[发明专利]便携式地形剖面精准测量装置及方法

权利要求书

1.一种便携式地形剖面精准测量装置，包括控制模块、通信模块（14）和蜂鸣器（16），其特征在于还包括支架（1），该支架（1）顶部为一平台，平台下方由支撑腿支撑；平台中央的下方垂直安装一刚性吊杆（2），吊杆（2）的底端装有一球形转轴（3），球形转轴（3）的下方吊挂定位测量模块，定位测量模块由GNSS接收机（4）、刚性连接杆（5）、陀螺仪（6）、重锤（7）和激光测距仪（8）组成；其中，GNSS接收机（4）的正上方设有一用于连接球形转轴（3）的球形卡槽，正下方与刚性连接杆（5）相连，刚性连接杆（5）的下端连接重锤（7），重锤（7）的上方安装有陀螺仪（6）、底部正中装有激光测距仪（8）；整个定位测量模块通过GNSS接收机（4）正上方的球形卡槽与球形转轴（3）连接，且定位测量模块可绕球形转轴（3）转动；平台上表面的中央垂直安装刚性提杆（10）。

2.如权利要求1所述的一种便携式地形剖面精准测量装置，其特征在于所述平台由十字架及其外圆框组成；所述刚性吊杆（2）安装于十字架交叉点的正下方；所述刚性提杆（10）安装于十字架交叉点的正上方。

3.如权利要求1或2所述的一种便携式地形剖面精准测量装置，其特征在于所述刚性提杆（10）的顶端设有水平提把，提把上集成安装控制模块、通信模块（14）和蜂鸣器（16）；GNSS接收机（4）的天线（9）安装在支架（1）的上方。

4.如权利要求1或2所述的一种便携式地形剖面精准测量装置，其特征在于所述重锤（7）的内部设有电池仓，该电池仓内部装有为包括GNSS接收机（4）和激光测距仪（8）在内的设备进行供电的电池组。

5.如权利要求1或2所述的一种便携式地形剖面精准测量装置，其特征在于所述GNSS接收机（4）正上方的球形卡槽与球形转轴（3）之间设有阻尼装置，便于将便携式地形剖面精准测量装置放置于某一测量点后，所述定位测量模块能够快速达到稳定状态。

6.如权利要求1或2所述的一种便携式地形剖面精准测量装置，其特征在于所述控制模块包括控制按钮（11）、状态显示器（12）、单片机（13）和数据存储模块（15）。

7.利用权利要求1所述的装置进行地形精准测量的方法，其特征在于包括以下步骤：

1）架设基准站并检查设备的运行情况；

2）装置开机，使便携式地形剖面精准测量装置处于工作状态，并将其与手簿连接，新建工程文件并设置好参数后即可开始测量工作；

3）手提刚性提杆（10）将所述装置放置于待测点，点击测量按钮，在重力作用下，由GNSS接收机（4）、刚性连接杆（5）、陀螺仪（6）、重锤（7）和激光测距仪（8）组成的定位测量模块快速达到竖直；

4）当陀螺仪（6）监测到定位测量模块稳定后，通过GNSS接收机（4）和激光测距仪（8）分别对GNSS接收机（4）的空间位置信息和激光测距仪（8）距离地面的垂直距离进行测量，并进行存储，存储的信息包括GNSS接收机（4）测得的经度数据x、纬度数据y和高程数据z，激光测距仪（8）测得其距离地面的垂直距离z′；

5）该点位的测量和数据记录工作完成后，将装置移动至下一测量点，重复步骤（3）、（4），直至完成所有预设站位的测量工作。

8.如权利要求7所述的测量方法，其特征在于所述步骤5）中，该点位的测量和数据记录工作完成后，蜂鸣器（16）自动发声，表示该点位的测量工作结束。

9.如权利要求7所述的测量方法，其特征在于所述步骤4）中还包括计算该点位地形实际高程的步骤：

实际地形高程h为GNSS接收机（4）测得的高程z减去激光测距仪（8）测得的高程z′后再减去激光测距仪（8）与GNSS接收机（4）之间的高度差h′，

即该点的实际地形高程h= z - z′- h′。