利用輕氣球精確測量樹高儀器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及利用輕氣球精確測量樹高儀器，適用于森林調(diào)查(實驗)過程中，精確測量樹木的高度。
【背景技術(shù)】
[0002]在森林調(diào)查(實驗)以及森林經(jīng)營過程中，樹木高度是一個重要的測量因子，最經(jīng)典的測高儀為布魯萊測高器，近些年又出現(xiàn)了一些激光測高器，微波測高器，為樹高測量提供了有利的補充。無論是布魯萊測高器還是激光、微波測高器，都是基于直角三角形原理進行的樹木測量。但是由于森林內(nèi)特殊的地形及林分特征，在林內(nèi)很難找到合適的位置來進行樹高的測量。如何提高樹木高度的測量精度仍然是林業(yè)工作者需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明涉及一種利用輕氣球精確測量樹高儀器，包括:輕氣球，承載架，測量軟尺，手搖柄，水平泡，控制面板，滑尺，測量桿，攝像裝置，平衡系統(tǒng)，電機，電源，激光發(fā)射器。承載架固定在輕氣球底部，測量軟尺上端聯(lián)接在承載架底部，下端位于測量桿內(nèi)部，從測量桿上端伸出；手搖柄，水平泡，控制面板均位于測量桿上部的側(cè)面，分列于不同的方位；滑尺位于測量桿上；攝像裝置，平衡系統(tǒng)，電機，電源，激光發(fā)射器均位于承載架內(nèi)；攝像裝置固定在電機上，電機固定在平衡系統(tǒng)上部中心位置，電源位于平衡系統(tǒng)底部，激光發(fā)射器位于平衡系統(tǒng)底部側(cè)面。
[0004]輕氣球用于將承載架與測量軟尺拉升到空中，承載架升到空中后，通過攝像裝置確定樹尖的位置，測量軟尺下部與測量桿相交位置的數(shù)值即為測量桿頂部到樹尖的高度，在測量桿上滑動滑尺使其與樹根水平，滑尺在測量桿上的數(shù)值即為樹根到測量桿頂部的高度，將兩處高度值相加即為樹木的高度。其中，攝像裝置前端鏡頭處有一“十字絲”用于確定樹尖位置；攝像裝置水平放置在電機上，可以通過電機的轉(zhuǎn)動尋找到待測樹木的樹尖；電機垂直固定在平衡系統(tǒng)的頂部中心位置；平衡系統(tǒng)保證攝像裝置一直處于水平狀態(tài)；電源位于平衡系統(tǒng)的底部，可以增加平衡系統(tǒng)的穩(wěn)定性；激光發(fā)射器位于平衡系統(tǒng)底部側(cè)面，用于保證測量軟尺與測量桿處于垂直狀態(tài)，不會發(fā)生大的傾斜；測量軟尺上印有標(biāo)尺，且軟尺由高強度無彈性材料制成，起到距離測量和輕氣球牽引作用；手搖柄用于控制測量軟尺的回收與放出，來調(diào)節(jié)攝像裝置與樹尖水平；水平泡用于保證測量桿處于垂直狀態(tài)；控制面板有操作按鈕和顯示屏，用于控制電機的旋轉(zhuǎn)，攝像裝置的調(diào)制，激光發(fā)射器的開關(guān)，攝像裝置圖像的傳輸、顯示；滑尺可以在測量桿上上下滑動，滑尺前端有一激光發(fā)射裝置與測量桿垂直，調(diào)節(jié)滑尺時可以根據(jù)激光束確定滑尺與樹根水平，提高測量精度；為便于手搖柄、控制面板的操作，水平泡的觀察，以及滑尺的有效滑動距離，測量桿的高度為1.6米。
[0005]利用輕氣球精確測量樹高儀器可用于樹林內(nèi)各種種類樹木的高度測量，但是由于是用輕氣球作為載體，所以測量時為了保證測量精確度，應(yīng)選擇無風(fēng)天氣，這也該發(fā)明的不足之處。
【附圖說明】
[0006]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步說明。
[0007]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)圖。
[0008]圖2是承載架內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
[0009]圖中:1輕氣球，2承載架，3測量軟尺，4手搖柄，5水平泡，6控制面板，7滑尺，8測量桿，9攝像裝置，10平衡系統(tǒng)，11電機，12電源，13激光發(fā)射器。。
【具體實施方式】
[0010]如圖1，圖2所示，利用輕氣球精確測量樹高儀器，由輕氣球(1)，承載架(2)，測量軟尺(3)，手搖柄(4)，水平泡(5)，控制面板(6)，滑尺(7)，測量桿(8)，攝像裝置(9)，平衡系統(tǒng)(10)，電機(11)，電源(12)，激光發(fā)射器(13)構(gòu)成。
