野外采样点的定位方法和野外采样点的搜索方法

1.本技术涉及野外生态环境观测领域，特别是涉及野外采样点的定位方法和野外采样点的搜索方法。


背景技术：

2.陆地样带研究能够通过构建具有生态系统结构的生态实验站、采样点和样地，完成对综合性全球变换的研究。在陆地样带研究中，由于采样点和样地往往设立在野外，对采样点的准确定位和搜索是开展科学试验的前提。目前的野外采样点的定位和搜索方式，往往借助于gps设备自身的定位搜索功能来完成，而gps设备的定位搜索存在准确度低的问题，导致获取的采样点的位置信息准确度低不适于在野外推广使用。
3.针对gps设备在野外采样点的定位搜索过程中存在的准确度低，而导致获取的采样点的位置信息准确度低的问题，目前还没有提出有效的解决方案。


技术实现要素：

4.在本实施例中提供了一种野外采样点的定位方法和野外采样点的搜索方法，以解决相关技术中获取的采样点的位置信息准确度低的问题。
5.第一个方面，在本实施例中提供了一种野外采样点的定位方法，包括：
6.利用gps设备测量埋设有金属标记物的采样点的第一位置信息，其中，所述第一位置信息为所述采样点的gps坐标信息；
7.利用架设于控制点的全站仪测量所述采样点相对后视点的角度和距离，作为所述采样点的第二位置信息，其中，所述控制点和所述后视点根据所述采样点预先设置，所述控制点通视所述后视点和所述采样点；
8.存储所述第一位置信息和所述第二位置信息。
9.在其中的一些实施例中，所述利用gps设备测量埋设有金属标记物的采样点的第一位置信息，包括：
10.将所述gps设备设置于埋设有金属标记物的采样点上方进行记录定位，得到所述第一位置信息。
11.在其中的一些实施例中，所述利用架设于控制点的全站仪测量所述采样点相对后视点的角度和距离，包括：
12.将所述全站仪架设于所述控制点上，经对中整平后瞄准所述后视点后进行角度置零，并在瞄准所述采样点后记录所述角度和距离信息。
13.在其中的一些实施例中，在所述利用gps设备测量埋设有金属标记物的采样点的第一位置信息之前，还包括：
14.将所述金属标记物埋设于所述采样点的土层5cm至10cm处。
15.第二个方面，在本实施例中提供了一种野外采样点的搜索方法，包括：
16.利用gps设备读取预先存储的采样点的第一位置信息，根据所述第一位置信息确
定所述采样点的区域位置，其中，所述第一位置信息为所述采样点的gps坐标信息；
17.在所述采样点的区域位置中，利用架设于控制点上的全站仪基于预先存储的所述采样点的第二位置信息，对所述采样点进行后视定向，其中，所述第二位置信息为所述采样点相对后视点的角度和距离，所述控制点和所述后视点根据所述采样点设置，所述控制点通视所述后视点和所述采样点；
18.利用金属探测仪对所述后视定向的结果进行检核，确定所述金属标记物的实际位置信息。
19.在其中的一些实施例中，所述在所述采样点的区域位置中，利用所述全站仪基于预先存储的所述采样点的第二位置信息，对所述采样点进行后视定向，包括：
20.利用架设于所述控制点上的全站仪瞄准所述后视点上的第一标识件后，根据所述预先存储的第二位置信息，调整指示所述采样点点位的第二标识件的位置，直到所述第二标识件与所述第一标识件的相对位置关系匹配所述第二位置信息。
21.在其中的一些实施例中，所述利用金属探测仪对所述后视定向的结果进行检核，确定所述金属标记物的实际位置信息，包括：
22.利用所述金属探测仪对所述采样点的金属标记物进行探扫，结合所述后视定向结果确定所述金属标记物的实际位置信息。
23.第三个方面，在本实施例中提供了一种野外采样点的定位系统，包括：gps设备、全站仪以及数据处理装置，其中：
24.所述gps设备用于测量埋设有金属标记物的采样点的第一位置信息，其中，所述第一位置信息为所述采样点的gps坐标信息；
25.所述全站仪架设于控制点上，用于测量所述采样点相对于后视点的角度和距离，并将所述角度和距离作为所述采样点的第二位置信息，其中，所述控制点和所述后视点根据所述采样点设置，所述控制点通视所述后视点和所述采样点；
