上海城市行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究

賀 坤

宋 平

王本耀*

嚴(yán) 巍

宋 婷

2014年，習(xí)近平總書記提出將生態(tài)安全納入國(guó)家安全體系，城市公共安全發(fā)展成為現(xiàn)代城市文明的基本指標(biāo)[1]。城市綠化是生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重要措施，樹(shù)木作為綠化的重要組成部分，安全問(wèn)題不容忽視。國(guó)外學(xué)者對(duì)樹(shù)木風(fēng)險(xiǎn)的定義是指由于樹(shù)木發(fā)生倒伏、墜落等情況，而造成不同程度人員傷亡、財(cái)產(chǎn)損失和城市安全隱患等后果的可能性[2]。一般認(rèn)為，樹(shù)體結(jié)構(gòu)發(fā)生異常且危及財(cái)產(chǎn)和人身安全的樹(shù)木是存在風(fēng)險(xiǎn)的[3]。國(guó)外城市樹(shù)木安全評(píng)估研究已持續(xù)幾十年，《樹(shù)木風(fēng)險(xiǎn)管理》[4]將樹(shù)木風(fēng)險(xiǎn)分為樹(shù)木風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和風(fēng)險(xiǎn)樹(shù)木管理兩部分。Paine等[5-8]基于樹(shù)木種類、規(guī)格等制作出樹(shù)木潛在的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估表，根據(jù)樹(shù)木故障概率和危害水平，以及可能危及的目標(biāo)(人群、設(shè)施等)等確定樹(shù)木危險(xiǎn)等級(jí)，并進(jìn)行了量化研究。Mattheck等[9-12]提出的VTA法應(yīng)用較為廣泛，國(guó)內(nèi)城市樹(shù)木安全評(píng)估目前也多采用VTA為基礎(chǔ)的視覺(jué)評(píng)估檢測(cè)法[13-14]，研究對(duì)象多為古樹(shù)名木和易遭受風(fēng)雪災(zāi)害的森林[15-17]，通過(guò)觀測(cè)樹(shù)木的缺陷病癥狀來(lái)評(píng)估其風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。利用GIS技術(shù)開(kāi)展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估主要應(yīng)用在區(qū)域生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)、城市公園避難可達(dá)性和城市火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等研究領(lǐng)域[18-20]，對(duì)城市樹(shù)木風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估研究則相對(duì)較少。

為直觀地對(duì)城市樹(shù)木風(fēng)險(xiǎn)結(jié)果進(jìn)行描述，以上海為例，采用可視化快速診斷方法，基于風(fēng)險(xiǎn)矩陣表法(Risk Matrix)[21]構(gòu)建指標(biāo)體系，開(kāi)展行道樹(shù)風(fēng)險(xiǎn)綜合評(píng)估，并將GIS技術(shù)應(yīng)用在樹(shù)木風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中，以期為上海市行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供技術(shù)參考，并為城市樹(shù)木的管理和建設(shè)提供指導(dǎo)。

1 研究區(qū)域與方法

1.1 研究區(qū)域

上海位于中國(guó)華東地區(qū)，屬于亞熱帶季風(fēng)性氣候，溫和濕潤(rùn)，四季分明，平均氣溫17.6℃，年均降雨量1 103mm，60%以上的雨量集中在5—9月的汛期，受臺(tái)風(fēng)影響時(shí)間段主要集中在夏秋7—9月。上海是我國(guó)的超大型城市，交通線路多，人流量大，21世紀(jì)以來(lái)隨著城市交通設(shè)施的大規(guī)模建設(shè)和運(yùn)行，城市空間格局呈現(xiàn)出圈層式擴(kuò)張和軸向延伸的空間特征，形成中心城區(qū)、郊區(qū)(沿海)等典型區(qū)域。

