一种树高和冠幅测量装置及其测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种树高和冠幅测量装置及其测量方法，包括树高测量设备、冠幅测量设备和数据处理模块。冠幅测量设备上的角度调节旋钮用于控制冠幅测量设备绕旋转轴线转动以及树高测量设备相对冠幅测量设备上下转动。冠幅角度传感器用于实时监测冠幅测量设备主体的转动角度α，冠幅激光测距仪用于实时测量冠幅测量设备主体与树冠之间的距离h，树高角度传感器用于实时监测树高测量设备主体上下转动的转动角度β，树高激光测距仪用于实时测量树高测量设备主体与树冠之间的距离H。数据处理模块用于实时接收转动角度α、距离h、转动角度β以及距离H，并计算出冠幅和树高。其有益效果是，实现树高及冠幅的自动测量和自动计算的高精度测量。

【技术实现步骤摘要】
一种树高和冠幅测量装置及其测量方法
本专利技术涉及树木测量
，尤其涉及一种树高和冠幅测量装置及其测量方法。
技术介绍
在林业调查中，树高和冠幅是评价树木质量的重要指标。其中，树高是指地面上方的根茎与树冠顶部之间的距离，冠幅是指树干上方枝叶所构成部分的宽度。目前常用的树高测量工具为勃鲁莱测高器和克里斯屯测高器，但这两种测高器的测量误差较大。专利号为CN209727051的专利文献公开了一种快速测量树高和冠幅的仪器，需要外接电源使用，不适用于野外测量工作。专利号为CN206818104的专利文献公开的一种基于勃鲁莱测高器的新型测量树高装置，需要人工确定测点至待测树木的水平距离，费时费力，而且只能实现树高的单一测量。专利号为CN103162635的专利文献公开了一种使用相机测量冠幅及树高的装置，需要使用十字尺辅助测量树高和冠幅，而且需要人工计算数值，耗费人力。因此，目前缺乏一种能够同时实现树高及冠幅的自动测量和自动计算的高精度测量装置。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种树高和冠幅测量装置及其测量方法，其解决了现有的树高和冠幅测量装置需要人工辅助测量和计算、操作复杂繁琐且精度较低的问题，而且解决了现有的树高和冠幅测量装置无法同时实现树高及冠幅的自动测量和自动计算的高精度测量的技术问题。(二)技术方案为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：第一方面，本专利技术实施例提供一种树高和冠幅测量装置，包括树高测量设备、冠幅测量设备和数据处理模块，所述树高测量设备位于所述冠幅测量设备的上方；所述冠幅测量设备包括冠幅测量设备主体、角度调节旋钮、冠幅角度传感器、冠幅激光测距仪和冠幅终止按钮，所述角度调节旋钮、所述冠幅角度传感器和所述冠幅终止按钮设置在所述冠幅测量设备主体上，所述冠幅激光测距仪位于所述冠幅测量设备主体的侧面；所述树高测量设备包括树高测量设备主体、树高角度传感器、树高激光测距仪和树高终止按钮，所述树高角度传感器和所述树高终止按钮设置在所述树高测量设备主体上，所述树高激光测距仪位于所述树高测量设备主体的侧面；所述角度调节旋钮用于控制所述冠幅测量设备绕旋转轴线转动以及所述树高测量设备相对所述冠幅测量设备上下转动；所述冠幅角度传感器和所述冠幅激光测距仪均分别与所述数据处理模块和所述冠幅终止按钮电性连接，所述树高角度传感器和所述树高激光测距仪均分别与所述数据处理模块和所述树高终止按钮电性连接；所述冠幅角度传感器用于实时监测所述冠幅测量设备主体绕所述旋转轴线转动的转动角度α，所述冠幅激光测距仪用于实时测量所述冠幅测量设备主体与树冠之间的距离h，所述树高角度传感器用于实时监测所述树高测量设备主体的上下转动时的转动角度β，所述树高激光测距仪用于实时测量所述树高测量设备主体与所述树冠之间的距离H；所述冠幅终止按钮用于控制所述冠幅角度传感器和所述冠幅激光测距仪停止工作，所述树高终止按钮用于控制所述树高角度传感器和所述冠幅激光测距仪停止工作；所述数据处理模块用于实时接收转动角度α、距离h、转动角度β以及距离H，并计算出冠幅和树高。根据本专利技术，所述冠幅测量设备还包括转动件，所述转动件为柱体，所述转动件的纵向轴线为所述旋转轴线；所述转动件位于所述冠幅测量设备主体的底部，所述转动件能够带动所述冠幅测量设备主体和所述树高测量设备主体同步绕所述旋转轴线转动以及同步上下转动。根据本专利技术，还包括联动结构，所述树高测量设备主体和所述冠幅测量设备主体通过联动机构连接；旋转所述角度调节旋钮，所述冠幅测量设备主体绕所述旋转轴线转动，同时，所述树高测量设备主体相对所述冠幅测量设备主体向上转动。根据本专利技术，所述冠幅测量设备还包括连接件，所述连接件的一端固定在所述冠幅测量设备主体上，另一端与所述树高测量设备主体转动连接。根据本专利技术，所述树高测量设备还包括位于所述树高测量设备主体顶部的瞄准镜。根据本专利技术，还包括位于所述冠幅测量设备下方的支架。根据本专利技术，所述支架为高度和宽度可调节的三脚支架。