[發(fā)明專利]一種林木資源調(diào)查勘測裝置及其勘測方法

在審

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• 申請日: 2019-03-21
• 公開（公告）號: CN110109131A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王少雷;馬躍華;陳鐘赫;許淑華
• 申請（專利權(quán)）人: 河北朗灝環(huán)保科技有限公司
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S19/42;G01C21/16;B62D55/06
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本發(fā)明涉及一種林木資源調(diào)查勘測裝置及其勘測方法，其中一種林木資源調(diào)查勘測裝置，包括，激光測距裝置，旋轉(zhuǎn)平臺，步進(jìn)式電機(jī)，平衡臺架，陀螺儀平衡儀，防護(hù)外殼，GPS定位器，旋轉(zhuǎn)掃描控制器，動力車以及電源模塊；本發(fā)明利用動力車攜帶上述設(shè)備對區(qū)域內(nèi)的林木資源進(jìn)行精確測定，本發(fā)明基于激光測距技術(shù)利用激光測距裝置測量激光測距裝置與樹木間距離，本發(fā)明次用林木資源調(diào)查勘測方法，系統(tǒng)自動運(yùn)行，通過GPS定位器以及陀螺儀平衡儀可以地點(diǎn)坐標(biāo)系，植物地理坐標(biāo)，可精確測定樹木數(shù)量、樹木位置和樹木間距。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及森林林木資源調(diào)查領(lǐng)域，更具體地涉及一種基于激光測距、GPS定位技術(shù)的調(diào)查勘測系統(tǒng)，主要用于林區(qū)樹木資源統(tǒng)計勘察工作。

背景技術(shù)

當(dāng)前林業(yè)資源勘探工作中，在統(tǒng)計林區(qū)、保護(hù)區(qū)或山地樹木資源時主要采用人工抽樣和統(tǒng)計的計算方法來進(jìn)行勘測統(tǒng)計，尤其是林間距、林木數(shù)量、直徑等重要的資源參數(shù)主要依賴于抽樣調(diào)查。這種方法統(tǒng)計準(zhǔn)確率不高、效率低，更是無法準(zhǔn)確確定樹木的間離。針對這些問題，人們提出了多種方法，例如，借助衛(wèi)星遙感獲取林區(qū)影像資料，基于數(shù)學(xué)統(tǒng)計分析算法對影像資料進(jìn)行分析，間接得到上述參數(shù)，或利用履帶小車航拍圖片，基于圖形圖像識別技術(shù)進(jìn)行分析，或利用機(jī)載激光雷達(dá)在林區(qū)上空掃表，利用獲得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行分析統(tǒng)計。

上述方法或系統(tǒng)都屬于間接分析法，通過間接的數(shù)學(xué)分析方法得到目標(biāo)參數(shù)，和人工抽象統(tǒng)計沒有本質(zhì)上的區(qū)別，其特點(diǎn)是效率較高，但統(tǒng)計數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度不盡如人意，例如對植株數(shù)量統(tǒng)計準(zhǔn)確率和實(shí)測有15％-20％的偏差率，并且無法獲取詳盡的植株間距數(shù)據(jù)，無法做到對林區(qū)林木資源的精確掌握。

鑒于此，本專利開發(fā)了一種用于準(zhǔn)確統(tǒng)計勘察林區(qū)樹木資源的調(diào)查勘測裝置及其勘測方法，此系統(tǒng)以動力車為搭載平臺，基于激光測距技術(shù)，可精確測定樹木數(shù)量、樹木位置和樹木間距。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種能夠精確確定林區(qū)數(shù)量、樹間距的一種林木資源調(diào)查勘測裝置及其勘測方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種林木資源調(diào)查勘測裝置，包括，激光測距裝置，旋轉(zhuǎn)平臺，步進(jìn)式電機(jī)，平衡臺架，陀螺儀平衡儀，防護(hù)外殼，GPS定位器，旋轉(zhuǎn)掃描控制器，動力車以及電源模塊。

所述激光測距裝置用于測量所述激光測距裝置與樹木間距離；

激光測距裝置固定在所述旋轉(zhuǎn)平臺的頂部；

所述步進(jìn)式電機(jī)的輸出端與所述旋轉(zhuǎn)平臺的底部固定連接；

所述步進(jìn)式電機(jī)固定在所述平衡臺架頂部；

所述平衡臺架與所述陀螺儀平衡儀連接且設(shè)于所述陀螺儀平衡儀上方；

所述步進(jìn)式電機(jī)固定在所述防護(hù)外殼內(nèi)部，且所述步進(jìn)式電機(jī)的輸出端延伸出所述防護(hù)外殼；

所述GPS定位器固定在所述防護(hù)外殼的內(nèi)側(cè)；

所述旋轉(zhuǎn)掃描控制器與所述GPS定位器，所述步進(jìn)式電機(jī)，所述陀螺儀平衡儀，動力車以及所述激光測距裝置通信連接；

所述陀螺儀平衡儀固定在所述動力車上，三軸陀螺儀平衡儀可實(shí)時測得搭載平臺即動力車的傾角、運(yùn)動速度、轉(zhuǎn)向的參數(shù)；平衡臺架的舵機(jī)配合陀螺儀平衡儀使用，將陀螺儀平衡儀測出的傾角等參數(shù)反饋給旋轉(zhuǎn)掃描控制器，旋轉(zhuǎn)掃描控制器發(fā)出補(bǔ)償指令控制平衡臺架的舵機(jī)轉(zhuǎn)動，使平衡臺架支桿伸縮，保證平衡臺架始終處于水平狀態(tài)，不受搭載平臺即動力車的運(yùn)動影響，始終保持初始設(shè)定的姿態(tài)，得到一個恒穩(wěn)的局部坐標(biāo)系。

本發(fā)明旋轉(zhuǎn)掃描控制器利用脈沖電壓控制步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動，同時控制激光測距裝置發(fā)送和接受信號，使步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動和激光測距裝置的收發(fā)協(xié)同配合工作。

所述電源模塊位于所述防護(hù)外殼的內(nèi)部且與所述激光測距裝置，步進(jìn)式電機(jī)，陀螺儀平衡儀，所述GPS定位器，旋轉(zhuǎn)掃描控制器以及動力車電連接。