Ocena oddziaływania systemów korzeniowych drzew na konstrukcje wybranych dróg leśnych Puszczy Noteckiej bezinwazyjną metodą georadarową
Type
Journal article
Language
Polish
Date issued
2022
Faculty
Wydział Leśny i Technologii Drewna
Journal
Acta Scientiarum Polonorum Seria Silvarum Colendarum Ratio et Industria Lignaria
ISSN
1644-0722
Volume
21
Number
3
Pages from-to
187-197
Abstract (PL)
Wstęp. Drogi stanowią jeden z kluczowych elementów infrastruktury niezbędnej do prowadzenia gospodarki leśnej, a ich rola związana jest m.in. z transportem drewna, ochroną przeciwpożarową oraz
udostępnianiem lasów dla turystów. Ocena stanu technicznego dróg jest czynnikiem koniecznym do podejmowania odpowiednich działań naprawczych zapewniających bezpieczeństwo użytkowania dróg. Technika georadarowa (GPR) stanowi jedno z najskuteczniejszych narzędzi umożliwiających szybkie i nieinwazyjne wykrywanie uszkodzeń nawierzchni dróg leśnych. Cel badań stanowiła analiza przydatności techniki georadarowej (GPR) w rozpoznawaniu skali uszkodzeń nawierzchni dróg leśnych powodowanych przez korzenie drzew na przykładzie Puszczy Noteckiej.
Cel badań. Badanie przydatności techniki georadarowej (GPR) w rozpoznawaniu skali uszkodzeń nawierzchni dróg leśnych powodowanych przez korzenie drzew na przykładzie Puszczy Noteckiej.
Materiał i metody. Badania przeprowadzono na terenie Puszczy Noteckiej, w nadleśnictwach: Sieraków, Karwin i Oborniki. W ramach prac terenowych założono cztery pola badawcze, na których wykonano ba
dania dróg mogących ulegać uszkodzeniom przez systemy korzeniowe drzew. Do tego celu wykorzystano georadar (GPR) typu Ground Explorer (GX) HDR MALÅ z anteną o częstotliwości centralnej 750 MHz
oraz oprogramowanie MALÅ 3D Grid Project oraz MALÅ Vision. W rezultacie profilowań georadarowych uzyskano barwne modele przestrzenne anomalii prędkości rozchodzenia się fali georadarowej pod badanymi fragmentami dróg, które następnie przeanalizowane zostały na obrazach powstałych przez wykonanie poziomych cięć czasowych dla różnych głębokości. Wyniki. Na podstawie przeprowadzonych badań uzyskano modele rozprzestrzenienia systemów korzeniowych przydrożnych drzew sąsiadujących z polami badawczymi. Wykazano występowanie anomalii utożsamianych z przebiegiem systemów korzeniowych drzew oraz niewielkie anomalie mogące wskazywać obszary, gdzie przebiegają procesy destrukcyjne w konstrukcjach badanych dróg. Wnioski. Wyniki badań pokazują możliwość wykorzystania metody GPR do badania stanu dróg leśnych w kontekście występowania uszkodzeń powodowanych przez korzenie drzew oraz wnoszą nowy wkład do metodyki słabo dotąd poznanego zagadnienia, dzięki czemu mogą przyczynić się do poprawy bezpieczeństwa dróg leśnych, a także minimalizacji kosztów związanych z planowaniem prac drogowych. Na czterech polach testowych w Puszczy Noteckiej, gdzie przewidywano możliwą ekspansję systemu korzeniowego w kierunku konstrukcji drogowej, udało się wyinterpretować prawdopodobny zasięg tych systemów, które w niektórych przypadkach mogą negatywnie wpływać na stan nawierzchni.
udostępnianiem lasów dla turystów. Ocena stanu technicznego dróg jest czynnikiem koniecznym do podejmowania odpowiednich działań naprawczych zapewniających bezpieczeństwo użytkowania dróg. Technika georadarowa (GPR) stanowi jedno z najskuteczniejszych narzędzi umożliwiających szybkie i nieinwazyjne wykrywanie uszkodzeń nawierzchni dróg leśnych. Cel badań stanowiła analiza przydatności techniki georadarowej (GPR) w rozpoznawaniu skali uszkodzeń nawierzchni dróg leśnych powodowanych przez korzenie drzew na przykładzie Puszczy Noteckiej.
Cel badań. Badanie przydatności techniki georadarowej (GPR) w rozpoznawaniu skali uszkodzeń nawierzchni dróg leśnych powodowanych przez korzenie drzew na przykładzie Puszczy Noteckiej.