根据本专利技术，还包括显示屏；所述显示屏与所述数据处理模块电性连接，所述数据处理模块将冠幅和树高的数据发送至所述显示屏，所述显示屏用于显示所述冠幅和树高的数据。第二方面，本专利技术实施例还提供一种使用树高和冠幅测量装置的测量方法，其测量方法为：S1：初始位置时，所述冠幅激光测距仪和所述树高激光测距仪面向所述树冠；S2：旋转角度调节旋钮，所述冠幅测量设备主体绕所述旋转轴线转动，所述树高测量设备主体向上转动；所述冠幅角度传感器实时监测所述冠幅测量设备主体绕旋转轴线转动的转动角度α，所述冠幅激光测距仪实时测量冠幅测量设备主体与所述树冠之间的距离h；所述树高角度传感器实时监测所述树高测量设备主体上下转动的转动角度β，所述树高激光测距仪实时测量所述树高测量设备主体与所述树冠之间的距离H；S3：当所述冠幅测量设备主体对应于所述树冠的宽度方向的一侧时，按下所述冠幅终止按钮，所述冠幅角度传感器和所述冠幅激光测距仪停止工作，所述数据处理模块记录此时的转动角度为α1，距离为h1；所述冠幅测量设备主体由初始位置转动至对应于所述树冠的宽度方向的另一侧时，按下所述冠幅终止按钮，所述冠幅角度传感器和所述冠幅激光测距仪停止工作，所述数据处理模块记录此时的转动角度为α2，距离为h2；所述数据处理模块通过如下公式计算出所述树冠的冠幅：h1×sinα1+h2×sinα2当所述树高测量设备主体对应于所述树冠的顶部时，按下所述树高终止按钮，所述树高角度传感器和所述树高激光测距仪停止工作，所述数据处理模块记录此时的转动角度为β1，距离为H1；所述数据处理模块通过如下公式计算出树高：H2+H1×sinβ1其中，H2表示树高测量设备主体至地面的距离。(三)有益效果本专利技术的有益效果是：本专利技术提出的树高和冠幅测量装置及其测量方法，通过旋转角度调节旋钮，能够控制冠幅测量设备绕旋转轴线转动，并通过冠幅测量设备主体上设置的冠幅角度传感器实时监测冠幅测量设备主体绕旋转轴线转动的转动角度α，通过冠幅测量设备主体侧面设置的冠幅激光测距仪实时测量冠幅设备主体与树冠的距离h，并由数据处理模块实时接收转动角度α和距离h。在冠幅测量设备主体由初始位置转动至对应于树冠宽度方向的一侧时，通过按下冠幅终止按钮，冠幅角度传感器和冠幅激光测距仪停止工作，数据处理模块记录此时的转动角度为α1，距离为h1。在冠幅测量设备主体由初始位置转动至对应于树冠宽度方向的另一侧时，通过按下冠幅终止按钮，冠幅角度传感器和冠幅激光测距仪停止工作，数据处理模块记录此时的转动角度为α2，距离为h2。数据处理模块根据转动角度为α1、距离h1、转动角度为α2和距离为h2计算出待测树木的冠幅。实现了树高及冠幅测量装置中待测树木的冠幅的自动测量和自动计算，进而并保证了冠本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种树高和冠幅测量装置，其特征在于，包括树高测量设备(2)、冠幅测量设备(1)和数据处理模块(3)，所述树高测量设备(2)位于所述冠幅测量设备(1)的上方；/n所述冠幅测量设备(1)包括冠幅测量设备主体(11)、角度调节旋钮(12)、冠幅角度传感器(13)、冠幅激光测距仪(14)和冠幅终止按钮(15)，所述角度调节旋钮(12)、所述冠幅角度传感器(13)和所述冠幅终止按钮(15)设置在所述冠幅测量设备主体(11)上，所述冠幅激光测距仪(14)位于所述冠幅测量设备主体(11)的侧面；/n所述树高测量设备(2)包括树高测量设备主体(21)、树高角度传感器(22)、树高激光测距仪(23)和树高终止按钮(24)，所述树高角度传感器(22)和所述树高终止按钮(24)设置在所述树高测量设备主体(21)上，所述树高激光测距仪(23)位于所述树高测量设备主体(21)的侧面；/n所述角度调节旋钮(12)用于控制所述冠幅测量设备(1)绕旋转轴线转动以及所述树高测量设备(2)相对所述冠幅测量设备(1)上下转动；/n所述冠幅角度传感器(13)和所述冠幅激光测距仪(14)均分别与所述数据处理模块(3)和所述冠幅终止按钮(15)电性连接，所述树高角度传感器(22)和所述树高激光测距仪(23)均分别与所述数据处理模块(3)和所述树高终止按钮(24)电性连接；/n所述冠幅角度传感器(13)用于实时监测所述冠幅测量设备主体(11)的绕所述旋转轴线转动的转动角度α，所述冠幅激光测距仪(14)用于实时测量所述冠幅测量设备主体(11)与待测树木(6)的树冠(61)之间的距离h，所述树高角度传感器(22)用于实时监测所述树高测量设备主体(21)上下转动时的转动角度β，所述树高激光测距仪(23)用于实时测量所述树高测量设备主体(21)与所述树冠(61)之间的距离H；/n所述冠幅终止按钮(15)用于控制所述冠幅角度传感器(13)和所述冠幅激光测距仪(14)停止工作，所述树高终止按钮(24)用于控制所述树高角度传感器(22)和所述冠幅激光测距仪(14)停止工作；/n所述数据处理模块(3)用于实时接收转动角度α、距离h、转动角度β以及距离H，并计算出冠幅和树高。/n...