1.2 研究方法

1.2.1 區(qū)域選擇及行道樹(shù)調(diào)查

在全市16個(gè)行政區(qū)隨機(jī)選取135條道路，每條道路采用系統(tǒng)抽樣法選取任意連續(xù)的5棵樹(shù)作為樹(shù)木風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估對(duì)象。調(diào)查時(shí)間為2018年秋季至2019年春季，采樣點(diǎn)共計(jì)817個(gè)，利用GPS取得調(diào)研地點(diǎn)的樣本數(shù)據(jù)，將所獲得的行道樹(shù)分布點(diǎn)數(shù)據(jù)導(dǎo)入ArcGIS 10.2中進(jìn)行處理分析和作圖(圖1)。調(diào)查內(nèi)容包括樹(shù)種名稱、編號(hào)、坐標(biāo)、樹(shù)高、樹(shù)冠、胸徑值、樹(shù)齡等基本信息，以及樹(shù)體狀況、根系土壤狀況、生長(zhǎng)環(huán)境狀況等24個(gè)評(píng)估指標(biāo)觀測(cè)值。

圖1 采樣點(diǎn)分布圖

在隨機(jī)選取的135條道路中，香樟、懸鈴木、欒樹(shù)、銀杏、廣玉蘭、無(wú)患子、櫸樹(shù)、楓香等出現(xiàn)的頻率最高(調(diào)查數(shù)量均在30棵以上)，與韓玥楓[22]關(guān)于上海市常用行道樹(shù)樹(shù)種的調(diào)研結(jié)果基本一致，以上樹(shù)種在上海行道樹(shù)種類分布中占比較大，對(duì)它們風(fēng)險(xiǎn)狀況也將重點(diǎn)關(guān)注。

1.2.2 樹(shù)木風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法

1)風(fēng)險(xiǎn)矩陣表。

風(fēng)險(xiǎn)矩陣表法(Risk Matrix)[21]對(duì)風(fēng)險(xiǎn)后果影響和風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率進(jìn)行等級(jí)劃分，是一種定性分析與定量分析相結(jié)合的評(píng)估方法。表1～4為行道樹(shù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過(guò)程中各個(gè)要素的等級(jí)量化表。

表1 行道樹(shù)倒塌/折斷的可能性等級(jí)

表2 行道樹(shù)發(fā)生倒塌/折斷事件的后果嚴(yán)重度等級(jí)

表4 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)對(duì)照

2)行道樹(shù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系構(gòu)建。

行道樹(shù)風(fēng)險(xiǎn)主要是指行道樹(shù)對(duì)人、車、電纜、建筑等的潛在危害，如果行道樹(shù)影響區(qū)域中沒(méi)有影響目標(biāo)的存在，則不構(gòu)成行道樹(shù)風(fēng)險(xiǎn)。樹(shù)木風(fēng)險(xiǎn)類型主要為生長(zhǎng)沖突和結(jié)構(gòu)性故障[13]，結(jié)構(gòu)性故障主要涉及樹(shù)干、樹(shù)枝和根系三部分的結(jié)構(gòu)異常。參考黃敏碩、Jim、Gary[17，23-24]等的評(píng)估方法及ISA的最新相關(guān)技術(shù)體系和標(biāo)準(zhǔn)[12]，從樹(shù)木風(fēng)險(xiǎn)類型角度出發(fā)，建立起行道樹(shù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系(表5)，評(píng)估體系涵蓋風(fēng)險(xiǎn)可能性評(píng)估P和風(fēng)險(xiǎn)后果嚴(yán)重性S兩個(gè)部分。

表5 行道樹(shù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估指標(biāo)體系和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

3)樹(shù)木風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)判定。

樹(shù)木風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)涉及樹(shù)木健康、活力、結(jié)構(gòu)完整性和生長(zhǎng)環(huán)境等[25]，風(fēng)險(xiǎn)可能性評(píng)估P主要考慮樹(shù)木的結(jié)構(gòu)性破壞問(wèn)題，需根據(jù)B1、B2、B3歸屬下的指標(biāo)情況來(lái)識(shí)別樹(shù)木最容易發(fā)生衰竭的模式，從而判斷樹(shù)木受到結(jié)構(gòu)破壞的可能性，對(duì)P賦值1～4分，分別表示低、中、高、極高4個(gè)等級(jí)；風(fēng)險(xiǎn)后果嚴(yán)重性評(píng)估S主要考慮生長(zhǎng)沖突這一風(fēng)險(xiǎn)類型，將B4、B5歸屬下的指標(biāo)評(píng)分分配給以下類別之一來(lái)獲得S等級(jí)類別：Ⅰ(0

