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林木樹幹照妖鏡-老樹與行道樹樹幹應力波3D檢測

  • 公告日期:104-10-12
內容
行政院農業委員會林業試驗所新聞稿
林木樹幹照妖鏡-老樹與行道樹樹幹應力波3D檢測

行道樹倒塌造成民眾生命及財產損害的新聞時有所聞,為了做好都市行道樹的安全性評估和健康管理,行政院農業委員會林業試驗所發展了一套非破壞性的樹木檢測方法。

樹木安全評估先透過目視外觀評估為基準,如有疑慮再以非破壞檢測儀儀器,對樹木內部損壞情形進行檢測,藉由數據推算立木殘留強度,作為安全性判斷的依據。林試所開發出可模擬立木內部3D影像的掃描技術,透過軟體處理後,可描繪出立木內部損壞位置的影像,提供樹木管理單位有關老樹與行道樹的健康預警。

林試所邱志明研究員指出,非破壞性檢測儀器是在最小損傷下架構出樹幹內部腐朽空洞的情形,使用應力波傳導原理,配合林木的大小,以8組至32組探頭搭配增幅器,架設立木斷面腐朽偵測網絡,由鐵槌觸發探頭產生應力波,傳遞不同路徑的應力波穿透時間,由電腦軟體建立並計算出不同路徑音速圖。以16組探頭為例,即可形成240條路徑,如同照妖鏡將樹幹內部狀況鉅細靡遺的顯示出來,形成2D或3D斷面音速分佈影像圖作為評估指標。

圖1. 探頭架設方式與音波傳遞路徑,掃描樹幹內每個部位,如照妖鏡
探頭架設方式與音波傳遞路徑,掃描樹幹內每個部位,如照妖鏡
圖2. 應力波3D斷層影像與實際砍伐斷面照片
應力波3D斷層影像與實際砍伐斷面照片

以金門的行道樹木麻黃立木檢測與實際砍伐斷面照片與應力波斷層影像為例,樹木外觀並無明顯孔洞,僅西側有細長開裂腐朽,且有菇蕈子實體,以應力波檢測樹高0.3 m部位,並以3D影像呈現,藍色處代表木材已有嚴重腐朽空洞,綠色代表健全,紅色代表材質已劣化,發現腐朽約占總斷面積的3/4,已達危險等級。檢測後,金門林務所配合將立木砍伐,並和檢測斷面進行比對,準確度90 %以上。

隨工業和科技逐步發展之際,人民生活水準提高,對地區文化和環境保護的意識也逐漸重視,老樹、行道樹更提供文化背景與歷史演化的證據,樹木的健康度及安全性是息息相關的,更關係人、樹木與環境之間的共存及利益平衡。3D非破壞檢測是瞭解林木健康的關鍵技術,可快速評估立木之量化及定位空洞腐朽比率,以作為大樹保護管理之科學依據。

新聞聯絡人:林業試驗所 森林經營組 邱志明 研究員兼組長
聯絡電話:02-23039978轉1314
傳真:02-23754216