Materiał i metody. Badania przeprowadzono na terenie Puszczy Noteckiej, w nadleśnictwach: Sieraków, Karwin i Oborniki. W ramach prac terenowych założono cztery pola badawcze, na których wykonano ba
dania dróg mogących ulegać uszkodzeniom przez systemy korzeniowe drzew. Do tego celu wykorzystano georadar (GPR) typu Ground Explorer (GX) HDR MALÅ z anteną o częstotliwości centralnej 750 MHz
oraz oprogramowanie MALÅ 3D Grid Project oraz MALÅ Vision. W rezultacie profilowań georadarowych uzyskano barwne modele przestrzenne anomalii prędkości rozchodzenia się fali georadarowej pod badanymi fragmentami dróg, które następnie przeanalizowane zostały na obrazach powstałych przez wykonanie poziomych cięć czasowych dla różnych głębokości. Wyniki. Na podstawie przeprowadzonych badań uzyskano modele rozprzestrzenienia systemów korzeniowych przydrożnych drzew sąsiadujących z polami badawczymi. Wykazano występowanie anomalii utożsamianych z przebiegiem systemów korzeniowych drzew oraz niewielkie anomalie mogące wskazywać obszary, gdzie przebiegają procesy destrukcyjne w konstrukcjach badanych dróg. Wnioski. Wyniki badań pokazują możliwość wykorzystania metody GPR do badania stanu dróg leśnych w kontekście występowania uszkodzeń powodowanych przez korzenie drzew oraz wnoszą nowy wkład do metodyki słabo dotąd poznanego zagadnienia, dzięki czemu mogą przyczynić się do poprawy bezpieczeństwa dróg leśnych, a także minimalizacji kosztów związanych z planowaniem prac drogowych. Na czterech polach testowych w Puszczy Noteckiej, gdzie przewidywano możliwą ekspansję systemu korzeniowego w kierunku konstrukcji drogowej, udało się wyinterpretować prawdopodobny zasięg tych systemów, które w niektórych przypadkach mogą negatywnie wpływać na stan nawierzchni.
Abstract (EN)
Introduction. Roads are one of the key elements of the infrastructure necessary for forest management, and their role is related to, inter alia, with the transport of wood, fire protection and the provision of forests for tourists. The assessment of the technical condition of roads is a necessary factor for taking appropriate remedial actions to ensure the safety of road use. The GPR technique is one of the most effective tools for quick and non-invasive detection of damage to forest road surfaces. The aim of the research was to analyze the usefulness of the GPR technique in recognizing the scale of damage to the surface of forest roads caused by tree roots on the example of the Noteć River Forest Area. Material and methods. The research was carried out in the Noteć River Forest Area. As part of the field
work, four plots were established where roads that could be damaged by tree root systems were examined. For this purpose, a Ground Explorer (GX) HDR MALÅ georadar (GPR) with an antenna with a central frequency of 750 MHz and 3D Vision software were used. The research was carried out assuming research plots with the same density of the profiling network, every 0,20 m. As part of the research, colorful spatial models of root distribution were obtained, which were then analyzed on the images created by making horizontal time cuts for different depths.
Results. On the basis of the conducted research, models of the spreading of the root systems of roadside trees were obtained with the occurrence of anomalies identified with the course of tree root systems which may indicate areas where destructive processes of the examined roads take place.
Conclusions. The results of the research show the possibility of using the GPR method to study the condition of forest roads in the context of the occurrence of damage caused by tree roots and make a new contribution to the methodology of the so far poorly known problem, thanks to which they can contribute to improving the safety of forest roads, as well as minimizing the costs associated with planning road works.
work, four plots were established where roads that could be damaged by tree root systems were examined. For this purpose, a Ground Explorer (GX) HDR MALÅ georadar (GPR) with an antenna with a central frequency of 750 MHz and 3D Vision software were used. The research was carried out assuming research plots with the same density of the profiling network, every 0,20 m. As part of the research, colorful spatial models of root distribution were obtained, which were then analyzed on the images created by making horizontal time cuts for different depths.
Results. On the basis of the conducted research, models of the spreading of the root systems of roadside trees were obtained with the occurrence of anomalies identified with the course of tree root systems which may indicate areas where destructive processes of the examined roads take place.
Conclusions. The results of the research show the possibility of using the GPR method to study the condition of forest roads in the context of the occurrence of damage caused by tree roots and make a new contribution to the methodology of the so far poorly known problem, thanks to which they can contribute to improving the safety of forest roads, as well as minimizing the costs associated with planning road works.
Keywords (PL)
Keywords (EN)
License
CC-BY-NC - Attribution-NonCommercial
CC-BY-NC - Attribution-NonCommercial Open access date
October 15, 2022