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Abstract

本发明公开了一种砒砂岩地区地形地貌特征的分析方法及装置，包括特征采集单元、资料收集单元、实时检测单元、泥沙检测单元、电子地图、无人机、历史资料、观测气象站、土壤水分监测装置、土壤水势监测装置、植物茎干流监测装置、三维激光扫描仪、三角堰、泥沙收集铁桶和统计分析单元。本发明的有益效果是：无人机从相对高程100米高度对小流域进行详细航拍并将航拍信息用专业软件处理，能够解译分析小流域的地形地貌特征、植被特征、侵蚀特征等为以后的治理提供基础数据和技术支撑，历史资料主要是当地小流域的气象水文蒸发资料、侵蚀类型特征等资料，可以了解当地的土壤水分及承载力，为以后的治理措施提供依据和支撑。

Description

一种砒砂岩地区地形地貌特征的分析方法及装置
技术领域
本发明涉及一种地形地貌特征的分析方法及装置，具体为一种砒砂岩地区地形地貌特征的分析方法及装置，属于脆弱生态地区修复技术领域。
背景技术
砒砂岩是一种松散岩层，主要是由厚层砂岩、砂页岩和泥质砂岩组成的岩石互层，砒砂岩为陆相碎屑岩系，由于其上覆岩层厚度小、压力低，造成其成岩程度低、沙粒间胶结程度差、结构强度低，集中分布黄土高原北部晋陕蒙接壤地区的鄂尔多斯高原，砒砂岩区地广人稀，荒地资源丰富，而且加之我国的能源重化工基地建设和城镇化进程加快，广大农村人口增长趋势已渐和缓，在已经迈入进行砒砂岩区域实施生态修复和治理的最好时机，要想彻底治理或者有效的改善砒砂岩区的生态系统，必须首先要对砒砂岩地区地形地貌的特征有准确的分析，现有的分析方法及装置比较单一，往往只从某一方面进行采集和分析，一些数据的采样往往采用人工采样，造成基础数据不足，技术支撑的不牢固，从而造成砒砂岩地区地形地貌特征的分析偏离较大。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种砒砂岩地区地形地貌特征的分析装置。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种砒砂岩地区地形地貌特征的分析方法及装置，包括特征采集单元、资料收集单元、实时检测单元、泥沙检测单元、电子地图、无人机、历史资料、观测气象站、土壤水分监测装置、土壤水势监测装置、植物茎干流监测装置、三维激光扫描仪、三角堰、泥沙收集铁桶和统计分析单元；所述特征采集单元主要包括电子地图和无人机，所述电子地图对地形地貌进行大概了解，所述无人机拍摄并提取地形地貌的特征，所述无人机从相对高程100米高度对小流域进行详细航拍并将航拍信息用专业软件处理，所述统计分析单元采集特征采集单元的信息，所述资料收集单元主要为历史资料，所述历史资料主要是当地小流域的气象水文蒸发资料、侵蚀类型特征等资料，所述统计分析单元采集资料收集单元收集的历史资料，所述实时检测单元包括观测气象站、土壤水分监测装置、土壤水势监测装置、植物茎干流监测装置和三维激光扫描仪，所述统计分析单元采集观测气象站、土壤水分监测装置、土壤水势监测装置和植物茎干流监测装置监测的实时信息，所述统计分析单元采集收集三维激光扫描仪扫描的地形信息，所述三维激光扫描仪可定位处的地形地貌进行精准的三维扫描，所述泥沙检测单元主要包括三角堰和泥沙收集铁桶，所述三角堰壁上固定有泥沙收集铁桶，所述泥沙收集铁桶采用可以漏水的滤网做底，所述统计分析单元包含泥沙收集铁桶收集的泥沙信息。
