本實(shí)用新型屬于工程測(cè)量，農(nóng)業(yè)工程，林業(yè)監(jiān)測(cè)，土地丈量領(lǐng)域，涉及一種測(cè)量裝置，具體來(lái)說(shuō)是一種數(shù)字化坡度測(cè)量裝置。

背景技術(shù)：

坡度是地表單元陡緩的程度，通常把坡面的垂直高度和水平距離的比值稱為坡度。

在各類工程建設(shè)中，幾乎都要涉及到坡度測(cè)量，而在線性地物，如道路、渠道、管線等工程中，科學(xué)合理的測(cè)量坡度大小直接關(guān)系到工程建設(shè)的成敗。所以在工程建設(shè)中，測(cè)量坡度的方法很多，有簡(jiǎn)易的方法，如水平靠尺法、垂球法、三角高程法及等高線法和水準(zhǔn)測(cè)量法等等，這些方法能夠精準(zhǔn)或粗略的獲得一定區(qū)域的坡度。

上述無(wú)論哪一種坡度測(cè)量，不外乎測(cè)定兩個(gè)值，一是高度差h，二是水平距離l，根據(jù)i＝h/l*100％得到坡度i。在實(shí)際工程測(cè)量中，這些參數(shù)各自都有非常成熟的測(cè)量方法獲得數(shù)據(jù)。

但是高差的測(cè)量一般要通過(guò)水準(zhǔn)儀或全站儀進(jìn)行精準(zhǔn)觀測(cè)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，在野外粗略測(cè)量中，效率很低，如果通過(guò)目測(cè)估值，偏差又很大，因此，需要一種野外簡(jiǎn)單實(shí)用坡度量測(cè)設(shè)備，來(lái)解決這一問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提出一種數(shù)字化坡度量測(cè)裝置，能夠同時(shí)采集到兩點(diǎn)高差Δh和水平距離l兩個(gè)參數(shù)，并利用內(nèi)置芯片的處理計(jì)算，即刻顯示出線性地物的坡度值，極大的提高工作效率。

本實(shí)用新型數(shù)字化坡度量測(cè)裝置，在標(biāo)桿頂端安裝坡度顯示器。

所述坡度顯示器具GPS定位芯片、數(shù)據(jù)處理器、顯示屏與電源；其中，GPS 定位芯片與數(shù)據(jù)處理器相連；數(shù)據(jù)處理器連接顯示屏；電源與數(shù)據(jù)處理器相連。

由此，通過(guò)GPS定位芯片實(shí)現(xiàn)測(cè)點(diǎn)位置的三軸坐標(biāo)自動(dòng)測(cè)量；且通過(guò)數(shù)據(jù)處理器對(duì)GPS定位芯片測(cè)得的兩個(gè)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算，兩測(cè)點(diǎn)間的坡度值。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

本實(shí)用新型數(shù)字化坡度量測(cè)裝置的優(yōu)點(diǎn)為：可廣泛應(yīng)用于工程測(cè)量，林業(yè)監(jiān)測(cè)，農(nóng)業(yè)土地丈量等領(lǐng)域，能即刻標(biāo)定出任意點(diǎn)間的坡度、閉合區(qū)域的面積及點(diǎn)位坐標(biāo)等較為精確的數(shù)據(jù)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型數(shù)字化坡度量測(cè)裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型數(shù)字化坡度量測(cè)裝置中坡度顯示器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型數(shù)字化坡度量測(cè)裝置中坡度顯示器結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

本實(shí)用新型數(shù)字化坡度量測(cè)裝置，包括標(biāo)桿1與坡度顯示器2，如圖1所示；

所述標(biāo)桿1為1.8米，采用不銹鋼或鋁合金材料制成。坡度顯示器2與標(biāo)桿 1設(shè)計(jì)為分體結(jié)構(gòu)，兩者間通過(guò)標(biāo)桿1頂部設(shè)計(jì)的外螺紋，與坡度顯示器2底部設(shè)計(jì)的內(nèi)螺紋安裝孔間螺紋配合連接。

