一种面积测量装置及其系统的制作方法

本发明涉及一种面积测量装置，尤其涉及一种基于北斗gps双模定位的面积测量装置。

背景技术：

传统上，无论农机作业收费还是对土地丈量都是依靠简单的拉线或皮尺作为测量工具，对于小块且形状规则的地块可以测量，但一遇到形状不规则且土地面积较大的地块，尺这些测量工具就显的束手无策。因此，在农业机械化和科技化的大背景下，土地面积测量仪应运而生，这极大地方便了各种测量，并且土地面积测量仪刚开始时就为了用户的考虑，在设计上加入了价格计算、记录保存等功能，深受广大用户的喜欢。

现有的面积测量仪普遍具有操作简单、外观简陋、功能单一并且精度不高的缺点，虽然市面上也存在功能较强大的面积测量仪，然而这种面积测量仪操作繁复，界面简单，也不能满足客户对高精度的要求。

随着电子和软件技术的高速发展，本领域中对具有更高精度、更优良稳定性以及功能更强大的面积测量仪提出了要求。

技术实现要素：

为解决上述现有技术中的问题，本发明提供了一种面积测量装置，以提高面积测量的精度。

为实现上述目的，本发明的面积测量装置的具体技术方案如下：

一种面积测量装置，包括：中央处理器；卫星定位模块，与中央处理器电性连接，可与定位卫星通信以测定卫星定位模块的三维坐标；存储模块，与中央处理器电性连接，可存储测量数据；按键控制模块，与中央处理器电性连接，用户可通过按键控制模块与中央处理器交互；其中，中央处理器可控制卫星定位模块以采集测量数据，并对测量数据进行处理以完成面积的测量。

进一步，中央处理器包括数据转化单元，数据转化单元利用高斯投影关系将卫星定位模块接收到的三维坐标数据转换为平面坐标信息。

进一步，中央处理器还包括测量计算单元，测量计算单元利用转化后的平面坐标信息完成面积的计算，从而实现面积的测量。

进一步，卫星定位模块为北斗gps双模模块，北斗gps双模模块中具有接收卫星信号的接收机。

进一步，面积测量装置还包括无线通信模块，无线通信模块与中央处理器电性连接，面积测量装置通过无线通信模块可与客户端之间进行数据传输。

进一步，面积测量装置还包括气压传感器和温度传感器，气压传感器和温度传感器均与中央处理器电性连接，中央处理器可对气压传感器和温度传感器测量的气压和温度参数以及三维坐标数据进行统一处理，以提高测量精度。

进一步，面积测量装置还包括显示模块，显示模块与中央处理器电性连接，显示模块可显示测量的地块面积和金额。

进一步，存储模块与usb接口相连，usb接口可将存储模块储存的数据导出并且为面积测量装置充电。

根据本发明的另一方面，提供了一种包括前述面积测量装置的测量系统，该测量系统包括中央服务器，中央服务器与多个面积测量装置以及客户端电性连接，多个面积测量装置分布于待测定地区，中央服务器可与多个面积测量装置以及客户端进行数据传输，中央服务器可接收多个面积测量装置传送的数据并对数据汇总处理，中央服务器对汇总数据处理后将数据处理结果传输至客户端，以使客户端获取待测定地区的土地参数。

根据本发明的又一方面，提供了一种利用上述面积测量装置测量面积的方法，包括以下步骤：步骤一，利用卫星定位模块与定位卫星通信，采用时间差计算方法测量出卫星定位模块到卫星之间的距离，通过解析收到的数据计算出接收机的三维坐标数据；步骤二，通过中央处理器的数据转化单元，根据高斯投影关系将卫星定位模块接收到的三维坐标数据转换成坐标信息，从而将三维坐标数据转化为平面坐标信息；步骤三，通过中央处理器的测量计算单元，利用转化后的平面坐标信息完成面积的计算。

本发明的面积测量装置利用北斗gps双模模块进行定位，并采用高斯投影法进行面积计算，使得测量过程不受复杂坡度变化的影响，具有较高的测量精度和稳定性。此外，本发明的面积测量装置集成了多种功能，可用一键式操作界面，方便操作使用。

附图说明

图1为本发明的面积测量装置的结构示意图。

图2为包括多个图1中所示面积测量装置的测量系统。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的面积测量装置做进一步详细的描述。

