专利名称：任选测点的测高器读数盘的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种利用三角原理测高的测高器上使用的读数盘。
利用三角原理设计的测高器，如悬锤式、勃鲁莱式、国产SC－Ⅰ型、SC－Ⅱ型、SCG－Ⅰ型测高器等，其测高读数都是通过垂针指示读数盘上的刻度而读出的。这类测高器读数盘上的刻度是采用h＝Ltgθ(h指被测物体的高度，L指测点到被测物体的水平距离，θ指测高时测高器的倾角)的数学公式设计出来的。即当L一定时，h随θ而变化，在读数盘上垂针指向θ的位置上刻上相应的h，就可以直接读取被测物体的高度值。这种读数盘的设计简单，读数方便，但是，它要求在实施测高时，测点到被测物体之间的水平距离L必须为一定值，否则，将无法从读数盘上直接读取被测物体的高度。
为了解决这一问题，减少L对测点选择的限制，提高复杂条件下测高时测点选择工作的效率，通常的做法是增加L和h对应值的组数，如国产SCG－Ⅰ型测高器上现用的读数盘，就同时设计了L＝10米、L＝15米、L＝20米和L＝30米四组用于测高读数的基准水平距离，但是，这种设计方法的容许L值毕竟是有限的。事实上，在较为复杂的测高环境中，如在森林中测定树高时，受树冠相互遮挡的影响，能看清被测木高度的位置到被测木的距离可能是13米、15.5米、16.2米等等，而不一定正好是10米、15米、20米和30米，相反，在这些必须遵照的基准水平距离上并不一定能看清树高，因此，现行的测高器读数盘在象森林中测树高这样的工作中基本上是不适用的，或者说是低效率的。
本实用新型的目的就是要提供一种改进的测高器读数盘，测高器安装上本读数盘后，测高时将可以在一连续的水平距离范围内任选测点位置，从而更好地适应和满足野外复杂环境中测高工作的需要。
本实用新型是通过改变读数盘上读数刻线的设计方法而实现的。首先，用读数盘上以垂针旋转点O为圆心的弧线，组成标志水平距离在一定区间内连续变化的水平距离线组，再将各水平距离线上测高读数相等的点连结起来形成等高线，这样，在任意位置上测高时，只要其水平距离不超出读数盘上所允许的范围，就可以在水平距离线组内找到相应的测高读数线，从而根据垂针在读数线上指示等高线的情况来读出被测物体的高度。
该实用新型所提出的读数盘只是刻线设计方法与现行读数盘不同，材料要求不变，制作成本没有增加，但是，测高器安装这种读数盘以后，测高时所容许的基准水平距离不再是某一个或某几个特定值，而是根据需要设计的某一区间，在该区间内的任何位置上实施测高，都能直接从读数盘上读出被测物体的高度，从而将节省选择测点的时间，提高野外测高工作的效率。
以下结合附图对该实用新型作进一步的详细说明。
图1是安装了该种读数盘的测高器测高时的示意图。A点表示测点位置，视平线将树高分为h和h’两部分，需要分别测出h和h’后加在一起才是树木的全高。
图2是根据本实用新型绘制的一种具体结构读数盘的正面图。该读数盘所允许的水平距离选择范围是10～20米，测高范围是视平线以下10米～视平线以上31米，测倾角范围是俯角30°～仰角60°。本图为仰视测高时的情形。
参照图2，首先，用铝质薄板，硬质塑料板或质量较好的纸板做成读数盘［3］的盘基片［4］，再在盘基片［4］上划分出测角读数区［10］和测高读数区［11］两个部分。其中，以测高读数区［11］为主体设计内容，测角读数区［10］则是为了增加读数盘的测定功能而设计的。我们先来看测角读数区的设计情况。
测角读数区［10］是由弧线［7］、，弧线［8］、角度标线［6］和角度标值［5］四部分组成的。其中，弧线［7］和弧线［8］是进行角度标线绘制的基准线，其圆心都在垂针旋转点O上，半径无特殊要求，而角度标线和角度标值的设计方法及原理与普通量角器相同，这里不再细述。下面，我们主要来说明测高读数区［11］的设计原理和设计方法。
［17］和［18］是读数盘上以垂针旋转点O为圆心，半径分别为R1和R2的两条弧线，这里，我们用R1到R2之间的径向变化区间来相应表示测高时的水平距离区间L1到L2，因而有区间(R1，R2)中的R与区间(L1，L2)中的L有对应关系
