一棵树倾斜17°之后

　　作者／ IT时报 贾天荣

　　编辑／ 潘少颖 孙妍

　　7时40分13秒，树干数据突然跳了起来。2026年8月7日，台风“白海豚”逐渐靠近华东沿海，上海的风越来越大。虹口区保定路一棵行道树上的白色监测盒发出警报：这棵树的倾斜角度，已经从不到1°迅速增加到17°。

　　数据很快传到绿化管理部门，预警信息被发送给虹口区相关职能部门。没多久，养护人员赶到现场，将这棵树扶正、加固，监测器上的数据也随之恢复正常。

　　从数据异常到现场处置，一只挂在树干上的小盒子，为风险干预提供了线索。如果没有这个小盒子，或许养护人员仍能通过巡查发现问题，或许要等到树干倾斜得更加明显，甚至倒下，才会有人注意。

　　2024年，台风“贝碧嘉”影响上海，截至当年9月16日中午，全市树木倒伏或折断超过1万株，并造成1人受伤。

　　对拥有178万株行道树的上海而言，如何提前发现那些可能倒下的树，是一道现实的城市安全考题。

　　一个来自城市绿化养护一线的需求，一群试图用传感器和算法解决问题的师生，以及挂在树上的一只白色盒子，共同指向一个问题：面对数量庞大的行道树，城市能否借助实时监测和数据分析，为风险识别争取更多时间？

风吹树摇 这只盒子要更早发现

　　【智见】不能只记录发生了什么，还要为现场处置争取时间

　　树干有没有倾斜、根系是否松动、树体内部有没有腐朽……这些问题，过去很大程度上依赖养护人员巡查和经验判断。

　　但人工巡查再细致，也很难让每一棵树都处于持续观察之中。更棘手的是，有些隐患并不容易从外观上发现。

　　上海市绿化管理指导站科技信息科科长王本耀所在的团队，曾采购过国外的树木倾斜监测设备。设备能够监测倾斜角度，并在达到预设阈值后报警，但在实际使用中，一些问题逐渐显现。

　　例如，设备缺少GPS定位等功能，不利于后台统一管理；不同树种、不同大小的树木，可能采用相同的报警阈值；风吹树摇、车辆经过，也可能引发误报警。

　　更关键的是，监测到树木已经发生明显倾斜，并不等于提前预判了倒伏风险。核心问题是，设备不能只负责记录树木发生了什么，还要为养护人员争取从发现异常到现场处置的时间。

　　于是，上海市绿化管理指导站与上海应用技术大学团队开始合作研发监测系统，该校智能技术学部教师张智泓带领研究生团队参与研发。

　　一只盒子最终要挂在真实的行道树上，经历风雨、温湿度变化和道路震动，还要面对不同树种、不同树体状况带来的复杂情况，远没有把传感器装进外壳那么简单。

从“感觉树在晃”到判断为什么晃

　　【智见】采集的数据越详细，预判就越精准

　　研发之初，团队首先要解决的，是怎样知道树木正在发生异常变化。

　　“第一代没有角度检测功能，它只能判定加速度的大小。”张智泓说。简单来说，设备能够感知树木晃动得有多明显，却很难仅凭这一项数据判断晃动意味着什么。自然风力、周边施工、重型车辆经过，都可能引起树木晃动。如果把晃动等同于危险，正常摇晃也可能触发报警；如果等到树木倒伏才报警，又可能错过干预时机。

　　于是，第二代产品增加了倾斜角度检测，将加速度与倾斜数据结合，综合判断树木状态。出现异常时，系统先发出预警，提示养护人员现场核查；情况更加严重时，再触发报警。

　　但增加一个角度传感器，并不意味着问题就此解决。树木不是标准化零件，同样的倾斜角度，落在不同的树上，未必意味着同样的风险。

　　树高、胸径、根系状况和树体结构，都会影响树木面对大风时的表现。如果所有树木都使用同一套阈值，系统就很难充分反映每棵树的实际情况。

　　王本耀介绍，设备安装时已经开始采集树木相关信息，并将树种、安装尺寸等因素纳入系统管理。未来，团队还计划逐步引入树高、胸径、根系深度以及木材抗弯、抗剪、抗压等力学特性，并结合树洞、腐烂、虫蛀等结构问题，进一步优化风险判断，“在安装的时候采集的数据越详细，预判就越精准。”

