一种森林标准样方边界确定装置

1.本实用新型涉及样方调查领域，尤其是一种森林标准样方边界确定装置。


背景技术：

2.本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
3.森林调查以林地、林木以及林区范围内动、植物及其环境为对象，抽样调查在野外森林调查中应用广泛，需要建立调查样方从而确定调查范围。目前，设置样方的常用方法有人工使用皮尺、全站仪测量、rtk(实时载波相位差分技术)等确定调查范围。
4.人工使用皮尺确定调查边界工具简单，适用不同林地环境，但人力成本高，精度低。全站仪可以设置矩形、圆形、多边形样地，提高了准确性，但其器械较多，携带不便，野外操作难度大。rtk技术需要开阔的上空环境，而林地树冠叶片遮挡使其无法接受卫星信号。
5.此外，科学研究中常常须将样地数据与遥感影像相结合，目前在遥感影像上进行样地定位往往较为困难，准确性低。
6.综上，发明人发现，现有森林样方定位装置及方法存在效率较低、精度低及携带不便等问题。


技术实现要素：

7.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种森林标准样方边界确定装置，结构简单，测量精度高，效率高。
8.为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：
9.一种森林标准样方边界确定装置，包括：
10.主定位杆，包括主标杆，主标杆活动安装有激光测距仪；
11.次定位杆，次定位杆与主定位杆位于矩形框的对角位置，次定位杆包括次标杆，次标杆安装有第一瞄准靶和激光发射器，激光测距仪发射激光至第一瞄准靶以确定次定位杆的位置，激光发射器活动安装于次标杆，激光发射器与激光测距仪发射的激光在同一平面；
12.对角定位杆，对角定位杆位于矩形框的另外两角处，对角定位杆包括对角标杆，对角标杆固定有第二瞄准靶；
13.其中，主定位杆、次定位杆和对角定位杆均设置加热部件；
14.红外相机，红外相机从主定位杆、次定位杆和对角定位杆的上方获取图像。
15.如上所述的定位装置，先确定主定位杆的位置，激光测距仪发射激光至第一瞄准靶从而确定次定位杆的位置，再进一步由激光发射器和激光测距仪均发射激光，两束激光交汇在一起，可投射至第二瞄准靶来确定对角定位杆的位置，加热部件加热后，利用外部的红外相机从上方拍摄红外热成像及彩色图像，以确定样方的位置及坐标。
16.如上所述的一种森林标准样方边界确定装置，所述主标杆通过激光测距仪卡槽件来安装所述的激光测距仪，以此来调整激光测距仪在主标杆的安装位置。
17.如上所述的一种森林标准样方边界确定装置，所述激光测距仪卡槽件设置第一本体，第一本体设置三个第一卡槽，三个第一卡槽位于同一平面，分别处于180
°
、135
°
、90
°
位置，第一本体与所述主标杆可拆卸连接。
18.如上所述的一种森林标准样方边界确定装置，所述次标杆通过激光发射器卡槽件来安装所述的激光发射器，以此来调整激光发射器在次标杆的安装位置。
19.如上所述的一种森林标准样方边界确定装置，所述激光发射器卡槽件包括第二本体，第二本体可拆卸安装于所述次标杆，第二本体设置两个第二卡槽，两个第二卡槽设于同一平面，分别处于0
°
、-90
°
位置。
20.如上所述的一种森林标准样方边界确定装置，所述加热部件设于所述主标杆、次标杆和对角标杆的顶端。
21.如上所述的一种森林标准样方边界确定装置，所述加热部件为电加热部件。
22.如上所述的一种森林标准样方边界确定装置，所述第一瞄准靶和第二瞄准靶均为绘有准星的平面板，第一瞄准靶可反射激光测距仪发射的激光，第二瞄准靶用于接收激光发射器和激光测距仪发射的激光。
23.如上所述的一种森林标准样方边界确定装置，所述主标杆、次标杆和对角标杆的底端分别设置尖锐状的固定脚，固定脚的设置，便于主标杆、次标杆和对角标杆能够快速插入地面。
24.如上所述的一种森林标准样方边界确定装置，所述主标杆、次标杆和对角标杆均固定有水平仪，水平仪的设置保证主标杆、次标杆和对角标杆垂直插入地面。
25.上述本实用新型的有益效果如下：
