[发明专利]一种样本区域内植株生长高度的观测装置及观测方法

权利要求书

1.一种样本区域内植株生长高度的观测装置，其特征在于：所述样本区域内植株生长高度的观测装置包括仪器支架、步进电机、激光测距机构、抗干扰部件和水平仪；所述仪器支架包括方形顶架和设置于所述方形顶架下端的四条支腿，在所述方形顶架的下表面设置有左右两个Y轴向导轨，两个所述Y轴向导轨通过两个滑块与一个X轴向支架连接，在所述X轴向支架上设置有一个X轴向导轨；所述激光测距机构包括红外激光测距仪和连接架体，在所述X轴向支架的下端设置有齿条，在所述连接架体上设置有与所述齿条相互啮合的齿轮，所述齿轮由齿轮电机驱动，所述连接架体通过所述齿轮和齿条可滑动的连接于所述X轴向导轨上，所述红外激光测距仪设置于所述连接架体的下端。

2.根据权利要求1所述的一种样本区域内植株生长高度的观测装置，其特征在于：所述步进电机设置于所述方形顶架上，所述两个Y轴向导轨与丝杠连接，所述丝杠由所述步进电机驱动，所述丝杠由丝杆和丝母组成，所述丝母与所述X轴向支架连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种样本区域内植株生长高度的观测装置，其特征在于：所述抗干扰部件为电动挡风遮阳卷帘，所述电动挡风遮阳卷帘设置于所述方形顶架的前后两侧和左右两侧。

4.根据权利要求1或2所述的一种样本区域内植株生长高度的观测装置，其特征在于：在所述方形顶架的顶部设置有一个水平仪。

5.根据权利要求1或2所述的一种样本区域内植株生长高度的观测装置，其特征在于：在每条所述支腿的底部均设置有一个高度调节底脚。

6.一种采用样本区域内植株生长高度的观测装置监测植被生长情况的观测方法，其特征在于：所述观测方法具体包括如下步骤：

(1)选择需要进行采样的样本区域，通过水平仪调整仪器支架水平，将仪器置于样本区域上方；

(2)设置测量精度，每隔一定距离进行一次测量，通过对步进电机发送不同的指令实现；

(3)发送监测指令后，将电动挡风遮阳卷帘放下，以消除风力对植株高度的影响，然后利用红外激光测距仪按照事先设置好的测量精度进行连续测量，并将测量结果通过数据传输装置传回电脑；

(4)配套软件依据测量精度以及不同监测点的高度值，直接生成带有平面位置标记的可视化的三维高度图像，直观的表现出监测样本区域内植物的生长情况。

7.根据权利要求6所述的采用样本区域内植株生长高度的观测装置监测植被生长情况的观测方法，其特征在于：所述观测方法的具体观测流程为：

第一步：发出释放卷帘指令，抗干扰部件电动挡风遮阳卷帘启动，放下电动挡风遮阳卷帘准备进行测量；

第二步：发出行动指令，步进电机控制系统接收指令，激光测距机构按照一定的长度单位进行运动，红外激光测距仪在平面上沿Z型路线行动；

第三步：发出测距指令，接收移动信息测算位置信息，红外激光测距仪按照指令以一定的频率进行测量，在与步进电机的配合下，在平面上的特定间距进行测距，并记录序号；

第四步：数据传输装置将单片机取得的测距序号及结果，通过通信模块传输至服务器或电脑，通过相应配套软件的运算，依据数据总数及序号计算出平面坐标值，将高度值与平面坐标值进行匹配，生成一组立体坐标(a1，b1，c1)；

第五步：发送处理结果的序号及位置坐标信息，配套软件接收到数据后自动生成可视化的三维图像。