进一步的，为了为以后的治理提供基础数据和技术支撑，所述无人机从相对高程100米高度对小流域进行详细航拍并将航拍信息用专业软件处理。
进一步的，为了了解当地的土壤水分及承载力，所述历史资料主要是当地小流域的气象水文蒸发资料、侵蚀类型特征等资料。
进一步的，为了便于分析水土流失可能造成的地表破坏，所述三维激光扫描仪可定位处的地形地貌进行精准的三维扫描。
进一步的，为了方便暴雨来临时用来放刻度水杯，所述泥沙收集铁桶采用可以漏水的滤网做底。
进一步的，所述砒砂岩地区地形地貌特征的分析方法由以下几个步骤构成：
1)、利用Google earth或者奥维地图等电子地图对该小流域的地形地貌进行总体认识和了解；
2)、利用无人机在小流域相对高程100米高度对小流域进行详细航拍，拍摄综合治理小流域前的待处理照片之后用专业软件处理，提取该地貌的地形地貌、植被覆盖、侵蚀特征；
3)、收集当地小流域的气象水文蒸发资料、侵蚀类型特征等历史资料，了解当地的土壤水分及承载力，认识土壤侵蚀以水力侵蚀、风力侵蚀、冻融侵蚀、重力侵蚀为主还是以复合侵蚀为主，为以后的治理措施提供依据和支撑；
4)、在小流域布设观测气象站、土壤水分监测装置、土壤水势监测装置和植物茎干流监测装置等对以上参数进行监控，及时了解土壤水分变化、土壤水势变化，三维激光扫描仪对地形地貌进行精准扫描以分析水土流失可能造成的地表破坏；
5)、在小流域出口处建设径泥沙检测单元，用铁皮做三角堰，壁上设置泥沙收集铁桶，暴雨来临时放置刻度水杯盛取不同高度泥沙含量；
6)、统计分析单元将以上采集到的信息进行分类分析处理，了解到砒砂岩地区地形地貌的各种特征。
本发明的有益效果是：该地形地貌特征的分析装置使用简单，设计合理，无人机从相对高程100米高度对小流域进行详细航拍并将航拍信息用专业软件处理，能够解译分析小流域的地形地貌特征、植被特征、侵蚀特征等为以后的治理提供基础数据和技术支撑，历史资料主要是当地小流域的气象水文蒸发资料、侵蚀类型特征等资料，可以了解当地的土壤水分及承载力，为以后的治理措施提供依据和支撑，三维激光扫描仪可定位处的地形地貌进行精准的三维扫描，便于分析水土流失可能造成的地表破坏，泥沙收集铁桶采用可以漏水的滤网做底，方便暴雨来临时用来放刻度水杯，从而盛取不同高度泥沙含量。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图中：1、特征采集单元，2、资料收集单元，3、实时检测单元，4、泥沙检测单元，5、电子地图，6、无人机，7、历史资料，8、观测气象站，9、土壤水分监测装置，10、土壤水势监测装置，11、植物茎干流监测装置，12、三维激光扫描仪，13、三角堰，14、泥沙收集铁桶，15、统计分析单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种砒砂岩地区地形地貌特征的分析装置，包括特征采集单元1、资料收集单元2、实时检测单元3、泥沙检测单元4、电子地图5、无人机6、历史资料7、观测气象站8、土壤水分监测装置9、土壤水势监测装置10、植物茎干流监测装置11、三维激光扫描仪12、三角堰13、泥沙收集铁桶14和统计分析单元15；所述特征采集单元1主要包括电子地图5和无人机6，所述电子地图5对地形地貌进行大概了解，所述无人机6拍摄并提取地形地貌的特征，所述无人机6从相对高程100米高度对小流域进行详细航拍并将航拍信息用专业软件处理，所述统计分析单元15采集特征采集单元1的信息，所述资料收集单元