本实用新型专利技术涉及一种风沙区风蚀量自动监测装置，属于风力侵蚀监测技术领域。本风沙区风蚀量自动监测装置，包括插设在风沙地面上的两个竖直且间隔设置的支撑柱，两个所述支撑柱的上部之间滑动设有横向支撑板，所述横向支撑板的底面上固定设有用于检测地表风沙掩埋高度的电磁感应测距装置和数据采集装置，所述横向支撑板的顶面上固定设有太阳能供电装置和风速风向监测装置，所述电磁感应测距装置和所述风速风向监测装置分别与所述太阳能供电装置电连接，所述风速风向监测装置与数据采集装置通过数据线连接。有益效果：安装简易，操作和携带便捷，且不受油电能源供应限制，适用于野外风蚀量监测。外风蚀量监测。外风蚀量监测。
【技术实现步骤摘要】
一种风沙区风蚀量自动监测装置
[0001]本专利技术属于风力侵蚀监测
，具体涉及一种风沙区风蚀量自动监测装置。
技术介绍
[0002]土壤风蚀是风力对地表土壤颗粒或沙粒的吹蚀、搬运和堆积的过程。土壤风蚀引发的沙尘暴和土地生产力退化等环境问题是当前国际社会亟待解决的全球性难题之一，特别是在我国干旱、半干旱以及部分半湿润地区，由土壤风蚀所导致的土地退化问题严重影响着上述地区的农牧业可持续发展和社会经济稳定。
[0003]土壤风蚀量是指一定时间内，被风力搬运和堆积的土壤质量的差值，是表征区域风蚀强度的重要指标。土壤风蚀量的测量是开展风蚀过程监测、风蚀模型验证与修订、风蚀强度与危害评估以及风蚀控制措施效果评价等工作的基础。
[0004]目前，国内和国际上暂无统一标准的土壤风蚀量测量仪器和方法，现有的野外测量方法主要有三类：
①
粗略估算法，通过选取风蚀坑等地形地物标志，或在典型风蚀样地内布设测钎，观测风蚀景观的风蚀程度以及测钎的蚀积深度，粗略估算风蚀速率。此类方法较为简便，但测量精度极低，特别是在没有明显地形地物标志，风沙活动频繁且沙丘移动速度较快的流动沙地上，无法有效的应用此类方法。
②
模型估算法，通过在野外或风洞内布设集沙仪、粉尘释放量收集仪以及风蚀盘等装置，测量多点上的风蚀量数据，再通过经验模型估算区域风蚀量。此类方法的测量精度较高，但测量过程较为繁琐，需要布设大量观测点，而且需要长期的监测数据，根据不同区域的风沙运动规律和环境因素建立风蚀模型，且需要投入高额的人力物力。
③
天地多源监测法，通过应用遥感监测、无人机航测、三维激光扫描仪以及探地雷达等手段，对遥感影像解译和地物三维建模，从而估算风蚀量。此类方法操作难度极大，需要携带沉重的仪器设备和多个技术人员配合完成，且测量精度受影像分辨率和仪器敏感度的影响较大，测量结果对于大范围的风蚀量观测适用性较好。此外，还有元素示踪法和粒度对比法等方法，由于存在技术难度高、成本昂贵以及可推广性差等缺点，并不适合长期野外观测。
[0005]综上，现有的土壤风蚀量的野外测量主要面临两个方面的问题：
①
测量精度与方法简易程度的问题，风蚀野外测量的精度直接关系到风蚀过程监测和风蚀模型验证与修订等后续工作的开展，由于风蚀区气候环境恶劣、不受人为控制因素多、时空变率大，测钎等简易测量工具无法获取准确的测量数据，而精度较高的仪器设备，因其沉重的缺点不利于携带和野外长期使用，同时仪器安装和操作方法复杂也不利于测量方法的推广。
②
长期监测与投入成本的问题，土壤风蚀量需要长期的监测序列和网络化的覆盖范围，而风蚀区大多偏远荒凉，人迹罕至，缺乏电力供应，因而高耗能的仪器设备不适宜于长期的监测，研发成本高的仪器设备不利于监测网络的布设。
技术实现思路
[0006]本专利技术为了解决上述技术问题提供一种风沙区风蚀量自动监测装置，安装简易，
操作和携带便捷，且不受油电能源供应限制，适用于野外风蚀量监测。
[0007]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：本风沙区风蚀量自动监测装置包括：包括插设在风沙地面上的两个竖直且间隔设置的支撑柱，两个所述支撑柱的上部之间滑动设有横向支撑板，所述横向支撑板的底面上固定设有用于检测地表风沙掩埋高度的电磁感应测距装置和数据采集装置，所述横向支撑板的顶面上固定设有太阳能供电装置和风速风向监测装置，所述电磁感应测距装置和所述风速风向监测装置分别与所述太阳能供电装置电连接，所述风速风向监测装置与数据采集装置通过数据线连接。
[0008]有益效果：支撑柱对整个装置起到支撑作用；电磁感应测距装置检测地表风沙掩埋高度；数据采集装置对风速风向监测装置的数据进行统计；太阳能供电装置提供电源支持；安装简易，操作和携带便捷，且不受油电能源供应限制，适用于野外风蚀量监测。
[0009]在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。
[0010]进一步，两个所述支撑柱的上部沿所述支撑柱的长度方向上均设有滑槽，所述横向支撑板的两端转动设有滑动齿轮，所述滑动齿轮滑动设置在所述滑槽内，所述滑动齿轮上设有用于限制所述滑动齿轮的紧固件。
[0011]采用上述进一步方案的有益效果是：可以快速调整横向支撑板距离风沙底面的距离，方便数据的及时监测。
[0012]进一步，所述紧固件为紧固螺丝。