【技术特征摘要】
1.一种树高和冠幅测量装置，其特征在于，包括树高测量设备(2)、冠幅测量设备(1)和数据处理模块(3)，所述树高测量设备(2)位于所述冠幅测量设备(1)的上方；
所述冠幅测量设备(1)包括冠幅测量设备主体(11)、角度调节旋钮(12)、冠幅角度传感器(13)、冠幅激光测距仪(14)和冠幅终止按钮(15)，所述角度调节旋钮(12)、所述冠幅角度传感器(13)和所述冠幅终止按钮(15)设置在所述冠幅测量设备主体(11)上，所述冠幅激光测距仪(14)位于所述冠幅测量设备主体(11)的侧面；
所述树高测量设备(2)包括树高测量设备主体(21)、树高角度传感器(22)、树高激光测距仪(23)和树高终止按钮(24)，所述树高角度传感器(22)和所述树高终止按钮(24)设置在所述树高测量设备主体(21)上，所述树高激光测距仪(23)位于所述树高测量设备主体(21)的侧面；
所述角度调节旋钮(12)用于控制所述冠幅测量设备(1)绕旋转轴线转动以及所述树高测量设备(2)相对所述冠幅测量设备(1)上下转动；
所述冠幅角度传感器(13)和所述冠幅激光测距仪(14)均分别与所述数据处理模块(3)和所述冠幅终止按钮(15)电性连接，所述树高角度传感器(22)和所述树高激光测距仪(23)均分别与所述数据处理模块(3)和所述树高终止按钮(24)电性连接；
所述冠幅角度传感器(13)用于实时监测所述冠幅测量设备主体(11)的绕所述旋转轴线转动的转动角度α，所述冠幅激光测距仪(14)用于实时测量所述冠幅测量设备主体(11)与待测树木(6)的树冠(61)之间的距离h，所述树高角度传感器(22)用于实时监测所述树高测量设备主体(21)上下转动时的转动角度β，所述树高激光测距仪(23)用于实时测量所述树高测量设备主体(21)与所述树冠(61)之间的距离H；
所述冠幅终止按钮(15)用于控制所述冠幅角度传感器(13)和所述冠幅激光测距仪(14)停止工作，所述树高终止按钮(24)用于控制所述树高角度传感器(22)和所述冠幅激光测距仪(14)停止工作；
所述数据处理模块(3)用于实时接收转动角度α、距离h、转动角度β以及距离H，并计算出冠幅和树高。


2.如权利要求1所述的树高和冠幅测量装置，其特征在于，所述冠幅测量设备(1)还包括转动件(17)，所述转动件(17)为柱体，所述转动件(17)的纵向轴线为所述旋转轴线；
所述转动件(17)位于所述冠幅测量设备主体(11)的底部，所述转动件(17)能够带动所述冠幅测量设备主体(11)和所述树高测量设备主体(21)同步绕所述旋转轴线转动以及同步上下转动。


3.如权利要求1所述的树高和冠幅测量装置，其特征在于，还包括联动结构，所述树高测量设备主体(21)和所述冠幅测量设备主体(11)通过所述联动机构连接；
旋转所述角度调节旋钮(12)，所述冠幅测量设备主体(11)绕所述旋转轴线转动，同时，所述树高测量设备主体(21)相对所述冠幅测量设备主体(11)向上转...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢慧翠，刘傲，魏如萧，杨金明，李士美，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：山东;37