[实用新型]基于GPS和激光技术的三维地形测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种地形测量装置，尤其是一种基于GPS和激光技术的三维地形测量装置。

背景技术

当前我国土地资源状况不容乐观，特别是耕地资源。一方面是经济发展、城市扩展占用大量的耕地，另一方面是各种自然灾害和工业污染造成大量的耕地损失。我们正面临着生活与建设、保护与发展的矛盾冲突。要维持动态平衡，必须实行开源与节流并举，因而各种措施已经实施或即将采用，土地整理是其中的一个重要措施。农用地整理中一方面要开源，另一方面要通过一系列措施提高土地利用率，实现土地的再开发来达到节流的目的。

土地开发整理活动本身是一个复杂的系统工程，客观上需要多种工程技术手段的支持。国家投资土地开发整理项目运作已有几年时间，实践证明，还缺少一套系统的技术方法手段的支持，由此所带来的问题已越来越突显出来。当前土地开发整理中存在的技术上的问题，已形成影响土地开发整理事业进一步发展的瓶颈，迫切需要解决。目前主要存在以下几个问题：一是土地平整土方量计算不规范，难以核实；二是现有三维地形信息测量设备存在效率低、价格高，不利于全面推广等问题。

为获取土地整理项目区较高精度的三维地形信息，从而进一步计算工程土方量、编制项目规划方案，常用的三维地形测量设备，如经纬仪、全站仪等，工作效率较低；低精度的GPS(Global Position System全球定位系统)接收机测量待测点的平面坐标时精度能够满足要求，但测量高程坐标时误差太大；高精度的GPS接收机成本又非常高，因此研制开发一套高效率、低成本的农用地整理三维地形测量装置，此装置采用低成本的GPS接收机来测量待测点的平面坐标，采用激光装置测量高程坐标，为农用地整理中的土方量计算提供快速有效地形信息。

实用新型内容

(一)要解决的技术问题

本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种农用地整理的高效率、低成本的基于GPS和激光技术的三维地形测量装置。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

本实用新型所述的基于GPS和激光技术的三维地形测量装置，包括测量杆、安装在测量杆上的用于测量待测点的平面坐标的GPS接收机和GPS天线，其中还包括用于测量待测点的相对高程数据的激光接收器和激光发射器，以及用于采集、处理数据的数据采集器。

所述数据采集器包括一微处理器，用于系统的初始化、数据处理和对整个系统的监控；

键盘，用于输入高程数据，即测量杆的读数；

GPS接收电路，用于接收GPS数据；

串行接口电路，与微处理器相连接，经过转换电路后与GPS接收电路的串口相连接；

电源，与微处理器、GPS接收电路、存储设备、显示模块、串行接口电路、电压转换电路和串行接口电路相连接，为系统中各部分电路与模块提供稳定的工作电压。

优选地，所述数据采集器还包括一显示模块，该模块通过并行接口电路，与微处理器相连接，用于实时显示采集的GPS信息和输入的相对高程信息。

更优选地，所述数据采集器还包括一存储设备，与微处理器相连接，用于存储测量点GPS数据和相对高程数据。

所述存储模块是U盘文件读写模块。

所述激光接收器固定在测量杆上，所述激光发射器通过三脚架设置在高程已知点上。

所述测量杆是升降杆。

所述测量杆上安装有升降机构，所述GPS接收机安装在该升降机构上。

(三)有益效果

本实用新型所述的基于GPS和激光技术的三维地形测量装置的优点和积极效果是：本实用新型中，测量待测点A点的三维坐标时，首先将GPS接收机和激光接收器固定在测量杆上，并将测量杆放置在A点，将激光发射器固定在三角架上后放置在B点，B点的高程是已知的，通过调节测量杆的高度来接收激光信号，再根据测量杆的读数便可计算A点的相对高程；A点的平面坐标由GPS接收机提供；使用数据采集器将A点的三维坐标进行存储和显示；通过这种GPS与激光相结合的方法来测量地表三维数据。也就是，使用GPS接收机获取测量点的平面坐标信息，使用激光设备获取测量点的相对高程信息，并且能够实时显示采集的数据，便于用户实时了解自身所处位置，还可以将采集的数据存储在大容量的存储设备中，供用户对数据进行后续分析、处理使用。所以本实用新型仅使用精度较低的GPS接收机即可，因此具有成本低，效率高的特点。

附图说明

图1为本实用新型的基于GPS和激光技术的三维地形测量装置的最佳实施例的结构示意图；