26.1)本实用新型先确定主定位杆的位置，激光测距仪发射激光至第一瞄准靶从而确定次定位杆的位置，再进一步由激光发射器和激光测距仪均发射激光，两束激光交汇在一起，可投射至第二瞄准靶来确定对角定位杆的位置，加热部件加热后，利用外部的红外相机从上方拍摄红外热成像及彩色图像，以确定样方的位置及坐标。
27.2)本实用新型主标杆通过激光测距仪卡槽件来安装所述的激光测距仪，能够根据要确定的次标杆、对角标杆的位置来安装激光测距仪，保证样方的形状。
28.3)本实用新型次标杆通过激光发射器卡槽件来安装所述的激光发射器，来确定次标杆激光发射器发射激光的方向。
29.4)本实用新型通过固定脚的设置，主标杆、次标杆和对角标杆能够快速插入地面。
30.5)本实用新型整体结构的设置，利用光学原理和红外热成像原理，测量精度高，整体设备简单便携、定位方法快速准确，成本低廉，具有广泛普及使用的前景。
附图说明
31.构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
32.图1是本实用新型根据一个或多个实施方式的一种森林标准样方边界确定装置的结构原理图一。
33.图2是本实用新型根据一个或多个实施方式的一种森林标准样方边界确定装置的
结构原理图二。
34.图3是本实用新型根据一个或多个实施方式的一个或多个实施方式的一种森林标准样方边界确定装置中主定位杆示意图。
35.图4是本实用新型根据一个或多个实施方式的一种森林标准样方边界确定装置中次定位杆示意图。
36.图5是本实用新型根据一个或多个实施方式的一种森林标准样方边界确定装置中对角标杆示意图。
37.图6是本实用新型根据一个或多个实施方式的一种森林标准样方边界确定装置中红外热成像定位示意图。
38.图中：为显示各部位位置而夸大了互相间间距或尺寸，示意图仅作示意。
39.其中：1.主定位杆，2.激光测距仪，3.次定位杆，4.第一瞄准靶，5.激光发射器，6.对角定位杆，7.加热部件，8.激光测距仪卡槽件，9.气泡水平仪，10.主标杆，11.固定脚，12.第二瞄准靶，13.激光发射器卡槽件，14.对角标杆，15.次标杆，16.红外相机。
具体实施方式
40.应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
41.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本实用新型另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；
42.正如背景技术所介绍的，现有技术中存在森林调查样方的确定存在较大难度的问题，为了解决如上的技术问题，本实用新型提出了一种森林标准样方边界确定装置。
43.本实用新型的一种典型的实施方式中，参考图1、图2和图6所示，一种森林标准样方边界确定装置，包括：
44.主定位杆1，包括主标杆，主标杆活动安装有激光测距仪2；
45.次定位杆3，次定位杆3与主定位杆1位于矩形框的对角位置，次定位杆包括次标杆15，次标杆15安装有第一瞄准靶4和激光发射器5，激光测距仪发射激光至第一瞄准靶以确定次定位杆的位置，激光发射器5活动安装于次标杆15，激光发射器5与激光测距仪2发射的激光在同一平面；
46.对角定位杆6，对角定位杆6位于矩形框的另外两角处，对角定位杆6包括对角标杆14，对角标杆固定有第二瞄准靶12；
47.主定位杆、次定位杆和对角定位杆均设置加热部件7；
48.红外相机16，红外相机从主定位杆、次定位杆和对角定位杆的上方获取图像。
49.其中，参考图3所示，主标杆通过激光测距仪卡槽件8来安装激光测距仪2，以此来调整激光测距仪在主标杆10的安装位置。
50.本实施例中，激光测距仪卡槽件8设置第一本体，第一本体设置三个第一卡槽，三个第一卡槽位于同一平面，分别处于180
°
、135
°
、90
°
位置，第一本体与主标杆可拆卸连接，
具体通过螺丝将第一本体固定于主标杆上，可旋紧固定。
51.需要解释地是，以主标杆10中心轴线为零点作xy坐标轴，y轴的正方向为90
