CN112113616A - 基于gis的地理信息采集装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及一种基于GIS的地理信息采集装置。包括支架、信息采集和处理模块、控制装置、信号发射器、高度感应器、驱动装置和广角摄像机。所述支架在竖直方向设置有活动杆。所述信息采集和处理模块设置于所述支架，所述信息采集和处理模块中储存种植防护林的地形图。所述地形图即所述支架安装位置的地形图。所述信息采集和处理模块用于将所述防护林树木的高度信息、所述地貌形态和所述地形图分析，并输出所述防护林的树木的高度信息与所述防护林的防护效果关系信息。选择最优的树木高度，即可以选择对应的树木品种或者对原有树木进行改良，避免由于树木过低降低防护效果，或者树木过高由于受风面大而容易被吹倒，提高防护效果。

Description

基于GIS的地理信息采集装置
技术领域
本申请涉及地理信息领域，特别是涉及一种基于GIS的地理信息采集装置。
背景技术
GIS全名为地理信息***，有时又称为“地学信息***”。它是一种特定的十分重要的空间信息***。它是在计算机硬、软件***支持下，对整个或部分地球表层（包括大气层）空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术***。
随着科学技术的发展，地理信息***在人们的日常生活中的应用越来越广泛。但是，在防护林的防尘防沙领域应用较少，尤其亟需地理信息***在优化防护林树木的高度上发挥重要作用。
发明内容
基于此，针对上述问题，提供一种基于GIS的地理信息采集装置。
一种基于GIS的地理信息采集装置，包括：
支架，所述支架在竖直方向设置有活动杆；
信息采集和处理模块，设置于所述支架，所述信息采集和处理模块中储存种植防护林的地形图；
控制装置，设置于所述支架；
信号发射器，设置于所述防护林的树木的顶端；
高度感应器，设置于所述活动杆的顶端，用于感应所述信号发射器的信号，所述高度感应器与所述控制装置电连接，所述高度感应器还与所述信息采集模块电连接，用于向所述信息采集模块发送所述防护林树木的高度信息；
驱动装置，设置于所述支架，与所述活动杆传动连接，所述驱动装置还与所述控制装置电连接，当所述高度感应器无法感应到所述防护林的树木顶端的时间超过第一预设时间时，发送信号给所述控制装置，所述控制装置控制所述驱动装置驱动所述活动杆沿竖直方向运动，以控制所述高度感应器沿着竖直方向运动，直至所述高度感应器再次感应到所述防护林树木顶端设置的信号发射器，并且在第二预设时间内能够持续感应到所述信号发射器时，确定所述活动杆到达工作位置；
广角摄像机，设置于所述支架，与所述信息采集和处理模块电连接，用于采集预设范围内的地貌形态，并将所述地貌形态发送至所述信息采集和处理模块，所述信息采集和处理模块用于将所述防护林树木的高度信息、所述地貌形态和所述地形图分析，并输出所述防护林的树木的高度信息与所述防护林的防护效果关系信息。
在一个实施例中，所述信息采集和处理模块用于通过将所述地貌形态和所述地形图对比，得出所述防护林周边预设面积内的沙化土地面积变化量，并根据所述防护林的树木的高度信息与所述沙化土地面积变化量输出所述防护林的树木的高度信息与所述防护林的防护效果关系信息。
在一个实施例中，还包括噪声传感器，用于设置于所述防护林背风侧的预设位置，并与所述信息采集和处理模块电连接。
在一个实施例中，还包括GPS模块，设置于所述支架，并与所述信息采集和处理模块电连接。
在一个实施例中，还包括风速测定仪，设置于所述支架，所述风速测定仪与所述信息采集和处理模块电连接，用于向所述信息采集和处理模块发送风速信息。
本申请实施例提供的所述基于GIS的地理信息采集装置，包括支架、信息采集和处理模块、控制装置、信号发射器、高度感应器、驱动装置和广角摄像机。所述支架在竖直方向设置有活动杆。所述信息采集和处理模块设置于所述支架，所述信息采集和处理模块中储存种植防护林的地形图。所述地形图即所述支架安装位置的地形图。所述地形图覆盖的面积大小可以根据需要设置。所述地形图可以为以所述防护林为中心方圆几公里内的地形图。所述地形图可以为色彩图，即可以反映所述防护林周围的沙土和绿植面积大小和分布情况。所述控制装置设置于所述支架，可以为单片机。所述信号发射器设置于所述防护林的树木的顶端。所述高度感应器设置于所述活动杆的顶端。用于感应所述信号发射器的信号。所述高度感应器和所述信号发射器之间的距离可以根据需要设置。即在预设范围内所述高度感应器能够接收到所述信号发射器的信号，其距离的精确范围可以为厘米或分米。随着所述防护林中树木的生长，所述信号发射器也距离地面越来越远，即所述高度感应器和所述信号发射器之间的距离会越来越远。据此，可以得到所述防护林的树木生长的高度和所述高度感应器之间的距离关系。