(R－R1)／(L－L1)＝(R2－R1)／(L2－L1)， 也就是R＝R1＋(L－L1)(R2－R1)／(L2－L1)这样，我们便可用半径为R的弧线来表示相应L的水平距离。在这里，我们称这种用来表示水平距离的弧线为水平距离线，图2中的［16］即是水平距离线。读数盘上所绘水平距离线的多少是根据读数盘的尺寸大小和读数精度要求进行设定的，一般可按L每隔0.5米、1米或2米的阶距进行绘制。在图2中，即是根据L每隔1米的阶距绘制水平距离线的。待所有水平距离线绘好以后，再在水平距离线的两端部同时注上水平距离值［9］，即可接着进行等高线［12］的设计绘制工作了从h＝Ltgθ的数学原理来看，当L一定时，即可用θ的变化标志h的变化，而对于读数盘上的任意一条水平距离线来说，其L值都是一定的，故都可以在其上用垂针指向θ的位置来标志相应的h，我们把各水平距离线上h标志值(也就是测高读数值)相等的点称做为等高点，等高线则定义为是各水平距离线上等高点的集合(或连线)，图2中的等高线［12］即是根据以上定义绘出的。读数盘上所绘等高线的条数和阶距是根据读数盘尺寸大小和测高读数的精度要求而确定的，一般情况下，可按高度读数每相隔0.5米或1米的阶距进行绘制，图2中的等高线即是按每相隔1米的高度读数阶距进行绘制的。待所有等高线绘好以后，再在等高线的两端部标上相应的高度读数值［13］即成。
在读数盘基本刻线的绘制工作完成以后，必要时，还可以对［15］所示的区域用浅色透明颜料进行染色，以使刻线的总体格局清晰，增强测高读数效果。
下面介绍该种读数盘的使用方法将该读数盘［3］用螺钉或胶粘剂固定在测高器［1］的相应位置上即可使用。其测定方法与原测高器相同。其读数方法如下一、读角度根据垂针［2］在测角读数标线［6］中的位置和角度刻值［5］直接进行读取，如图2所示的状态即可读成为仰角28°二、读高度这时，应知道测点到被测物体之间的水平距离L，只要L在读数盘上所允许的水平距离区间L1到L2(图2中是10～20米)内，就可直接从读数盘上读取被测物体的高度h。例如，按图2所示的情况读数，如果L＝12米，则读数时首先沿垂针［2］的指向找到12米的水平距离线，可以看到其交点［14］正好在等高线6－6和等高线7－7之间并偏向于等高线6－6的一边，因而可读成高度为6.3米。用上述同样的方法在图2上还可读出L＝16.1米时，h为8.5米；L＝16.6米时，h为8.7米；L＝18米时，h为9.4米等等。测读俯角与俯视高度的方法与仰视测角、测高时同理。
权利要求1.三角原理测高器上使用的、能满足在一定水平距离区间内任意位置上进行测高读数的读数盘，其特征是在盘基片[4]上绘有水平距离线[15]和等高线[12]。
2.根据权利要求1所述的读数盘，其水平距离线［15］是在读数盘安装在测高器上以后，圆心落在垂针旋转点上的一些同心弧线，每条弧线的半径R与弧线所代表的水平距离L之间按R＝R1＋(L－L1)(R2－R1)／(L2－L1)的数学关系相对应，所绘弧线的多少以读数方便为准，一般可按L每隔0.5米、1米或2米的阶距进行绘制。
3.根据权利要求1所述的读数盘，其等高线［12］是各相应水平距离线上测高读数相等的点的连线，所绘等高线之间的阶距和等高线的条数是根据读数盘的尺寸大小和读数精度需要而设定的，一般可按1米或0.5米的高度读数阶距进行绘制。
专利摘要本实用新型提供了一种新的测高器读数盘，适合于悬锤式、勃鲁菜式、国产SC-I型、SC-II型、SCG-I型等利用三角原理测高的测高器上使用。该读数盘的特点是其上刻有标志水平距离在一定区间上连续变化的水平距离线组和标志高度变化的等高线组，测高器安装该种读数盘后，测高时便可在预先设定的水平距离区间内任选测点位置，从而可提高在复杂环境条件下测高的工作效率，例如用安装了该种读数盘的勃鲁菜式测高器在森林中进行树高测定时，工效可以提高2-3倍以上。
文档编号G01C5/00GK2068226SQ90210659
公开日1990年12月26日 申请日期1990年2月27日 优先权日1990年2月27日
发明者李建华 申请人:山东省林业学校