2主要为历史资料7，所述历史资料7主要是当地小流域的气象水文蒸发资料、侵蚀类型特征等资料，所述统计分析单元15采集资料收集单元2收集的历史资料7，所述实时检测单元3包括观测气象站8、土壤水分监测装置9、土壤水势监测装置10、植物茎干流监测装置11和三维激光扫描仪12，所述统计分析单元15采集观测气象站8、土壤水分监测装置9、土壤水势监测装置10和植物茎干流监测装置11监测的实时信息，所述统计分析单元15采集收集三维激光扫描仪12扫描的地形信息，所述三维激光扫描仪12可定位处的地形地貌进行精准的三维扫描，所述泥沙检测单元4主要包括三角堰13和泥沙收集铁桶14，所述三角堰13壁上固定有泥沙收集铁桶14，所述泥沙收集铁桶14采用可以漏水的滤网做底，所述统计分析单元15包含泥沙收集铁桶14收集的泥沙信息。
作为本发明的一种技术优化方案：所述无人机6从相对高程100米高度对小流域进行详细航拍并将航拍信息用专业软件处理；所述历史资料7主要是当地小流域的气象水文蒸发资料、侵蚀类型特征等资料；所述三维激光扫描仪12可定位处的地形地貌进行精准的三维扫描；所述泥沙收集铁桶14采用可以漏水的滤网做底。
所述砒砂岩地区地形地貌特征的分析方法由以下几个步骤构成：
1)、利用Google earth或者奥维地图等电子地图5对该小流域的地形地貌进行总体认识和了解；
2)、利用无人机6在小流域相对高程100米高度对小流域进行详细航拍，拍摄综合治理小流域前的待处理照片之后用专业软件处理，提取该地貌的地形地貌、植被覆盖、侵蚀特征；
3)、收集当地小流域的气象水文蒸发资料、侵蚀类型特征等历史资料7，了解当地的土壤水分及承载力，认识土壤侵蚀以水力侵蚀、风力侵蚀、冻融侵蚀、重力侵蚀为主还是以复合侵蚀为主，为以后的治理措施提供依据和支撑；
4)、在小流域布设观测气象站8、土壤水分监测装置9、土壤水势监测装置10和植物茎干流监测装置11等对以上参数进行监控，及时了解土壤水分变化、土壤水势变化，三维激光扫描仪12对地形地貌进行精准扫描以分析水土流失可能造成的地表破坏；
5)、在小流域出口处建设径泥沙检测单元4，用铁皮做三角堰，壁上设置泥沙收集铁桶14，暴雨来临时放置刻度水杯盛取不同高度泥沙含量；
6)、统计分析单元15将以上采集到的信息进行分类分析处理，了解到砒砂岩地区地形地貌的各种特征。
本发明在使用时，首先利用Google earth或者奥维地图等电子地图对该小流域的地形地貌进行总体认识和了解。然后利用无人机在小流域相对高程100米高度对小流域进行详细航拍，拍摄综合治理小流域前的待处理照片之后用专业软件处理，提取该地貌的地形地貌、植被覆盖、侵蚀特征再收集当地小流域的气象水文蒸发资料、侵蚀类型特征等历史资料，了解当地的土壤水分及承载力，认识土壤侵蚀以水力侵蚀、风力侵蚀、冻融侵蚀、重力侵蚀为主还是以复合侵蚀为主，为以后的治理措施提供依据和支撑，然后在小流域布设观测气象站、土壤水分监测装置、土壤水势监测装置和植物茎干流监测装置等对以上参数进行监控，及时了解土壤水分变化、土壤水势变化，三维激光扫描仪对地形地貌进行精准扫描以分析水土流失可能造成的地表破坏，再在小流域出口处建设径泥沙检测单元，用铁皮做三角堰，壁上设置泥沙收集铁桶，暴雨来临时放置刻度水杯盛取不同高度泥沙含量，最后统计分析单元将以上采集到的信息进行分类分析处理，了解到砒砂岩地区地形地貌的各种特征。