26.所述数据处理装置用于接收所述第一位置信息和所述第二位置信息并存储。
27.在其中的一些实施例中，还包括第一标识件和第二标识件，其中：
28.所述第一标识件竖直立于所述后视点上；
29.所述第二标识件竖直立于所述采样点上；
30.所述全站仪架设于所述控制点上，用于测量所述第二标识件相对所述第一标识件的角度和距离，作为所述采样点的第二位置信息。
31.第四个方面，在本实施例中提供了一种野外采样点的搜索系统，包括gps设备、全站仪以及金属探测仪，其中：
32.所述gps设备用于读取预先存储的采样点的第一位置信息，并根据所述第一位置信息确定所述采样点的区域位置，其中，所述第一位置信息为所述采样点的gps坐标信息；
33.所述全站仪架设于控制点上，用于在所述区域位置中，基于预先存储的所述采样点的第二位置信息，对所述采样点进行后视定向，其中，所述第二位置信息为所述采样点相对后视点的角度和距离，所述控制点和所述后视点根据所述采样点设置，所述控制点通视所述后视点和所述采样点；
34.所述金属探测仪用于对所述后视定向的结果进行检核，确定所述金属标记物的实际位置信息。
35.上述实施例提供了野外采样点的定位方法和野外采样点的搜索方法，其中的野外采样点的定位方法，利用gps设备测量埋设有金属标记物的采样点的第一位置信息，其中，第一位置信息为采样点的gps坐标信息，利用架设于控制点的全站仪测量采样点相对后视点的角度和距离，作为采样点的第二位置信息，其中，控制点和后视点根据采样点预先设置，控制点通视后视点和采样点，存储第一位置信息和第二位置信息。其利用gps设备完成采样点区域范围的定位，利用全站仪完成采样点具体位置的定位，提高了对采样点定位的精度，从而提高了采样点位置信息的准确度。
36.本技术的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本技术的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
附图说明
37.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
38.图1是野外采样点的定位方法的应用场景图；
39.图2是本实施例的野外采样点的定位方法的流程图；
40.图3是本实施例的野外采样点的搜索方法的流程图；
41.图4是本实施例的野外采样点的定位系统的结构示意图；
42.图5是本实施例的野外采样点的搜索系统的结构示意图。
具体实施方式
43.为更清楚地理解本技术的目的、技术方案和优点，下面结合附图和实施例，对本技术进行了描述和说明。
44.除另作定义外，本技术所涉及的技术术语或者科学术语应具有本技术所属技术领域具备一般技能的人所理解的一般含义。在本技术中的“一”、“一个”、“一种”、“该”、“这些”等类似的词并不表示数量上的限制，它们可以是单数或者复数。在本技术中所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”及其任何变体，其目的是涵盖不排他的包含；例如，包含一系列步骤或模块(单元)的过程、方法和系统、产品或设备并未限定于列出的步骤或模块(单元)，而可包括未列出的步骤或模块(单元)，或者可包括这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或模块(单元)。在本技术中所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并不限定于物理的或机械连接，而可以包括电气连接，无论是直接连接还是间接连接。在本技术中所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“a和/或b”可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。通常情况下，字符“/”表示前后关联的对象是一种“或”的关系。在本技术中所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等，只是对相似对象进行区分，并不代表针对对象的特定排序。