表3 風(fēng)險(xiǎn)值對(duì)照

1.2.3 數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)方法

空間分析方法采用核密度分析法[26]，通過(guò)離散點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行內(nèi)插，根據(jù)輸入要素?cái)?shù)據(jù)計(jì)算整個(gè)區(qū)域的數(shù)據(jù)聚集狀況和等級(jí)高低狀況，進(jìn)而從空間可視化與量化角度分析上海市行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的空間分布特征和趨勢(shì)。冗余分析法(RDA)可以分析解釋變量與響應(yīng)變量之間的關(guān)系[27]，將不同區(qū)域的行道樹(shù)用作響應(yīng)變量，風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)用作解釋變量，使用RDA分析不同區(qū)域的行道樹(shù)與風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，數(shù)據(jù)采用Canoco 5軟件進(jìn)行(RDA)統(tǒng)計(jì)分析，得到可視化分析結(jié)果圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 上海市行道樹(shù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

由表6可見(jiàn)，有超過(guò)80%的行道樹(shù)風(fēng)險(xiǎn)可能性等級(jí)P處于中等級(jí)別及以下，說(shuō)明上海大部分行道樹(shù)風(fēng)險(xiǎn)可能性為中等；大部分行道樹(shù)的風(fēng)險(xiǎn)后果嚴(yán)重性等級(jí)S處于輕度和嚴(yán)重等級(jí)，占比分別是54.6%和43.7%；有超過(guò)90%的行道樹(shù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)R處于Ⅱ級(jí)及以下，說(shuō)明調(diào)研的大部分行道樹(shù)的風(fēng)險(xiǎn)都為可忽略或可接受的風(fēng)險(xiǎn)。

表6 上海行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等級(jí)占比

由表7可見(jiàn)，在8種數(shù)量相對(duì)較多的行道樹(shù)當(dāng)中，懸鈴木、廣玉蘭、欒樹(shù)、無(wú)患子和櫸樹(shù)均有超過(guò)10%的植株產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)的可能性較高，其中懸鈴木和廣玉蘭分別有1.08%和4.29%的植株可能性等級(jí)極高；香樟、銀杏和楓香產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)的可能性較低。8種樹(shù)種可能倒伏/折斷的部位大多在樹(shù)干和枝干，尤其以懸鈴木和香樟為典型代表。懸鈴木是落葉樹(shù)種，適應(yīng)性強(qiáng)，但易遭病蟲害，有飄絮，作為行道樹(shù)如果根系發(fā)育不良容易被大風(fēng)吹斷枝條；而香樟是深根性常綠樹(shù)種，雖然風(fēng)險(xiǎn)可能性相比懸鈴木來(lái)說(shuō)較低，但在下雪天時(shí)，香樟的枝干卻更容易被雪壓斷。廣玉蘭根系深，抗風(fēng)能力強(qiáng)但一級(jí)主干主枝容易出現(xiàn)樹(shù)洞。欒樹(shù)、無(wú)患子和櫸樹(shù)作為行道樹(shù)具有良好的景觀效果，其結(jié)構(gòu)異常點(diǎn)主要集中在樹(shù)干，調(diào)查發(fā)現(xiàn)它們大多數(shù)都有等勢(shì)干和蟲害現(xiàn)象，特別是欒樹(shù)在夏季容易遭受蚜蟲侵害。近年來(lái)，上海行道樹(shù)修剪主要集中在懸鈴木和香樟，目的就是為了減少枝干折斷的風(fēng)險(xiǎn)，廣玉蘭、欒樹(shù)、無(wú)患子和櫸樹(shù)作為風(fēng)險(xiǎn)可能性較高樹(shù)種也應(yīng)該加強(qiáng)修剪和養(yǎng)護(hù)。銀杏和楓香的低風(fēng)險(xiǎn)可能性等級(jí)占比均超過(guò)90%，未出現(xiàn)極高風(fēng)險(xiǎn)可能性等級(jí)，說(shuō)明銀杏和楓香的安全性較高。銀杏生長(zhǎng)慢，冠幅小，安全性較高，但也會(huì)因種植穴淺或小而引起風(fēng)倒之害。楓香觀賞性高，但樹(shù)干脆弱，調(diào)研時(shí)發(fā)現(xiàn)楓香大多種植在綠化隔離帶上，表明此環(huán)境有利于楓香生長(zhǎng)。由此可見(jiàn)，銀杏和楓香可考慮作為上海市典型行道樹(shù)的推薦樹(shù)種。

