永陵树木生长状况无损检测与评估方法研究

发布时间：2021-11-25 05:30

　　永陵是明十三陵组成陵墓之一,具有450多年的历史,是重要的文物建筑。永陵陵寝内生长着众多的树木,包括古树和大树。这些树木生长在陵寝地面、祾恩门殿座遗址、祾恩殿殿座遗址、马道、马道外墙、方城外墙、宝城等各处,既形成了一道美丽的自然风景,也对文物建筑的保存产生了诸多负面影响。科学地评估陵寝内树木的生长状况,同时兼顾文物保护和树木保护是重要的研究工作。到目前为止,永陵树木未进行过系统的生长状况检测与评估。本文利用应力波波速检测技术、应力波断层成像检测技术、微钻阻力检测技术等,以永陵陵寝内生长的树木为对象,试验研究树干内部缺陷单项检测技术的可行性和特点;结合树高、树冠面积和形状、树冠形心高等外观情况检测方法的研究,形成树木生长状况的综合评估方法。为永陵树木和文物建筑共同保护提供基础数据,为其它古树和城市大树生长状况无损检测与评估的进行,提供参考。主要研究工作和结论如下:1)对永陵树木进行了统计与分类,研究了树高、树冠面积和形状、树冠形心高等测量、计算方法。发现永陵生长的油松、白皮松、侧柏三个主要树种中,白皮松在树高上占有较大的优势;侧柏表面缺陷较油松和白皮松的少,生长状况较优;在树径方面,侧柏... 

【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

永陵构成示意图

永陵树木生长状况无损检测与评估方法研究4图1-2永陵树木整体状况Fig.1-2TheoverallconditionoftreesinYongTomb1.2古树及城市大树无损检测与评估技术国内外发展状况1.2.1古树及城市大树及其无损检测内容根据北京市地方标准，古树定义为树龄在100年以上的树木，其中树龄在100年至300年的树木定义为二级古树，树龄超过300年的树木定义为一级古树。城市大树指胸径大于10cm，一般为15-20cm，甚至30cm，高度大于4m，处于生长发育旺盛期的乔木或大灌木（孟兆祯，1996），如城市中的行道树、景观树等种植树木。我国每年大范围雨雪、冰雹等极端天气都会对古树名木和城市大树造成损失，影响到人们的生活甚至生存。从1960年前后人们便开始了对于大树健康评估体系的研究，想要开发出有效便捷的树木健康状况评估方法（吴福社，2011），无损检测技术指以不损害、不影响被检测对象的性能，不伤害被检测对象内部结构与组织为前提，利用材料内部特性或缺陷的存在，通过物理或化学方法的手段，使用现代化的技术和设备对材料包括内部或外部缺陷、表面性质及状态检测的方法（张厚江，2016）。并随着无损检测技术的发展，逐渐应用到古树及城市大树的领域当中。古树及城市大树无损检测内容主要涉及树干内部缺陷检测（内部腐朽、内部孔洞）、树干外部缺陷检测、树冠检测、树根检测（树根腐朽、树根抓地力等）、树木外观测量等。树干是树的重要组成部分，截面多呈圆形，在树木的生长过程中将根吸收的无机盐、水及有机物进行传输，同时支撑着树木整体，具有不可替代的作用。树干内部缺陷主要有腐朽和空洞（Randhawaetal.,2001）。这些缺陷的存在严重影响到树木的生命活力与生长状态，也是活立木无损检测的主要内容。对古树和城市大树缺陷检测的主要方法有应力波波速

1绪论7(a)应力波微秒计(b)应力波断层成像仪(c)微钻阻力仪(d)雷达波检测装置图1-3树木无损检测仪器Fig.1-3Nondestructivetestingequipmentfortrees国外古树与城市大树无损检测技术发展相对较快。19世纪90年代初期欧洲的学者根据应力波在树干中传播遇到缺陷区域会绕过该区域沿曲线传播路径变长相对传播速度减小的原理，发明了应力波装置。2003年F.G.Wagner等人对24棵花旗松（Douglas-fir）进行了集中应力波波速测量，并将检测立木制成锯材后检测弹性模量，研究表明，对立木进行集中应力波检测可以提高锯材弹性模量的预测准确性，但只有在弹性模量或者等级接近的立木中，与波速的相关系数会更高（Wangner,2003）；2010

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于阻抗仪的红松活立木年轮宽度辨识方法[J]. 徐群,徐华东,李其哲,程智星.  森林工程. 2019(03)
[2]北京市十三陵林场油松林地表火行为模拟[J]. 韩梅,温鹏,许惠敏,张永福,李伟克,刘晓东.  北京林业大学学报. 2018(10)
[3]考虑应力影响的杉木力学性能微钻阻力检测[J]. 刘杏杏,陆伟东,姜海峰,叶国成.  南京工业大学学报(自然科学版). 2018(04)
[4]基于阻抗仪和ERT技术的红松内部腐朽定量检测[J]. 时小龙,王立海,徐华东,徐庆波,曹时凯,许明贤.  北京林业大学学报. 2017(09)
[5]木质材料无损检测的应用与研究进展[J]. 张厚江,管成,文剑.  林业工程学报. 2016(06)
[6]空洞缺陷形状对杉木圆盘电阻与应力波断层成像效果的影响[J]. 岳小泉,王立海,王兴龙,刘泽旭,荣宾宾,葛晓雯.  南京林业大学学报(自然科学版). 2016(05)
[7]探地雷达在树木根系探测中的应用研究[J]. 胡泽周,沈益清.  测绘通报. 2016(S1)
[8]Android智能手机树高测量APP开发与试验[J]. 李亚东,冯仲科,曹明兰,郑帆.  中南林业科技大学学报. 2016(10)
[9]不同钻针速率对木材微钻阻力的影响规律[J]. 李鑫,戴俭,钱威,常丽红.  北京工业大学学报. 2016(07)
[10]基于探地雷达的树木根系空间分布及对土遗址影响[J]. 汪万福,武发思,徐瑞红,贺东鹏,邱飞.  中国沙漠. 2015(05)

博士论文
[1]多激光扫描仪三维重建技术研究及其在木材检测中的应用[D]. 倪海明.东北林业大学 2018
[2]腐朽对杨树木材及活立木干基截面弯曲特性的影响[D]. 葛晓雯.东北林业大学 2017
[3]古建筑木构件内部缺陷无损筛查方法研究[D]. 廖春晖.北京林业大学 2015
[4]北京市古树健康评价研究[D]. 陈峻崎.北京林业大学 2014
[5]长白落叶松人工林树冠结构及生长模型研究[D]. 郭孝玉.北京林业大学 2013
[6]弹性波断层成像与CT结合力学性能分析检测立/原木内腐[D]. 李莉.东北林业大学 2011
[7]古树名木应力波断层成像诊断与评价技术研究[D]. 梁善庆.中国林业科学研究院 2008

硕士论文
[1]基于小波变换的木材应力波缺陷检测研究[D]. 刘立伟.东北林业大学 2017
[2]基于Kriging插值的木材应力波断层二维成像算法研究[D]. 傅盛.浙江农林大学 2013
[3]树木无损检测方法和安全性评估初探[D]. 吴福社.安徽农业大学 2011
[4]应力波在活立木中传播波形的构建与研究[D]. 苏娟.北京林业大学 2009
[5]应力波在活立木冻结与常温状态下的传播速度及其比较[D]. 高珊.东北林业大学 2008



本文编号：3517500