一种湿地植物光谱信息采集的辅助装置及设备的制作方法

本实用新型涉及地物遥感信息监测技术领域，特别涉及一种湿地植物光谱信息采集的辅助装置及设备。

背景技术：

随着高光谱技术的成熟，越来越多的科研领域使用地物光谱仪开展研究，如对水体、土壤、植物开展生态指标的监测。由于研究区域的复杂性，尤其是开展水体、植被高光谱信息的时候，往往需要延长光纤来解决距离和高度的困扰。目前延长光纤主要是靠固定在各种材质的长杆上以达到获取地物高光谱信息的目的，但在使用过程中操作复杂且受人为干扰严重，无法保证不同采样点高光谱信息的标准化采集。地物光谱仪设备往往需要背负在人体上，长时间开展实验给科研工作者带来较大的身体负担，需要一款装置来释放科研工作者的辛劳。

本领域的现有技术也出现了一些与地物光谱仪配套使用的装置，例如：

发明专利申请201711493495.6提供了一种地物光谱仪枪头支撑装置，包括伸缩杆、悬臂杆和挂板，伸缩杆上端通过拐弯头可拆卸地连接在悬臂杆一端，悬臂杆上套接有U形的挂板的两自由端，伸缩杆下端设置有底板，底板下侧中部设置有插锥。

但该现有装置仅仅解决了“手抖动不能保持长期平行从而造成试验误差”的问题，依然无法解决对不同采样点进行标准化采集高光谱信息，以及减轻科研工作者身体负担等问题。

技术实现要素：

出于解决本领域现有装置尚未解决的技术问题的目的，本实用新型向科研人员提供一种辅助地物高光谱信息便携采集的装置，可在水平方向和竖直方向均可调整探头位置，以保证在复杂的研究区域对不同的采样点的高光谱信息进行标准化采集，同时又能减轻科研工作者的身体负担。

本实用新型的技术方案如下：

一种湿地植物光谱信息采集的辅助装置，其特征在于，包括可承载地物光谱仪的承载架，及安装在承载架上的可承载地物光谱仪的探头及延长光纤线缆的伸缩杆；所述伸缩杆包括竖直部分和水平部分；所述竖直部分与承载架连接的一端为固定端，另一端朝水平方向延伸出所述水平部分；所述水平部分远离固定端的一端为可承载所述载地物光谱仪的探头的自由端；所述载地物光谱仪的延长光纤线缆可从固定端起依次沿所述伸缩杆的竖直部分和水平部分轴向设置。

所述承载架包括底座和位于底座上部的可放置所述地物光谱仪主机的主机放置桌板；

优选地，底座和主机放置桌板通过支撑杆连接；主机放置桌板的大小、形状与所述地物光谱仪主机水平放置时的大小、形状相适配；

更优选地，所述底座的其中较宽一侧的两端各设置有减震滚轮，轮宽大于5cm，满足装置在高低不平地面上拖动时平稳性，以及在松软土地上不下陷；与滚轮所在一侧相对应的另一侧的两端底部各设置有支脚。

所述承载架还包括可放置地物光谱仪的控制电脑的控制平台桌板，所述控制平台桌板设置在所述主机放置桌板上部；

优选地，所述控制平台桌板、主机放置桌板、底座均为四边形平板结构，各自较宽的且靠近伸缩杆的一边的两端分别与两根竖直方向上的支撑杆连接，形成所述承载架；

更优选地，所述控制平台桌板、主机放置桌板之间，和/或，所述主机放置桌板、底座之间，较窄一边设有加固结构；优选地，所述加固结构为二块四边形平板之间，较窄一边的对角线上设置的加固条；

优选地，控制平台桌板、主机放置桌板之间的垂直距离与所述地物光谱仪的主机水平放置时的高度相适配；

更优选地，所述控制平台桌板距离地面的高度与操作人员站立或坐时的胸部至腰部之间的任一位置相对应。

优选地，所述控制平台桌板顶面设置有若干可固定地物光谱仪的控制电脑的底面的固定部件；优选地，所述固定部件为粘扣；

进一步优选地，所述控制平台桌板较宽的且远离伸缩杆的一边侧壁上设置有把手。

所述伸缩杆的固定端处设置有可存放延长光纤线缆的保护盒；优选地，所述保护盒为可自动卷绕收放延长光纤线缆的结构。

所述伸缩杆上还设置有延长光纤线缆定位部件；优选地，所述延长光纤线缆定位部件为每一节伸缩单元顶部设置的可穿过所述延长光纤线缆的圆环。

所述伸缩杆上还设有刻度；优选地，所述伸缩杆的竖直部分安装可沿伸缩杆上下滑动且在伸缩杆上的位置可固定的激光定标器。

所述辅助装置还包括遥控器，用于控制伸缩杆伸缩，和/或，保护盒卷绕收放延长光纤线缆。

一种湿地植物光谱信息采集的设备，其特征在于，包括所述的辅助装置和地物光谱仪。

所述地物光谱仪放置在所述装置上；优选地，所述地物光谱仪包括主机、控制电脑、探头和延长光纤线缆。

所述地物光谱仪的主机放置在所述装置的主机放置桌板上；所述地物光谱仪的控制电脑放置在所述装置的控制平台桌板上；所述地物光谱仪的延长光纤线缆从所述装置的伸缩杆的固定端起依次沿竖直部分和水平部分轴向布置；所述地物光谱仪的探头设置在所述装置的伸缩杆的自由端；