表7 上海常見(jiàn)行道樹(shù)樹(shù)種風(fēng)險(xiǎn)可能性評(píng)估情況

2.2 空間關(guān)系

2.2.1 行道樹(shù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估總體空間格局

將所有數(shù)據(jù)導(dǎo)入ArcGIS進(jìn)行核密度處理分析后得到完整區(qū)域的行道樹(shù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估情況空間分布圖。圖2清晰反映了上海市行道樹(shù)各部分評(píng)估內(nèi)容的空間分布特征?？傮w來(lái)說(shuō)，行道樹(shù)取樣點(diǎn)的高密度聚集中心出現(xiàn)在上海的中心城區(qū)，呈現(xiàn)出向周邊地區(qū)逐步遞減的規(guī)律。外環(huán)線以內(nèi)區(qū)域，P、S、R等級(jí)分布呈現(xiàn)大聚集的空間格局，由中心城區(qū)向周邊呈現(xiàn)圈層式向外逐步遞減，這也是由城市發(fā)展結(jié)構(gòu)決定的。其中，P、S、R級(jí)別較高的區(qū)域主要集中在中環(huán)線以內(nèi)，尤其以黃浦為代表。外環(huán)線以外區(qū)域，P、S、R等級(jí)分布呈現(xiàn)小分散的空間格局。其中，P、S、R級(jí)別較高的區(qū)域主要分布在寶山、松江、青浦、嘉定和金山，其余行政區(qū)的行道樹(shù)風(fēng)險(xiǎn)狀況較為可觀。

圖2 上海市行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估空間分布圖(注：圖a、b、c分別是可能性等級(jí)P、嚴(yán)重程度等級(jí)S、風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)R的空間分布圖)

2.2.2 行道樹(shù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估項(xiàng)目分析

由圖3可知，風(fēng)險(xiǎn)可能性評(píng)估P中的B1(樹(shù)體狀況)、B2(根系/土壤狀況)、B3(生長(zhǎng)環(huán)境脅迫狀況)，其評(píng)價(jià)結(jié)果空間分布有明顯差異(圖3d～3f)，但在外環(huán)線以內(nèi)，B1、B2、B3的評(píng)價(jià)結(jié)果表現(xiàn)出由中心活動(dòng)區(qū)域向外逐步遞減的趨勢(shì)。樹(shù)體狀況(B1)嚴(yán)重的區(qū)域有黃浦、浦東和青浦；根系/土壤狀況(B2)嚴(yán)重的區(qū)域集中于黃浦；生長(zhǎng)環(huán)境脅迫狀況(B3)嚴(yán)重的區(qū)域有黃浦、楊浦和青浦。風(fēng)險(xiǎn)后果嚴(yán)重性評(píng)估S中的B4(樹(shù)木衰竭部位)和B5(區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)狀況)，其評(píng)價(jià)結(jié)果空間分布無(wú)明顯差異(圖3g～3h)。樹(shù)木衰竭(B4)情況嚴(yán)重的區(qū)域集中在黃浦；區(qū)域風(fēng)險(xiǎn)狀況(B5)呈現(xiàn)以區(qū)中心向外逐步遞減的規(guī)律，其中嚴(yán)重區(qū)域有黃浦和青浦。

圖3 上海市行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估項(xiàng)目空間分布圖(注：圖d、e、f、g、h分別是B1、B2、B3、B4、B5評(píng)估的空間分布圖)

2.3 風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)分析

2.3.1 上海市行道樹(shù)主要風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)

