一种林权调查手簿及森林测量方法

摘要

本发明公开了一种林权调查手簿，包括：本体；GNSS接收机，所述GNSS接收机设置在本体上；控制器，所述控制器设置在本体上，控制器与GNSS接收机电连接；转动机构，所述转动机构连接在本体上，转动机构转轴竖直向上；激光雷达，所述激光雷达与控制器电连接，激光雷达固定连接在转动机构侧部，激光雷达激光发射方向与转轴垂直；按钮，所述按钮与控制器电连接，按钮设置在本体上。以解决现有技术存在森林范围测量不准确，受人为因素影响较大的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及一种林权调查手簿及森林测量方法，属于林权调查技术领域。

背景技术

林权调查中经常需要对森林范围和位置进行测量，现有的测量方法通过手持带GNSS的手簿绕森林边缘一圈的方式测量，这种测量方式受人为因素影响较大，在实际测量中测量人员不可能时时刻刻都保证自己处于森林边缘，如果测量人员走到森林里面进行测量，会使得检测到的森林范围小于实际森林范围，而如果测量人员走到森林之外进行测量，会使得检测到的森林范围大于实际森林范围。因此，现有技术存在森林范围测量不准确，受人为因素影响较大的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种林权调查手簿及森林测量方法，以克服现有技术的不足。

本发明的技术方案是：一种林权调查手簿，包括：

本体；

GNSS接收机，所述GNSS接收机设置在本体上；

控制器，所述控制器设置在本体上，控制器与GNSS接收机电连接；

转动机构，所述转动机构连接在本体上，转动机构转轴竖直向上；

激光雷达，所述激光雷达与控制器电连接，激光雷达固定连接在转动机构侧部，激光雷达激光发射方向与转轴垂直；

按钮，所述按钮与控制器电连接，按钮设置在本体上。

进一步地，还包括：

转轴，所述转动机构通过转轴转动连接在本体上，转轴重心位于转轴两侧中远离激光雷达的一侧。

进一步地，还包括：

安装槽，所述安装槽设置在本体上，安装槽与转轴长度相匹配，转轴固定连接在安装槽内，转轴与安装槽长度方向垂直，转动机构与安装槽长度方向平行。

进一步地，还包括：

扬声器，所述扬声器与控制器电连接，所述扬声器设置在本体上。

进一步地，还包括：

摄像头，所述摄像头与控制器电连接，摄像头设置在本体上。

进一步地，还包括：

显示器，所述显示器设置在本体上，显示器与控制器电连接。

一种权利要求4所述林权调查手簿的森林测量方法，所述方法包括以下步骤：

S01、将手簿移动到森林边缘；

S02、按下按钮，控制器打开转动机构，使激光雷达绕转动机构转轴旋转，旋转机构旋转速度大于2r/s；

S03、激光雷达检测旋转一周的遮挡物，对相邻的遮挡物进行连线，并对首尾遮挡物进行连线形成第一闭合圈，控制器判断手簿是否在第一闭合圈内，如果手簿在第一闭合圈内，或此点处的第一闭合圈所在位置与上一个有效点处的第一闭合圈所在位置位于手簿不同侧，则此点数据无效，如果手簿不在第一闭合圈内，且此点处的第一闭合圈所在位置与上一个有效点处的第一闭合圈所在位置位于手簿同一侧，则此点数据有效，读取GNSS接收机测量数据获取当前手簿定位坐标；

S04、移动手簿往下一个点，读取GNSS接收机测量数据获取当前手簿定位坐标，如果当前手簿定位坐标与上一个有效手簿定位坐标距离小于L，则跳转到步骤S03，如果当前手簿定位坐标与上一个有效手簿定位坐标距离大于L，控制器控制扬声器发出警报直到当前手簿定位坐标与上一个有效手簿定位坐标距离小于L，跳转到步骤S03；

S05、继续移动手簿直到当前手簿定位坐标与第一个有效点的手簿定位坐标间距小于d，停止测量；

S06、在地图上将所有相邻的有效点进行连线，并对第一个有效点和最后一个有效点进行连线形成第二闭合圈。

进一步地，所述步骤S03中激光雷达的检测半径小于10m大于0.5m。

进一步地，所述L小于100m。

进一步地，所述d小于10m。

本发明的有益效果是：

1）本发明通过转动机构带动激光雷达旋转，使机构雷达监测手簿四周的遮挡物，利用手簿四周遮挡物判断手簿是否处于森林边缘，从而确保GNSS接收机测量到的坐标都是有效坐标，自动过滤无效点，即可使手簿测量到的森林范围更加准确，降低了人为因素影响；

2）本发明提供将本体转动连接在转轴上，使转轴重心位于转轴两侧中远离激光雷达的一侧，从而使转轴在重力作用下始终处于竖直状态，确保激光雷达扫查的点都处于同一个水平面，提升检测精度；

