無需開挖！即可監測樹根分布及走向

引  言

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若您正籌備對某段道路實施開挖作業，為避免在施工過程中不慎挖到樹根、破壞周邊植物；或是災后需對一些樹木開展根系狀況檢查，以防止因結構不穩而危及路人安全；又或者需要對重要植物、歷史文物進行健康狀況探測，那么對它們的根系進行檢測就顯得尤為關鍵。

本次案例主要對兩個區域的多棵樹木開展檢測，以了解地下樹根分布及走向，摸清地下環境。

挑  戰

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Proceq GS8000是一款單通道地下成像探地雷達系統，采用步進頻率連續波（SFCW）技術，大幅提升了信噪比和動態范圍。設備將電子元件集成在四輪手推車上，后輪配備兩個編碼器，可安裝兩塊可替換電池，支持全天不間斷數據采集。

值得一提的是，該系統搭配GNSS接收器MA8000，能實現厘米級實時精準定位，讓每一組數據都有明確的空間坐標。

在第一個檢測區域，工作人員推動GS8000圍繞樹木沿直徑遞減的同心圓軌跡移動。通過與GS8000無線連接的平板，使用GS應用程序實時收集可視化探地雷達數據。

② 多通道探地雷達：Proceq GS9000

Proceq GS9000是一款可互換陣列模塊的多通道探地雷達（MCGPR）。多通道技術能在各個方向提供足夠的軌跡密度，搭配高精度定位系統，可生成高分辨率、易解讀的淺層地下水平切片圖像，清晰呈現曲線和點狀目標。其通道數量最多可達50個，通道間距僅2.5厘米，準確的數據質量能輕松捕捉到樹根等細節信息。

在第二個檢測區域，工作人員推動GS9000沿一段較長的道路移動，通過平板實時查看全分辨率3D成像數據，成功識別出地下樹根的分布情況。

檢測結果與數據處理

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兩款探地雷達的數據都可直接在現場使用平板完成后處理，也可稍后返回辦公室使用GPR Insights后處理軟件完成。借助其自動處理功能和云計算能力，僅需幾分鐘就能自動生成處理后的2D雷達圖和3D切片視圖，大幅提升分析效率。

由于GS8000的數據采集配備了厘米級精度的GNSS，深度切片結果可疊加在衛星地圖上，能直觀了解測量范圍內樹根系統的分布情況。只需雙擊任意位置，就能查看該位置實際深度的樹根結構，定位精準又便捷。

為了對單通道GPR數據進行更深入的分析，研究人員還使用GPR-Slice軟件對GS8000采集的數據進行高級3D處理和可視化。處理后得到一個3D柱狀數據集，中間的空洞代表樹干，通過對數據進行切片和網格化處理，生成40個剖面。借助這些數據，能輕松確定樹根的準確位置和異常情況。例如，3D圖像清晰顯示某棵樹的樹根大量分布在一側，深度從約12厘米延伸至60厘米，這種分布狀態并不理想（可能影響樹木穩定性）。

單棵樹木在GPR-SLICE中的2D結果

（深度/時間切片視圖，平行于地面的橫截面）

GPR-SLICE中的3D結果

（橙色3D區域為高反射振幅區域，代表樹根結構）

兩棵樹木周圍的GNSS定位投影在地圖上的效果

（綠色表示GNSS校正狀態佳，黃色表示校正狀態一般）

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而GS9000的多通道數據則呈現了不同的場景，成功檢測出道路沿線的樹根。借助GPR Insights軟件中易用的濾波功能，還能通過多種方式突出顯示樹根，讓分析更有針對性。

道路沿線樹根的遷移視圖

和非遷移視圖

結  論

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研究證明，Proceq GS8000和GS9000兩款探地雷達系統都是檢測樹根理想的可靠無損方法。速度快，對操作人員安全，且不會損傷樹根和土壤環境；若有需要，還可頻繁重復檢測，實現對樹根的長期密切監測。

本次研究還得出一個重要結論：將精準定位系統與高密度探地雷達數據相結合，是繪制復雜樹根結構的關鍵。