行道樹(shù)的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)通常是與樹(shù)木的物理、生理和環(huán)境指標(biāo)有關(guān)，也是評(píng)估樹(shù)木風(fēng)險(xiǎn)可能性(P)的關(guān)鍵影響因子。如圖4所示，在817棵行道樹(shù)中，出現(xiàn)食根性害蟲(C20)的頻率達(dá)到最高，達(dá)到了37.58%，總計(jì)樹(shù)木307棵，樹(shù)種10種，嚴(yán)重程度大部分為輕度級(jí)別，出現(xiàn)頻率在黃浦區(qū)最高為70%。樹(shù)體的主干和枝干部分(C1～C11)存在缺陷的頻率明顯高于根系、土壤和環(huán)境脅迫方面；其中，大型枯枝現(xiàn)象(C5)最多，共計(jì)樹(shù)木298棵，樹(shù)種11種，其嚴(yán)重程度大部分為重度級(jí)別，黃浦區(qū)和寶山區(qū)的出現(xiàn)頻率分別為73%和70%；第二大常見(jiàn)缺陷是等勢(shì)干(C11)，共計(jì)樹(shù)木145棵，樹(shù)種11種；樹(shù)冠負(fù)荷重(C1)、樹(shù)冠大幅偏冠(C2)、主干/主枝腐爛(C3)、主干傾斜(C7)也較為常見(jiàn)。樹(shù)體的根系/土壤部分(C12～C20)出現(xiàn)缺陷頻率僅次于食根性害蟲(C20)的是根系腐爛(C14)問(wèn)題，影響了樹(shù)木68棵，樹(shù)種9種，其嚴(yán)重程度大部分為輕度級(jí)別，出現(xiàn)頻率在黃浦區(qū)達(dá)到了最高，為27%。其余影響因子對(duì)樹(shù)木產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)的可能性影響有限。

圖4 樹(shù)木總數(shù)目(X軸)及品種數(shù)目(括號(hào)內(nèi)為數(shù)目)與22個(gè)指標(biāo)的關(guān)系

2.3.2 主要風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)與行道樹(shù)空間分布的相關(guān)性

RDA結(jié)果(圖5)顯示，主成分軸1和軸2的特征值分別為0.271和0.078，即行道樹(shù)區(qū)域變量(特征值的標(biāo)準(zhǔn)和)可以解釋風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)34.9%的方差。中心區(qū)域的行道樹(shù)與樹(shù)冠負(fù)荷重(C1)呈顯著正相關(guān)，與大型枯枝(C5)呈顯著負(fù)相關(guān)；外環(huán)區(qū)域的行道樹(shù)與等勢(shì)干(C11)、根系腐爛(C14)、食根性害蟲(C20)呈顯著正相關(guān)，與主干傾斜(C7)、主干腐爛(C3)、樹(shù)冠大幅偏冠(C2)呈顯著負(fù)相關(guān)；沿海區(qū)域的行道樹(shù)與大型枯枝(C5)呈顯著正相關(guān)，與樹(shù)冠負(fù)荷重(C1)呈顯著負(fù)相關(guān)。由此判斷出C1是中心區(qū)域行道樹(shù)的主要風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，C11、C14和C20是外環(huán)區(qū)域行道樹(shù)的主要風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，C5是沿海區(qū)域行道樹(shù)的主要風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。

圖5 風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)與三大區(qū)域行道樹(shù)的RDA分析圖

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

1)基于風(fēng)險(xiǎn)矩陣法對(duì)上海市行道樹(shù)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行綜合評(píng)估，結(jié)果顯示大部分行道樹(shù)處于中等風(fēng)險(xiǎn)水平，懸鈴木、廣玉蘭等行道樹(shù)容易產(chǎn)生倒伏/折斷風(fēng)險(xiǎn)。

2)通過(guò)GIS分析得出，高風(fēng)險(xiǎn)行道樹(shù)集中在外環(huán)線以內(nèi)的中心城區(qū)，尤其以黃浦區(qū)為代表，外環(huán)線以外的嘉定、青浦和松江次之，沿海區(qū)域的奉賢和崇明行道樹(shù)整體風(fēng)險(xiǎn)情況較好。市中心和區(qū)域中心容易出現(xiàn)高風(fēng)險(xiǎn)行道樹(shù)，與城市化活動(dòng)密切相關(guān)。

