城市内的樹木為我們的生活帶來不少好處，不但可改善空氣質素和在炎夏有助降溫，亦能提升城市景觀，並讓人們更接近大自然。然而當樹木結構不穩，尤其樹根部分受颱風和暴雨等極端天氣影響而受到破壞時，便會對公眾安全構成威脅。2018 年，超強颱風山竹肆虐，令本港逾 60,000 棵樹木倒塌。即使颱風過後，因強風和雨水或令樹根鬆脫，塌樹的危機仍然存在。

定期監察樹木的生長情況，對保障公眾安全很重要。然而，只運用目測檢查樹木狀態的傳統方法並未足夠。因此，利用科技對樹木進行大規模監察，適時採取相應的護養措施，對保障公眾安全，以及促進可持續發展城市的樹木管理，均有迫切的需要。

大規模管理樹木的智能方案

理大土地測量及地理資訊學系副系主任（學術）兼副教授黃文聲博士帶領的團隊，成功開發了城巿樹木智能監察系統以應對這問題。

該系統利用智能傳感技術，透過安裝在樹幹底部的無線傳感器進行監察。如樹木根部的錨力不足，便會導致樹幹傾斜。黃博士說：「傳感器內置加速器，可量度樹木的傾斜角度和方向、移動軌跡，以及異常的移動情況。」從傳感器收集得來接近實時的資料，會傳輸至位於理大的數據中心處理和分析。

為識別有潛在風險的樹木，團隊考慮了各項環境因素後，制定了一套傾斜臨界角度。當傳感器偵察到樹木的傾斜角度超越其中一個臨界角度時，系統便會向相關樹木管理的部門發出訊息，訊息分為預警、警報及行動三個等級。而樹木的位置及現場風速和雨量等周邊環境的數據，則會透過地理資訊系統顯示。

現時全港已有近 8,000 棵樹木安裝了智能傳感器，特別裝置在種植於行人及車輛流量較高的地方（例如行人道、斜坡及公園內）的樹木上。該系統不但識別出需作安全檢查的樹木，更會利用以地理大數據分析為基礎的人工智能算法，預測樹木的傾斜趨勢，有助大規模監察樹木的健康狀況，以便及早為有問題的樹木安排護養措施。

黃文聲博士 (後排右三) 與團隊成員攜手研發城市樹木智能監察系統。

該系統除有效監察樹木的穩定性外，亦會收集可能導致塌樹的不同因素的數據，這些因素包括地形影響、氣溫與風速，以及交通和環境等人為影響因素。收集得來的數據，將用以制定管理樹木的預防策略。

這個由理大牽頭的項目獲得香港賽馬會慈善信託基金撥款 3,280 萬港元資助，以及多個政府部門的支持。此外，香港大學、香港科技大學及香港地球之友亦有參與這個項目。

城巿樹木管理的全面策略

該系統有助全面管理城市樹木，因而對可持續發展具有重大意義。系統所收集的數據不僅有助檢測具潛在風險的樹木，更可為未來城市景觀設計提供參考資料。了解環境變數與城巿樹木變化的相互關係，是智慧城市發展的重要一環。

此外，項目亦包括公眾教育和參與部分，透過培訓計劃招募 100 名大學生參加樹木管理講座並成為樹木大使，向近 4,000 名本地中學生灌輸樹木管理的知識。

城巿樹木智能監察系統成效顯著，影響深遠。該項目更在今年瑞士日內瓦「國際發明展」網上特別版 Special Edition 2021 Inventions Geneva Evaluation Days - Virtual Event 中榮獲金獎。