一种用于森林生物量计算的采集设备的制作方法

本实用新型涉及地理信息测绘技术领域，具体涉及一种用于森林生物量计算的采集设备。

背景技术：

测绘地理信息作为自然资源管理的重要组成部分，涉及水利、土地、林业、草场和湿地等诸多领域，对于生态环境的建设和发展有极大的促进和指导作用。其中，森林地理信息的测绘主要包括对森林生物量的估算，生物量是指一个有机体或群落在一定时间内积累的有机质总量。森林生物量包括林木的生物量和林下植被层的生物量，通常以单位面积或单位时间积累的干物质量或能量来表示。森林群落的生物量是森林生态系统生产力最好的指标，是森林生态系统结构优劣和功能高低最直接的表现，是森林生态系统环境质量的综合体现。森林通过吸收大气中的碳来增加生物量，而树干生物量通常占地上生物量的70％以上，所以估算树干生物量对森林碳储量的计算至关重要。目前，森林生物量可通过样地调查进行估算，在样地上测量林木参数，主要包括测量树径和树高，但现有的测量设备普遍存在拆装不易的问题，且同时测量树径和树高需要大量传感器或组件协同作用，结构复杂，维护和维修成本较高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种用于森林生物量计算的采集设备，以解决现有技术中采集测量设备不易拆装、结构复杂的问题，其技术方案如下：一种用于森林生物量计算的采集设备，包括外壳、第一电机组件、第二电机组件、激光测距仪和电源；

所述第一电机组件、激光测距仪和电源均位于所述外壳内部；所述第一电机组件和电源固定在外壳内表面上，所述第二电机组件位于外壳外侧并与外壳连接；所述第一电机组件与激光测距仪连接并控制激光测距仪沿与外壳轴向垂直的方向旋转，所述第二电机组件控制外壳沿外壳轴向旋转；

所述外壳为透明长方体外壳，所述外壳内表面上设置有角刻度线，通过所述角刻度线读出激光测距仪的旋转角度；

所述第二电机组件另一端连接有第一连接组件，所述第一连接组件另一侧与转接杆连接，所述转接杆另一端连接有第二连接组件，所述第二连接组件另一侧连接有支撑架；所述第二连接组件与第一连接组件垂直设置。

优选地，所述电源通过导线与第一电机组件、激光测距仪和第二电机组件连接，且在所述外壳靠近第二电机组件的一侧面上设置有开孔，所述电源通过导线穿过开孔与第二电机组件连接。

优选地，所述角刻度线为半圆形，所述激光测距仪的旋转中心与角刻度线的圆心重合；所述激光测距仪包括一激光出射口，所述激光出射口的旋转范围位于所述角刻度线之内。

优选地，所述第一电机组件包括第一电机和旋转杆，所述第一电机通过旋转杆与激光测距仪连接。

优选地，所述第二电机组件包括第二电机和旋转架，所述第二电机通过旋转架与外壳连接。

优选地，所述第一连接组件包括第一连接板和第二连接板，所述第一连接板与第二电机组件连接，所述第二连接板与转接杆连接，所述第一连接板和第二连接板通过螺杆固定。

优选地，所述第二连接组件包括第三连接板和第四连接板，所述第三连接板与转接杆连接，所述第四连接板与支撑架连接，所述第三连接板和第四连接板通过螺杆固定。

优选地，所述支撑架包括第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆和第四支撑杆；所述第一支撑杆、第二支撑杆、第三支撑杆和第四支撑杆均与第二连接组件垂直设置；第一支撑杆和第二支撑杆之间设置有第一横杆，第二支撑杆和第三支撑杆之间设置有第二横杆，第三支撑杆和第四支撑杆之间设置有第三横杆，第四支撑杆和第一支撑杆之间设置有第四横杆，所述第一横杆与第三横杆相对，所述第二横杆与第四横杆相对。