45.图1是本实施例的野外采样点的定位方法的应用场景图。如图1所示，包括：gps设备101、全站仪102以及服务器103。其中，gps设备101置于埋设有金属标记物的采样点上方进行定位，获取采样点经gps设备101测量得到的gps坐标信息，作为采样点的第一位置信息。全站仪102架设于根据采样点设置的控制点上，测量采样点相对于根据采样点设置的后视点的角度和距离，作为该采样点的第二位置信息。服务器103存储该第一位置信息和第二
位置信息，完成对采样点的定位。
46.在本实施例中提供了一种野外采样点的定位方法，图2是本实施例的野外采样点的定位方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：
47.步骤s210，利用gps设备测量埋设有金属标记物的采样点的第一位置信息，其中，第一位置信息为采样点的gps坐标信息。
48.其中，将金属标记物埋设于采样点中，可以便于后续对采样点的精确搜索。在预先确定野外采样点，并完成金属标记物的埋设后，可以利用gps设备对该采样点的位置信息进行定位。具体地，可以将gps设备置于该采样点的一定范围内，并按照gps设备的定位操作流程进行采样点的位置信息记录，得到该采样点的gps坐标信息，作为该第一位置信息。例如，可以在确定采样点后，将gps设备放置于该采样点的上方，使gps设备内部的天线水平面向天空，并在gps设备与卫星匹配完成后进行采样点的定位和记录。
49.通过利用gps设备测量埋设有金属标记物的采样点的第一位置信息，能够确定采样点在野外的区域位置信息，从而为后续进一步地定位提供基础。
50.步骤s220，利用架设于控制点的全站仪测量采样点相对后视点的角度和距离，作为采样点的第二位置信息，其中，控制点和后视点根据采样点预先设置，控制点通视后视点和采样点。
51.控制点和后视点根据采样点进行设置，且控制点能够同时观测到后视点和采样点，以辅助全站仪确定采样点的具体位置信息。为了便于全站仪对采样点进行测角和量距，可以在设置控制点和后视点时，使控制点到后视点的距离与控制点到采样点的距离相等。另外，由于全站仪架设于控制点上，可以将控制点选取于土质坚实，便于架设仪器和保存标志的地方。在完成控制点和后视点的选取后，可以分别为选定的控制点和后视点建立标识，并制作点之记，以为后续的采样点搜索提供位置信息。其中，该点之记可以包括点号、点名、点位略图、点位说明、点之记所在地以及交通图等信息。
52.将全站仪架设于控制点上，在利用全站仪的激光器进行对中整平，使全站仪的竖轴与控制点位于同一铅垂线后，对采样点进行角度和距离测量。进一步地，可以通过调节全站仪的望远镜瞄准后视点后，将全站仪记录的角度置零，并记录瞄准采样点后的角度和距离。其中，该角度和距离为采样点相对后视点的角度和距离。利用全站仪瞄准后视点和采样点，具体可以通过在后视点和采样点上设置标识件来实现。优选地，可以分别在后视点和采样点上竖直设立棱镜杆，利用全站仪对设置于后视点和采样点上的棱镜杆进行定位，以实现对后视点和采样点的定位。
53.全站仪测量得到的采样点的第二位置信息的精度，相对gps设备测量得到的采样点的第一位置信息的精度要高。例如，常规使用的gps设备的定位精度范围为1m至5m，而常规使用的全站仪的定位精度可达毫米级，因此在通过gps设备测量得到采样点的第一位置信息后，可以利用全站仪测得采样点的第二位置信息，以提高对采样点定位的准确度。相比相关技术中单独使用gps设备进行采样点定位的方式，使用gps设备结合全站仪的定位方式能够提高采样点的准确度，降低环境对测量结果造成的影响，从而为野外采样观测工作的开展提供准确的基础数据。
