热带树木

了解亚热带森林树种的准确信息对于森林可持续管理、生态系统服务评估、生物多样性监测以及生态环境保护至关重要。因此，亟待快速有效的方法对单个树种进行分类。传统的树种地面调查费事、费力、成本高，难以大面积实施。而遥感可以获取较大区域的特征信息。许多遥感数据，如超高分辨率RGB、机载高光谱和雷达数据，已广泛应用于单木分割和树种分类。然而以往都是利用其中一种或两种类型的数据进行研究，综合这三种遥感数据进行树种分类的研究十分有限。基于此，为填补研究空白， 研究者们于2019年8月在中国南方深圳的亚热带阔叶林聚龙山公园（114°23′28′′E，22°43′50′′N）基于UAV LiDAR，高光谱（Resonon Pika L高光谱成像仪）、超高分辨率RGB数据以及地面数据进行单个树种的分类。作者首次开发了watershed-spectral-textural-controlled normalized cut（WST-Ncut）算法进行单木分割。然后整合UAV LiDAR（提取结构特征），高光谱（提取光谱特征）和超高分辨率RGB数据（提取纹理特征）进行分类。最后通过总体精度（OA）和kappa系数（k）评估分类精度。主要研究目标为：（1）评估所提出的WST-Ncut算法在亚热带阔叶森林进行单木分割的准确性；（2）与单独使用这些数据相比，评估UAV LiDAR，高光谱和超高分辨率RGB数据相融合进行亚热带阔叶树种分类的有效性和改进以及（3）探索单木分割的准确性和树种数量对树种分类精度的影响。研究区位置【结果】18个树种在383-1020 nm波长下的反射率平均值和±标准差。18个树种在383-1020 nm波长下的平均光谱反射率。七种特征组合得到的树种分布图使用所有特征时获得的总体分类精度与树种数量之间的关系。【结论】在本研究中，作者利用UAV LiDAR，高光谱和超高分辨率RGB数据在亚热带阔叶森林树木尺度上进行18个树种的分类。作者首次提出了watershed-spectral-textural-controlled normalized cut（WST-Ncut）算法来描述单木。结果表明，WST-Ncut算法适合描述亚热带阔叶森林单木（Recall=0.95，Precision=0.86，F-score=0.90），可以减少过度分割。LiDAR获取的垂直结构特征，高光谱获取的光谱特征以及超高分辨率RGB数据获取的纹理特征在树种分类上相互补充。分类结果表明这三个数据集相结合可以有效区分18个树种，获得最高的分类精度（总体精度=91.8%，Kappa=0.910），比单独利用光谱特征，结构特征和纹理特征分别高10.2%，13.6%和19.0%。此外，结果表明，单木分割越好，树种分类越准确，树种数量增加将会导致分类精度下降。

