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文物古建筑及古樹名木物聯網智能無損檢測技術

作為珍貴的文物和歷史文化遺產，古建筑及古樹名木受到各級政府的重點保護，定期勘查和分析文物古建筑及古樹名木健康狀況成為文物保護必不可少的重要環節。對園林古建筑及古樹名木進行無損檢測可直接為養護管理服務，也可為建立其健康檔案提供依據，具有顯著的社會和經濟效益。本項目研發成功具有自主知識產權的便攜式林木應力波無損檢測儀，開發了相應的斷層成像軟件；提出了結合物聯網、應力波、微鉆阻力、探地雷達等多種技術于一體的綜合無損檢測方案。項目組擁有美國產的 TRU 樹木雷達探測儀、德國產的 PICUS 三維斷層成像檢測儀和 Resistgraph 微鉆阻力儀、美國產的 SOC710VP? 便攜式高光譜成像光譜儀等先進林木檢測儀器。能夠對各種類型的古樹名木、進口原木、城市行道樹、文物古建筑木結構進行健康監測或質量分級。該項目成果獲得了 2015 年度浙江省科技進步二等獎。2015 年 3 月 17 日，中央電視臺科教頻道為本項目成果制作了 1 小時的專題節目。技術指標：（1）基于物聯網技術實現文物古建筑、古樹名木養護等信息的遠程智能監控與管理；（2）利用基于連續波陣面展開及曲線路徑跟蹤的圖像反演算法，提高林木應力波斷層成像精度；（3）基于近紅外光譜的木材性能退化分析評估方法，準確分析木材的纖維素、木質素含量以及結晶度和聚合度；（4）建立雷達電磁波介電常數與木材含水量、纖維方向角之間的關系模型，準確分析古樹名木內部結構及根系分布情況。效益分析：我國幾百年甚至更久遠的古典建筑及古樹名木眾多，極具保護價值。本項目的研究成果將為園林古建筑及古樹名木保護發揮重要作用，提高信息化水平，降低人力成本，并產生良好的社會和經濟效益。應用情況：本項目研究成果已在北京天安門管委會、浙江省林業廳、杭州天目山國家級自然保護區、無錫市園林局、揚州市園林局、杭州市園文局、杭州靈隱寺、麗水市林業局、湖州市林業局、余杭區林業局、上海建工集團、浙江德升木業有限公司等單位實際應用，成效顯著。典型應用案例包括北京天安門朝房檢測、北京宋慶齡故居檢測、杭州天目山自然保護區古樹名木健康檢測、揚州瘦西湖公園古樹檢測、揚州個園及何園景區古樹檢測、無錫梅園古樹檢測、杭州城市行道樹檢測等文物保護項目。授權專利：基于單層線性網絡的無線傳感器網絡數據驗證方法 CN201010290813.0 基于應力波技術的木材無損檢測系統 CN201120310446.6

江南大學 2021-04-13

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