54.步骤s230，存储第一位置信息和第二位置信息。
55.其中，第一位置信息既可以直接存储于gps设备中，也可以在gps设备完成第一位
置信息的测量后发送至对应的存储服务器或云端进行存储。第一位置信息可以根据全站仪读取的数据，记录于存储服务器内。具体的存储方式可以根据实际应用场景的需求进行设置，在此不作具体限定。
56.上述步骤s210至步骤s230，利用gps设备测量埋设有金属标记物的采样点的第一位置信息，其中，第一位置信息为采样点的gps坐标信息，利用架设于控制点的全站仪测量采样点相对后视点的角度和距离，作为采样点的第二位置信息，其中，控制点和后视点根据采样点预先设置，控制点通视后视点和采样点，存储第一位置信息和第二位置信息。其利用gps设备完成采样点区域范围的定位，利用全站仪完成采样点具体位置的定位，提高了对采样点定位的精度，从而提高了采样点位置信息的准确度。
57.进一步地，在一个实施例中，基于上述步骤s210，利用gps设备测量埋设有金属标记物的采样点的第一位置信息，具体包括以下步骤：
58.步骤s211，将gps设备设置于埋设有金属标记物的采样点上方进行记录定位，得到第一位置信息。
59.具体地，可以将gps设备放置于埋设有金属标记物的采样点上方，完成卫星信号的接收，以及卫星匹配后，通过开启gps设备自身的定位记录功能，实现对采样点的第一位置信息的记录。
60.另外地，在一个实施例中，基于上述步骤s220，利用架设于控制点的全站仪测量采样点相对后视点的角度和距离，具体包括以下步骤：
61.步骤s221，将全站仪架设于控制点上，经对中整平后瞄准后视点后进行角度置零，并在瞄准采样点后记录角度和距离信息。
62.具体地，可以将棱镜杆分别竖直设立于采样点和后视点上，在利用激光器实现全站仪的对中整平后，分别对后视点和采样点上的棱镜杆进行瞄准，以测量采样点相对后视点的角度和距离。
63.另外地，在一个实施例中，在利用gps设备测量埋设有金属标记物的采样点的第一位置信息之前，还包括以下步骤：
64.步骤s240，将金属标记物埋设于采样点的土层5cm至10cm处。
65.例如，可以将金属标记物埋设于采样点的土层5cm处、7cm处、或者10cm处，以便于金属探测仪的搜寻。
66.上述步骤s210至步骤s240，将gps设备设置于埋设有金属标记物的采样点上方进行记录定位，得到第一位置信息，以提高gps设备获取采样点的gps坐标的准确度；将全站仪架设于控制点上，经对中整平后瞄准后视点后进行角度置零，并在瞄准采样点后记录角度和距离信息，从而得到精度高于第一位置信息的第二位置信息，将金属标记物埋设于采样点的土层5cm至10cm处，从而实现对采样点的准确标记。上述步骤利用gps设备完成采样点区域范围的定位，利用全站仪完成采样点具体位置的定位，提高了对采样点定位的精度，从而提高了采样点位置信息的准确度。
67.在本实施例中提供了一种野外采样点的搜索方法。图3是本实施例的野外采样点的搜索方法的流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：
68.步骤s310，利用gps设备读取预先存储的采样点的第一位置信息，根据第一位置信息确定采样点的区域位置，其中，第一位置信息为采样点的gps坐标信息。
69.具体地，利用gps设备读取已存储的采样点的第一位置信息，可以通过将gps设备置于户外，并使gps内部天线水平面向天空后，利用gps设备对已存储的采样点的第一位置信息，以及收藏的航点进行查找和导航，从而确定采样点的区域位置。
70.步骤s320，在采样点的区域位置中，利用架设于控制点上的全站仪基于预先存储的采样点的第二位置信息，对采样点进行后视定向，其中，第二位置信息为采样点相对后视点的角度和距离，控制点和后视点根据采样点设置，控制点通视后视点和采样点。
