[发明专利]地表粗糙度参数测量装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及测绘技术，尤其涉及一种地表粗糙度参数测量装置及方法。

背景技术

地表粗糙度具体通过地表均方根高度和相关长度两个参数来表征，这两个参数是通过对地表一系列离散点的高度的测量值(即地表粗糙度参数)进行数学计算后得到的两个参数。

现有技术中测量地表粗糙度参数的装置有激光剖面仪和探针仪。激光剖面仪是在一固定支架顶端的水平板上安装激光头，测量时先将支架上的水平板调平，再利用激光头垂直向下观测水平板到地面的距离，将得到的值经换算后得到地表粗糙度参数；探针仪包括支架体和细杆状的探针，支架体的两端为用于放置到地面上的支架，两支架通过水平横梁固定连接在一起，且水平横梁上开设有多个间距固定的预留孔(通常为90～120个)，在使用时，先将支架体在待测地点放稳，再将探针逐个插入到预留孔中，再用相机拍下照片，以进一步从照片中提取地表粗糙度信息。

现有技术中的地表粗糙度参数测量装置具有如下缺陷：激光剖面仪价格昂贵且在使用时安装过程费时费力，严重影响测量效率；另一方面，当地表有少量植被覆盖时，激光头发射的光束会直接被这些植被反射回，导致测定值并非到地表的距离，误差较大。相对激光剖面仪，探针仪价格较便宜，且不会因待测地表上覆盖的少量植被而影响测量值的精度，但是，在测量时需要将探针一个个的插入预留孔中，这一安装操作十分耗时，严重影响了测量效率，另外，现有技术中的探针仪的两个支架要求与支架直接接触的地面为水平，否则，难以保证水平横梁的水平度，从而也影响了测得的地表粗糙度参数值的精度。

发明内容

为克服现有技术的上述缺陷，本发明是提供一种地表粗糙度参数测量装置，包括：两沿垂向设置的柱状的支架；在两个所述支架之间分别固定连接有水平的上横杆和下横杆，所述上横杆和下横杆上分别对应开设有多个上通孔和下通孔，多个探针分别垂直穿设于所述上横杆上的上通孔和所述下横杆上对应的下通孔中；所述探针与所述上通孔及所述探针与所述下通孔之间为间隙配合；所述探针的顶端设置有用于防止所述探针由所述上通孔中滑脱的止挡头，所述探针的底端设置有用于与地表相接触的抵顶部，且所述抵顶部的横截面积大于所述下通孔。

本发明的另一个方面是提供一种利用上述的地表粗糙度参数测量装置的地表粗糙度参数测量方法，包括：

将支架垂直置于待测的地表处，将所述支架的底端压入地表的表面并保证上横杆和下横杆处于水平位置，使探针的底端的抵顶部分别与地表接触；

将一与探针的顶端的止挡头的颜色成对比色的平板置于所述探针及支架的后方作为背景平面；

在所述探针的正前方拍摄在所述背景平面下的探针照片。

本发明提供的地表粗糙度参数测量装置，在使用时无需再逐一将探针插入，简化了安装操作，提高了测量效率，且结构简单、成本低廉；另外，本地表粗糙度参数测量装置能够适应地表覆盖植被的地点，以及与支架接触的地面不够水平的地点的测量，且能保证良好的测量精度。

本发明提供的地表粗糙度参数测量方法，可以在覆盖植被的地表或是很难找到用于放置现有技术中的仪器支架的水平地面，方便、快速地采集地表粗糙度参数，提高了测量效率，保证了测量精度。

附图说明

图1为本发明地表粗糙度参数测量装置实施例的主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1中的上横杆或下横杆的俯视图

图4为图1中的探针的结构示意图。

1-支架；        12-上横杆；     13-下横杆；

121-上通孔；    131-下通孔；    2-探针；

21-止挡头；         22-抵顶部；    14-水平顶板；

3-三水泡水平尺；    31-水泡；      141-紧固螺钉；

10-支架基板；       15-凸起标志点。

具体实施方式

本实施例提供一种地表粗糙度参数测量装置，请参照图1、图2和图4，包括：两沿垂向设置的柱状的支架1，支架的底端的侧面为楔形面；在两个支架1之间分别固定连接有水平的上横杆12和下横杆13，上横杆12和下横杆13上分别对应开设有多个上通孔121和下通孔131，多个探针2分别垂直穿设于上横杆12上的上通孔121和下横杆13上对应的下通孔131中；探针2与上通孔121及探针2与下通孔131之间为间隙配合；探针2的顶端设置有用于防止探针由上通孔中滑脱的止挡头21，探针的底端设置有用于与地表相接触的抵顶部22，且抵顶部22的横截面积大于下通孔。