被连根拔起，收集了7000吨木材废料。香港的500棵历史名木中也有11棵消失。另一方面，在2017年的台风天鸽期间，有5,300棵树木倒下，在2012年的台风文森特期间，大约有1,000棵树木倒塌。二二零一九年，本港有五场大型风暴或热带气旋袭击香港，分别是7月2日至4日的热带低气压蒙（最高风速为每小时55公里）、7月30日至8月4日的热带风暴波拉（最高持续风速为每小时85公里）、八月二十一日至二十六日的强烈热带风暴白鹿（最高风暴风速为每小时117公里）， 热带风暴波杜（8月27日至30日）为热带低气压，中心附近最大风速为每小时85公里，而热带低气压河木（9月1日至4日）是第五个热带气旋形成的热带低气压，最高风速为每小时55公里（天文台，2020年）。在这项研究中，热带台风、气旋和热带低气压被认为是具有不同风浪或风速的风暴;对树木的损害与风速和风暴方向有关。除了树木倒塌等明显影响外，这些风暴还会影响树木的稳定性，导致根系锚固减弱。