[发明专利]一种目标位置、树高和直径的测量方法及测量系统

权利要求书

1.一种测量方法，用于测量目标位置，当目标是立木时还用于测量树高和直径，目标位置有相对位置、相对坐标和绝对坐标三种表示方法，目标的相对位置用目标距测点的水平距离、目标与测点的相对高差、目标至测点的连线与初始方向的水平夹角表示，初始方向可任意设定，相对位置可转换成相对坐标或绝对坐标，如果目标是立木，则还有树高和指定树高部位的直径两个因子，其特征在于：包括如下步骤，

1）将两个瞄准装置（B和C）分别瞄准目标上的同一点（E），其中一个瞄准装置（B）位于测点（A）正上方，如果目标是立木，则所述两个瞄准装置分别瞄准树基上的同一点（E），所述两个瞄准装置的连线瞄准树稍（F）；所述两个瞄准装置均包含瞄准单元、旋转驱动单元和至少一个角度测量单元；量测测点到其正上方瞄准装置的高（h）；

2）控制系统读取所述两个瞄准装置的瞄准视线与水平面的夹角（α₂和α₃）、所述两个瞄准装置之间的直线距离（a）及其连线与水平面的夹角（α₁）、所述两个瞄准装置连线与初始方向的水平夹角；如果所述两条瞄准视线构成的平面不垂直于水平面，还要读取所述两个瞄准装置连线相对于所述瞄准视线的水平夹角（β₁和β₂）；

3）控制系统根据读取的角度和距离信息计算出目标的相对位置并输出，如果目标是立木则计算出树基的相对位置和树高并输出；

4）当需要测量指定树高部位的直径时，树基上的瞄准点（E）要位于树基边缘，即树基圆弧与瞄准视线的切点，在得到树高和水平距离后，保持测点上瞄准装置的位置不变，竖直方向旋转其中的瞄准单元，控制系统读取该瞄准装置的瞄准视线与水平面的夹角（α₂）并计算和输出所测量部位的高度，若达到所需测量直径的树高部位，则水平旋转该瞄准装置，使其瞄准视线与该树高部位的圆弧相切，量测该瞄准装置的旋转角度（γ₁），继续水平旋转该瞄准装置，使其瞄准视线与该部位另一侧圆弧相切，量测该瞄准装置的旋转角度（γ₂），控制系统计算出该树高部位的立木直径并输出。

2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于：所述测点上的瞄准装置还包含指南针单元，用来确定初始方向与正北方向的夹角，将目标的相对位置转换成相对坐标。

3.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于：所述测点上的瞄准装置还包含指南针单元和卫星定位单元，用来确定初始方向与正北方向的夹角、以及获得测点在通用坐标系中的绝对坐标，将目标的相对位置转换为通用坐标系中的绝对坐标。

4.根据权利要求1、2或3所述的测量方法，其特征在于：所述两个瞄准装置中的瞄准单元是激光发射器或成像设备，当瞄准单元是成像设备时，目标上瞄准点所成的像要在图像正中央。

5.一种测量系统，用于测量目标位置，当目标是立木时还用于测量树高和直径，其特征在于：包括两个包含瞄准单元、旋转驱动单元和竖直角度测量单元的瞄准装置，其中测量时位于测点正上方的瞄准装置还带有包含水平角度测量单元和倾角测量单元的连接器，旋转驱动单元用于驱动瞄准单元水平或竖直方向旋转，所述两个瞄准装置通过一长杆连接在一起；

旋转控制模块，用于控制和驱动旋转驱动单元；

按键模块，用于输入数据及按键信息；

数据处理模块，用于存储输入的数据、接收按键信息及各角度测量单元量测的数据并进行计算，得出目标的位置信息；

显示模块，用于接收数据处理模块的计算结果并将其显示。

6.根据权利要求5所述的测量系统，其特征在于：还包含通信模块，用于数据处理模块与外部设备之间进行数据传输，或用于数据处理模块与瞄准装置之间进行数据传输。

7.根据权利要求5所述的测量系统，其特征在于：所述测量时位于测点正上方的瞄准装置还包含指南针单元，该指南针单元量测的数据传输给数据处理模块以得到目标的相对坐标。