3）本发明提供将转轴固定连接在安装槽内，使得转轴两侧有遮挡，避免外界触碰导致转动机构位置变换；

4）本发明通过扬声器对超出测量步长的测量点进行预警，确保测量步长小于设置值，确保测量精度；

5）本发明通过摄像头，可在测量过程中，拍摄树木病虫害照片，并对病虫害进行识别等；

6）本发明通过显示器显示测量结果，使得测量结果可直观显示在显示器上；

7）本发明通过移动手簿使用GNSS接收器测量森林边缘的采样点，然后通过转动机构带动激光雷达旋转，使机构雷达监测手簿四周的遮挡物，利用手簿四周遮挡物判断手簿是否处于森林边缘，从而确保GNSS接收机测量到的坐标都是有效坐标，自动过滤无效点，即可使手簿测量到的森林范围更加准确，降低了人为因素影响；

8）本发明通过判断手簿当前位置的第一闭合圈所在位置与上一个有效点处的第一闭合圈所在位置位于手簿同一侧，确保手簿移动方向要么位顺时针，要么为逆时针，避免在测量中移动方向变化带来的无效点，提升了测量精度，减小了人为误差；

9）本发明通过使激光雷达的检测半径小于10m大于0.5m，过滤掉远处非树木的杂物反射信号影响，同时也过滤掉操作者自身反射信号影响；

10）本发明通过设置L小于100m，使得森林调查的精度足够高；

11）本发明提供设置d小于10m使得在保证测量精度足够高的同时，还使得森林调查结束条件足够宽以便于触发。

附图说明

图1为本发明实施例的立体视图；

图2为本发明实施例的前视图；

图3为本发明实施例的右视图；

图4为图3中A-A剖面线处的剖视图；

图5为本发明实施例的电路连接框图；

图6为本发明实施例的方法流程图。

具体实施方式

本发明实施例中的技术方案，总体思路如下：

通过激光雷达3旋转检测手簿周围树木的反射，确定手簿所处位置是否处于树林边缘，然后移动手簿绕树林边缘移动，实现对林区范围的调查。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：参考图1至图6，通过一种林权调查手簿，包括：本体1；GNSS接收机10，所述GNSS接收机10设置在本体1上；控制器9，所述控制器9设置在本体1上，控制器9与GNSS接收机10导线连接，控制器9采用PLC、arduino或树莓派登带外围电路的控制组件；转动机构2，所述转动机构2连接在本体1上，转动机构2转轴4竖直向上，转动机构2采用电机固定在杆状物上实现，将激光雷达3安装在电机转轴4上；激光雷达3，所述激光雷达3与控制器9导线连接，激光雷达3螺栓连接在转动机构2侧部，激光雷达3激光发射方向与转轴4垂直；按钮7，所述按钮7与控制器9导线连接，按钮7设置在本体1上。

转动机构2通过转轴4转动连接在本体1上，转轴4重心位于转轴4两侧中远离激光雷达3的一侧。

安装槽101设置在本体1上，安装槽101与转轴4长度相匹配，转轴4螺栓连接或焊接连接在安装槽101内，转轴4与安装槽101长度方向垂直，转动机构2与安装槽101长度方向平行。

扬声器6与控制器9导线连接，所述扬声器6设置在本体1上。

进一步地，还包括：摄像头5，所述摄像头5与控制器9导线连接，摄像头5设置在本体1上。

显示器8设置在本体1上，显示器8与控制器9导线连接。

一种权利要求4所述林权调查手簿的森林测量方法，所述方法包括以下步骤：

S01、将手簿移动到森林边缘；

S02、按下按钮7，控制器9打开转动机构2，使激光雷达3绕转动机构2转轴4旋转，旋转机构旋转速度大于2r/s；

S03、激光雷达3检测旋转一周的遮挡物，对相邻的遮挡物进行连线，并对首尾遮挡物进行连线形成第一闭合圈，控制器9判断手簿是否在第一闭合圈内，如果手簿在第一闭合圈内，或此点处的第一闭合圈所在位置与上一个有效点处的第一闭合圈所在位置位于手簿不同侧，则此点数据无效，如果手簿不在第一闭合圈内，且此点处的第一闭合圈所在位置与上一个有效点处的第一闭合圈所在位置位于手簿同一侧，则此点数据有效，读取GNSS接收机10测量数据获取当前手簿定位坐标；

S04、移动手簿往下一个点，读取GNSS接收机10测量数据获取当前手簿定位坐标，如果当前手簿定位坐标与上一个有效手簿定位坐标距离小于L，则跳转到步骤S03，如果当前手簿定位坐标与上一个有效手簿定位坐标距离大于L，控制器9控制扬声器6发出警报直到当前手簿定位坐标与上一个有效手簿定位坐标距离小于L，跳转到步骤S03；

S05、继续移动手簿直到当前手簿定位坐标与第一个有效点的手簿定位坐标间距小于d，停止测量；

S06、在地图上将所有相邻的有效点进行连线，并对第一个有效点和最后一个有效点进行连线形成第二闭合圈。

所述步骤S03中激光雷达3的检测半径小于10m大于0.5m。

L小于100m。

d小于10m。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。