消落带的信息采集装置的制作方法

本发明涉及消落带勘察
技术领域：
，具体涉及一种消落带的信息采集装置及方法。
背景技术：
：消落带(hydro-fluctuationbelt)又称消落区，是河流、湖泊、水库特有的一种现象。形成消落带的主要原因为季节性水位涨落和周期性蓄水，季节性水位涨落使被淹没土地周期性出露于水面的区域。在大型水库(如三峡大坝)，消落带的形成主要是因为周期性蓄洪或泄洪所导致的水位升降所造成的。消落带的生态环境既受到水位消涨和陆岸带人类活动的影响，同时也影响着江河湖库水体及陆岸带人类的生活与健康，是一个完整的生态系统。消落带自身具有独特的空间结构和生态功能，与相邻的水陆生态系统之间均发生有物质和能量的交换，对这些区域的研究应考虑其动态性。因此，对消落带的信息勘察就显得极为重要。目前对于消落带的信息勘察主要采用航空遥感地质调查手段，由于消落带航空数据的获取要求有较高的时效性，而航空遥感地质调查手段对于气候条件，地形地貌条件等具有一定的要求，对三峡万州至巫山段2011年1月至2017年2月天气进行统计时发现，满足航空遥感数据获取工作的天气只占全年天气统计总数的7.32％。现有采用航空遥感地质调查手段对消落带枯水位期的数据获取时间较为紧张，数据获取任务非常困难。技术实现要素：(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本发明提供了一种消落带的信息采集装置及方法，解决了现有的航空遥感地质调查手段对消落带枯水位期的数据获取时间较为紧张，数据获取任务困难的技术问题。(二)技术方案为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一方面，一种消落带的信息采集装置，包括：船载平台；信息获取装置，所述信息获取装置固定设置于所述船载平台上；且，所述信息获取装置包括：第一相机；第二相机；第三相机，所述第一相机和所述第二相机分别位于所述第三相机的两侧部，其所述所述第三相机垂直于库岸，所述第一相机和所述第二相机交叉对应库岸；控制系统，所述控制系统根据所述船载平台的航行速度，控制所述第一相机、所述第二相机和所述第三相机对库岸的消落带进行同步拍摄。具体实施时，所述所述第一相机和所述第三相机之间的夹角小于30度，且所述所述第二相机和所述第三相机之间的夹角小于30度。具体实施时，所述信息获取装置还包括三轴增稳平台，所述第一相机、所述第二相机和所述第三相机均通过三轴增稳平台与所述船载平台固定连接。具体实施时，所述三轴增稳平台包括imu反馈系统和伺服电机，所述imu反馈系统包括三轴陀螺仪和三轴加速度传感器。具体实施时，所述控制系统包括：地面控制站；通讯设备，地面控制站与通讯设备通过天线进行无线电连接；控制系统，通讯设备与控制系统通过电线连接。具体实施时，所述通讯设备为无线电台。具体实施时，所述控制系统还包括：gps模块，所述gps模块与控制系统进行电线连接。具体实施时，所述第一相机、所述第二相机和所述第三相机通过双层布设，所述所述第一相机和所述第二相机位于同一层位置。另一方面，本发明还提供一种消落带的信息采集方法，包括以下步骤：以船载平台作为辅助手段；所述船载平台上的第三相机垂直于库岸，所述第一相机和所述第二相机交叉对应库岸；所述第一相机、所述第二相机和所述第三相机焦点对库岸的消落带中心；基于船载平台的航行速度，按照等时或等距曝光的方式进行航线及曝光点的计算布设，通过第一相机、所述第二相机和所述第三相机对消落带进行同步拍摄。(三)有益效果本发明提供了一种消落带的信息采集装置及方法。具备以下有益效果：本发明消落带的信息采集装置，以船载平台作为辅助勘察手段，将信息获取装置固定设置于所述船载平台上，通过信息获取装置获取库岸消落带，即使在天气情况不理想的状况下，只要能见度达到要求，就可以进行数据采集工作，另外船载设备垂直于消落带进行数据采集，也解决了航空摄影测量在垂直坡面难以捕捉到信息的困难。确保在库区水位上涨前尽可能完整的获取145-175m低水位时期的消落带数据，为消落带地形变化遥感综合调查工作提供数据保障。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1信息获取装置的分布示意图。