[发明专利]一种高精度地形测量系统

说明书

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，尤其涉及一种高精度地形测量系统。

背景技术

河工模型是用于研究河流由于水流、泥沙、边界等条件改变而引起河床的地形变化的模型。模型通过相似性原理将天然河流按一定比例缩小制作而成，在试验过程中，地形参数在研究河床冲刷及淤积问题中的重要参数，用于表达河床的冲淤变形和河势演变。因此，河道冲淤变化是动床河工模型试验的主要内容，实验要求地形量测仪器能够快速、准确地完成模型地形的测量。测量地形的仪器在使用方便的基础上，应尽可能提高模型测量的精度和效率。

激光测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定(又称激光测距)的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。激光测距仪由于激光的单色性好、方向性强等特点，加上电子线路半导体化集成化，与光电测距仪相比，不仅可以日夜作业、而且能提高测距精度，显著减少重量和功耗。激光测距仪精度可达到1mm，适合各种高精度测量用途。

传统的测量方法为测针或钢尺测量法，以及采用经纬仪和水准仪的地形测量方法。随着激光技术、超声波技术、光学技术、计算机技术以及图像处理技术等先进技术的发展，又逐渐发展了光电反射式地形仪、电阻式地形仪、跟踪地形仪、超声地形仪、激光扫描仪等仪器以及近景摄影测量等新技术测量方法。河工模型地形测量技术也从单一的人工测量向自动测量、从接触式测量向非接触式测量、从单点向多点测量发展。

但是，传统的测量方法为接触式测量，受人为误差影响，测量效率低，需停水后测量。

另外，上述新技术测量方法相较传统的测量方法在精度测量精度或可靠性上有一定的提升，但是，受到计算机采集缺点的限制，普遍存在测量成果需将电流信号转换成数字信号的影响，对水体含沙、电路中的电流波动和外界因素(如温度、湿度)等因素的影响大，且造价高，安装调试麻烦，维护保养需专业人员操作，搬运移动不方便。

发明内容

本发明的目的是提供一种高精度地形测量系统，提高了测量效率与测量精度，且成本较低。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种高精度地形测量系统，该系统包括：测量轨道、水平测桥、测架、卷尺以及激光测距仪；

其中，所述测量轨道设置在河工模型的两侧，设置方向与河道走向一致；所述水平测桥架设在所述测量轨道上；所述水平测桥的一个侧面上设有卷尺，所述水平测桥上还设有测架，该测架上固定设置一激光测距仪。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，该系统结合了传统测针、钢尺测量设备简便易用的优点和激光测量技术快捷、数字化的优点；具体来说，相对传统的测针测量，由于采用的是非接触式测量，对模型地形不会产生扰动与破坏，防止测量中测针破坏床面地形，有效避免了人为操作问题(如测针插入泥面过深或未接触到泥面)等因素带来的测量误差，仪器采用数字显示屏直接输出距离，大大提高了地形参数的读取效率，避免人员因素带来的读数错误，提高了模型试验地形参数的测量工作效率和精度，节约了人工成本；相对新技术测量方法而言，具有成本低廉、使用方便、结构轻巧、受外界因素干扰小、维护保养便利等优点，而且激光发射的测量点是可视的，测量方式直观可信，不会漏测河工模型中地形变化剧烈的部位(如河滩与河槽的分界点)。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的一种高精度地形测量系统的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种测架基座的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种激光测距仪固定与限位部件的示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例

图1为本发明实施例提供的一种高精度地形测量系统的示意图。如图1所示，该系统主要包括：

测量轨道11、水平测桥12、测架13、卷尺14以及激光测距仪15；