树木病虫害缺陷精准检测方法的综述和展望

发布时间：2024-02-25 17:44

　　我国疆土辽阔,有着丰富的森林资源。近年来,随着外来昆虫的入侵,全国树木病虫害的暴发率逐年上升,对我国生态经济造成了巨大的影响,但是树木病虫害的监测只能在局部地区,因而只能在已经暴发了较严重的病虫害后才能够发现和治理。树木病虫害如在早期未被发现和处理,可能会造成暴发的严重形势,且预防和治理将变得被动,因此,进行树木内部病虫害缺陷精准检测尤为重要。为更早和更加准确预报树木病虫害的发生,需要进行定期的检测和监控。针对早期传统方法如目测法、敲击辩声法和解剖观测法等方法的准确性低、时效性差和易对树木造成不可逆损害等缺点,近些年研究出了新的检测方法,包括指向性好、能量大的超声波检测法,低成本、穿透性强的应力波检测法,以及成像准确、适用于不同环境的电磁波检测法等。不同的检测方法分别有着相对应的成像算法,如走时法、频域分析法和Born近似法等。这些成像算法在分辨率、准确度、精度和计算速度上各有优势。通过对这3种检测方法的发展现状进行总结,了解各类检测方法的优缺点,有助于更好地针对不同情况下的树木病虫害做出精准检测,能够把树木病虫害暴发后的被动治理变成暴发前的主动预防,以提早做出应对方案。

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【部分图文】：

图1超声波检测原理图(A)和设备(B)

应力波检测法的基本原理是通过在树木的一端进行敲击时，树木内部会产生应力波的传播，由于木材内部的缺陷或品质的变化，波的传播时间会有差异，通过测得应力波传播时间的差异，可以对树木内部的病虫害缺陷进行判断。应力波检测原理与设备如图2所示。图2应力波检测原理图(A)和设备(B)

图2应力波检测原理图(A)和设备(B)

图1超声波检测原理图(A)和设备(B)20世纪50年代，国外的科研工作者开始对应力波无损检测技术进行研究;60年代起，应力波检测进入了树木无损检测的领域。Kristin等(1996)采用应力波法对木材缺陷进行了检测，结果表明，应力波法可以判断木材内部是否存在腐朽、空洞以及木材节....

图3电磁波检测原理图(A)和设备(B)

在电磁波成像算法的研究中，后向投影(backprojection,BP)算法因其原理简单，具有较高的可移植性，应用最为广泛(KagalenkoandWeedon,1996)。Lv等(2014)通过研究木材介电常数，根据电磁波在健康区域与缺陷区域之间界面的反射时间和传播速度，....

本文编号：3910666