3)RDA分析得出中心城區(qū)、外環(huán)區(qū)域及沿海區(qū)域的行道樹(shù)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)分別集中于樹(shù)干、根部和枝干部分，與行道樹(shù)外部環(huán)境關(guān)系密切。樹(shù)冠負(fù)荷重、樹(shù)冠大幅偏冠、主干腐爛、大型枯枝、主干傾斜、等勢(shì)干、根系腐爛、食根性害蟲等是上海市行道樹(shù)的主要風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)。

3.2 討論

3.2.1 行道樹(shù)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)與空間分布的關(guān)系

行道樹(shù)安全風(fēng)險(xiǎn)狀況與行道樹(shù)生長(zhǎng)環(huán)境關(guān)系密切。樹(shù)木潛在風(fēng)險(xiǎn)造成的后果可能較小或微小，但在發(fā)達(dá)城市地區(qū)可能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果[12]。例如中國(guó)香港的行道樹(shù)因生長(zhǎng)空間狹窄、鄰近建筑，或挖掘溝渠等工程使樹(shù)木枝干和根部遭受反復(fù)破壞，大冠幅的樹(shù)木很可能會(huì)形成不平衡的樹(shù)冠，從而比小樹(shù)要承受更大壓力[17，28]。黃浦區(qū)作為上海的中心城區(qū)，人流、車流較多，人行道狹窄，行道樹(shù)與建筑、電線之間容易造成沖突，而且行道樹(shù)大多種植時(shí)間較早，樹(shù)種衰老后抗性差，風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較大，尤其以懸鈴木為代表；樹(shù)木通過(guò)修剪和整形來(lái)保持合理的樹(shù)冠結(jié)構(gòu)，防止樹(shù)木倒伏[29]，這一舉措較好地體現(xiàn)在市中心的其他行道樹(shù)上，如香樟、楓香、欒樹(shù)和無(wú)患子等。生長(zhǎng)于郊區(qū)的行道樹(shù)，因周邊建筑和車流量均較少，不必經(jīng)常性地對(duì)其進(jìn)行大幅度的修剪，但郊區(qū)遭遇臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度相對(duì)較大，特別是沿海一帶，臺(tái)風(fēng)登陸前持續(xù)的降水會(huì)軟化樹(shù)木根部土壤，降低樹(shù)木根系附著力，減弱抗風(fēng)能力[30-31]。

3.2.2 行道樹(shù)風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)與空間分布的關(guān)系

建筑密度高、道路密集的環(huán)境中，樹(shù)木會(huì)因成長(zhǎng)空間少、環(huán)境質(zhì)量差而過(guò)早衰退甚至死亡[32-33]。城市中心區(qū)行道樹(shù)大多為樹(shù)冠負(fù)荷重的大樹(shù)，長(zhǎng)期遭受立地環(huán)境的沖突導(dǎo)致大幅偏冠及主干/主枝腐爛、主干傾斜，問(wèn)題集中點(diǎn)在樹(shù)干部分。外環(huán)線外的行道樹(shù)與中心城區(qū)相比上部環(huán)境有所緩解，不容易受高密度建筑的干擾，但建筑、道路施工強(qiáng)度加大可能會(huì)導(dǎo)致樹(shù)木傷枝斷根，極易出現(xiàn)等勢(shì)干、根系腐爛和食根性害蟲，即問(wèn)題集中在樹(shù)木根部。調(diào)研過(guò)程中發(fā)現(xiàn)外環(huán)區(qū)域行道樹(shù)穴淺小，內(nèi)部多有建筑垃圾，造成根的損傷、腐爛和死亡，導(dǎo)致樹(shù)木進(jìn)一步衰竭。沿海區(qū)域行道樹(shù)，自然環(huán)境是造成安全風(fēng)險(xiǎn)的主要因素，例如臺(tái)風(fēng)、暴雨、雷電等氣候條件，對(duì)存在潛在安全隱患的樹(shù)木造成極大威脅。尤其每年7—9月，是沿海區(qū)域樹(shù)木風(fēng)險(xiǎn)高發(fā)期。當(dāng)施加在樹(shù)冠和樹(shù)干上的風(fēng)力達(dá)到樹(shù)木所能承受的極限時(shí)，某些風(fēng)險(xiǎn)部位因不能承受負(fù)荷而造成樹(shù)干彎曲、樹(shù)冠或樹(shù)干折斷及連根拔起等危害[16]，也導(dǎo)致該區(qū)域行道樹(shù)極易出現(xiàn)大型枯枝現(xiàn)象，其次是主干傾斜或大幅偏冠，問(wèn)題集中在枝干部分。

