Георадар — это эффективный инструмент для картирования зарытых корней деревьев, а также полезный инструмент для градостроителей, лесоводов и ученых, занимающихся изменением климата.
Многие люди интересуются изображениями корней деревьев. Распространенным применением, которое мы слышим, является георадар, который используют лесоводы, чтобы попытаться спасти городское дерево, корни которого мешают городской инфраструктуре, такой как подземные трубы и кабели. Города заинтересованы в сохранении деревьев, где это возможно, и знание критической корневой структуры помогает в этом решении. (Рисунок 1). Совсем недавно исследователи изменения климата заинтересовались корнями деревьев как одним из компонентов подземной биомассы. Им необходимо лучше понять структуру корневых систем и измерить объемы корней, чтобы оценить, сколько углерода улавливается деревьями.
GPR — одна из немногих технологий, позволяющих обнаруживать корни деревьев на месте с высоким разрешением. Удивительно, но свойства корней деревьев ничем не отличаются от других объектов, для обнаружения которых обычно используется георадар — неметаллических инженерных коммуникаций. В частности, обнаружение корня дерева очень похоже на обнаружение заполненной водой пластиковой трубы. В обоих случаях материал, обеспечивающий контраст, необходимый георадару для отражения сигнала, — это вода (Рисунок 2).
В зависимости от того, насколько сухая почва, коэффициент отражения корня дерева может быть близок к 50%, что очень много для георадара. Вот почему корни деревьев могут выглядеть как очень сильные отражатели на поперечных сечениях георадара (Рисунок 3).
Когда данные георадара собираются в сетке или псевдосетке по области, данные могут быть преобразованы в изображения карты, называемые срезами глубины. Рисунок 4 представляет собой фрагмент данных георадара с частотой 500 МГц, показывающий корни взрослых деревьев в парке. Целью этого георадарного исследования было не изображение корней деревьев; это было просто счастливое стечение обстоятельств. Предполагаемыми целями были могилы, расположенные глубже корней деревьев. Данные этого опроса были представлены в нашем информационном бюллетене за июль 2022 года здесь: https://www.sensoft.ca/blog/historic-graves-located-in-a-modern-city-park/
Те же данные сетки и псевдосетки также могут отображаться в 3 измерениях, чтобы показать корни, которые различаются по глубине. (Рисунок 5).
Ключом к созданию четких и интерпретируемых срезов глубины корней деревьев является очень маленькое расстояние между строками. Люди часто совершают ошибку, собирая данные георадара с грубым интервалом между линиями. Это оставляет пробелы в данных и, поскольку корни деревьев обычно не растут по прямым линиям, как утилиты, затрудняет интерполяцию данных для заполнения пробелов и отображения фактических корневых путей. Таким образом, лучше проводить больше времени в полевых условиях, собирая больше данных, увеличивая плотность данных, чем проводить часы в офисе, пытаясь интерпретировать данные георадара с низкой плотностью.
В идеале расстояние между линиями георадара не должно превышать длину антенны георадара. Например, антенна с центральной частотой 1000 МГц имеет длину 7 см, поэтому расстояние между линиями 10 см обеспечивает превосходную детализацию. Для георадаров с центральной частотой 500 МГц идеально подходит расстояние между линиями от 15 до 20 см. Если вы не уверены в длине антенны, используйте ширину датчика георадара, размер перпендикулярен направлению линии съемки.
Например, данные корня дерева, показанные на Рисунки 4 и 5, был получен с помощью георадара с частотой 500 МГц и расстоянием между линиями 25 см. Изображения выиграли бы от более узкого межстрочного интервала в 15 см.
Если у вас есть какие-либо данные о корнях деревьев, которыми вы хотели бы поделиться с нами, особенно данные, которые впоследствии были проверены путем раскопок корней, свяжитесь с нами. sensoft_training@spx.com
