一种植被冠层垂直结构参数自动观测设备制造技术

本发明专利技术公开了一种植被冠层垂直结构自动观测设备，所述观测设备包括可控伸缩杆、固设于所述可控伸缩杆顶端的第一固定盘、固设于所述第一固定盘顶面的可在所述第一固定盘上水平转动和/或垂直翻转的拍摄设备、以及绕设于所述可控伸缩杆上的螺旋弹簧状航空线组，所述观测设备还包括与所述可控伸缩杆电连接并用于控制所述可控伸缩杆升降、以及与所述拍摄设备电连接并用于控制所述拍摄设备启动或停止拍摄的指令控制服务器，所述观测设备还包括与所述控制电连接并用于接收外界控制信号的控制信号接收装置、以及与所述拍摄设备电连接并用于将所述拍摄设备所拍摄的图像向外进行发送的无线数据发送装置。

An automatic observation equipment for the vertical structure parameters of the planted canopy

The invention discloses a plant equipment automatic observation canopy vertical structure, the observation equipment comprises a controllable telescopic rod and is fixed on the top end of the telescopic rod controllable first fixed disk, fixedly arranged on the top surface of the first disc can be fixed on the first fixed plate horizontal rotation and / or vertical flip, shooting equipment and the wound on the controllable telescopic rod on the spiral spring like aviation group, the observation device further comprises a controllable telescopic rod and electrically connected to control the controllable telescopic rod lifting, and the shooting device is electrically connected and used to control the shooting equipment to start or stop shooting command and control server the observation device further includes a control circuit is connected and used for receiving the control signal of the external control signal receiving device, and a shooting device electrically connected and for the A wireless data transmission device that is sent out of the image taken by the photographing device.

