一种园林环境设计遥测系统及测距方法与流程

本发明涉及环境设计技术领域，特别涉及一种园林环境设计遥测系统及测距方法。

背景技术：

环境与园林设计就是在一定的地域范围内，运用园林艺术和工程技术手段，通过改造地形、种植植物、营造建筑和布置园路等途径创造美的自然环境和生活、游憩境域的过程。通过设计，使环境具有美学欣赏价值、日常使用的功能，并能保证生态可持续性发展。在一定程度上，体现了当时人类文明的发展程度和价值取向及设计者个人的审美观念。

在申请号为201710646978.9，专利名称为《一种园林环境设计遥测系统及测距方法》的专利文件中提到通过在无人机上安装高清相机，将图像信息经计算机处理后发送至打印机打印，然后在照片上测量，其测量结果与实际存在的误差较大，且还要付出打印照片的代价。

针对存在的问题，本申请提供了一种园林环境设计遥测系统及测距方法，能够更加精确且全面的对园林进行测量。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种园林环境设计遥测系统及测距方法，能够更加精确且全面的对园林进行测量。

本发明提供了一种园林环境设计遥测系统，包括安装在飞行器底部的航空摄影机，所述航空摄影机由镜箱本体、摄影机座架和动力装置构成，所述航空摄影机通过飞行控制端与服务器通信连接，所述服务器通过向所述飞行控制端发送指令控制所述航空摄影机的飞行状态，所述服务器与移动设备或地面控制站通信连接，由所述移动设备或地面控制站发送控制指令至所述服务器，所述服务器与存储模块连接，所述存储模块内部用于存储指令数据和采集数据。

进一步地，所述航空摄影机内部设置定位模块和通讯模块，所述定位模块用于对所述航空摄影机的位置进行定位，并将位置信息发送至所述服务器；所述通讯模块用于发送和接收数据；所述航空摄影机的底部安装颜色传感器，所述颜色传感器用于识别园林环境，判别园林的范围，并将颜色信息通过通讯模块传输至服务器。

进一步地，所述航空摄影机的底部安装气压传感器，所述气压传感器用于感测所述航空摄影机的飞行高度，并将高度信息通过所述通讯模块传输至所述服务器。

进一步地，所述航空摄影机的底部安装生命探测仪，用于搜寻园林内的生命体迹象，并将该信息传送至所述服务器，由所述服务器分析该生命体的体积，判断是否需要清除。

进一步地，所述园林内部设置气象监测站，所述气象监测站连接所述服务器，所述气象监测站用于监测园林内的气象情况。

进一步地，所述飞行控制端内部设有陀螺仪、加速器、地磁感应器、超声波传感器和光流传感器，所述飞行系统用于控制所述动力装置的转速，自动保持所述飞行器的正常飞行姿态。

进一步地，用户根据登录账号位置的不同切换选择移动设备或地面控制站连接服务器。

进一步地，应用一种园林环境设计遥测系统的测距方法，所述方法包括：

步骤一：控制所述航空摄影机在园林顶部飞行，由所述颜色传感器判别园林范围，并将范围内的影像发送至移动设备或地面控制站；

步骤二：所述移动设备或地面控制站接收到完整的园林影像，由移动设备或地面控制站设置待测点的位置，将其标记为a1、a2、a3……，并将待测点的位置信息发送至服务器；

步骤三：所述服务器根据待测点的位置信息控制所述飞行控制端，所述飞行控制端控制调整所述航空摄影机的飞行状态，使其到达目的位置；

步骤四：到达首个目的位置后，所述航空摄影机开始测量首个待测点与下一待测点之间的间距，依次测量待测点间的间距，并将测量信息发送回所述服务器中保存，所述移动设备或地面控制站接收所述存储模块内的数据信息。

与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：

(1)本发明提供了一种园林环境设计遥测系统及测距方法，通过使用航空摄影机在空中飞行遥测待测点的间距，减轻园林工作者的工作负担，并减少资源的损耗。

(2)本发明提供了一种园林环境设计遥测系统及测距方法，能够智能化区别园林范围，还可以定位航空摄影机的位置和飞行高度，获取处理的数据信息更为精确。

(3)本发明提供了一种园林环境设计遥测系统及测距方法，能够获取园林的气象信息和判断园林内部是否存在生命体，保证园林内部的生态平衡。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种园林环境设计遥测系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种园林环境设计遥测系统的航空摄影机的装置结构图；