本实用新型所获得的有益技术效果：

1)本实用新型的采集设备通过螺杆和螺母的拆装可实现第一连接板和第二连接板以及第三连接板和第四连接板的分离和固定，且所述采集设备中的组件装置设计简易，由此可解决采集设备拆装不易的问题；

2)本实用新型的采集设备通过第一电机调节激光测距仪在角刻度线内的旋转角度以及第二电机调节外壳沿外壳轴向的旋转角度可实现水平面和竖直面上长度距离的测量，由此可测量计算树径和树高，且不需要大量的传感器和组件协同作用，结构装置简单轻便，维护和维修成本低廉。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型用于森林生物量计算的采集设备的正面结构示意图；

图2为本实用新型用于森林生物量计算的采集设备的外壳内部结构左视图；

图3为本实用新型用于森林生物量计算的采集设备的支撑架俯视图。

其中：1、外壳；2、角刻度线；3、第一电机；4、旋转杆；5、激光测距仪；6、激光出射口；7、电源；8、第二电机；9、旋转架；10、第一连接板；11、第二连接板；12、第一螺杆；13、第一螺母；14、转接杆；15、第三连接板；16、第四连接板；17、第二螺杆；18、第二螺母；19、第一支撑杆；20、第二支撑杆；21、第三支撑杆；22、第四支撑杆；23、第一横杆；24、第二横杆；25、第三横杆；26、第四横杆。

具体实施方式

以下将参照附图，通过实施例方式详细地描述本实用新型的技术方案。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。

如图1、图2和图3所示，一种用于森林生物量计算的采集设备，包括外壳1、第一电机组件、第二电机组件、激光测距仪5和电源7。

所述外壳1为透明长方体外壳，所述第一电机组件、激光测距仪5和电源7均位于所述外壳1内部，所述第一电机组件和所述电源7固定在所述外壳1内表面上，应该说明的是，图1中所示电源7的位置仅为方便理解本实施例的目的，并不限定所述电源7的所处位置；所述第二电机组件位于所述外壳1外侧并与所述外壳1连接，本实用新型对所述第二电机组件和所述外壳1之间的连接方式并不限定。

所述第一电机组件与所述激光测距仪5连接并控制所述激光测距仪5沿与所述外壳1轴向垂直的方向旋转，所述第二电机组件调节所述外壳1沿外壳1轴向旋转，所述电源7通过导线与所述第一电机组件、所述激光测距仪5和所述第二电机组件连接并提供电能，其中，在所述外壳1靠近所述第二电机组件的一侧面上设置有开孔，所述开孔的形状、大小和数量本实用新型并不限定，只要所述电源7通过导线能穿过所述开孔与所述第二电机组件连接即可。

所述外壳1内表面固定第一电机组件的一面上远离所述第二电机组件的一端设置有角刻度线2，所述角刻度线2为半圆形，所述激光测距仪5的旋转中心与所述角刻度线2的圆心重合。所述激光测距仪5包括一激光出射口6，所述激光出射口6的旋转范围位于所述角刻度线2之内，且所述激光出射口6旋转半周正好对应所述角刻度线2的全部量程，在所述角刻度线2所覆盖的180度范围内，所述激光测距仪5的旋转角度可从所述角刻度线2读出。

所述第一电机组件包括第一电机3和旋转杆4，所述第一电机3通过所述旋转杆4与所述激光测距仪5连接并控制所述激光测距仪5旋转；所述第二电机组件包括第二电机8和旋转架9，所述第二电机8通过所述旋转架9与所述外壳1连接并控制所述外壳1旋转，图1中所述旋转架9包括3个支脚，但应理解为所述旋转架9包括不限于3个支脚，可以大于3个，也可以小于3个。通过所述第一电机3调节所述激光测距仪5在所述角刻度线2内的旋转角度以及所述第二电机8调节所述外壳1沿所述外壳1轴向的旋转角度可实现水平面和竖直面上长度距离的测量，由此可测量计算树径和树高，且不需要大量的传感器和组件协同作用，结构装置简单轻便，维护和维修成本低廉。所述第二电机组件另一端与第一连接组件连接；所述第一连接组件另一侧与转接杆14连接；所述转接杆14另一端连接有第二连接组件；所述第二连接组件另一侧与支撑架连接，且所述第二连接组件与所述第一连接组件垂直设置。