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。本发明实施例提供了一种消落带的信息采集装置及方法，解决了现有的航空遥感地质调查手段对消落带枯水位期的数据获取时间较为紧张，数据获取任务困难的技术问题。即使在天气情况不理想的状况下，只要能见度达到要求，就可以进行数据采集工作，另外船载设备垂直于消落带进行数据采集，也解决了航空摄影测量在垂直坡面难以捕捉到信息的困难。本申请实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：本发明实施例采用船载平台对消落带地区进行数据获取辅助勘查，确保在库区水位上涨前尽可能完整的获取145-175m低水位时期的消落带数据，为消落带地形变化遥感综合调查工作提供数据保障，同时适用于多种天气情况，只要能见度达到要求，就可以进行数据采集工作。为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。一种消落带的信息采集装置及方法，该装置包括船载平台、信息获取装置以及控制系统，所述信息获取装置固定设置于所述船载平台上；且，所述信息获取装置包括第一相机1、第二相机2、第三相机3，所述第一相机1和所述第二相机2分别位于所述第三相机3的两侧部，其所述第三相机3垂直于库岸4，所述第一相机1和所述第二相机2交叉对应库岸4；具体的上述第一相机1、第二相机2、第三相机3均可以采用市场销售的相机，如canon5dmarkⅲ数码相机。所述控制系统根据所述船载平台的航行速度，并控制所述第一相机1、所述第二相机2和所述第三相机3对库岸4的消落带进行同步拍摄。具体的，上述船载平台采用船，在具体实施过程中为了提高船载平台的稳定性，可以采用排水量较大的船只，避免在信息获取过程中船只的上下浮动较大时，很容易造成重叠度不够，从而造成漏拍的现象。具体的，在实施过程中，所述第一相机1、所述第二相机2和所述第三相机3焦点对库岸4的消落带中心，根据船只的航行速度，按照等时或等距曝光的方式进行航线及曝光点的计算布设。通过控制系统控制所述船载平台的航行速度，并控制所述第一相机1、所述第二相机2和所述第三相机3对库岸4的消落带进行拍摄，利用相机之间的夹角，保证在后期的数据应用上做到不漏拍，满足重叠度的要求，同时多角度拍摄更有利于后期三维模型的建立。上述实施例通过，船载平台作用辅助勘察手段，将信息获取装置固定设置于所述船载平台上，通过信息获取装置获取库岸消落带，即使在天气情况不理想的状况下，只要能见度达到要求，就可以进行数据采集工作，另外船载设备垂直于消落带进行数据采集，也解决了航空摄影测量在垂直坡面难以捕捉到信息的困难。确保在库区水位上涨前尽可能完整的获取145-175m低水位时期的消落带数据，为消落带地形变化遥感综合调查工作提供数据保障。具体实施过程中，所述所述第一相机和所述第三相机之间的夹角小于30度，且所述所述第二相机和所述第三相机之间的夹角小于30度。既可以保证影像的重叠度问题，多角度拍摄也有利于后期消落带三维模型的建立。具体的可以为第一相机和所述第三相机之间的夹角为20度，且所述所述第二相机和所述第三相机之间的夹角为20度。具体实施过程中，所述信息获取装置还包括三轴增稳平台，所述所述第一相机、所述第二相机和所述第三相机均通过三轴增稳平台与所述船载平台固定连接。具体实施过程中，所述三轴增稳平台包括imu反馈系统和伺服电机，所述imu反馈系统包括三轴陀螺仪和三轴加速度传感器。具体的该imu反馈系统与伺服电机通过电线连接，imu反馈系统通过获取三轴陀螺仪和三轴加速度传感器反馈的俯仰、滚转和旋偏姿态信息，控制伺服电机调整增稳平台，回归预设位置。具体实施过程中，所述控制系统包括地面控制站、通讯设备和控制系统，其中地面控制站与通讯设备通过天线进行无线电连接，通讯设备与控制系统通过电线连接。实施时，可以将地面控制站设置在岸边，设置在控制系统位于船载平台上，操作人员可以在岸边通过地面控制站发出数据请求，通过通讯设备传输给控制系统，实现地面控制站与控制系统的数据传输，进行数据请求的上传与下载，可实现远程控制。