【技术实现步骤摘要】
一种植被冠层垂直结构参数自动观测设备
本专利技术涉及植被理化参数野外观测领域，更具体地说，涉及一种植被冠层垂直结构参数自动观测设备。
技术介绍
为便于对植被生长进行长期连续监测，需要在植被生长的各个阶段获取植被的各项生长参数(JohnM.NormanandGaylonS.Campbell,1989；IngeJonckheere,etal.,2004；Taiz,Lincoln,etal.,2015)，现有技术中，没有一种针对植被冠层内部垂直结构的野外无人值守图像获取与分析设备(J.M.WellesandJ.M.Norman，1991；MichaelAwhite,etal.,2000；SoumitK.Behera,etal.,2010，屈永华等，2012，汪涛等2016)。因此，通常采用破坏性人工采样测定的方式(CraigS.T.Daughtry,1990；H.SinoquetandB.Andrieu,1993)，对植被冠层各项生长参数进行测量和统计,这种人工采集的方式主要存在如下方面不足：一是需要较大的人力资源成本，不能做到时时测定要求；二是观测数据受天气、观测人员、空间距离等方面影响，人工观测受限条件较多；三是对观测对象没有进行图像保存，数据历史回溯性降低；四是不能获得同一植被冠层连续时间序列数据，造成多时相数据对比性降低，不利于大数据分析。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术中的采集方式需要较大的人力资源成本、对观测对象为破坏性测定、容易受天气及空间等因素影响、多个参数数据系统性差、所观测参数数据很难实现高频率获取、不利于大数据分析等缺陷，提供一种植被冠层垂直结构参数自动观测设备。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种植被冠层垂直结构参数自动观测设备，所述观测设备包括可控伸缩杆、固设于所述可控伸缩杆顶端的第一固定盘、固设于所述第一固定盘顶面的可在所述第一固定盘上水平转动和/或垂直翻转的拍摄设备、以及绕设于所述可控伸缩杆上的螺旋弹簧状航空线组，所述观测设备还包括与所述可控伸缩杆电连接并用于控制所述可控伸缩杆升降、以及与所述拍摄设备电连接并用于控制所述拍摄设备启动或停止拍摄的指令控制服务器，所述观测设备还包括与所述指令控制服务器电连接并用于接收外界控制信号的控制信号接收装置、以及与所述拍摄设备电连接并用于将所述拍摄设备所拍摄的图像向外进行发送的无线数据发送装置。进一步的，所述螺旋弹簧状航空线组包括与所述拍摄设备电连接的电源线、与所述拍摄设备信号连接的信号线，所述电源线顶端与所述拍摄设备电连接，所述电源线顶端与电源电连接，所述信号线顶端与所述拍摄设备电连接，所述信号线底端与所述指令控制服务器电连接。进一步的，所述可控制伸缩杆为气动伸缩杆、液压伸缩杆或机械硬连接伸缩杆。进一步的，所述可控制伸缩杆为气动伸缩杆，所述自动观测设备还包括通过充气或放气控制所述气动伸缩杆升降的气泵，所述气泵通过气管与所述气动伸缩杆连通，所述指令控制服务器与所述气泵电连接并用于控制所述气泵充气或放气。进一步的，所述气动伸缩杆包括外套筒、可伸缩设置于所述外套筒内的至少一根伸缩内杆，所述外套筒顶端固设有第二固定盘，所述螺旋弹簧状航空线组设置于所述第一固定盘和第二固定盘之间，所述第二固定盘上设有供所述螺旋弹簧状航空线组底端穿过、并卡住所述螺旋弹簧状航空线组的线孔。进一步的，所述外套筒外壁套设有至少一个用于固定所述螺旋弹簧状航空线组的卡箍。进一步的，所述外套筒底端固设有用于固定所述气动伸缩杆的固定座。进一步的，所述观测设备还包括接收拍摄设备所拍摄的图像、并对图像进行解析计算的图像分析服务器，所述图像分析服务器包括用于接收所述无线数据发送装置发送的图像数据的无线数据接收装置。进一步的，所述图像分析服务器还包括用于向所述控制信号接收装置发送控制信号的控制信号发送装置。进一步的，所述观测设备还包括接收拍摄设备所拍摄的图像、并对图像进行解析计算的移动终端，所述移动终端还包括可登陆所述图像分析服务器查看、查询和下载图像数据和分析数据的登陆模块。本专利技术的有益效果是：使用本专利技术的植被冠层垂直结构参数自动观测设备过程中，根据预设或临时观测需求启动观测任务，使用控制设备向控制信号接收装置发送启动可控伸缩设备和拍摄设备的启动指令，控制信号接收装置在接收到启动指令之后将该启动指令传输至指令控制服务器，指令控制服务器首先检测观测设备是否处于初始待观测状态，若观测设备不处于初始待观测状态，控制可控伸缩杆收缩下降带动拍摄设备回到最低点，若观测设备已经处于初始待观测状态，指令控制服务器根据该启动指令控制可控伸缩杆向上伸长，同时控制拍摄设备开始进行拍摄，拍摄设备在可控伸缩杆伸长过程中对植被从根部到顶部进行全程拍摄，可控伸缩杆根据所接收的指令进行逐渐升高,由此获取植被冠层内部垂直结构图像，避免了在冠层顶部、底部或者其他单一特定位置只能拍摄冠层局部图像并且造成冠层垂直结构形态几何畸变大的缺陷；拍摄设备在拍摄时，执行水平方向旋转和/或垂直方向旋转程序，获取围绕观测设备的360度全景及多角度成像数据，实现单台观测设备获取多植株冠层结构参数图像，提高观测设备效率。在整个拍摄分析完成后，可控伸缩杆根据指令带动拍摄设备高度调整到初始状态。在拍摄设备拍摄过程中，拍摄设备将所拍摄的图像传输至无线数据发送装置，无线数据发送装置将拍摄设备所拍摄的图像以无线数据的形式向外发送，用户可手持接收装置对图像数据进行接收，从而实现对植被的实时自动观测、以及对拍摄数据的实时分析。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术植被冠层垂直结构参数自动观测设备的第一实施例结构示意图；图2是本专利技术植被冠层垂直结构参数自动观测设备的第二实施例结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。请参阅图1，为本专利技术植被冠层垂直结构参数自动观测设备的第一实施例结构示意图，在植被冠层垂直结构参数自动观测设备1的第一实施例中，该观测设备1包括可控伸缩杆2、固设于该可控伸缩杆2顶端的第一固定盘3、固设于该第一固定盘3顶面的可在该第一固定盘3上水平转动和/或垂直翻转的拍摄设备4、以及绕设于该可控伸缩杆2上的螺旋弹簧状航空线组5，该观测设备1还包括与该可控伸缩杆2电连接并用于控制该可控伸缩杆2升降、以及与该拍摄设备4电连接并用于控制该拍摄设备4启动或停止拍摄的指令控制服务器，该观测设备1还包括与该指令控制服务器电连接并用于接收外界控制信号的控制信号接收装置、以及与该拍摄设备4电连接并用于将该拍摄设备4所拍摄的图像向外进行发送的无线数据发送装置6。具体的，该螺旋弹簧状航空线组5包括与该拍摄设备4电连接的电源线、与该拍摄设备4信号连接的信号线，该电源线顶端与该拍摄设备4电连接，该电源线顶端与电源电连接，该信号线顶端与该拍摄设备4电连接，该信号线底端与该指令控制服务器电连接。该电源为蓄电池或外置电源，优选蓄电池为电源，该可控伸缩杆2侧面固设有与该蓄电池电连接、并为该蓄电池进行充电的太阳能电池板。可以理解的，该指令控制服务器可以是用于根据控制指令控制拍摄设备及可控伸缩杆等进行运行或关闭等的控制器，该控制器可设置于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种植被冠层垂直结构参数自动观测设备，其特征在于，所述观测设备包括可控伸缩杆、固设于所述可控伸缩杆顶端的第一固定盘、固设于所述第一固定盘顶面的可在所述第一固定盘上水平转动和/或垂直翻转的拍摄设备、以及绕设于所述可控伸缩杆上的螺旋弹簧状航空线组，所述观测设备还包括与所述可控伸缩杆电连接并用于控制所述可控伸缩杆升降、以及与所述拍摄设备电连接并用于控制所述拍摄设备启动或停止拍摄的指令控制服务器，所述观测设备还包括与所述指令控制服务器电连接并用于接收外界控制信号的控制信号接收装置、以及与所述拍摄设备电连接并用于将所述拍摄设备所拍摄的图像向外进行发送的无线数据发送装置。