[0013]采用上述进一步方案的有益效果是：结构简单，便于对横向支撑板固定在支撑柱上。
[0014]进一步，所述支撑柱的下部设有沿所述支撑柱长度方向延伸的刻度线，所述支撑柱的底端为尖锥形。
[0015]采用上述进一步方案的有益效果是：通过支撑柱底端的刻度线可以直接读取地表风沙掩埋高度，用于验证激光测距装置所得出的数据；采用尖锥性末端，有益于快捷安装支撑柱，适应不同地表条件，同时也可用于快速与预埋入土壤中的固定基座快速连接。
[0016]进一步，所述太阳能供电装置包括太阳能供电板、供电线和供电控制开关，所述太阳能供电板固定安装在所述横向支撑板上，所述太阳能供电板上设置有用于连接所述电磁感应测距装置和所述风速风向监测装置的所述供电线，所述供电线上设有所述供电控制开关。
[0017]采用上述进一步方案的有益效果是：采用太阳能供电，易于拆卸、使用方便，适宜在气候恶劣的风沙区进行长期的风蚀量监测。
[0018]进一步，所述电磁感应测距装置包括竖直设置的安装板、电磁铁、普通磁铁、连接电线、电磁感应卷轴、红外探头和激光测距探头，所述安装板的顶端固定连接所述横向支撑板的底部，所述电磁感应卷轴转动设置在所述安装板的一侧，所述电磁感应卷轴通过所述供电线连接所述太阳能供电板，所述安装板的底部设有所述红外探头和所述激光测距探头，所述激光测距探头上设有用于调整所述激光测距探头角度的调节件，所述电磁感应卷轴的竖直下方设有所述电磁铁，所述电磁感应卷轴和所述电磁铁通过所述连接电线连接，所述电磁铁的顶面涂有用于反射所述红外探头发射的光学信号触发所述激光测距探头测量的反光涂层，所述电磁铁设置在风沙表面，所述普通磁铁设置在风沙内。
[0019]采用上述进一步方案的有益效果是：通过改变电流控制电磁铁的磁场方向，使电
磁铁与普通磁铁间相互吸引，拉紧连接电线，使悬垂的电磁铁固定，不随风排动；使电磁铁与普通磁铁间相互排斥，将被风沙掩埋的电磁铁推出至地表；通过改变电流控制电磁铁的磁场方向和磁力大小，使电磁铁与普通磁铁间相互吸引，提升预埋在沙土中的普通磁铁的位置；避免了传统风蚀监测装置因风沙掩埋速度过快，造成的测量数据误差，并减少了因风沙掩埋仪器造成的额外人工管护。
[0020]进一步，所述数据采集装置包括显示屏、开关键、功能键、方向键、复位键、USB接口和菜单键，所述显示屏固定安装在所述安装板上，所述显示屏上设有所述开关键、所述功能键、所述方向键、所述复位键、所述USB接口和所述菜单键，所述显示屏分别与所述开关键、所述功能键、所述方向键、所述复位键、所述US本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种风沙区风蚀量自动监测装置，其特征在于，包括：插设在风沙地面上的两个竖直且间隔设置的支撑柱(1)，两个所述支撑柱(1)的上部之间滑动设有横向支撑板(2)，所述横向支撑板(2)的底面上固定设有用于检测地表风沙掩埋高度的电磁感应测距装置(3)和数据采集装置(5)，所述横向支撑板(2)的顶面上固定设有太阳能供电装置(4)和风速风向监测装置(6)，所述电磁感应测距装置(3)和所述风速风向监测装置(6)分别与所述太阳能供电装置(4)电连接，所述风速风向监测装置(6)与数据采集装置(5)通过数据线连接。2.根据权利要求1所述的风沙区风蚀量自动监测装置，其特征在于，两个所述支撑柱(1)的上部沿所述支撑柱(1)的长度方向上均设有滑槽(11)，所述横向支撑板(2)的两端转动设有滑动齿轮(21)，所述滑动齿轮(21)滑动设置在所述滑槽(11)内，所述滑动齿轮(21)上设有用于限制所述滑动齿轮(21)的紧固件。3.根据权利要求2所述的风沙区风蚀量自动监测装置，其特征在于，所述紧固件为紧固螺丝(22)。4.根据权利要求1所述的风沙区风蚀量自动监测装置，其特征在于，所述支撑柱(1)的下部设有沿所述支撑柱(1)长度方向延伸的刻度线，所述支撑柱(1)的底端为尖锥形。5.根据权利要求1所述的风沙区风蚀量自动监测装置，其特征在于，所述太阳能供电装置(4)包括太阳能供电板(41)、供电线(42)和供电控制开关(43)，所述太阳能供电板(41)固定安装在所述横向支撑板(2)上，所述太阳能供电板(41)上设置有用于连接所述电磁感应测距装置(3)和所述风速风向监测装置(6)的所述供电线(42)，所述供电线(42)上设有所述供电控制开关(43)。6.根据权利要求5所述的风沙区风蚀量自动监测装置，其特征在于，所述电磁感应测距装置(3)包括竖直设置的安装板、电磁铁(31)、普通磁铁(32)、连接电线(33)、电磁感应卷轴(34)、红外探头(35)和激光测距探头(36)，所述安装板的顶端固定连接所述横向支撑板(2)的底部，所述电磁感应卷轴(34)转动设置在所述安装板的一侧...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨振奇，郭建英，李锦荣，张铁钢，刘静，田秀民，刘艳萍，王文君，邢恩德，荣浩，
申请(专利权)人：水利部牧区水利科学研究所，
类型：新型
国别省市：
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