71.其中，可以根据定位阶段制作的点之记确定控制点和后视点。在确定采样点的区域位置中的控制点和后视点后，对架设于控制点上的全站仪进行对中整平，基于预先存储的第二位置信息，调整指示采样点的棱镜杆，直至全站仪测量得到的采样点相对后视点的角度和距离与第二位置信息中的角度和距离一直，则将此时指示采样点的棱镜杆所处位置作为采样点的点位，完成对采样点的搜索。其中，指示采样点的棱镜杆可以先基于gps记录的点位进行放置，再基于第二位置信息进行移动。
72.步骤s330，利用金属探测仪对后视定向的结果进行检核，确定金属标记物的实际位置信息。
73.金属探测仪具有探测度广、定位准确、分辨力强、操作简易等特点，利用其能探测和识别隐埋地下的金属标记物。因此可以利用金属探测仪对上述步骤s320得到的第二位置信息进行检核，基于第二位置信息确定金属标记物的实际位置信息，从而完成对采样点点位的检校。具体地，对后视定向结果进行检核的金属探测仪在使用之前需要完成灵敏度调试，使金属探测仪的探测距离能够满足实际的探测需求，并且只对金属物产生反应，以提高该金属探测仪检核的准确度。其中，在金属探测仪对后视定向的结果进行检核的过程中，当金属探测仪靠近埋设有金属标记物的采样点时，该金属探测仪将发出提示音或者产生振动，并且在金属探测仪最接近金属标记物埋设的位置时，该金属探测仪发出的提示音音量最大，或者振动感最强烈。
74.上述步骤s310至步骤s330，利用gps设备读取预先存储的采样点的第一位置信息，根据第一位置信息确定采样点的区域位置，其中，第一位置信息为采样点的gps坐标信息，在采样点的区域位置中，利用架设于控制点上的全站仪基于预先存储的采样点的第二位置信息，对采样点进行后视定向，其中，第二位置信息为采样点相对后视点的角度和距离，控制点和后视点根据采样点设置，控制点通视后视点和采样点，利用金属探测仪对后视定向的结果进行检核，确定金属标记物的实际位置信息。其基于gps设备提供的第一位置信息确定采样点的区域位置，能够提高后续搜索采样点具体位置信息的效率，基于全站仪提供的第二位置信息完成对采样点的搜索，在第一位置信息的基础上提高了采样点具体位置信息获取的准确度，并利用金属探测仪实现了对采样点实际位置信息的检核，从而实现了对采样点的准确搜索，提高了获取采样点位置信息的准确度。
75.另外地，在一个实施例中，基于上述步骤s320，在采样点的区域位置中，利用全站仪基于预先存储的采样点的第二位置信息，对采样点进行后视定向，具体包括以下步骤：
76.步骤s321，利用架设于控制点上的全站仪瞄准后视点上的第一标识件后，根据预先存储的第二位置信息，调整指示采样点点位的第二标识件的位置，直到第二标识件与第一标识件的相对位置关系匹配第二位置信息。其中，该第一标识件和第二标识件可以为棱镜杆。
77.另外地，在一个实施例中，基于上述步骤s330，在采样点的区域位置中，利用全站仪基于预先存储的采样点的第二位置信息，对采样点进行后视定向，具体包括以下步骤：
78.步骤s331，利用金属探测仪对采样点的金属标记物进行探扫，结合后视定向结果确定金属标记物的实际位置信息。
79.上述步骤s310至步骤s331，利用架设于控制点上的全站仪瞄准后视点上的第一标识件后，根据预先存储的第二位置信息，调整指示采样点点位的第二标识件的位置，直到第二标识件与第一标识件的相对位置关系匹配第二位置信息，从而实现了利用全站仪对采样点的第二位置信息的准确搜索；利用金属探测仪对采样点的金属标记物进行探扫，结合后视定向结果确定金属标记物的实际位置信息，从而提高了采样点位置信息获取的精度。上述步骤实现了对采样点的准确搜索，提高了获取采样点位置信息的准确度。
80.在本实施例中提供了一种野外采样点的定位系统40，如图4所示，包括gps设备42、全站仪44以及数据处理装置46，其中：
81.gps设备42用于测量埋设有金属标记物的采样点的第一位置信息，其中，第一位置信息为采样点的gps坐标信息；
82.全站仪44架设于控制点上，用于测量采样点相对于后视点的角度和距离，并将角度和距离作为采样点的第二位置信息，其中，控制点和后视点根据采样点设置，控制点通视后视点和采样点；
