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- 樹木傳感器跟蹤城市發(fā)展、開花等
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2022/5/25
一個加速度計綁在 CU Boulder 東校區(qū)的一棵樹上。
根據(jù) CU Boulder 的一項新研究，低成本的“樹木定位器”可以確定樹木活動的準(zhǔn)確時間，例如春季開花或秋季換葉。研究人員為兩棵東博爾德白蠟樹配備了高分辨率加速度計，有效地跟蹤樹木對季節(jié)變化的反應(yīng)。在接下來的幾年里，樹藝師可以利用這項技術(shù)有效地監(jiān)測數(shù)千棵樹木——讓研究人員深入了解樹木物候如何隨著氣候變暖而變化。
“加速度計安裝在汽車、智能手機(jī)和 fitbit 中——它們實(shí)時跟蹤運(yùn)動。當(dāng)我們將它們放在樹上時，加速度計會檢測樹在風(fēng)中搖擺時樹干上的振動，”獲得 CIRES 博士學(xué)位的 Deidre Jaeger 說。本周在農(nóng)業(yè)和森林氣象學(xué)上發(fā)表的這項研究的研究員和主要作者。“這種搖擺對應(yīng)于樹的質(zhì)量，它告訴我們樹在做什么。”
一棵樹的質(zhì)量完全取決于它在整個季節(jié)的吸水量，從而產(chǎn)生決定它如何在風(fēng)中起舞的結(jié)構(gòu)差異。在冬天，樹木干燥而脆弱。Jaeger 說：“想想在嚴(yán)冬時節(jié)，光禿禿的樹木發(fā)出的快速、搖晃的嘎嘎聲。” “現(xiàn)在想想春天：樹木茂盛，葉子茂盛，充滿水，搖曳靈活。”
之前的加速度計研究能夠檢測到樹木的葉芽何時張開或葉子何時干燥并脫落——但 Jaeger 的團(tuán)隊證明了這種樹木 Fitbits 可以收集多少更詳細(xì)的數(shù)據(jù)。該團(tuán)隊捕捉到了白蠟樹開花的準(zhǔn)確時刻，捕捉到與樹木開花和花粉釋放相對應(yīng)的運(yùn)動的微妙變化。
Jaeger 和她的團(tuán)隊于 2018 年在 CU Boulder 的東校區(qū)裝備了兩棵白蠟樹，并與 CU Boulder 的樹藝師 Vince Aquino 合作將設(shè)備綁在每棵樹的樹干上。“以前的工作表明，樹木需要露天才能有足夠的風(fēng)來搖擺，但我們發(fā)現(xiàn)它不僅適用于城市內(nèi)的樹木 - 它實(shí)際上是追蹤城市樹木生長的理想方式，”Jaeger 說。
研究小組表示，基于衛(wèi)星的遙感跟蹤方法可用于監(jiān)測以單一物種為主的森林的綠度變化，但由于每個街區(qū)內(nèi)的物種多樣性很高，因此很難了解城市內(nèi)的樹種。 . 延時攝影機(jī)也不理想：它們價格昂貴，并且在人口稠密地區(qū)引發(fā)了隱私問題。雖然無人機(jī)圖像可以提供高分辨率圖像，但獲得每天或每周飛越的許可將是不可持續(xù)的。“加速度計是離散的、連續(xù)的，不受城市環(huán)境中的行動或物理障礙的影響。我們獲得了高分辨率、可靠的數(shù)據(jù)。”
“現(xiàn)在我們知道加速度計可以確定開花日期，這可能對農(nóng)業(yè)有用，預(yù)測樹果實(shí)何時成熟或知道何時采取干預(yù)措施來保護(hù)樹芽免受極端天氣的影響，”Jaeger 說。該技術(shù)還可以預(yù)測秋天樹葉何時變色，測量森林樹冠中的積雪量，甚至檢測蟲子對樹木的破壞。
“樹木也是氣候變化的生物指標(biāo)，”Jaeger 說，“因此，擁有高分辨率、長期的加速度計數(shù)據(jù)將有助于科學(xué)家更好地預(yù)測氣候變化將如何影響樹木開花、樹木健康等。”
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