优选地，所述地物光谱仪的延长光纤线缆依次穿过伸缩杆顶部的圆环；

更优选地，所述地物光谱仪为外接光纤式地物光谱仪。

本实用新型还可以通过这样来实现：将实验仪器安装在本实用新型的所述装置的支架底座上，其延长光纤固定于可伸缩的杆上，探头在伸缩杆一端，通过遥控装置，实现可伸缩杆的位置调节，在满足信息采集的过程中，配合激光定标器，使不同采样点的高光谱信息采集时探头与样本具有同一标准。

所述实用新型的装置包括：支架底座，该底座带有减震功能的轮子，可移动；该底座带有安装实验仪器及仪器控制平台的桌板，实验仪器通过螺栓配件与桌板固定，仪器控制平台通过粘扣与桌板固定；该底座安装可伸缩的杆。

可伸缩杆分水平和竖直两部分，竖直杆下端安装延长光纤缠绕保护盒；竖直杆设有激光定标器，所有杆上固定圆环，使延长光纤可以穿过，起固定作用；水平杆一端安装延长光纤探头固定装置；伸缩杆水平和竖直部分分别可通过遥控装置实现伸缩。

本实用新型的有益效果为：采用本实用新型的辅助装置不仅解决了常规辅助装置实现的手持情况下发生抖动造成光谱信息采集不统一不标准的问题，同时可实现不同距离远近、不同高度地物(水体、土壤、植物等)的高光谱信息便携、标准化采集，减小数据误差，使用方便，并且采用本实用新型的辅助装置无需再依赖科研操作人员通过身体负载地物光谱仪来进行操作，减轻了科研人员的身体负担。本实用新型的辅助装置及搭载有地物光谱仪的采集设备不局限于用来采集湿地植物的光谱信息，还可用于其它地物的光谱信息的采集，适用范围广泛、结构简单、操作便捷、利于推广。

附图说明

图1是本实用新型的1个实施例所提供的辅助装置的结构示意图。

图2是本实用新型的1个实施例所提供的便携采集设备的使用状态示意图。

图中标记列示如下：1-装置；11-承载架；111-底座、1111-滚轮、1112-支脚；112-主机放置桌板；113-控制平台桌板、1131-固定部件(粘扣)、1132-把手；114-支撑杆；115-加固结构(加固条)；12-伸缩杆；121-竖直部分、1211-固定端；122-水平部分、1221-自由端；123-延长光纤线缆定位部件(圆环)；124-保护盒；125-激光定标器；13-遥控器；2-地物光谱仪；21-主机、22-控制电脑、23-探头、24-光谱信息传导延长光纤线缆

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，但并不以此来限制本发明的范围。

第1组实施例、本实用新型的辅助装置

本组实施例提供一种辅助地物高光谱信息便携采集的装置。本组所有的实施例都具有如下共同特征：如图1和图2所示，所述装置1包括可承载地物光谱仪的承载架11，及安装在承载架11上的可承载地物光谱仪2的探头23及延长光纤线缆24的伸缩杆12；所述伸缩杆12包括竖直部分121和水平部分122；所述竖直部分121与承载架11连接的一端为固定端1211，另一端朝水平方向延伸出所述水平部分122；所述水平部分122远离固定端1211的一端为可承载所述载地物光谱仪2的探头23的自由端1221；所述载地物光谱仪2的延长光纤线缆24可从固定端1211起依次沿所述伸缩杆12的竖直部分121和水平部分122轴向设置。

在一些实施例中，所述承载架11包括底座111和位于底座111上部的可放置所述地物光谱仪2主机21的主机放置桌板112；

优选地，底座111和主机放置桌板112通过支撑杆114连接；主机放置桌板112的大小、形状与所述地物光谱仪2主机21水平放置时的大小、形状相适配；

更优选地，所述底座111的其中较宽一侧的两端各设置有滚轮1111，与滚轮1111所在一侧相对应的另一侧的两端底部各设置有支脚1112。

在另一些实施例中，所述承载架11还包括可放置地物光谱仪2的控制电脑22的控制平台桌板113，所述控制平台桌板113设置在所述主机放置桌板112上部；

优选地，所述控制平台桌板113、主机放置桌板112、底座111均为四边形平板结构，各自较宽的且靠近伸缩杆12的一边的两端分别与两根支撑杆114连接，形成所述承载架11；

更优选地，所述控制平台桌板113、主机放置桌板112之间，和/或，所述主机放置桌板112、底座111之间，较窄一边设有加固结构115；优选地，所述加固结构115为二块四边形平板之间，较窄一边的对角线上设置的加固条；