83.数据处理装置46用于接收第一位置信息和第二位置信息并存储。
84.上述野外采样点的定位系统，包括gps设备、全站仪以及数据处理装置，利用gps设备测量埋设有金属标记物的采样点的第一位置信息，其中，第一位置信息为采样点的gps坐标信息，利用架设于控制点的全站仪测量采样点相对后视点的角度和距离，作为采样点的第二位置信息，其中，控制点和后视点根据采样点预先设置，控制点通视后视点和采样点，存储第一位置信息和第二位置信息。其利用gps设备完成采样点区域范围的定位，利用全站仪完成采样点具体位置的定位，提高了对采样点定位的精度，从而提高了采样点位置信息的准确度。
85.另外地，在一个实施例中，野外采样点的定位系统40还包括第一标识件和第二标识件，其中：第一标识件竖直立于后视点上，第二标识件竖直立于采样点上。
86.在本实施例中提供了一种野外采样点的搜索系统50，包括gps设备52、全站仪54以及金属探测仪56，其中：
87.gps设备52用于读取预先存储的采样点的第一位置信息，并根据第一位置信息确定采样点的区域位置，其中，第一位置信息为采样点的gps坐标信息；
88.全站仪54架设于控制点上，用于在区域位置中，基于预先存储的采样点的第二位置信息，对采样点进行后视定向，其中，第二位置信息为采样点相对后视点的角度和距离，控制点和后视点根据采样点设置，控制点通视后视点和采样点；
89.金属探测仪56用于对后视定向的结果进行检核，确定金属标记物的实际位置信息。
90.上述野外采样点的搜索系统，包括gps设备、全站仪以及金属探测仪，利用gps设备读取预先存储的采样点的第一位置信息，根据第一位置信息确定采样点的区域位置，其中，第一位置信息为采样点的gps坐标信息，在采样点的区域位置中，利用架设于控制点上的全
站仪基于预先存储的采样点的第二位置信息，对采样点进行后视定向，其中，第二位置信息为采样点相对后视点的角度和距离，控制点和后视点根据采样点设置，控制点通视后视点和采样点，利用金属探测仪对后视定向的结果进行检核，确定金属标记物的实际位置信息。其基于gps设备提供的第一位置信息确定采样点的区域位置，能够提高后续搜索采样点具体位置信息的效率，基于全站仪提供的第二位置信息完成对采样点的搜索，在第一位置信息的基础上提高了采样点具体位置信息获取的准确度，并利用金属探测仪实现了对采样点实际位置信息的检核，从而实现了对采样点的准确搜索，提高了获取采样点位置信息的准确度。
91.需要说明的是，上述各个模块可以是功能模块也可以是程序模块，既可以通过软件来实现，也可以通过硬件来实现。对于通过硬件来实现的模块而言，上述各个模块可以位于同一处理器中；或者上述各个模块还可以按照任意组合的形式分别位于不同的处理器中。
92.应该明白的是，这里描述的具体实施例只是用来解释这个应用，而不是用来对它进行限定。根据本技术提供的实施例，本领域普通技术人员在不进行创造性劳动的情况下得到的所有其它实施例，均属本技术保护范围。
93.显然，附图只是本技术的一些例子或实施例，对本领域的普通技术人员来说，也可以根据这些附图将本技术适用于其他类似情况，但无需付出创造性劳动。另外，可以理解的是，尽管在此开发过程中所做的工作可能是复杂和漫长的，但是，对于本领域的普通技术人员来说，根据本技术披露的技术内容进行的某些设计、制造或生产等更改仅是常规的技术手段，不应被视为本技术公开的内容不足。
[0094]“实施例”一词在本技术中指的是结合实施例描述的具体特征、结构或特性可以包括在本技术的至少一个实施例中。该短语出现在说明书中的各个位置并不一定意味着相同的实施例，也不意味着与其它实施例相互排斥而具有独立性或可供选择。本领域的普通技术人员能够清楚或隐含地理解的是，本技术中描述的实施例在没有冲突的情况下，可以与其它实施例结合。
[0095]
以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术的保护范围应以所附权利要求为准。