3.2.3 大數(shù)據(jù)是未來(lái)城市樹(shù)木安全的研究依托

本研究采用的基于可視化和工具化的快速診斷方法，其結(jié)果是初次性地做出預(yù)測(cè)，力求掌握大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，得到大方向的分析，從而繼續(xù)深挖數(shù)據(jù)，進(jìn)行區(qū)域性研究。研究發(fā)現(xiàn)崇明區(qū)面積大、采樣點(diǎn)少、分布松散，導(dǎo)致其出現(xiàn)了3.33%的高風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)卻在GIS分析過(guò)程中情況較好，說(shuō)明采樣點(diǎn)的位置和數(shù)量是導(dǎo)致數(shù)據(jù)分析和結(jié)果不夠準(zhǔn)確的原因之一；評(píng)估指標(biāo)評(píng)判打分時(shí)主觀性強(qiáng)也是本研究的不足之處。2011年國(guó)際樹(shù)木學(xué)會(huì)(ISA)推出的《最佳管理——樹(shù)木風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估》一書和2017年推出的樹(shù)木風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估手冊(cè)Tree Risk Assessment Manual都將樹(shù)木風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分為簡(jiǎn)單視覺(jué)評(píng)估、基本評(píng)估及高級(jí)評(píng)估3個(gè)評(píng)估等級(jí)。前兩者都主要建立在有限的視覺(jué)評(píng)估基礎(chǔ)上；而高級(jí)評(píng)估需要專業(yè)的設(shè)備投入來(lái)獲取客觀數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，耗時(shí)較久，且成本較高，即在原來(lái)評(píng)估的基礎(chǔ)上追求精準(zhǔn)度，提高預(yù)判的準(zhǔn)確性，還需要儀器設(shè)備的運(yùn)用，如檢測(cè)判斷樹(shù)干內(nèi)部情況時(shí)，應(yīng)用超聲波法、紅外線檢測(cè)法、PICUS樹(shù)木斷層檢測(cè)儀等無(wú)傷探測(cè)技術(shù)來(lái)獲取更為確切的數(shù)據(jù)[34]。不同等級(jí)的評(píng)估所消耗的時(shí)間和成本也不相同，本研究所采用的方法是一種基于快速診斷的綜合評(píng)估方法，對(duì)于一個(gè)城市較大范圍內(nèi)行道樹(shù)風(fēng)險(xiǎn)水平評(píng)估是較為可行的一種方法。通過(guò)這種方法來(lái)發(fā)現(xiàn)樹(shù)木可能潛在的風(fēng)險(xiǎn)信息，得到分類分級(jí)成果后對(duì)中等風(fēng)險(xiǎn)水平以上的區(qū)域進(jìn)行高級(jí)評(píng)估，定制預(yù)防性維護(hù)，有助于進(jìn)一步減少樹(shù)木風(fēng)險(xiǎn)，提高公共安全。只有充分運(yùn)用信息技術(shù)和大數(shù)據(jù)平臺(tái)，才能為城市樹(shù)木安全提供更加詳細(xì)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，從而構(gòu)建“實(shí)施-監(jiān)測(cè)-評(píng)估-維護(hù)”的動(dòng)態(tài)管理調(diào)整機(jī)制，這將是未來(lái)的研究趨勢(shì)。

注：文中圖片均由宋平繪制。