[發明專利]一種樣本區域內植株生長高度的觀測裝置及觀測方法

在審

• 申請號: 201810632628.1
• 申請日: 2018-06-09
• 公開（公告）號: CN108469225A
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 楊婷婷;姚國征;楊蘇俊男;丁勇;閆玉春;石紅霄;李芳;陳曦;徐名特
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院草原研究所
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種樣本區域內植株生長高度的觀測裝置，其特征在于：所述樣本區域內植株生長高度的觀測裝置包括儀器支架、步進電機、激光測距機構、抗干擾部件和水平儀；所述儀器支架包括方形頂架和設置于所述方形頂架下端的四條支腿，在所述方形頂架的下表面設置有左右兩個Y軸向導軌，兩個所述Y軸向導軌通過兩個滑塊與一個X軸向支架連接，在所述X軸向支架上設置有一個X軸向導軌；所述激光測距機構包括紅外激光測距儀和連接架體，在所述X軸向支架的下端設置有齒條，在所述連接架體上設置有與所述齒條相互嚙合的齒輪，所述齒輪由齒輪電機驅動，所述連接架體通過所述齒輪和齒條可滑動的連接于所述X軸向導軌上，所述紅外激光測距儀設置于所述連接架體的下端。

2.根據權利要求1所述的一種樣本區域內植株生長高度的觀測裝置，其特征在于：所述步進電機設置于所述方形頂架上，所述兩個Y軸向導軌與絲杠連接，所述絲杠由所述步進電機驅動，所述絲杠由絲桿和絲母組成，所述絲母與所述X軸向支架連接。

3.根據權利要求1或2所述的一種樣本區域內植株生長高度的觀測裝置，其特征在于：所述抗干擾部件為電動擋風遮陽卷簾，所述電動擋風遮陽卷簾設置于所述方形頂架的前后兩側和左右兩側。

4.根據權利要求1或2所述的一種樣本區域內植株生長高度的觀測裝置，其特征在于：在所述方形頂架的頂部設置有一個水平儀。

5.根據權利要求1或2所述的一種樣本區域內植株生長高度的觀測裝置，其特征在于：在每條所述支腿的底部均設置有一個高度調節底腳。

6.一種采用樣本區域內植株生長高度的觀測裝置監測植被生長情況的觀測方法，其特征在于：所述觀測方法具體包括如下步驟：

(1)選擇需要進行采樣的樣本區域，通過水平儀調整儀器支架水平，將儀器置于樣本區域上方；

(2)設置測量精度，每隔一定距離進行一次測量，通過對步進電機發送不同的指令實現；

(3)發送監測指令后，將電動擋風遮陽卷簾放下，以消除風力對植株高度的影響，然后利用紅外激光測距儀按照事先設置好的測量精度進行連續測量，并將測量結果通過數據傳輸裝置傳回電腦；

(4)配套軟件依據測量精度以及不同監測點的高度值，直接生成帶有平面位置標記的可視化的三維高度圖像，直觀的表現出監測樣本區域內植物的生長情況。

7.根據權利要求6所述的采用樣本區域內植株生長高度的觀測裝置監測植被生長情況的觀測方法，其特征在于：所述觀測方法的具體觀測流程為：

第一步：發出釋放卷簾指令，抗干擾部件電動擋風遮陽卷簾啟動，放下電動擋風遮陽卷簾準備進行測量；

第二步：發出行動指令，步進電機控制系統接收指令，激光測距機構按照一定的長度單位進行運動，紅外激光測距儀在平面上沿Z型路線行動；

第三步：發出測距指令，接收移動信息測算位置信息，紅外激光測距儀按照指令以一定的頻率進行測量，在與步進電機的配合下，在平面上的特定間距進行測距，并記錄序號；

第四步：數據傳輸裝置將單片機取得的測距序號及結果，通過通信模塊傳輸至服務器或電腦，通過相應配套軟件的運算，依據數據總數及序號計算出平面坐標值，將高度值與平面坐標值進行匹配，生成一組立體坐標(a1，b1，c1)；

第五步：發送處理結果的序號及位置坐標信息，配套軟件接收到數據后自動生成可視化的三維圖像。