具体实施过程中，所述通讯设备为无线电台。具体实施过程中，所述控制系统还包括gps模块，所述gps模块与控制系统进行电线连接。具体的gps模块与控制系统进行电线连接。可获取船载平台的实时位置信息，所获取的位置信息存储于控制系统中，并通过通讯设备或直接电线连接将信息传输至地面控制站。通过控制系统利用gps模块所获取的位置信息控制相机进行等距曝光。具体实施过程中，所述第一相机、所述第二相机和所述第三相机通过双层布设，所述所述第一相机和所述第二相机位于同一层位置。另一方面，本发明实施例还提供一种消落带的信息采集方法，包括以下步骤：以船载平台作为辅助手段；所述船载平台上的第三相机3垂直于库岸，所述第一相机1和所述第二相机2交叉对应库岸；所述第一相机1、所述第二相机2和所述第三相机3焦点对库岸4的消落带中心；基于船载平台的航行速度，按照等时或等距曝光的方式进行航线及曝光点的计算布设，通过第一相机1、所述第二相机2和所述第三相机3对消落带进行同步拍摄。为了更加详细的说明本发明实施例，下面结合具体的实施例，进行进一步的阐述：将上述实施例的消落带的信息采集装置用于三峡库区的消落带的勘察，开展了三峡库区万州至巫山段地质灾害船载辅助勘察数据获取任务，共获取万州至巫山段单程900km的长江主干道及支流的消落带辅助勘查影像数据。船载平台消落带地形变化船载辅助勘查数据获取对船载平台的稳定性要求较高，库区两岸形成的消落带落差只有30m，所以在数据获取过程中船只的上下浮动较大时，很容易造成重叠度不够，从而造成漏拍的现象。所以对于排水量小的船只来说稳定性差，不适宜进行船载辅助勘查数据获取的工作，选取了稳定性较好的地质灾害调查船作为船载平台，本领域技术人员也可以根据需要选择其他船载平台。信息获取装置本次三峡库区船载辅助勘察数据获取采用canon5dmarkⅲ数码相机作为信息获取装置，本领域技术人员也可以根据需要选择其他船载平台。控制系统，控制系统，包括地面控制站、无线电台、控制系统和gps模块，具体的无线电台型号可以为link800；gps模块具体型号可以为garmin；地面控制站可以采用电脑，其中控制软件型号可以为af2012。通过地面控制站发出数据请求，通过通讯设备传输给控制系统，实现地面控制站与控制系统的数据传输，进行数据请求的上传与下载，可实现远程控制。不仅可以在地面控制站上查看和记录运动轨迹，还可以通过gps模块及控制系统，触发相机进行等时或者等距曝光，记录曝光点的位置坐标。利用af2012地面站软件进行航线设计，下载测区范围内的影像图，并进行地理坐标定位，作为设计的底图。将信息获取装置固定在船上，焦点对准消落带中心，根据船只的航行速度，按照等时或等距曝光的方式进行航线及曝光点的计算布设。在架设一个地面站的情况下，对三台相机进行操控，利用相机间的夹角，保证在后期的数据应用上做到不漏拍，满足重叠度的要求，同时多角度拍摄更有利于后期三维模型的建立。根据工作区布设情况，对消落带调查区万州至巫山段开展船载辅助勘查影像数据获取，共获取单程900km的长江主干道及支流的辅助勘查影像数据，参照离岸距离及曝光时间对传感器进行设置拍摄。三峡库区船载辅助勘查数据获取主要技术参数表航向重叠度60％照片宽度(m)225离岸距离(m)150航行速度40km/h照片高度(m)150曝光时间(s)5.5信息获取装置canon5dⅲ拍摄间隔(m)60使用船载平台勘查手段获取消落带信息，即使在天气情况不理想的状况下，只要能见度达到要求，就可以进行数据采集工作，规避了三峡库区七八月份降雨集中期消落带数据获取困难的问题。另外船载设备垂直于消落带进行数据采集，也解决了航空摄影测量在垂直坡面难以捕捉到信息的困难。所以使用船载平台对消落带地区进行数据获取辅助勘查，确保在库区水位上涨前尽可能完整的获取145-175m低水位时期的消落带数据，为消落带地形变化遥感综合调查工作提供数据保障，是后期三峡库区重点区段库岸崩塌、滑坡及消落带地形变化等主要地质环境问题的航空遥感综合调查解译工作的顺利开展的必要技术手段。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。当前第1页12