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2014年10月28日

中大研發創新「護樹監控系統」防止珍貴樹木被盜 監控倒樹風險

2014年10月28日
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中大生命科學學院趙紹惠教授(右三)與系統工程與工程管理學系鄭進雄教授(左三)領導的研究團隊攜手研發嶄新的「護樹監控系統」。

「護樹監控系統」協助管理人員全天候監察樹木的狀況。

香港中文大學(中大)生命科學學院趙紹惠教授夥拍系統工程與工程管理學系鄭進雄教授,在中大崇基學院的贊助下,研發了一個嶄新的「護樹監控系統」。這個系統具備全自動連續監控功能,可以防止樹木被盜竊,同時亦可監控斜樹、病樹的倒塌風險,可用於郊野公園、物業及花園管理等。這項嶄新系統將於下月舉辦的「創新科技嘉年華2014中展出。 

早於宋代,香港已有農民種植香樹,並製作土沉香產品,經海路往外銷,據說這是香港得名的由來。由於香樹珍貴且用途廣泛,它的樹脂可製成香料及藥用,木材可製線香,在黑市市場需求殷切、價格高昂。中國國務院已將土沉香列為國家二級保護野生植物,而在香港,土沉香遭非法砍伐再運回內地變賣圖利的情況亦日益猖獗。除了香樹,本港的羅漢松同樣難逃被偷竊的厄運。羅漢松被稱為風水樹,在內地也身價不菲。樹木並非動物,不會叫、不會逃,如何得知它們正被砍伐並發出警報呢?此外,空心樹未必一定會倒下,如何監控斜樹、病樹的倒塌風險?以上問題促使了趙紹惠教授及鄭進雄教授,透過跨學科合作,帶領一群中大學生及研究員,包括系統工程與工程管理學系的盧家和、熊興森研發出「護樹監控系統」。 

「護樹監控系統」將多種不同類型的傳感器,例如聲波、溫度、濕度和傾斜度傳感器等,集成到備有無線通信功能的硬件設備上。當樹木安裝了這個設備,傳感器的數據透過可擴展的無線網狀網絡,傳輸到監控中心,協助管理人員全天候監察樹木的狀況。透過分析傳感器的數據,系統可以辨識樹木所受到的外來刺激。當系統偵測到異常活動,例如樹木被鋸或錘擊等,就會發出警報。 

建構此系統的難度,在於如何能在大自然環境中安裝儀器、通信網絡,從而收集和分辨出有用的數據,野外環境複雜又多變,狂風暴雨會影響儀器、輕微的風吹草動就可能會觸動警報系統,面對是項艱鉅的挑戰,兩位研究員盧家和、熊興森仍堅持研發。 

鄭進雄教授表示:護樹監控系統的無線通信網絡可以在兩個層面上擴展,以覆蓋更廣的範圍:(一)利用低帶寬、低能量的無線通信技術,將數據於一個樹群裡的樹與樹之間傳送;(二)利用Wi-Fi無線技術,將數據於樹群與樹群間傳送,或可依賴已備有Wi-Fi設備的私人物業或政府設施去作擴展。」 

趙紹惠教授表示:「我們期望護樹監控系統能為不同的管理單位,如政府部門,提供有用的即時數據,制定保護樹木安全的主動和防衞措施。除此之外,我們希望日後能更進一步,為有倒塌風險的樹木設置預警機制,使樹木管理人員能及早進行防護,避免因樹木倒塌以致人命傷亡的意外發生。」 

雖然面對不少困難,趙紹惠教授及鄭進雄教授認為仍是十分值得繼續研發本系統,以保護樹木及市民的生命安全。中大一直致力於樹木管理的研究,並為相關政策提供建議。2010年10月,趙紹惠教授倡議當局制訂可持續樹木策略,並建構香港樹木健康數據庫,以提升樹木管理的成效。趙教授研發兩種保育樹木的嶄新方法-「油漆塗層」及「微採樣方法」,有助防止樹木受蟲害而枯萎,防止土沉香結脂,並及早發現樹木的隱藏病患及結構缺陷。她亦舉辦了五屆「樹木病蟲害防治工作坊」,邀請各地專家就常見的樹木病害闡述樹木疾病及其控制策略,和分享樹木管理經驗,讓參加者學習和即場實踐措施。 

「創新科技嘉年華2014」展覽

香港中文大學(中大)將參加11月1至 9日於香港科學園舉行的「創新科技嘉年華2014」,活動由香港特別行政區政府創新科技署主辦。中大將展出十八項科研項目,冀能開啟年輕人對科學、工程、數理等學科的視野。 

歡迎市民於展覽期間親臨中大展位,了解上述科技及其他最新的創意發明。展位內設有互動遊戲,以加深參觀者對展出項目的認識。

日期:2014年11月1至9日
時間:上午10時至晚上7時
地點:沙田香港科學園第三期12W一樓會議中心3

「創新科技嘉年華2014」網址:http://www.itm.gov.hk/

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中大生命科學學院趙紹惠教授(右三)與系統工程與工程管理學系鄭進雄教授(左三)領導的研究團隊攜手研發嶄新的「護樹監控系統」。

 

「護樹監控系統」協助管理人員全天候監察樹木的狀況。