俗话说“人吃五谷杂粮哪能不生病呢”，体检无疑是检测人体健康状况的最佳方式。人不舒服可以通过查CT、做B超等方式对身体状况进行检测，那树木健康状况出现问题要如何应对呢？传统树木健康检测方式主要是借助工具在树木上打洞，通过肉眼观察而确定树空程度，这种方式会使树木感染真菌、生长缓慢，导致检测结果不准确。因此，不破坏树木结构、精准勘察内部状况成为树木健康状况检测的必然需求。托普云农树木无损检测探伤仪致力于解决树木健康检测需求的痛点。设备采用应力波传播原理，可以便捷、无损的对树木内部结构可能产生腐朽、虫蛀等健康问题进行准确勘察界定，并实时输出“检查报告”。以96%的探测精度，为朝阳区筛查危树312株近期，长春市朝阳区园林管理中心针对辖区内树木展开健康诊断与风险预警工作，托普云农树木无损检测探伤仪作为特邀“体检设备”也参与其中，设备协助工作人员针对朝阳区园林管理中心辖管区域内树龄长、长势过熟，难以从树木外观鉴别损伤、腐朽等问题的树木，逐个进行安全隐患检测鉴定。托普云农树木无损检测探伤仪采用应力波检测原理，对辖区内的树木体检。树木内部结构健康，应力波传播速度就会在正常范围内；树干内部若存在虫蛀、腐坏等问题，存在问题部位的应力波传播速度就会变慢，细微的数据变化都可以被成像软件观测到，非常精准严密。最终，托普云农树木无损检测探伤仪以“96%的探测精度”累计筛查出朝阳区园林管理中心辖区街路312株危树。朝阳区园林管理中心辖区内的树木多，手动记录树木信息及相关数据费时费力、容易出现数据混乱、造成判断失误，树木无损检测探伤仪在检测时，工作人员可以在信息输入界面，录入所需树木相关的数据，不仅便捷易操作，而且可以减轻工作量、提升工作效率。内部结构严重腐坏的危树，会在恶劣天气的诱因下倒伏在街道上，造成交通拥堵影响交通安全，更甚者甚至会危及居民的生命财产安全。树木无损检测探伤仪在检测完成后，实时输出树木截面二维图和树木缺陷诊断结果，结果会以红色腐烂重度损害、黄色疏松轻度损害、绿色坚硬无损害3色直观呈现。基于“体检报告”结果，朝阳园林管理中心采取“能救则救，无救则伐”的原则，对12株存在重大安全隐患的危树上报市林业和园林局审批砍伐，现已得到审批砍伐批复。砍伐的杨树截面 砍伐的柳树截面托普云农树木无损检测探伤仪不仅协助朝阳区园林管理中心把风险化解在隐患形成之前，把隐患消除在事故之前，还为打造朝阳区的健康、安全、美丽的绿化环境贡献了力量。树木无损检测探伤仪有多少惊喜是我们不知道的？树木无损检测探伤仪是一款便携式木材断层成像设备，由检测仪（包括检测箱和工具箱）及木材缺陷成像软件组成，用于古树名木、行道树等活立木的内部缺陷检测和定位。具体的工作流程就是：在被测木材的横截面上安装检测传感器，最多可安装12个，安装完毕后用锤子依次击打各传感器，从而使检测仪获得各传感器之间的应力波传播数据，将数据传送给配套的木材缺陷成像软件，最终由成像软件根据获取的数据进行木材横截面缺陷分析成像。应力波传播原理也非常好理解，简而言之就是锤子击打传感器的声音在树干内部进行传播，树干内部的介质不同，声波传播的速度就不同。如果树干内部木质存在空腐，空腐部位应力波传播的速度减慢，微小的数据变化都可以在成像软件上显示出来，据此就可以判断树干内部的健康状况。另外，树木无损检测探伤仪的的测量参数非常精密：可测量树木纵向长度区间为100～3000mm、树木直径范围为100～2000mm、传感器可承受压力为500N，相当于一位成年女性的重量；测量误差≤1%、重复性误差≤0.5%，因此设备输出的数据都非常精准。木材缺陷成像软件在检测完成后即时生成检测报告，并保存树木内部缺陷面积的计算结果及缺陷面积占整个横截面积的百分比等所有测量数据，清晰直观、方便快捷。使用打印机可打印树木截面二维图和树木缺陷诊断结果，结果会以红、黄、绿3种颜色区别呈现，红色为木质腐烂重度损害、黄色为木质疏松轻度损害、绿色为木质坚硬无损害，根据显示的颜色可以针对树木的健康状况在砍伐、截断、打营养液等方式中做出选择。托普云农树木无损检测探伤仪通过检测树木的健康状况，对有安全隐患的园林树木、行道树木等给出专业严谨的诊疗方案。一方面，可以促进城市树木健康生长，打造服务于民的城市景观；另一方面，可以对有严重安全问题的树木及时进行防治，保护居民的生活安全。除此之外，树木无损检测仪还能够检测古树名木的健康状况帮助它们更好的生长，这对古树文物保护和延续文化发展有一定的积极推动作用。

树木仿佛是“向美而生”的。它们种类繁多，但不管什么种类，总是各具美感，就是它们的树皮，也是绚丽多彩，成为大自然一种美的富藏；树皮之于树木，如同衣服之于人类。树皮的内在之美为树木运送营养、传导呼吸、保护树干。树皮的外在之美装扮着树木，美化着大自然。树木的生长健不健康主要看的就是这朴实无华的树皮。 　　然而，关于树皮的健康，是需要一定的科学手段进行检测的，我们的林业工作者和树木保护志愿者们，经常会对树皮、树干进行病理检测，从而得到树木的健康情况及可能染上的常见病的防治；可是树皮是一种含有韧皮纤维，韧性大，不易被现有粉碎机粉碎的物质，如果能够拥有专业的样品前处理仪器，就能快速而又高效的得到所需成分和细胞谱图~ 　　上海净信多样品组织研磨仪Tissuelyser-24　　净信Tissuelyser-24多样品组织研磨仪适合对软性、硬性、脆性及纤维质样品进行研磨（干磨或湿磨）及混合处理，且研磨结果具有可重复性，可满足对细度要求极高的应用；除了经典的混合、研磨过程，净信Tissuelyser-24多样品组织研磨仪还能满足胶体研磨的技术要求，其能量输入可以满足机械法制备合金的要求　　研磨实例：　　1.准备好离心管，适配器于液氮中预冷冻几分钟；钢珠两颗；清洗并烘干好树皮样品　　2.将需要研磨的鲜活树皮样品置入离心管中，加入裂解液；以及研磨珠。　　3.再将适配器装入净信研磨仪中；　　4.设定好相关参数，启动仪器至研磨程序结束，可得到如图所示样品。　　研磨前后对比图：