优选地，控制平台桌板113、主机放置桌板112之间的垂直距离与所述地物光谱仪2的主机21水平放置时的高度相适配；

更优选地，所述控制平台桌板113距离地面的高度与操作人员站立或坐时的胸部至腰部之间的任一位置相对应，方便操作人员无论站着或坐着都能舒适地操控地物光谱仪。

为方便操作，伸缩杆12的竖直部分121的固定端1211可设置得靠下一点，支撑杆114可设计为高度可调结构，以便调节控制平台桌板113的高度。

优选地，所述控制平台桌板113顶面设置有若干可固定地物光谱仪的控制电脑的底面的固定部件1131；优选地，所述固定部件1131为粘扣；

进一步优选地，所述控制平台桌板113较宽的且远离伸缩杆12的一边侧壁上设置有把手1132。

在具体的实施例中，所述伸缩杆12的固定端1211处设置有可存放延长光纤线缆的保护盒124；优选地，所述保护盒124为可自动卷绕收放延长光纤线缆24的结构。

所述保护盒124分两层有两个口，一个口接入靠近仪器的一端为固定层；另一个口为光纤输出口，为可转动层，缠绕模式同卷尺；两层保护盒之间可拆开；使用时，两层保护盒分开，先固定靠近仪器的一端光纤于固定层保护盒，剩余部分缠绕于转动层保护盒。保护盒整体上具有类似风筝滚轮、鱼竿手轮的结构。

保护盒124的另一种结构方案，具体地，所述保护盒内设有电动转轴，盒壁上开设有线缆出口；所述延长光纤线缆24缠绕所述电动转轴卷收存放，延长光纤线缆24靠近探头23的一端从所述线缆出口伸出；所述电动转轴可受遥控器13的控制实现转动从而松动延长光纤线缆的缠绕，同时遥控器13控制伸缩杆12的竖直部分121向上延伸，和/或，水平部分122向外延伸，固定于水平部分122的自由端1221的探头向上，和/或，向外移动，从而带动整个延长光纤线缆24从保护盒内释放出来。

为避免光纤折断，所述保护盒内径大于20cm。

在优选的实施例中，所述伸缩杆12上还设置有延长光纤线缆定位部件123；优选地，所述延长光纤线缆定位部件123为每一节伸缩单元顶部设置的可穿过所述延长光纤线缆24的圆环。

在进一步的实施例中，所述伸缩杆12上还设有刻度。

具体地，所述伸缩杆的竖直部分的伸缩节由下至上逐级伸缩，刻度右下至上设置，水平部分的伸缩节由内向外逐级伸缩，刻度由内向外从0设置；逐级伸缩指某一节伸缩节完全伸出后，另一节再伸出；在每节伸缩杆上，在中间位置设固定刻度读取窗口。

更进一步地，所述伸缩杆12的竖直部分121上设有可在竖直部分的伸缩杆上上下移动并可固定位置的激光定标器125，所述激光定标器125可发出肉眼可见的激光，其作用在于，目的是使探头与被测量物体冠层的距离保持一致，当测量距离确定后，比如将探头23与被测物体(湿地植物)的顶端的距离预设为0.5m的条件下，将激光定标器125打开使其发出激光，同时调节竖直部分121伸缩杆12高度和激光定标器125的位置，使激光照射在被测量物体冠层最高处。再进一步调节竖直部分121伸缩杆12的高度，使竖直部分121的顶端与所述激光定标器125的距离为预设的0.5m的距离，即完成激光定标过程。所述激光定标器125可以是激光笔，可商购获得。

在其它实施例中，所述装置1还包括遥控器13，用于控制伸缩杆12伸缩，和/或，保护盒124卷绕收放延长光纤线缆。

第2组实施例、本实用新型的便携采集设备

本组实施例提供一种地物高光谱信息便携采集的设备。本组所有的实施例都具有如下共同特征：如图2所示，所述设备包括第1组实施例任一所述的装置1和地物光谱仪2。

在一些实施例中，所述地物光谱仪2放置在所述装置1上；优选地，所述地物光谱仪2包括主机21、控制电脑22、探头23和延长光纤线缆24。延长光纤线缆又叫外接光纤，为地物光谱仪生产厂家的标准仪器配件，有3m\5m\10m等多种规格，实际为包裹有多束光纤的金属铠甲线。

在进一步的实施例中，所述地物光谱仪2的主机21放置在所述装置1的主机放置桌板112上；所述地物光谱仪2的控制电脑22放置在所述装置1的控制平台桌板113上；所述地物光谱仪2的延长光纤线缆24从所述装置1的伸缩杆12的固定端1211起依次沿竖直部分121和水平部分122轴向布置；所述地物光谱仪2的探头23设置在所述装置1的伸缩杆12的自由端1221。

在优选的实施例中，所述地物光谱仪2的延长光纤线缆24依次穿过伸缩杆12顶部的圆环123。

在更优选的实施例中，所述地物光谱仪2为外接光纤式地物光谱仪。

在更具体的实施例中，所述设备搭载外接光纤式地物光谱仪，连接5m延长光纤，光谱仪主机固定于实验仪器固定桌板，操控电脑固定于仪器控制平台桌板，延长光纤依次穿过延长光纤缠绕保护盒和圆环，终端固定于延长光纤探头固定装置，获取湿地挺水植物高光谱信息。