图3为本发明实施例提供的一种园林环境设计遥测系统的园林影像图；

图4为本发明实施例提供的一种园林环境设计遥测系统的测距流程图。

具体实施方式

下面结合本发明中的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。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的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。

为了便于理解和说明，所述航空摄影机简称“航摄机”。装置在飞机或其他飞行器上可对地面摄影的仪器，是一种专用于在飞机或其他飞行器上向地面进行摄影的照相机。所述航空摄影机由镜箱本体、摄影机座架和动力装置组成。

①镜箱本体。它是一个金属制造的硬箱子，其上部连结着一个为装载摄影底片的暗盒，下部固定连着一个有物镜和快门的镜筒。多数最新型的航空摄影机都有一组不同焦距的物镜镜筒，能在很大范围内改变摄影比例尺，满足不同的工作需要。

航空摄影机是航空摄影中最常用最主要的遥感传感器。它通过光学系统采用感光材料直接记录地物的反射光谱能量。其结构与普通的摄影机相似，有镜头、快门、取景器、机身等。但是根据空中摄影的要求，它的镜头质量和结构更为精密和复杂。其种类有单波段摄影方式的单镜头单摄影机型、多波段摄影方式的单摄影机多镜头型和多摄影机多镜头型、单摄影机单镜头多光谱摄影方式的光束分离型以及数码摄影机等。不同类型的摄影机，决定了遥感成像的几何精度以及获取的信息量。

②摄影机座架。用以固定航空摄影机在飞机舱里面，其构造可以使航空摄影机的物镜光轴依据水准器而导入铅垂方向，并使摄影机绕铅垂轴旋转将像框对航线作必要的定向(航差角的安置)。同时，还要求座架能防止航空摄影机由于飞机发动机的工作而引起的震动。现代航空摄影机座架的型式很多，多数具有弹簧或空气避震、自动置平和航差控制装置。

③动力装置。最新型的航空摄影机的动力，大多来自飞机内的发电机，供给摄影机的自动置平、自动导航仪(进行测量和自动控制重叠度和航差控制)和自动曝光控制装置所需的电量。

参照图1至图3，本发明提供了一种园林环境设计遥测系统，包括：安装在飞行器底部的航空摄影机，所述航空摄影机由镜箱本体、摄影机座架和动力装置构成，所述航空摄影机通过飞行控制端与服务器通信连接，所述服务器通过向所述飞行控制端发送指令控制所述航空摄影机的飞行状态，所述服务器与移动设备或地面控制站通信连接，由所述移动设备或地面控制站发送控制指令至所述服务器，所述服务器与存储模块连接，所述存储模块内部用于存储指令数据和采集数据。

其中，所述航空摄影机内部设置定位模块和通讯模块，所述定位模块用于对所述航空摄影机的位置进行定位，并将位置信息发送至所述服务器；所述通讯模块用于发送和接收数据；所述航空摄影机的底部安装颜色传感器，所述颜色传感器用于识别园林环境，判别园林的范围，并将颜色信息通过通讯模块传输至服务器。所述颜色传感器又叫颜色识别传感器或色彩传感器，它是将物体颜色同前面已经示教过的参考颜色进行比较来检测颜色的传感器，当两个颜色在一定的误差范围内相吻合时，输出检测结果。在使用前将园林内部的主要颜色与园林外部主要的颜色进行示教，然后由所述颜色传感器在园林上空进行识别，判别出园林的边缘，将整体范围内园林的进行拍摄，方便选择待测点，且不会有遗漏。

所述航空摄影机的底部安装气压传感器，所述气压感应器用于感知所述飞行器悬停高度，以便进行粗略控制。所述气压传感器用于感测所述航空摄影机的飞行高度，并将高度信息通过所述通讯模块传输至所述服务器。所述气压传感器主要用来测量气体的压强大小，其中一个大气压量程的气压传感器通常用来测量天气的变化和利用气压和海拔高度的对应关系用于海拔高度的测量。所述气压传感器一般是利用mems技术在单晶硅片上加工出真空腔体和惠斯登电桥，惠斯登电桥桥臂两端的输出电压与施加的压力成正比，经过温度补偿和校准后具有体积小，精度高，响应速度快，不受温度变化影响的特点。

