一种应用于获取地基激光雷达配准点坐标的装置的制作方法

本发明属于激光雷达测量装置的技术领域，具体涉及一种应用于获取地基激光雷达配准点坐标的装置。

背景技术：

森林在人类生存、社会发展中不仅能够提供物质资源，而且在维持生态文明建设中具有重要作用。近年来生态环境破坏严重，树木的生态效应逐渐凸显，受到越来越多的学者的关注。激光雷达lidar(lightdetectionandranging)技术是近20年来迅速发展的主动遥感技术。与被动光学遥感工作机制不同，lidar能够有效探测森林植被的空间结构和地形，在森林参数的定量测量和反演上取得了成功的应用，特别是对森林的垂直结构的探测能力，具有传统光学遥感数据难以比拟的优势。地基激光雷达tls(terrestriallaserscanning)具有探测森林内部三维场景的能力，可以提供一种快速、无破坏、全自动的方式来获取森林调查因子，如树干位置、胸径、树高、树冠尺寸等。tls还能获取精细的林冠下层垂直结构。除此之外地基激光雷达在植被覆盖，建筑物三维仿真建模等方向也有着重要的作用。

经过实践和研究表明：在使用地基激光雷达来对森林参数反演及三维建模的过程中，还是存在一些问题。在森林进行野外作业时，其现场能够提供的相关数据往往不足以支持野外作业的条件，在利用地基雷达进行作业时，在森林以及其他较为复杂的环境中，难以实现定向以及配准的相关问题，这就给作业带来了很大的局限性，在一定程度上制约了其测量的进度及成果的精度。

在实际作业中一般使用人工标志作为像控点，常规的是采用黑白相见的平面作为人工标志，在获取靶心坐标时，通常采用的是全站仪直接测量和测角前方交会法。但是在实际的过程中存在较大的问题：

在对没有棱镜的标靶进行测量时，精度往往很低，而且受天气和环境的影响因素较大，而且此种方法的测量距离有限，难以满足实际应用时的需求。而测角前方交会的方法在此种环境中就显得更加不合适，使用此种方法需要在两个已知的控制点上进行设站，而且还需要良好的通视条件，所以这种方法同样难以满足实际作业中的需求。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种应用于获取地基激光雷达配准点坐标的装置，以解决或改善上述的问题。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种应用于获取地基激光雷达配准点坐标的装置，其包括置顶棱镜、反射球、基座和脚架；脚架顶部固定基座，基座顶部与反射球连接，置顶棱镜固定于反射球顶部；

反射球内、沿竖直方向容置一钢管，钢管的上下两端分别延伸至反射球外部；钢管下端为凹槽，凹槽内开设有内螺纹，钢管上端为圆柱状的凸起，凸起上开设有外螺纹；凹槽与基座上的连接柱配合，实现反射球与基座的连接；圆柱状的凸起与置顶棱镜底部螺纹连接，实现置顶棱镜和反射球的固定连接。

优选地，反射球为空心球。

优选地，反射球的材质为铝制或不锈钢材质。

优选地，反射球表面贴有反射标纸。

优选地，置顶棱镜、反射球、基座和脚架的重心均在一条铅垂线上。

优选地，基座的凸台上嵌设水平仪。

本发明提供的应用于获取地基激光雷达配准点坐标的装置，具有以下有益效果：

本发明可辅助地基激光雷达单站测量时进行绝对定位，也可辅助地基激光雷达进行多站配准，本装置所有部分在制作上都较为容易，建造成本低；装置稳定性好，获取的数据精度高，可实现多功能组合作业，基座上不仅能假设反射球，还可以根据实际需求来进行仪器配置，安装简单，实际操作中也较为容易。

附图说明

图1为应用于获取地基激光雷达配准点坐标的装置的结构图。

图2为应用于获取地基激光雷达配准点坐标的装置的反射球结构图。

其中，1、置顶棱镜；2、反射球；3、基座；4、脚架；5、钢管；6、水平仪；7、凸台；8、连接柱；9、凸起；10、凹槽。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

根据本申请的一个实施例，参考图1和图2，本方案的应用于获取地基激光雷达配准点坐标的装置，包括置顶棱镜1、反射球2、基座3和脚架4，脚架4顶部固定基座3，基座3顶部与反射球2连接，置顶棱镜1固定于反射球2顶部。

其中，脚架4起稳定作用以确保作业精度，基座3起固定作用，以保证反射球2和置顶棱镜1的水平以及稳定，反射球2的作用是在地基激光雷达测量时进行聚焦定位，置顶棱镜1在使用全站仪进行测量时可以确定出当前点的空间坐标，以便于在地基激光雷达进行测量时进行单基站定向以及多基站配准。

反射球2内、沿竖直方向容置一钢管5，钢管5的上下两端分别延伸至反射球2外部。

钢管5下端为凹槽10，凹槽10内开设有内螺纹，钢管5上端为圆柱状的凸起9，凸起9上开设有外螺纹。

凹槽10与基座3上的连接柱8螺纹连接，实现反射球2与基座3的连接，圆柱状的凸起9与置顶棱镜1底部螺纹连接，实现置顶棱镜1和反射球2的固定连接。

其中，反射球2为空心球，其材质为铝制或不锈钢材质，反射球2表面贴有反射标纸。

置顶棱镜1、反射球2、基座3和脚架4的重心均在一条铅垂线上。

基座3的凸台7上嵌设水平仪6，水平仪6中的水平气泡可确保基座3的水平，加之外部的对中装置，确保基座3的垂直方向的位置。

本发明的工作原理为：

确定好需要布设像控点的位置后，架设三脚架4，同时安装基座3根据基座3上的水平气泡以及对中装置确保水平以及垂直方向的位置，然后安装反射球2，在反射球2安装完成后检查水平和对中，这时根据实际需求进行微调来重新调平和对中，最后在反射球2上在安装置顶棱镜1，通过螺丝固定好之后，再一次检查水平和对中，并再次对其进行调整，在测量结束过后按照安装步骤进行逆序拆解即可。

本发明可辅助地基激光雷达单站测量时进行绝对定位，也可辅助地基激光雷达进行多站配准，本装置所有部分在制作上都较为容易，建造成本低；装置稳定性好，获取的数据精度高，可实现多功能组合作业，基座3上不仅能假设反射球2，还可以根据实际需求来进行仪器配置，安装简单，实际操作中也较为容易。

虽然结合附图对发明的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。