CN105891211B - 一种草本植被盖度激光测量仪 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种草本植被盖度激光测量仪，包括主体横梁、支撑竖杆，所述的主体横梁朝向地面一侧安装多个等距布置的激光灯；所述的支撑竖杆与主体横梁通过U型360度旋转夹在两者中心部位进行固定，并通过U型360度旋转夹实现支撑竖杆与主体横梁垂直与水平或任意夹角设置。本发明采用简单的构造，实现激光向地面等距离投影，通过观察直射在植物体的光斑数，进而计算出地表植被总盖度，也可计算出植物的种盖度(分盖度)。本发明测试方法简单，计算方法简便，通过旋转主体横梁可实现单一样方多次重复测定；且省时省力；激光束投影清晰，肉眼易识别，排除主观随意性，有效提高测量效率和测定精度；本发明构造简单，组装拆卸容易，携带方便。

Description

一种草本植被盖度激光测量仪
技术领域
本发明涉及一种测量植被覆盖度的仪器，特别涉及一种草本样地盖度的测量仪器。
背景技术
植被盖度指植物群落总体或各个体的地上部分的垂直投影面积与样方面积之比的百分数。它反映植被的茂密程度和植物进行光合作用面积的大小。植被盖度(覆盖度)是生态监测、荒漠化监测工作中重要任务之一，其也是评估草地、草场状况、土地退化和荒漠化的有效指数。大面积草地植被盖度的测量对于干旱半干旱等生态脆弱地区的农林及畜牧业生产意义重大。
植被盖度的研究对于水土保持工作也具有非常重要的意义，对于水土流失区林草植被建设具有重要的指导价值。植被盖度是影响沉积物侵蚀和增长机理的重要因子之一，对于土壤侵蚀具有较强的抑制作用。植被盖度测量方法的改进以及测量精度的提高无疑会极大地推动水土保持工作的发展。
目前对于植被盖度的测量方法主要分为地表实测和遥感测量两种途径。其中，地表实测是测量草地植被盖度的传统方法。地表实测的方法按原理分为3类，即采样法、仪器法和目视估测法。采样法中的样带法对于稀疏和高大植被较适宜，但对于密闭和交错分布的植被则不适宜；样点法适宜测量矮生植被中禾草、杂类草以及苔藓等的盖度，测量结果更准确，但费时费力，也存在一定的人为测量误差。仪器法中的照相法测得的结果较为准确，但处理工作繁琐；空间定量计法SQS和动光量计法TQS都要求有专用的传感器，在野外操作起来很不方便。目视估测法简单易行，但主观随意性大，测定的结果与测量者的经验和尺度有关。目前，在我国测量草本植物盖度的主要方法是样点法，具体操作方法是将细长的针垂直或成一定角度穿过草层，重复多次，然后统计植物种数及各植物种与针接触的次数和总接触数。
中国专利公开号102589508A，公开了一种草坪盖度仪，包括仪器支架和安装在其上的测量针架，所述测量针架上安装有多个规则布置的探针，所述探针的高度可调。该专利申请的技术方案存在的问题是，仍需要使用探针进行测量，测量仪器庞大且安装方法繁琐，易产生操作误差。
本专利发明人经过长期的摸索和时间，不断探索与改进，研究发明出一种草本植被盖度激光测量仪，该发明利用激光灯投射在植物体的光斑进行测定，避免了人为操作误差，提高了仪器的准确性和实用性。
发明内容
本发明一种草本植被盖度激光测量仪的目的在于提供一种避免人为估读、测量准确、测试方法简洁的草本植物盖度测量装置。
为实现上述的发明目的，本发明一种草本植被盖度激光测量仪，包括主体横梁、支撑竖杆，所述的主体横梁朝向地面一侧安装多个规则布置的激光灯；所述的支撑竖杆与主体横梁通过U型360度旋转夹在两者中心部位进行固定，并通过U型360度旋转夹实现支撑竖杆与主体横梁垂直与水平或任意夹角设置；
所述的主体横梁及支撑竖杆可拆卸，在使用时，将主体横梁与U型360度旋转夹的底座固定，将支撑竖杆与U型360度旋转夹的夹座固定，U型360度旋转夹的夹座与底座通过螺栓连接，所述的支撑竖杆在测量时与主体横梁呈垂直设置，携带时支撑竖杆与主体横梁呈平行设置，便于携带；
所述的主体横梁包括条形槽及条形盖，其中条形槽长100-150cm、宽2-4cm、深1.5-3.5cm，条形盖大小与条形槽匹配，且能盖于条形槽上并形成密闭空间；
所述的条形槽朝向地面一侧每隔5-20cm设置一个孔用于安装激光灯，每个孔安装一个激光灯，多个激光灯分别与电池串联，电池安装于条形槽内；