　　传感器可以记录震动和倾斜，却无法仅凭这两项数据完全判断根系是否松动、树干内部是否腐朽。要建立更准确的风险模型，还需要持续积累不同树种、不同生长状况下的监测数据，并通过实际案例不断验证。

不仅“测得到” 还要“测得准”“用得久”

　　【智见】将AI用于产品迭代，进一步改善风险判断

　　设备挂上树后，研发工作并没有结束。在目前使用的第三代产品上，团队增加了温湿度监测模块。温湿度变化可能影响加速度传感器的测量表现，造成传感器漂移。增加环境数据，有助于系统识别和校正相关影响，提升监测准确性。

　　团队还在探索将AI算法用于后续产品迭代，希望进一步改善风险判断。但AI不能替代工程验证，什么样的变化属于正常波动、什么样的变化值得警惕，仍然需要结合树木特征、传感器数据和实际养护情况来判断。

　　除了精度，设备能否长期运行，也是团队必须考虑的问题。

　　目前，这套设备采用国产核心芯片和通信模块。不过，设备更换电池、检修和维护，都需要养护人员到现场操作。如果电池续航时间太短，即使单台设备价格降低，大规模部署后的维护成本仍然不容忽视。

　　因此，团队希望通过降低功耗等方式，把电池使用时间延长至两年、三年甚至更长。张智泓团队也在研发更小型化的产品，并探索利用安装人员智能手机的GPS功能为设备定位，以减少专用定位模块带来的硬件和功耗负担。

　　对于这支师生团队来说，研发的目标不只是让设备“测得到”，还要让它“测得准、用得久、维护得起”。

预警发出之后考验才开始

　　【智见】将信息送进养护人员的管理流程

　　监测器发出警报，并不意味着风险已经被化解。如果信息没有及时送到管理人员手中，或者管理人员收到信息后无法迅速找到对应的树木，再精准的传感器也难以发挥作用。

　　因此，这套系统不仅要负责采集数据，还需要将信息送进养护人员日常使用的管理流程。在后台，管理人员可以通过地图查看设备分布和监测情况，了解不同区域的预警、报警信息，并进一步查看单棵树的现场照片、加速度变化和倾斜角度等数据。

　　目前，设备在正常工作状态下每5小时向云平台发送一次数据；如果出现严重倾斜等异常情况，系统会触发中断机制，在几分钟内将相关数据传送至云平台，不必等待下一次常规上报。

　　系统还接入了DeepSeek模型，为使用者提供智能问答辅助。例如，养护人员不清楚预警和报警的区别，可以直接在对话框中提问，由系统帮助解释平台功能。

　　从去年7月至今，系统已出现30多次预警，相关树木经过及时干预后得到处置。台风影响上海期间，预警涉及的行道树均未倒伏。

　　对于一套正在测试和优化中的设备而言，预警次数只是其中一个指标，误报率、漏报率、现场处置效率以及稳定性等，同样值得关注。

　　该项目计划到今年底部署约1000台设备，覆盖上海15个行政区的300多个路段。

给城市养护多一份数据

　　【智见】让原本依靠人工经验完成的工作，多一些数据支撑

　　树木预警之外，上海市绿化管理指导站与高校团队还在探索水肥药一体化系统和树木生理与生境智能检测系统，其中，面向古树的生理监测，尝试通过观察树木水分流动等信息，为树木状态评估提供新的技术手段。

　　这些探索部分仍处于研发、测试或初步部署阶段，但方向相似：让原本依靠人工经验完成的工作，多一些连续的数据支撑。

　　近年来，上海市绿化管理指导站通过与高校、科研院所合作，尝试将不同学科的技术引入绿化养护场景，推动数字化、智能化应用落地。

　　对上海这样的超大城市来说，智慧绿化并不意味着用机器取代养护人员。树木是否需要加固、现场应该如何处置，仍然离不开专业人员的判断。技术能够做的，是让原本间断的巡查多一条数据线索，让管理人员在赶到现场之前，对发生了什么有更多了解。

　　当树木出现异常时，管理人员不必完全依赖下一次巡查；当台风即将到来，养护工作也不必只从集中排查开始。一只白色盒子，改变不了风雨，却有机会让城市更早发现风雨留下的风险。

　　排版／ 季嘉颖

　　图片／ IT时报 采访对象

　　来源／《IT时报》公众号vittimes

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