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种砒砂岩地区地形地貌特征的分析装置，其特征在于：包括特征采集单元(1)、资料收集单元(2)、实时检测单元(3)、泥沙检测单元(4)、电子地图(5)、无人机(6)、历史资料(7)、观测气象站(8)、土壤水分监测装置(9)、土壤水势监测装置(10)、植物茎干流监测装置(11)、三维激光扫描仪(12)、三角堰(13)、泥沙收集铁桶(14)和统计分析单元(15)；所述特征采集单元(1)主要包括电子地图(5)和无人机(6)，所述电子地图(5)对地形地貌进行大概了解，所述无人机(6)拍摄并提取地形地貌的特征，所述统计分析单元(15)采集特征采集单元(1)的信息，所述资料收集单元(2)主要为历史资料(7)，所述统计分析单元(15)采集资料收集单元(2)收集的历史资料(7)，所述实时检测单元(3)包括观测气象站(8)、土壤水分监测装置(9)、土壤水势监测装置(10)、植物茎干流监测装置(11)和三维激光扫描仪(12)，所述统计分析单元(15)采集观测气象站(8)、土壤水分监测装置(9)、土壤水势监测装置(10)和植物茎干流监测装置(11)监测的实时信息，所述统计分析单元(15)采集收集三维激光扫描仪(12)扫描的地形信息，所述泥沙检测单元(4)主要包括三角堰(13)和泥沙收集铁桶(14)，所述三角堰(13)壁上固定有泥沙收集铁桶(14)，所述统计分析单元(15)包含泥沙收集铁桶(14)收集的泥沙信息。
2.根据权利要求1所述的一种砒砂岩地区地形地貌特征的分析装置，其特征在于：所述无人机(6)从相对高程100米高度对小流域进行详细航拍并将航拍信息用专业软件处理。
3.根据权利要求1所述的一种砒砂岩地区地形地貌特征的分析装置，其特征在于：所述历史资料(7)主要是当地小流域的气象水文蒸发资料、侵蚀类型特征等资料。
4.根据权利要求1所述的一种砒砂岩地区地形地貌特征的分析装置，其特征在于：所述三维激光扫描仪(12)可定位处的地形地貌进行精准的三维扫描。
5.根据权利要求1所述的一种砒砂岩地区地形地貌特征的分析装置，其特征在于：所述泥沙收集铁桶(14)采用可以漏水的滤网做底。
6.一种砒砂岩地区地形地貌特征的分析方法，其特征在于：所述砒砂岩地区地形地貌特征的分析方法由以下几个步骤构成：
1)、利用Google earth或者奥维地图等电子地图(5)对该小流域的地形地貌进行总体认识和了解；
2)、利用无人机(6)在小流域相对高程100米高度对小流域进行详细航拍，拍摄综合治理小流域前的待处理照片之后用专业软件处理，提取该地貌的地形地貌、植被覆盖、侵蚀特征；
3)、收集当地小流域的气象水文蒸发资料、侵蚀类型特征等历史资料(7)，了解当地的土壤水分及承载力，认识土壤侵蚀以水力侵蚀、风力侵蚀、冻融侵蚀、重力侵蚀为主还是以复合侵蚀为主，为以后的治理措施提供依据和支撑；
4)、在小流域布设观测气象站(8)、土壤水分监测装置(9)、土壤水势监测装置(10)和植物茎干流监测装置(11)等对以上参数进行监控，及时了解土壤水分变化、土壤水势变化，三维激光扫描仪(12)对地形地貌进行精准扫描以分析水土流失可能造成的地表破坏；
5)、在小流域出口处建设径泥沙检测单元(4)，用铁皮做三角堰，壁上设置泥沙收集铁桶(14)，暴雨来临时放置刻度水杯盛取不同高度泥沙含量；
6)、统计分析单元(15)将以上采集到的信息进行分类分析处理，了解到砒砂岩地区地形地貌的各种特征。
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