如图1所示，本发明的面积测量装置包括中央处理器1，中央处理器1分别与卫星定位模块2、存储模块7以及按键控制模块5电性连接，其中卫星定位模块2可与卫星通信以接收测量信息，卫星定位模块2接收的测量信息储存在存储模块7中，按键控制模块5用于人机交互，用户通过按键控制模块5与中央处理器1进行人机交互，以控制中央处理器1进行数据采集和处理。

上述卫星定位模块2中具有接收卫星信号的接收机，卫星定位模块2可以是gps模块、北斗模块或者北斗gps双模模块，其中gps模块优选采用u-blox芯片，使面积测量装置具备车载测量功能，按键控制模块5可以是键盘或者液晶触控屏。

北斗gps双模模块中的接收机可与多颗定位卫星通信，利用多颗定位卫星，通过时间差的方式测量出接收机到卫星之间的距离，通过解析收到的数据即可计算出接收机的三维位置。

中央处理器1包括数据转化单元和测量计算单元，中央处理器1的数据转化单元利用高斯投影关系将接收机接收到的三维坐标数据转换成坐标信息，从而将三维坐标数据转化为平面坐标系中的坐标信息，测量计算单元利用转化后的平面坐标信息自动完成面积的计算，从而完成面积的测量。

面积测量装置还包括传感器3、显示模块4、以及无线通信模块6，中央处理器1分别与传感器3、显示模块4以及无线通信模块6电性连接。其中，上述传感器3包括气压传感器和温度传感器，气压传感器和温度传感器分别测量气压和温度参数，测量的气压和温度参数与卫星测量的三维坐标信息由中央处理器1进行汇总处理，以提高测量的精度。显示模块4可显示测量的土地面积和金额，面积测量装置通过无线通信模块6可与客户端之间进行数据传输，无线通信模块6可以是gprs模块或蓝牙模块，客户端可以是计算机或手机。

由此，通过无线通信模块6，可将地区测量工作状态数据实时传送至计算机或者手机。当面积测量装置的使用量达到一定数量后，在计算机端或手机端可以实时读取地区农机保有量甚至可读取全国农收农机作业进度。在地区测量体系平台构建完毕后，可方便农机用户实时了解远程跨地区作业情况和当地农机数量，能及时有效地保证每个地区均匀的农机分布作业，避免农机过多而导致生产浪费。

上述存储模块7还与usb接口8相连，存储模块7储存的数据可通过usb接口8向外传输以导出数据，此外usb接口8还可用于对面积测量装置进行充电。

本发明还公开了一种由上述面积测量装置组成的测量系统，该测量系统包括多个面积测量装置，多个面积测量装置分布于待测定地区的各个地点，待测定地区可以是大到全国或个别的省份等地区，小到县市地区。多个面积测量装置与中央服务器电性连接，多个面积测量装置可与中央服务器进行数据传输，中央服务器与接收分布各地的面积测量装置传送的数据，并对数据汇总处理，以获得待测定地区的整体土地面积和相关参数，例如待测定地区的农收农机作业进度和地区农机保有量等。中央服务器与客户端电性连接，中央服务器将处理的数据结果向客户端发送，客户端可以是用户的手机或电脑，用户通过客户端了解所需地区的土地面积信息。

由此，当面积测量装置使用量达到一定的数量后，用户通过客户端可实时读取所需地区的土地面积量，测量系统构建完毕后，可方便农机用户实时了解远程跨地区作业情况和当地农机数量，能及时有效地保证每个地区有均匀的农机作业分布，避免农机过多且无生产需要而导致生产浪费。

本发明的面积测量装置的测量原理如下：

首先，北斗gps双模模块中的接收机与四颗定位卫星通信，利用四颗定位卫星，通过时间差的方式测量出接收机到卫星之间的距离，通过解析收到的数据即可计算出接收机的三维位置。

上式中，c为光速，δt为接收机接收时间减去卫星发射数据时的时间。

接着，中央处理器1中具有数据转化单元，中央处理器1的数据转化单元利用高斯投影关系将接收机接收到的三维坐标数据转换成坐标信息，从而将三维坐标数据转化为平面坐标系中的坐标信息。

最后，中央处理器1中还具有测量计算单元，中央处理器1的测量计算单元利用转化后的平面坐标信息自动完成面积的计算，从而完成面积的测量。

进一步，通过面积测量装置中的无线通信模块6，将测量的数据实时传输到手机端或计算器端，通过手机端或计算器端处理和保存数据。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。