[發明專利]一種目標位置、樹高和直徑的測量方法及測量系統

有效

• 申請號: 201510480720.7
• 申請日: 2015-08-09
• 公開（公告）號: CN105136107B
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 曠天水
• 申請（專利權）人: 曠天水
• 主分類號: G01C3/22
• 分類號: G01C3/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種測量方法，用于測量目標位置，當目標是立木時還用于測量樹高和直徑，目標位置有相對位置、相對坐標和絕對坐標三種表示方法，目標的相對位置用目標距測點的水平距離、目標與測點的相對高差、目標至測點的連線與初始方向的水平夾角表示，初始方向可任意設定，相對位置可轉換成相對坐標或絕對坐標，如果目標是立木，則還有樹高和指定樹高部位的直徑兩個因子，其特征在于：包括如下步驟，

1）將兩個瞄準裝置（B和C）分別瞄準目標上的同一點（E），其中一個瞄準裝置（B）位于測點（A）正上方，如果目標是立木，則所述兩個瞄準裝置分別瞄準樹基上的同一點（E），所述兩個瞄準裝置的連線瞄準樹稍（F）；所述兩個瞄準裝置均包含瞄準單元、旋轉驅動單元和至少一個角度測量單元；量測測點到其正上方瞄準裝置的高（h）；

2）控制系統讀取所述兩個瞄準裝置的瞄準視線與水平面的夾角（α₂和α₃）、所述兩個瞄準裝置之間的直線距離（a）及其連線與水平面的夾角（α₁）、所述兩個瞄準裝置連線與初始方向的水平夾角；如果所述兩條瞄準視線構成的平面不垂直于水平面，還要讀取所述兩個瞄準裝置連線相對于所述瞄準視線的水平夾角（β₁和β₂）；

3）控制系統根據讀取的角度和距離信息計算出目標的相對位置并輸出，如果目標是立木則計算出樹基的相對位置和樹高并輸出；

4）當需要測量指定樹高部位的直徑時，樹基上的瞄準點（E）要位于樹基邊緣，即樹基圓弧與瞄準視線的切點，在得到樹高和水平距離后，保持測點上瞄準裝置的位置不變，豎直方向旋轉其中的瞄準單元，控制系統讀取該瞄準裝置的瞄準視線與水平面的夾角（α₂）并計算和輸出所測量部位的高度，若達到所需測量直徑的樹高部位，則水平旋轉該瞄準裝置，使其瞄準視線與該樹高部位的圓弧相切，量測該瞄準裝置的旋轉角度（γ₁），繼續水平旋轉該瞄準裝置，使其瞄準視線與該部位另一側圓弧相切，量測該瞄準裝置的旋轉角度（γ₂），控制系統計算出該樹高部位的立木直徑并輸出。

2.根據權利要求1所述的測量方法，其特征在于：所述測點上的瞄準裝置還包含指南針單元，用來確定初始方向與正北方向的夾角，將目標的相對位置轉換成相對坐標。

3.根據權利要求1所述的測量方法，其特征在于：所述測點上的瞄準裝置還包含指南針單元和衛星定位單元，用來確定初始方向與正北方向的夾角、以及獲得測點在通用坐標系中的絕對坐標，將目標的相對位置轉換為通用坐標系中的絕對坐標。

4.根據權利要求1、2或3所述的測量方法，其特征在于：所述兩個瞄準裝置中的瞄準單元是激光發射器或成像設備，當瞄準單元是成像設備時，目標上瞄準點所成的像要在圖像正中央。

5.一種測量系統，用于測量目標位置，當目標是立木時還用于測量樹高和直徑，其特征在于：包括兩個包含瞄準單元、旋轉驅動單元和豎直角度測量單元的瞄準裝置，其中測量時位于測點正上方的瞄準裝置還帶有包含水平角度測量單元和傾角測量單元的連接器，旋轉驅動單元用于驅動瞄準單元水平或豎直方向旋轉，所述兩個瞄準裝置通過一長桿連接在一起；

旋轉控制模塊，用于控制和驅動旋轉驅動單元；

按鍵模塊，用于輸入數據及按鍵信息；

數據處理模塊，用于存儲輸入的數據、接收按鍵信息及各角度測量單元量測的數據并進行計算，得出目標的位置信息；

顯示模塊，用于接收數據處理模塊的計算結果并將其顯示。

6.根據權利要求5所述的測量系統，其特征在于：還包含通信模塊，用于數據處理模塊與外部設備之間進行數據傳輸，或用于數據處理模塊與瞄準裝置之間進行數據傳輸。

7.根據權利要求5所述的測量系統，其特征在于：所述測量時位于測點正上方的瞄準裝置還包含指南針單元，該指南針單元量測的數據傳輸給數據處理模塊以得到目標的相對坐標。