所述的条形盖上安装有开关，多个激光灯并联后与开关串联，开关可控制激光灯同时开关；所述的条形槽外侧的中间位置安装有水平仪，条形盖的外侧一端安装有指南针，另一端安装有表盘。
所述的支撑竖杆包括竖杆主体和延长杆；所述的支撑竖杆的竖杆主体长度为80-120cm，支撑竖杆的延长杆长度为80-120cm；
所述的支撑竖杆的下端为尖锥形，可插入土壤；
所述的一种草本植被盖度激光测量仪在使用时，先将支撑竖杆与主体横梁呈90度旋转，使主体横梁激光灯及支撑竖杆下端朝向地面，之后将支撑竖杆下端垂直插入待测样地，插入深度10-20cm，保持仪器整体稳定，且主体横梁与地表平行，并可根据草头高度适当调整主体横梁高度；打开主体横梁上的开关，激光点投射在地面或植物体上，观察员直接记录投射在植物体上光斑数即可；若进行重复测试，可将主体横梁沿水平方向旋转1°-179°，每旋转一次记录投射在植物体上光斑数即可，最后计算投射在植物体上光斑数占总光斑数的百分数，得出该样方的植被盖度。
采用上述技术手段，本发明的有益效果是：包括主体横梁、支撑竖杆，所述的主体横梁朝向地面一侧安装多个规则布置的激光灯；所述的支撑竖杆与主体横梁通过U型360度旋转夹在两者中心部位进行固定，并通过U型360度旋转夹实现支撑竖杆与主体横梁垂直与水平或任意夹角设置。该装置适用于测量草本样方植被盖度，且操作简便，误差较小。该发明利用激光投影法，激光束直接投影落在植物体上和地表，可清晰分辨，减小人为辨别产生的误差，提高了测试精度；该仪器携带方便，安装操作步骤简单，测量获取数据时间短。综上所述，本发明采用简单的构造可以测量出密闭和交错分布的草本样方的植被盖度和种盖度，每个测试样方内无需移动装置，即可实现多次重复测试，结果准确而且省时省力；操作简单，排除主观随意性；数据处理简便；组装拆卸容易，携带方便，有效提高了草本植被盖度测量效率。
附图说明
图1为一种草本植被盖度激光测量仪的结构示意图。
图2为一种草本植被盖度激光测量仪的主体横梁外部结构示意图。
图3为一种草本植被盖度激光测量仪的主体横梁内部结构示意图。
图4为一种草本植被盖度激光测量仪的U型360度旋转夹结构示意图。
其中，100：主体横梁，200：支撑竖杆，300：U型360度旋转夹；110：条形槽，120：条形盖；111：激光灯，112：电池，113：水平仪；121：开关，122：指南针，123：表盘；210：竖杆主体，220：延长杆，230：螺钉；310：夹座，320：底座，330：螺栓。
具体实施方式
以下用实施例对本发明的技术方案做进一步的说明，将有助于对本发明的技术方案的优点、效果有更进一步的了解，实施例不限定本发明的保护范围，本发明的保护范围由权利要求来决定。
实施例一
图1所示为一种草本植被盖度激光测量仪的结构示意图。如图1所示一种草本植被盖度激光测量仪，包括主体横梁100、支撑竖杆200，所述的主体横梁100与支撑竖杆200通过U型360度旋转夹300在二者中心部位进行固定，并通过U型360度旋转夹300实现支撑竖杆200与主体横梁100垂直与水平或任意夹角设置，所述的主体横梁100及支撑竖杆200可拆卸。其中，所述的支撑横梁朝向地面一侧安装多个规则布置的激光灯；所述的支撑竖杆200包括竖杆主体210、延长杆220，竖杆主体210与延长杆220通过螺钉230固定，支撑竖杆200的下端为尖锥形，可插入土壤；所述的竖杆主体210长度为80-120cm，延长杆220的长度为80-120cm。
图2所示为一种草本植被盖度激光测量仪的主体横梁外部结构示意图。如图2所示一种草本植被盖度激光测量仪的主体横梁100，包括条形槽110及条形盖120，条形槽110长100-150cm，宽2-4cm，深1.5-3.5cm，条形盖120的大小与条形槽110匹配，且能盖于条形槽110上并形成密闭空间；其中条形槽110朝向地面一侧每隔5-20cm设置一个孔用于安装激光灯，多个激光灯分别与电池串联，激光灯并联后与条形盖120上的开关121串联，开关121可控制激光灯同时开关；所述的条形槽110的外侧中间位置安装有水平仪113，条形盖120的一端安装有指南针122，另一侧安装有表盘123。