[0011]使用該利用輕氣球精確測量樹高儀器進行樹木高度測量時，首先將儀器安裝好，像輕氣球(1)內(nèi)充入適量的氣體，使輕氣球(1)的浮力可以將承載架(2)拉起，并將測量軟尺(3)拉直；然后，找到林內(nèi)空隙搖動手搖柄(4)將輕氣球(1)放入空中；其次，調(diào)節(jié)水平泡
(5)，使測量桿垂直，滑動滑尺(7)，使其與樹根水平，記錄滑尺(7)在測量桿(8)上的數(shù)值；再次，通過控制面板(6)調(diào)節(jié)和手搖柄(4)調(diào)節(jié)，使攝像裝置(9)與被測樹的樹尖水平(共線)，激光發(fā)射器(13)光束照射在測量桿(8)附近，讀取測量軟尺(3)的距離數(shù)值；最后，將滑尺(7)測量的數(shù)值與測量軟尺(3)的數(shù)值相加，即為所測樹木的高度。測量其他樹木只需重復(fù)上述過程即可。
[0012]在林內(nèi)測量時，并不需要每次都將輕氣球(1)拉回，通過控制面板(6)調(diào)節(jié)電機
(11)，轉(zhuǎn)動滑尺(7)可以在同一地點測量多棵樹的樹高；移動位置時只要有連通的林隙仍可以不回收輕氣球(1)。測量時應(yīng)先應(yīng)用滑尺(7)進行測量，然后再用測量軟件(3)進行測量，這樣可以給輕氣球(1)及承載架(2)內(nèi)的設(shè)備穩(wěn)定的時間，提高效率。
【主權(quán)項】
1.利用輕氣球精確測量樹高儀器，由輕氣球(1)，承載架(2)，測量軟尺(3)，手搖柄(4)，水平泡(5)，控制面板(6)，滑尺(7)，測量桿(8)，攝像裝置(9)，平衡系統(tǒng)(10)，電機(11)，電源(12 )，激光發(fā)射器(13 )構(gòu)成；其特征是:承載架(2 )固定在輕氣球(1)底部，測量軟尺(3)上端聯(lián)接在承載架(2)底部，下端位于測量桿(8)內(nèi)部，從測量桿(8)上端伸出，手搖柄(4)，水平泡(5)，控制面板(6)均位于測量桿(8)上部的側(cè)面，分列于不同的方位，滑尺(7)位于測量桿(8)上，攝像裝置(9)，平衡系統(tǒng)(10)，電機(11)，電源(12)，激光發(fā)射器(13)均位于承載架內(nèi)(2)，攝像裝置(9)固定在電機(11)上，電機(11)固定在平衡系統(tǒng)(10)上部中心位置，電源(12)位于平衡系統(tǒng)底部，激光發(fā)射器(13)位于平衡系統(tǒng)(10)底部側(cè)面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用輕氣球精確測量樹高儀器，其特征是:攝像裝置(9)前端鏡頭處有一 “十字絲”。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用輕氣球精確測量樹高儀器，其特征是:攝像裝置(9)水平放置在電機(11)上，電機(11)垂直固定在平衡系統(tǒng)(10)的頂部中心位置。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用輕氣球精確測量樹高儀器，其特征是:手搖柄(4)用于控制測量軟尺的回收與放出。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用輕氣球精確測量樹高儀器，其特征是:滑尺(7)可以在測量桿(8)上上下滑動，滑尺(7)前端有一激光發(fā)射裝置與測量桿(8)垂直。
【專利摘要】本發(fā)明涉及利用輕氣球精確測量樹高儀器，適用于森林調(diào)查（實驗）過程中，精確測量樹木的高度。包括：輕氣球，承載架，測量軟尺，手搖柄，水平泡，控制面板，滑尺，測量桿，攝像裝置，平衡系統(tǒng)等部分。利用輕氣球漂浮原理將測量設(shè)備拉升到空中，可以準(zhǔn)確的確定樹尖的位置，精確測量樹木高度，但也存在一定不足，需要在無風(fēng)天氣使用，否則無法保證精度。
【IPC分類】G01B11/06
【公開號】CN105403164
【申請?zhí)枴緾N201510899616
【發(fā)明人】李國偉, 范春楠, 劉慶忠
【申請人】北華大學(xué)
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月9日