【技术特征摘要】
1.一种植被冠层垂直结构参数自动观测设备，其特征在于，所述观测设备包括可控伸缩杆、固设于所述可控伸缩杆顶端的第一固定盘、固设于所述第一固定盘顶面的可在所述第一固定盘上水平转动和/或垂直翻转的拍摄设备、以及绕设于所述可控伸缩杆上的螺旋弹簧状航空线组，所述观测设备还包括与所述可控伸缩杆电连接并用于控制所述可控伸缩杆升降、以及与所述拍摄设备电连接并用于控制所述拍摄设备启动或停止拍摄的指令控制服务器，所述观测设备还包括与所述指令控制服务器电连接并用于接收外界控制信号的控制信号接收装置、以及与所述拍摄设备电连接并用于将所述拍摄设备所拍摄的图像向外进行发送的无线数据发送装置。2.根据权利要求1所述的观测设备，其特征在于，所述螺旋弹簧状航空线组包括与所述拍摄设备电连接的电源线、与所述拍摄设备信号连接的信号线，所述电源线顶端与所述拍摄设备电连接，所述电源线顶端与电源电连接，所述信号线顶端与所述拍摄设备电连接，所述信号线底端与所述指令控制服务器电连接。3.根据权利要求1所述的观测设备，其特征在于，所述可控制伸缩杆为气动伸缩杆、液压伸缩杆或机械硬连接伸缩杆。4.根据权利要求1所述的观测设备，其特征在于，所述可控制伸缩杆为气动伸缩杆，所述自动观测设备还包括通过充气或放气控制所述气动伸缩杆升降的气泵，所述气泵通过气管与所述气动伸缩杆连...

【专利技术属性】
技术研发人员：柏军华，肖青，柳钦火，张召星，白丽，
申请(专利权)人：中国科学院遥感与数字地球研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11