所述高度感应器与所述控制装置电连接。所述高度感应器还与所述信息采集模块电连接，用于向所述信息采集模块发送所述防护林树木的高度信息。所述驱动装置设置于所述支架，与所述活动杆传动连接。所述驱动装置还与所述控制装置电连接。所述驱动装置可以为驱动电机。当所述高度感应器无法感应到所述防护林的树木顶端的时间超过第一预设时间时，发送信号给所述控制装置，所述控制装置控制所述驱动装置驱动所述活动杆沿竖直方向运动，以控制所述高度感应器沿着竖直方向运动，直至所述高度感应器再次感应到所述防护林树木顶端设置的信号发射器。即当树木长高使得所述高度感应器无法感应到所述防护林的树木顶端时，说明树木长高了一定距离。并且在第二预设时间内能够持续感应到所述信号发射器时，说明这个距离变化不是由于风吹或者树木倒塌造成的，可以确定所述活动杆到达工作位置。此时高度感应器沿着竖直方向运动，可以再次使得所述信号发生器到达可感应的距离内。此时可以再次计算所述树木此时的高度。并将高度信息发送给所述信息采集和处理模块。
所述广角摄像机设置于所述支架，与所述信息采集和处理模块电连接，用于采集预设范围内的地貌形态，并将所述地貌形态发送至所述信息采集和处理模块。所述信息采集和处理模块用于将所述防护林树木的高度信息、所述地貌形态和所述地形图分析，并输出所述防护林的树木的高度信息与所述防护林的防护效果关系信息。既可以得到所述防护林的树木的高度和对防治沙尘有何影响，选择最优的树木高度，即可以选择对应的树木品种或者对原有树木进行改良，避免由于树木过低降低防护效果，或者树木过高由于受风面大而容易被吹倒，提高防护效果。
附图说明：
图1为本申请一个实施例提供的基于GIS的地理信息采集装置结构图；
图2为本申请一个实施例提供的基于GIS的地理信息采集装置模块图。
附图标记说明：
支架100
活动杆110
控制装置210
高度感应器220
驱动装置230
广角摄像机240
噪声传感器250
风速测定仪260
信号发射器270。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
请参见图1和图2，本申请实施例提供一种基于GIS的地理信息采集装置。所述基于GIS的地理信息采集装置包括支架、信息采集和处理模块、控制装置、信号发射器、高度感应器、驱动装置和广角摄像机。所述支架在竖直方向设置有活动杆。所述信息采集和处理模块设置于所述支架，所述信息采集和处理模块中储存种植防护林的地形图。所述地形图即所述支架安装位置的地形图。所述地形图覆盖的面积大小可以根据需要设置。所述地形图可以为以所述防护林为中心方圆几公里内的地形图。所述地形图可以为色彩图，即可以反映所述防护林周围的沙土和绿植面积大小和分布情况。所述控制装置设置于所述支架，可以为单片机。所述信号发射器设置于所述防护林的树木的顶端。所述高度感应器设置于所述活动杆的顶端。用于感应所述信号发射器的信号。所述高度感应器和所述信号发射器之间的距离可以根据需要设置。即在预设范围内所述高度感应器能够接收到所述信号发射器的信号，其距离的精确范围可以为厘米或分米。随着所述防护林中树木的生长，所述信号发射器也距离地面越来越远，即所述高度感应器和所述信号发射器之间的距离会越来越远。据此，可以得到所述防护林的树木生长的高度和所述高度感应器之间的距离关系。
所述高度感应器与所述控制装置电连接。所述高度感应器还与所述信息采集模块电连接，用于向所述信息采集模块发送所述防护林树木的高度信息。所述驱动装置设置于所述支架，与所述活动杆传动连接。所述驱动装置还与所述控制装置电连接。所述驱动装置可以为驱动电机。当所述高度感应器无法感应到所述防护林的树木顶端的时间超过第一预设时间时，发送信号给所述控制装置，所述控制装置控制所述驱动装置驱动所述活动杆沿竖直方向运动，以控制所述高度感应器沿着竖直方向运动，直至所述高度感应器再次感应到所述防护林树木顶端设置的信号发射器。即当树木长高使得所述高度感应器无法感应到所述防护林的树木顶端时，说明树木长高了一定距离。并且在第二预设时间内能够持续感应到所述信号发射器时，说明这个距离变化不是由于风吹或者树木倒塌造成的，可以确定所述活动杆到达工作位置。此时高度感应器沿着竖直方向运动，可以再次使得所述信号发生器到达可感应的距离内。此时可以再次计算所述树木此时的高度。并将高度信息发送给所述信息采集和处理模块。