°
的第一卡槽位，x轴的负方向为180
°
的第一卡槽位，两者之间的角平分线所在方向为135
°
的第一卡槽位。
52.另外，参考图4所示，次标杆15通过激光发射器卡槽件13来安装激光发射器5，以此来调整激光发射器在次标杆15的安装位置。
53.具体地，激光发射器卡槽件包括第二本体，第二本体可拆卸安装于次标杆，第二本体设置两个第二卡槽，两个第二卡槽设于同一平面，分别处于0
°
、-90
°
位置(第二卡槽的方位以次标杆中心为零点作坐标轴，该坐标轴中x轴正方向为0
°
第二卡槽位，y轴负方向为-90
°
第二卡槽位)。
54.其中，第二本体通过紧固件如螺栓或螺丝安装于次标杆。
55.可以理解地是，第一卡槽的尺寸与激光测距仪的尺寸相适配，第二卡槽的尺寸与激光发射器的尺寸相适配。
56.需要说明地是，为保证激光有效距离，应选用较大功率的激光发射器5，激光发射器和激光测距仪均采用现有技术即可。
57.此外，加热部件7设于主标杆10、次标杆15和对角标杆14的顶端；在一些示例中，加热部件7为现有的电加热部件，电加热部件可通过紧固件如螺栓固定于主标杆、次标杆和对角标杆的顶端，电热部件的功率大于等于10w，能在数分钟内加热至50℃以上，用于红外相机拍摄热成像影像时确认样地顶点位置。
58.为了实现空中拍摄，采用无人机或其他的飞行设备搭载红外相机进行拍摄。
59.第一瞄准靶4和第二瞄准靶12均为绘有准星的平面板，第一瞄准靶可反射激光测距仪发射的激光，第一瞄准靶与激光测距仪在135
°
第一卡槽位发射的激光相垂直；第二瞄准靶用于接收激光发射器和激光测距仪发射的激光，第二瞄准靶的延长线与第一瞄准靶的延长线相互垂直。
60.具体地，第一瞄准靶4、第二瞄准靶12各自通过螺栓安装于主标杆或次标杆，主标杆和次标杆上下、左右方向设置多个螺栓孔，这样便于调整第一瞄准靶和第二瞄准靶的位置。
61.参考图3、图4和图5所示，主标杆、次标杆和对角标杆均为具有设定长度的杆件。主标杆、次标杆和对角标杆的底端分别设置尖锐状的即锥形的固定脚11，各杆的底端分别设置多个固定脚11，每根固定脚具有设定的长度，固定脚的底部为尖锐状，各杆中相邻两固定脚之间间隔设定距离设置，固定脚的设置，便于主标杆、次标杆和对角标杆能够快速插入地面。
62.主标杆10、次标杆15和对角标杆14均固定有水平仪，水平仪具体选用气泡水平仪9，水平仪分别固定于各杆的侧部，水平仪的设置保证主标杆、次标杆和对角标杆垂直插入地面。
63.本实施例提供的定位装置，先确定主定位杆的位置，激光测距仪发射激光至第一瞄准靶从而确定次定位杆的位置，再进一步由激光发射器和激光测距仪均发射激光，两束激光交汇在一起，可投射至第二瞄准靶来确定对角定位杆的位置，加热部件加热后，利用外部的红外相机从上方拍摄红外热成像及彩色图像，以确定样方的位置及坐标。
64.上述定位装置，具体使用方法，包括如下内容：
65.首先，将主定位杆固定在待测正方形样方某一顶点上，根据所需设置样方的边长d，得出对角线长度l，
66.以主定位杆为原点，调整激光测距仪卡槽件中第一卡槽135
°
位置对准样方对角线位置，将激光测距仪置于135
°
第一卡槽，利用激光测距仪确定长度l的位置，在l距离处固定次定位杆，令次定位杆第一瞄准靶位置与激光光线垂直，确定样方第二顶点位置即确定次定位杆的位置；
67.将主定位杆上的激光测距仪放置在180
°
(或90
°
)的第一卡槽位，并开启激光，将次定位杆上的激光发射器对应置于0
°
(或-90
°
)第二卡槽位，即此时两束激光互相垂直，两束激光出现交汇点，通过移动对角定位杆，使得第二瞄准靶上出现交汇的激光点时，即可确定矩形样方的第三顶点。
68.调整激光测距仪和激光发射器所在对应卡槽的位置，重复上述步骤，确定第四顶点位置；
69.打开各定位杆顶端发热部件，达到设计温度后，利用搭载红外相机的无人机在森林调查样地上方拍摄一张红外热成像影像及一张彩色图像，从而确定森林调查样方四个顶点的位置及坐标。
70.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。