图3所示为一种草本植被盖度激光测量仪的主体横梁内部结构示意图。如图3所示一种草本植被盖度激光测量仪的主体横梁中的条形槽110朝向地面一侧每隔5-10cm设置一个孔用于安装激光灯111，每个孔内安置一个激光灯111，多个激光灯111分别与电池112串联，电池112安装于条形槽内。
图4所示为一种草本植被盖度激光测量仪的U型360度旋转夹结构示意图。如图4所示一种草本植被盖度激光测量仪的U型360度旋转夹，包括夹座310、底座3320，夹座310和底座320通过螺栓330连接并实现360度自由旋转。一种草本植被盖度激光测量仪的主体横梁与支撑竖杆为可拆卸，支撑竖杆在测量时与主体横梁呈垂直设置，携带时支撑竖杆与主体横梁呈平行设置，便于携带；在安装时，将主体横梁与U型360度旋转夹的底座320固定，将支撑竖杆与U型360度旋转夹的夹座310相固定即可。
一种草本植被盖度激光测量仪在使用时，先将支撑竖杆200与主体横梁100呈90度旋转，使主体横梁100的激光灯111及支撑竖杆200的尖锥型下端朝向地面，之后将支撑竖杆200的尖锥型下端垂直插入待测样地，插入深度10-20cm，保持仪器整体稳定，通过水平仪113判断主体横梁与地表是否平行，并可根据样地的草头高度适当调整支撑竖杆200的竖杆主体210与延长杆220的位置，使主体横梁100的高度适宜；打开主体横梁100中条形盖120上的开关121，激光灯111照射出的激光点投射在地面或植物体上，观察员直接记录投射在植物体上光斑数即可；若进行重复测试，可将主体横梁100沿水平方向旋转1°-179°，每旋转一次记录投射在植物体上光斑数即可，最后计算投射在植物体上光斑数占总光斑数的百分数，得出该样方的植被盖度。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (7)

1.一种草本植被盖度激光测量仪，其特征在于，包括主体横梁、支撑竖杆，所述的主体横梁朝向地面一侧安装多个等距布置的激光灯；所述的支撑竖杆与主体横梁通过U型360度旋转夹在两者中心部位进行固定，并通过U型360度旋转夹实现支撑竖杆与主体横梁垂直与水平或任意夹角设置；
所述的U型360度旋转夹包括夹座和底座，所述夹座和所述底座通过螺栓连接并实现360度自由旋转；
所述的主体横梁及支撑竖杆可拆卸，在使用时，将主体横梁与U型360度旋转夹的底座固定，将支撑竖杆与U型360度旋转夹的夹座固定；所述的支撑竖杆包括竖杆主体和延长杆；所述的支撑竖杆的下端为尖锥形，可插入土壤。
2.根据权利要求1所述的一种草本植被盖度激光测量仪，其特征在于，所述的主体横梁包括条形槽及条形盖，其中条形槽长100-150cm、宽2-4cm、深1.5-3.5cm，条形盖大小与条形槽匹配，且能盖于条形槽上并形成密闭空间。
3.根据权利要求2所述的一种草本植被盖度激光测量仪，其特征在于，所述的条形槽朝向地面一侧每隔5-20cm设置一个孔用于安装激光灯，每个孔安装一个激光灯，多个激光灯分别与电池串联，电池安装于条形槽内。
4.根据权利要求2所述的一种草本植被盖度激光测量仪，其特征在于，所述的条形盖上安装有开关，多个激光灯并联后与开关串联，开关可控制激光灯同时开关。
5.根据权利要求2所述的一种草本植被盖度激光测量仪，其特征在于，所述的条形槽外侧的中间位置安装有水平仪，条形盖的外侧一端安装有指南针，另一端安装有表盘。
6.根据权利要求1所述的一种草本植被盖度激光测量仪，其特征在于，所述的支撑竖杆的竖杆主体长度为80-120cm，支撑竖杆的延长杆长度为80-120cm。
7.根据权利要求1所述的一种草本植被盖度激光测量仪，其特征在于，所述的一种草本植被盖度激光测量仪在使用时，先将支撑竖杆与主体横梁呈90度旋转，使主体横梁激光灯及支撑竖杆下端朝向地面，之后将支撑竖杆下端垂直插入待测样地，插入深度10-20cm，保持仪器整体稳定，且主体横梁与地表平行，并可根据草头高度适当调整主体横梁高度；打开主体横梁上的开关，激光点投射在地面或植物体上，观察员直接记录投射在植物体上光斑数即可；若进行重复测试，可将主体横梁沿水平方向旋转1°-179°，每旋转一次记录投射在植物体上光斑数即可，最后计算投射在植物体上光斑数占总光斑数的百分数，得出该样地的植被盖度。
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