树木在人类社会中起到调节气候、净化空气、固定土壤、防风降噪等诸多功能。树木风致灾害不仅影响树木对气候和生态的调节功能,而且将造成重大经济损失。树木疏透度是树木结构的重要特征之一,对树木风致受力以及树木附近风场特征具有重要影响,因此研究树木疏透度的确定方法及树木的受风特性对树木抗风研究具有重要意义。本文试验主要在风洞实验室进行,试验风场为B类,通过风机控制来流风速大小,风速工况为0m/s,6m/s,8m/s,10m/s,12m/s,14m/s,实验对象选取与真实树木外观相似的树苗。疏透度定义为透光孔隙面积与树冠面积的比值,是树木结构的重要特征参数。因此本文着重探究树木疏透度的确定方法、疏透度与迎风面积随风速的变化规律、树木的在不同风速下的受力特性以及疏透度变化对树木受力的影响,主要以下几个方面展开:1、利用数码相机拍摄不同风速下的树木彩色图像,再应用图像处理技术中阈值法以及分水岭算法对照片进行处理,从像素的层面获得单株树木疏透度。接着将本文方法所得到的树木疏透度与前人运用图像处理工具Photoshop所获得的疏透度相比较,结果表明三株树木在各风速状态下的疏透度差异在2%-8%之间,说明该方法具备可行性。并且该方法具备不需要人工干预、操作简单的优势。2、使用多光谱相机拍摄树木多光谱图像,并使用图像处理软件ENVI处理树木多光谱图像。首先,根据树木与背景的温度差异区分树木与背景部分。接着根据树木的光谱特性,提出一种使用绿度归一化植被指数区分多光谱图像中树冠与孔隙的方法,最后从像素的层面确定树木疏透度。该方法与前人运用图像处理工具Photoshop所获得的疏透度相比较,相对误差在2%-6%之间,说明该方法同样具备可行性。3、为探究树木疏透度与风速、迎风面积和风速的关系。拍摄不同风速工况下的树木图像并计算疏透度与迎风面积。结果表明树木疏透度随风速增大而增大;树木迎风面积随着风速的增大而减小。4、为探究树木风致受力特性及疏透度变化对树木受力的影响。使用测力天平测量不同风速下以及不同疏透度下树木的受力情况。结果表明顺风向阻力及倾覆力矩对树木起主导作用,并且随着风速的增大,树木受到顺风向的力及倾覆力矩与风速之间呈现幂函数增大的关系。疏透度变化能影响树木的受力特性,在同一风环境下,随着疏透度增大,树木受到顺风向力及倾覆力矩将逐渐减小。