所述坡度顯示器2包括盒體201、GPS定位芯片202、數(shù)據(jù)處理器203、坐標(biāo)顯示屏204、坡度顯示屏205與電源206，如圖2所示。其中，盒體201為立方體，底面開(kāi)有螺紋孔用于與標(biāo)桿1頂部外螺紋配合，實(shí)現(xiàn)坡度顯示器2的安裝。 GPS定位芯片202、數(shù)據(jù)處理器203與電源206安裝于盒體201內(nèi)部；如圖2所示，坐標(biāo)顯示屏204與坡度顯示屏205嵌入安裝于盒體201側(cè)面上。其中，GPS 定位芯片202用來(lái)測(cè)量其所在位置的空間三軸坐標(biāo)值(x,y,H)，H為高度值。如圖3所示，GPS定位芯片202與數(shù)據(jù)處理器203相連，將測(cè)得的三軸坐標(biāo)值發(fā)送至數(shù)據(jù)處理器203。數(shù)據(jù)處理器203連接坐標(biāo)顯示屏204與坡度顯示屏205；當(dāng)數(shù)據(jù)處理器203接收測(cè)量點(diǎn)的三軸坐標(biāo)值時(shí)，在坐標(biāo)顯示屏204中進(jìn)行顯示；且當(dāng)數(shù)據(jù)處理器203接收到兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)的三軸坐標(biāo)值時(shí)，通過(guò)數(shù)據(jù)處理，得到兩點(diǎn)間路段的坡度值，在坡度顯示屏205中顯示。電源206采用干電池組，與數(shù)據(jù)處理器203相連，用于為GPS定位芯片202、數(shù)據(jù)處理器203、坐標(biāo)顯示屏204與坡度顯示屏205供電。

上述坡度顯示器2的盒體上還嵌入安裝有開(kāi)始按鍵207、結(jié)束按鍵208、坡度值按鍵209與復(fù)位按鍵210。其中，開(kāi)始按鍵207與結(jié)束按鍵208連接GPS定位芯片202，分別向GPS定位芯片發(fā)送啟動(dòng)指令與定位指令。坡度值按鍵209與復(fù)位按鍵210連接數(shù)據(jù)處理器203，向數(shù)據(jù)處理器203發(fā)送均值計(jì)算指令與復(fù)位指令。由此，在開(kāi)啟電源后，通過(guò)按下開(kāi)始按鍵207啟動(dòng)GPS定位芯片202，此時(shí)GPS定位芯片202實(shí)時(shí)獲取其所在位置的坐標(biāo)值。當(dāng)?shù)竭_(dá)測(cè)點(diǎn)處，且GPS定位芯片202信號(hào)穩(wěn)定時(shí)(即顯示屏204中顯示坐標(biāo)值固定后)，通過(guò)按下結(jié)束按鍵208，控制GPS定位芯片202將測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)值發(fā)送至數(shù)據(jù)處理器203中進(jìn)行存儲(chǔ)，同時(shí)在坐標(biāo)顯示屏204中顯示該坐標(biāo)值。在移動(dòng)到達(dá)下一測(cè)點(diǎn)處時(shí)，重復(fù)上述過(guò)程，得到下一測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)值，此時(shí)按下坡度值按鍵209，由數(shù)據(jù)處理器203對(duì)接收到的兩測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行處理，得到兩測(cè)點(diǎn)間的坡度值，并在坡度顯示屏205中顯示；若想重新開(kāi)始一項(xiàng)工作，按下復(fù)位按鍵210，結(jié)束之前工作，開(kāi)始下一項(xiàng)工作。

在工程實(shí)施時(shí)，首先將開(kāi)啟坡度顯示器2，并將坡度顯示器2安裝于標(biāo)桿1 頂端，待坡度顯示器2信號(hào)穩(wěn)定后，將標(biāo)桿1置于起測(cè)點(diǎn)，待標(biāo)桿1穩(wěn)定。隨后，按下開(kāi)始按鍵207，由GPS定位器芯片202測(cè)得起測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)(x_i,y_i,H_i)；其中i 為測(cè)點(diǎn)編號(hào)；當(dāng)GPS定位器芯片202信號(hào)穩(wěn)定后，按下結(jié)束按鍵208確定坐標(biāo)值，儲(chǔ)存并顯示為(x_i,y_i,H_i)。然后，將標(biāo)桿1置于下一待測(cè)點(diǎn)(x_i+1,y_i+1,H_i+1)，當(dāng)GPS 定位器芯片202信號(hào)穩(wěn)定后，按下結(jié)束按鍵208確定坐標(biāo)值，儲(chǔ)存并顯示為 (x_i+1,y_i+1,H_i+1)。最后，按下坡度值按鍵209，由數(shù)據(jù)處理器203根據(jù)接收到的兩個(gè)測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)值，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理得到兩測(cè)點(diǎn)的高差：

Δh₁＝H_i+1-H_i (1)

以及兩測(cè)點(diǎn)的水平距離：

進(jìn)一步得到兩測(cè)點(diǎn)的坡度：

并將兩測(cè)點(diǎn)間路段的坡度在坡度顯示屏205上進(jìn)行顯示。

上述坡度值可正可負(fù)，正號(hào)說(shuō)明前進(jìn)方向?yàn)樯掀?，?fù)號(hào)說(shuō)明前進(jìn)方向?yàn)橄缕?。?dāng)重新開(kāi)始一次測(cè)量時(shí)，通過(guò)按下復(fù)位按鍵210對(duì)數(shù)據(jù)處理器203進(jìn)行復(fù)位。