测量动态风力负荷对现场树木的作用,而不会破坏树木
Satoru Suzuki1, Ayana Miyashita1
1Center for Forest Damage and Risk Management, Forestry and Forest Products Research Institute, Tsukuba, Ibaraki, Japan.
PloS one
|May 20, 2025
概括
这项研究验证了一种使用张力计测量在自然条件下树木上的动态风载荷的新方法. 该技术准确量化风力负载 (Lw),其分布 (CL) 和方向 (DL),这对森林管理和生态至关重要.
科学领域:
- 林业和环境科学 林业和环境科学
- 生物物理学的生物物理.
- 生态生态学 生态生态学
背景情况:
- 风力负荷显著影响树木生长,建筑和森林干扰事件,如树木倒塌.
- 精确测量树木上的动态风载荷对于理解森林生态系统和有效管理至关重要.
- 现有的方法在动态测量不同风速和方向的树木上面临挑战.
研究的目的:
- 验证一种新的方法,用于在自然风条件下准确测量站立树上的动态风负荷 (Lw),其心点 (CL) 和方向 (DL).
- 评估在现实森林环境中应用这种基于张力计的方法的可行性.
- 研究风暴和树冠变形对测量准确性的影响.
主要方法:
- 开发了一种使用连接到树干的多个张力计来测量动态风负荷 (Lw),心心点 (CL) 和方向 (DL) 的方法.
- 在自然风条件下验证了该方法的准确性,分析了在较高风速下的性能.
- 研究了风暴和树冠变形对测量准确性的影响.
主要成果:
- 该方法在自然风条件下证明了Lw (系统误差/MAPE10%以内),CL (MAPE7.7%以内) 和DL (12.3°MAE) 的高精度.
- 风暴,风速/风向波动和冠状变形对测量准确度的影响最小.
- 采样频率适用于测量较高的树木,表明广泛适用.
结论:
- 提出的基于张力计的方法对于在野外环境中测量站立树木的动态风载荷是准确的和可行的.
- 该技术通过量化Lw,CL和DL提供了森林生态,保护和管理的宝贵数据.
- 该方法对环境因素的强度和适合不同大小的树木的适用性提高了其广泛采用的潜力.