所述第一连接组件包括第一连接板10和第二连接板11，所述第一连接板10与所述第二电机8连接，所述第二连接板11与所述转接杆14一端连接，在所述第一连接板10和所述第二连接板11上设置有螺纹孔，所述第一连接板10和所述第二连接板11通过第一螺杆12穿过螺纹孔与第一螺母13配合而进行固定，需要说明的是，图1中所示第一螺杆12和第一螺母13的数量应理解为不限于2个，还可以大于2个或者小于2个；所述第二连接组件包括第三连接板15和第四连接板16，所述第三连接板15与所述转接杆14另一端连接，所述第四连接板16与所述支撑架连接，在所述第三连接板15和所述第四连接板16上设置有螺纹孔，所述第三连接板15和所述第四连接板16通过第二螺杆17穿过螺纹孔与第二螺母18配合而进行固定，需要说明的是，图1中所示第二螺杆17和第二螺母18的数量应理解为不限于2个，还可以大于2个或者小于2个，所述转接杆14的两端优选为分别连接所述第二连接板11和所述第三连接板15的中央处。通过所述第一螺杆12和所述第一螺母13的拆装可实现所述第一连接板10和所述第二连接板11的分离和固定，通过所述第二螺杆17和所述第二螺母18的拆装可实现所述第三连接板15和所述第四连接板16的分离和固定，且所述采集设备中的组件装置设计简易，由此可解决采集设备拆装不易的问题。

所述支撑架包括第一支撑杆19、第二支撑杆20、第三支撑杆21和第四支撑杆22，所述第一支撑杆19、所述第二支撑杆20、所述第三支撑杆21和所述第四支撑杆22均与所述第二连接组件垂直设置，所述第一支撑杆19、所述第二支撑杆20、所述第三支撑杆21和所述第四支撑杆22均为可伸缩杆，方便测量时根据地面平整情况进行合理调节，在所述第一支撑杆19和所述第二支撑杆20之间设置有第一横杆23，在所述第二支撑杆20和所述第三支撑杆21之间设置有第二横杆24，在所述第三支撑杆21和所述第四支撑杆22之间设置有第三横杆25，在所述第四支撑杆22和所述第一支撑杆19之间设置有第四横杆26，所述第一横杆23与所述第三横杆25相对，所述第二横杆24与所述第四横杆26相对。

所述采集设备工作时，调节所述第二电机8使所述外壳1旋转至所述角刻度线2所在面垂直于地面，调节所述第一电机3使所述激光测距仪5之激光出射口6出射的激光正射向地面，记录所述激光测距仪5离地面的高度l1，需要说明的是，为保证激光无阻隔正射向地面，所述第三连接板15和所述第四连接板16优选为偏离所述激光测距仪5在所述角刻度线2内旋转时激光扫射的范围，再调节所述第一电机3使激光平行于地面即沿着所述角刻度线2的半圆弧中心射出到达所测树木的主干，记录所述激光测距仪5与所测树木之间的距离l2，然后调节所述第一电机3使激光射向所测树木的顶端，记录所述激光测距仪5的距离数据l3，所测树木的数高可依据l3与l2的平方差的算术平方根加上l1得出；调节所述第二电机8使所述外壳1旋转至所述角刻度线2所在面平行于地面，调节所述第一电机3使所述激光测距仪5之激光出射口6出射的激光从射向所测树木的主干一边缘旋转至射向另一边缘，记录所述激光测距仪5之激光射向所测树木两个边缘时的距离数据分别为m1和m2，并记录所述激光测距仪5之激光从射向所测树木的主干一边缘旋转至射向另一边缘的旋转角度，所测树木的树径与m1和m2正好构成一个三角形，依据三角形的余弦定理可得出所测树木的树径大小。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。