所述广角摄像机设置于所述支架，与所述信息采集和处理模块电连接，用于采集预设范围内的地貌形态，并将所述地貌形态发送至所述信息采集和处理模块。所述信息采集和处理模块用于将所述防护林树木的高度信息、所述地貌形态和所述地形图分析，并输出所述防护林的树木的高度信息与所述防护林的防护效果关系信息。既可以得到所述防护林的树木的高度和对防治沙尘有何影响，选择最优的树木高度，即可以选择对应的树木品种或者对原有树木进行改良，避免由于树木过低降低防护效果，或者树木过高由于受风面大而容易被吹倒，提高防护效果。
在一个实施例中，所述信息采集和处理模块用于通过将所述地貌形态和所述地形图对比，得出所述防护林周边预设面积内的沙化土地面积变化量，并根据所述防护林的树木的高度信息与所述沙化土地面积变化量输出所述防护林的树木的高度信息与所述防护林的防护效果关系信息。即可以通过所述广角摄像机采集的彩色图片和所述地形图，原先的彩色图片对比，面积可以得到沙化土地和绿植面积的变化。进而确定所述沙化土地面积变化量。可以将所述沙化土地面积变化量不再变化时或者开始缩小时所述树木的高度，确定为树木的最优高度。
在一个实施例中，还包括噪声传感器，用于设置于所述防护林背风侧的预设位置，并与所述信息采集和处理模块电连接。即在上述分析的基础上可以进一步判断防护林的树木的高度对减少噪声的影响。
在一个实施例中，还包括GPS模块，设置于所述支架，并与所述信息采集和处理模块电连接。用于对所述支架精确定位，可以得到更准确的地理位置数据。
在一个实施例中，还包括风速测定仪，设置于所述支架，所述风速测定仪与所述信息采集和处理模块电连接，用于向所述信息采集和处理模块发送风速信息。即可以得到所述树木的高度和风速的关系，确定树木高度对风速的影响。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本申请的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于GIS的地理信息采集装置，其特征在于，包括：
支架，所述支架在竖直方向设置有活动杆；
信息采集和处理模块，设置于所述支架，所述信息采集和处理模块中储存种植防护林的地形图；
控制装置，设置于所述支架；
信号发射器，设置于所述防护林的树木的顶端；
高度感应器，设置于所述活动杆的顶端，用于感应所述信号发射器的信号，所述高度感应器与所述控制装置电连接，所述高度感应器还与所述信息采集模块电连接，用于向所述信息采集模块发送所述防护林树木的高度信息；
驱动装置，设置于所述支架，与所述活动杆传动连接，所述驱动装置还与所述控制装置电连接，当所述高度感应器无法感应到所述防护林的树木顶端的时间超过第一预设时间时，发送信号给所述控制装置，所述控制装置控制所述驱动装置驱动所述活动杆沿竖直方向运动，以控制所述高度感应器沿着竖直方向运动，直至所述高度感应器再次感应到所述防护林树木顶端设置的信号发射器，并且在第二预设时间内能够持续感应到所述信号发射器时，确定所述活动杆到达工作位置；
广角摄像机，设置于所述支架，与所述信息采集和处理模块电连接，用于采集预设范围内的地貌形态，并将所述地貌形态发送至所述信息采集和处理模块，所述信息采集和处理模块用于将所述防护林树木的高度信息、所述地貌形态和所述地形图分析，并输出所述防护林的树木的高度信息与所述防护林的防护效果关系信息。
2.如权利要求1所述的基于GIS的地理信息采集装置，其特征在于，所述信息采集和处理模块用于通过将所述地貌形态和所述地形图对比，得出所述防护林周边预设面积内的沙化土地面积变化量，并根据所述防护林的树木的高度信息与所述沙化土地面积变化量输出所述防护林的树木的高度信息与所述防护林的防护效果关系信息。
3.如权利要求2所述的基于GIS的地理信息采集装置，其特征在于，还包括噪声传感器，用于设置于所述防护林背风侧的预设位置，并与所述信息采集和处理模块电连接。
4.如权利要求1所述的基于GIS的地理信息采集装置，其特征在于，还包括GPS模块，设置于所述支架，并与所述信息采集和处理模块电连接。
5.如权利要求4所述的基于GIS的地理信息采集装置，其特征在于，还包括风速测定仪，设置于所述支架，所述风速测定仪与所述信息采集和处理模块电连接，用于向所述信息采集和处理模块发送风速信息。
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