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2014年10月28日

中大研发创新「护树监控系统」防止珍贵树木被盗 监控倒树风险

2014年10月28日
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中大生命科学学院赵绍惠教授(右三)与系统工程与工程管理学系郑进雄教授(左三)领导的研究团队携手研发崭新的「护树监控系统」。

「护树监控系统」协助管理人员全天候监察树木的状况。

香港中文大学(中大)生命科学学院赵绍惠教授伙拍系统工程与工程管理学系郑进雄教授,在中大崇基学院的赞助下,研发了一个崭新的「护树监控系统」。这个系统具备全自动连续监控功能,可以防止树木被盗窃,同时亦可监控斜树、病树的倒塌风险,可用于郊野公园、物业及花园管理等。这项崭新系统将于下月举办的「创新科技嘉年华2014中展出。 

早于宋代,香港已有农民种植香树,并制作土沉香产品,经海路往外销,据说这是香港得名的由来。由于香树珍贵且用途广泛,它的树脂可制成香料及药用,木材可制线香,在黑市市场需求殷切、价格高昂。中国国务院已将土沉香列为国家二级保护野生植物,而在香港,土沉香遭非法砍伐再运回内地变卖图利的情况亦日益猖獗。除了香树,本港的罗汉松同样难逃被偷窃的厄运。罗汉松被称为风水树,在内地也身价不菲。树木并非动物,不会叫、不会逃,如何得知它们正被砍伐并发出警报呢?此外,空心树未必一定会倒下,如何监控斜树、病树的倒塌风险?以上问题促使了赵绍惠教授及郑进雄教授,透过跨学科合作,带领一群中大学生及研究员,包括系统工程与工程管理学系的卢家和、熊兴森研发出「护树监控系统」。 

「护树监控系统」将多种不同类型的传感器,例如声波、温度、湿度和倾斜度传感器等,集成到备有无线通信功能的硬件设备上。当树木安装了这个设备,传感器的数据透过可扩展的无线网状网络,传输到监控中心,协助管理人员全天候监察树木的状况。透过分析传感器的数据,系统可以辨识树木所受到的外来刺激。当系统侦测到异常活动,例如树木被锯或锤击等,就会发出警报。 

建构此系统的难度,在于如何能在大自然环境中安装仪器、通信网络,从而收集和分辨出有用的数据,野外环境复杂又多变,狂风暴雨会影响仪器、轻微的风吹草动就可能会触动警报系统,面对是项艰钜的挑战,两位研究员卢家和、熊兴森仍坚持研发。 

郑进雄教授表示:护树监控系统的无线通信网络可以在两个层面上扩展,以覆盖更广的范围:(一)利用低带宽、低能量的无线通信技术,将数据于一个树群里的树与树之间传送;(二)利用Wi-Fi无线技术,将数据于树群与树群间传送,或可依赖已备有Wi-Fi设备的私人物业或政府设施去作扩展。」 

赵绍惠教授表示:「我们期望护树监控系统能为不同的管理单位,如政府部门,提供有用的即时数据,制定保护树木安全的主动和防卫措施。除此之外,我们希望日后能更进一步,为有倒塌风险的树木设置预警机制,使树木管理人员能及早进行防护,避免因树木倒塌以致人命伤亡的意外发生。」 

虽然面对不少困难,赵绍惠教授及郑进雄教授认为仍是十分值得继续研发本系统,以保护树木及市民的生命安全。中大一直致力于树木管理的研究,并为相关政策提供建议。2010年10月,赵绍惠教授倡议当局制订可持续树木策略,并建构香港树木健康数据库,以提升树木管理的成效。赵教授研发两种保育树木的崭新方法-「油漆涂层」及「微采样方法」,有助防止树木受虫害而枯萎,防止土沉香结脂,并及早发现树木的隐藏病患及结构缺陷。她亦举办了五届「树木病虫害防治工作坊」,邀请各地专家就常见的树木病害阐述树木疾病及其控制策略,和分享树木管理经验,让参加者学习和即场实践措施。 

「创新科技嘉年华2014」展览

香港中文大学(中大)将参加11月1至 9日于香港科学园举行的「创新科技嘉年华2014」,活动由香港特别行政区政府创新科技署主办。中大将展出十八项科研项目,冀能开启年轻人对科学、工程、数理等学科的视野。 

欢迎市民于展览期间亲临中大展位,了解上述科技及其他最新的创意发明。展位内设有互动游戏,以加深参观者对展出项目的认识。

日期:2014年11月1至9日
时间:上午10时至晚上7时
地点:沙田香港科学园第三期12W一楼会议中心3

「创新科技嘉年华2014」网址:http://www.itm.gov.hk/

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中大生命科学学院赵绍惠教授(右三)与系统工程与工程管理学系郑进雄教授(左三)领导的研究团队携手研发崭新的「护树监控系统」。

 

「护树监控系统」协助管理人员全天候监察树木的状况。