所述飞行控制端内部设有陀螺仪、加速器、地磁感应器、超声波传感器和光流传感器，所述飞行系统用于控制所述动力装置的转速，自动保持所述飞行器的正常飞行姿态。所述陀螺仪用于感知飞行姿态。所述加速器用于控制飞行器的飞行速度，所述超声波传感器的作用为进行低空高度精确控制或避障。所述光流传感器进行悬停水平位置的精确确定。上述所述飞行系统内部各部件的电连接关系和控制电路的组成为现有技术，本申请不再进行阐述。

用户根据登录账号位置的不同切换选择移动设备或地面控制站连接服务器。方便选择是在所述地面控制站内进行测距，还是实地带着所述移动设备进行测距。

参照图4，一种园林环境设计遥测系统的测距方法，所述方法包括：

步骤一：控制所述航空摄影机在园林顶部飞行，由所述颜色传感器判别园林范围，并将范围内的影像发送至移动设备或地面控制站；

步骤二：所述移动设备或地面控制站接收到完整的园林影像，由移动设备或地面控制站设置待测点的位置，将其标记为a1、a2、a3……，并将待测点的位置信息发送至服务器；

步骤三：所述服务器根据待测点的位置信息控制所述飞行控制端，所述飞行控制端控制调整所述航空摄影机的飞行状态，使其到达目的位置；

步骤四：到达首个目的位置后，所述航空摄影机开始测量首个待测点与下一待测点之间的间距，依次测量待测点间的间距，并将测量信息发送回所述服务器中保存，所述移动设备或地面控制站接收所述存储模块内的数据信息。

本发明实施例1提供的一种园林环境设计遥测系统，所述航空摄影机的底部安装生命探测仪，用于搜寻园林内的生命体迹象，并将该信息传送至所述服务器，由所述服务器分析该生命体的体积，判断是否需要清除。是否有不适宜出现的生命体出现在园林内部，保证园林的生态平衡，同时能起到监控作用，监控生命体何时出现在园林内部。

所述生命探测仪分为红外探测、音频探测和雷达探测，其中红外生命探测仪工作原理为任何物体只要温度在绝对零度以上都会产生红外辐射，人体也是天然的红外辐射源；音频生命探测仪应用了声波及震动波的原理，采用先进的微电子处理器和声音/振动传感器，进行全方位的振动信息收集，可探测以空气为载体的各种声波和以其它媒体为载体的振动，并将非目标的噪音波和其它背景干扰波过滤，进而迅速确定目标者的位置。高灵敏度的音频生命探测仪采用两级放大技术，探头内置频率放大器，接收频率范围为1～4000hz，主机收到目标信号后再次升级放大。这样，它通过探测地下微弱的诸如被困者呻吟、呼喊、爬动、敲打等产生的音频声波和振动波，就可以判断生命是否存在；雷达生命探测仪是融合雷达技术、生物医学工程技术于一体的生命探测设备。它主要利用电磁波的反射原理制成，通过检测生命活动所引起的各种微动，从这些微动中得到呼吸、心跳的有关信息，从而辨识有无生命。雷达生命探测仪是目前世界上最先进的生命探测仪，它主动探测的方式使其不易受到温度、湿度、噪音、现场地形等因素的影响，电磁信号连续发射机制更增加了其区域性侦测的功能。

本发明实施例2提供的一种园林环境设计遥测系统，所述园林内部设置气象监测站，所述气象监测站连接所述服务器，所述气象监测站用于监测园林内的气象情况。所述气象监测站可观测的气象要素有：环境温度、环境湿度、露点温度、风速、风向、气压、太阳总辐射、降雨量、地温(包括地表温度、浅层地温、深层地温)、土壤湿度、土壤水势、土壤热通量、蒸发、二氧化碳、日照时数、太阳直接辐射、紫外辐射、地球辐射、净全辐射、环境气体共二十项数据指标，也可根据用户需要进行灵活配置，同时可还可与gps定位系统、qse101天气报文编码器、gprs、gsm通信和modem等设备连接，具有性能稳定，检测精度高，无人值守等特点，可满足专业气象观测的业务要求。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。