[发明专利]一种便携式地形测量仪

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量工具，尤其适用于野外山地复杂坡面地形的快速测量。

背景技术

地形测量是工程勘探、土地整理、土壤侵蚀防治等领域测定的基本指标之一。目前，在地形测量领域常用的地形观测技术主要分为两类：一类是非接触式测量技术；另一类是接触式测量技术。

非接触式测量技术主要包括激光测距技术、近景摄影测量技术、超声波测距技术等，这类技术的测量装置结构复杂，一般包括信号发射装置、信号接收装置、数字信号处理系统、供电系统等部分，每个部分又由一系列组件构成。这些测量技术具有非接触测量、效率高、测量精度高等特点，但也存在设备成本高(硬件设备往往需几十万或上百万)、易受植被等地被物的干扰、难以检校、维护困难、设备体积大携带不便等问题。

接触式测量技术主要有全站仪加标杆、水平仪加米尺等单点接触式测量方法。全站仪由标杆、电源部分、测角系统、测距系统、数据处理部分、通讯接口、显示屏、键盘等组成。全站仪测量地形具有精度高、不受植被等地被物的干扰、体积小重量轻、稳定性高等特点。但是全站仪的操作具有一定的难度，需要具有一定专业技术的人员操作，测量过程一般需要两个人，人工成本较高，对于曲率变化频繁的山地适宜性较差。水平仪加米尺是野外常用的便携式地形测量工具，操作简便，但是需要两个人配合测量，一个人控制水平仪，另一个人用米尺测量垂直高度，两人配合的密切程度决定了测量的精度。

目前，追求高精度、超高精度是地形测量研究领域发展的一个重要方向，然而，适应于地形起伏大的复杂山地地形测量装置一直被忽视。在山地研究中，由于耕作、降雨等人为和自然因素的影响，坡面连绵起伏，坑包交错，快速准确地测量坡度、曲率等地形因子一直缺乏合适的测量工具。因此，发明一种可对连续起伏山地地形进行高效准确、线状接触定量观测和简易经济的地形测量仪已成为山地定量化研究的关键技术。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种线状接触、高效准确、容易检校和简单经济的适用于各种复杂山地地形的便携式地形测量仪。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种便携式地形测量仪由坡度测量仪、支架、顺坡标杆、水平仪、加长标杆、铅坠组成，坡度测量仪连接在支架上，支架固定在顺坡标杆上，支架与顺坡标杆成90°，顺坡标杆中央设置有水平仪，加长标杆通过螺母连接在顺坡标杆上。

上述坡度测量仪由铅坠固定架、坡度仪壳体、坡度显示盘、调平螺丝、指针、转轴、水平指示计、凸透镜表罩、表罩掐丝、凹槽、底座、卡槽构成，铅坠固定架固定在坡度仪壳体上部，坡度仪壳体的中心设置有一个转轴，坡度显示盘固定在转轴上，指针安装在转轴上，可在转轴上作顺时针或逆时针转动，水平指示计固定在指针下部中间位置，水平指示计与指针相互垂直，水平指示计两侧布有调平螺丝，用于坡度的调零，利用表罩掐丝将凸透镜表罩罩在坡度仪壳体正面，凸透镜表罩的作用一是防止灰尘等杂物进入坡度仪壳体内，二是放大指针在坡度显示盘上的位置，方便于读数，坡度仪壳体上有一凹槽，用于表罩掐丝的拆装，坡度仪壳体固定在底座上，底座上有一卡槽。

上述支架、顺坡标杆和加长标杆的截面均为正方形，采用壁厚为0.5～1mm的铝合金等轻质材料制作，使地形测量仪重量较轻，便于携带和野外操作。

上述支架长度为30～40cm，设置支架的目的是便于读数，坡度测量仪如果直接放置在顺坡标杆上，由于坡度显示盘上的数字较小，在距离较大时，操作人员很难准确读数。

上述顺坡标杆上的刻度为0～100cm，加长标杆上的刻度为0～100cm，顺坡标杆和加长标杆上侧刻度为坡度(°)，下侧刻度为长度(cm)。

上述顺坡标杆一侧利用销固定有螺孔，加长标杆一侧利用销固定有螺母，顺坡标杆与加长标杆利用螺母连接在一起。

上述坡度测量仪上的底座两侧有凸起，可以方便的插入支架上，并利用底座上的卡槽确定底座在支架上的位置。

上述坡度测量仪上的指针从转轴处分开其前后两段长度不同，从转轴到指针尖部的长度小于转轴到指针尾部的长度，指针尾部为正方形结构，再加上指针尾部固定的水平指示计和调平螺丝，指针尾部一侧的重量显著大于指针尖部一侧，这样的结构有利于指针的快速稳定，可提高测量速度。

上述坡度测量仪上的坡度显示盘显示的度数范围为0～180°，顺时针方向和逆时针方向均为0～180°。

上述坡度测量仪上的调平螺丝可在水平指示计上作水平运动，通过水平指示计两侧的调平螺丝来调零，水平指示剂具有检校功能，在每次测量时，都可以对测量进行校准，从而提高地形测量精度。