[发明专利]一种立木位置测量装置及方法

说明书

本发明提出了一种立木位置测量装置及方法，涉及树木位置测量技术领域，该立木位置测量装置包括：基站、移动装置；该基站包括有一支架、四杆件：第一杆件、第二杆件、第三杆件、第四杆件；所述支架具有一节点，四杆件的一端均固定在节点上，另一端均设置有第一UWB通信模块；第一杆件、第二杆件、第三杆件位于同一水平面内且互成120°角；第四杆件垂直于水平面设置；移动装置内集成有可与第一UWB通信模块进行通信的第二UWB通信模块；第二UWB通信模块与第一UWB通信模块之间进行通信，以测量移动装置与基站上各杆件上的第一UWB通信模块之间的距离；移动装置根据测量的距离测算自身位置。本装置在测量树木位置时，快捷高效、使用方便、且成本较低。

技术领域

本发明涉及树木位置测量技术领域，尤其涉及一种立木位置测量装置及方法。

背景技术

树木位置分布对预测森林密度、树木生长竞争有重要的参考依据。然而单树位置通常采用全站仪进行测量，例如，中国专利CN201110164568.3公开了一种基于电子经纬仪和全站仪的森林计测方法。在该专利文献的技术方案中，以电子经纬仪和全站仪为工具采集林分各因子数据，由PDA(Personal Digital Assistant，个人电子助理)进行数据存储和处理，采用电子经纬仪和全站仪从抽样测点直接观测树的坐标。全站仪不仅可以测量方形样地，还可以测量圆形样地和多边形样地，相对于传统的人工皮尺测量，采用全站仪进行测量更为为准确，但全站仪过于笨重，野外携带不便，费时耗力，成本高。此外，目前还有一些新提出或实现了许多新方法，例如地面激光扫描、带有tof相机的手机、近影摄影测量等，它们的核心方法都是基于点云来提取数据，所以它们的设备价格贵，对处理器的计算性能要求高。

因此，目前缺少一种方快捷高效、使用方便、成本较低的立木位置测量方式。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述不足，提出一种立木位置测量装置及方法，在测量树木位置时，快捷高效、使用方便、且成本较低。

该立木位置测量装置包括：

基站；该基站包括有一支架、四杆件：第一杆件、第二杆件、第三杆件、第四杆件；所述支架具有一节点，四杆件的一端均固定在节点上，另一端均设置有第一UWB通信模块；第一杆件、第二杆件、第三杆件位于同一水平面内且互成120°角；第四杆件垂直于水平面设置；所述节点位置设置有电子装置；

移动装置；所述移动装置内集成有可与第一UWB通信模块进行通信的第二UWB通信模块；第二UWB通信模块与第一UWB通信模块之间进行通信，以测量移动装置与基站上各杆件上的第一UWB通信模块之间的距离；所述移动装置根据与基站上各杆件上的第一UWB通信模块之间的距离测算自身位置。

进一步地，所述移动装置内集成有用于存储测量数据的存储模块。

进一步地，所述移动装置上设置有数据传输接口，以便将测量数据上传至上位机中。

进一步地，所述移动装置上设置有用于指示第二UWB通信模块与第一UWB通信模块是否开始通信的指示灯。

进一步地，所述移动装置上还设置有用于交互的显示屏和按键。

进一步地，所述基站的电子装置内还集成有GPS。

进一步地，移动装置与基站上各杆件上的第一UWB通信模块之间的距离Dis的计算式为：Dis＝c×t_p；其中，c为光速，t_p为第二UWB通信模块与第一UWB通信模块之间的单程通信时长。

进一步地，四杆件的长度均为1米；

所述移动装置根据与基站上各杆件上的第一UWB通信模块之间的距离测算自身位置的计算过程如下：