本發(fā)明涉及一種面積測(cè)量裝置，尤其涉及一種基于北斗gps雙模定位的面積測(cè)量裝置。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)上，無論農(nóng)機(jī)作業(yè)收費(fèi)還是對(duì)土地丈量都是依靠簡(jiǎn)單的拉線或皮尺作為測(cè)量工具，對(duì)于小塊且形狀規(guī)則的地塊可以測(cè)量，但一遇到形狀不規(guī)則且土地面積較大的地塊，尺這些測(cè)量工具就顯的束手無策。因此，在農(nóng)業(yè)機(jī)械化和科技化的大背景下，土地面積測(cè)量?jī)x應(yīng)運(yùn)而生，這極大地方便了各種測(cè)量，并且土地面積測(cè)量?jī)x剛開始時(shí)就為了用戶的考慮，在設(shè)計(jì)上加入了價(jià)格計(jì)算、記錄保存等功能，深受廣大用戶的喜歡。

現(xiàn)有的面積測(cè)量?jī)x普遍具有操作簡(jiǎn)單、外觀簡(jiǎn)陋、功能單一并且精度不高的缺點(diǎn)，雖然市面上也存在功能較強(qiáng)大的面積測(cè)量?jī)x，然而這種面積測(cè)量?jī)x操作繁復(fù)，界面簡(jiǎn)單，也不能滿足客戶對(duì)高精度的要求。

隨著電子和軟件技術(shù)的高速發(fā)展，本領(lǐng)域中對(duì)具有更高精度、更優(yōu)良穩(wěn)定性以及功能更強(qiáng)大的面積測(cè)量?jī)x提出了要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種面積測(cè)量裝置，以提高面積測(cè)量的精度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的面積測(cè)量裝置的具體技術(shù)方案如下：

一種面積測(cè)量裝置，包括：中央處理器；衛(wèi)星定位模塊，與中央處理器電性連接，可與定位衛(wèi)星通信以測(cè)定衛(wèi)星定位模塊的三維坐標(biāo)；存儲(chǔ)模塊，與中央處理器電性連接，可存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)；按鍵控制模塊，與中央處理器電性連接，用戶可通過按鍵控制模塊與中央處理器交互；其中，中央處理器可控制衛(wèi)星定位模塊以采集測(cè)量數(shù)據(jù)，并對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以完成面積的測(cè)量。

進(jìn)一步，中央處理器包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化單元，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化單元利用高斯投影關(guān)系將衛(wèi)星定位模塊接收到的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為平面坐標(biāo)信息。

進(jìn)一步，中央處理器還包括測(cè)量計(jì)算單元，測(cè)量計(jì)算單元利用轉(zhuǎn)化后的平面坐標(biāo)信息完成面積的計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)面積的測(cè)量。

進(jìn)一步，衛(wèi)星定位模塊為北斗gps雙模模塊，北斗gps雙模模塊中具有接收衛(wèi)星信號(hào)的接收機(jī)。

進(jìn)一步，面積測(cè)量裝置還包括無線通信模塊，無線通信模塊與中央處理器電性連接，面積測(cè)量裝置通過無線通信模塊可與客戶端之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

進(jìn)一步，面積測(cè)量裝置還包括氣壓傳感器和溫度傳感器，氣壓傳感器和溫度傳感器均與中央處理器電性連接，中央處理器可對(duì)氣壓傳感器和溫度傳感器測(cè)量的氣壓和溫度參數(shù)以及三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一處理，以提高測(cè)量精度。

進(jìn)一步，面積測(cè)量裝置還包括顯示模塊，顯示模塊與中央處理器電性連接，顯示模塊可顯示測(cè)量的地塊面積和金額。

進(jìn)一步，存儲(chǔ)模塊與usb接口相連，usb接口可將存儲(chǔ)模塊儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)導(dǎo)出并且為面積測(cè)量裝置充電。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種包括前述面積測(cè)量裝置的測(cè)量系統(tǒng)，該測(cè)量系統(tǒng)包括中央服務(wù)器，中央服務(wù)器與多個(gè)面積測(cè)量裝置以及客戶端電性連接，多個(gè)面積測(cè)量裝置分布于待測(cè)定地區(qū)，中央服務(wù)器可與多個(gè)面積測(cè)量裝置以及客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，中央服務(wù)器可接收多個(gè)面積測(cè)量裝置傳送的數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)匯總處理，中央服務(wù)器對(duì)匯總數(shù)據(jù)處理后將數(shù)據(jù)處理結(jié)果傳輸至客戶端，以使客戶端獲取待測(cè)定地區(qū)的土地參數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供了一種利用上述面積測(cè)量裝置測(cè)量面積的方法，包括以下步驟：步驟一，利用衛(wèi)星定位模塊與定位衛(wèi)星通信，采用時(shí)間差計(jì)算方法測(cè)量出衛(wèi)星定位模塊到衛(wèi)星之間的距離，通過解析收到的數(shù)據(jù)計(jì)算出接收機(jī)的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)；步驟二，通過中央處理器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化單元，根據(jù)高斯投影關(guān)系將衛(wèi)星定位模塊接收到的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)信息，從而將三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為平面坐標(biāo)信息；步驟三，通過中央處理器的測(cè)量計(jì)算單元，利用轉(zhuǎn)化后的平面坐標(biāo)信息完成面積的計(jì)算。

本發(fā)明的面積測(cè)量裝置利用北斗gps雙模模塊進(jìn)行定位，并采用高斯投影法進(jìn)行面積計(jì)算，使得測(cè)量過程不受復(fù)雜坡度變化的影響，具有較高的測(cè)量精度和穩(wěn)定性。此外，本發(fā)明的面積測(cè)量裝置集成了多種功能，可用一鍵式操作界面，方便操作使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的面積測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為包括多個(gè)圖1中所示面積測(cè)量裝置的測(cè)量系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

為了更好地了解本發(fā)明的目的、結(jié)構(gòu)及功能，下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的面積測(cè)量裝置做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

如圖1所示，本發(fā)明的面積測(cè)量裝置包括中央處理器1，中央處理器1分別與衛(wèi)星定位模塊2、存儲(chǔ)模塊7以及按鍵控制模塊5電性連接，其中衛(wèi)星定位模塊2可與衛(wèi)星通信以接收測(cè)量信息，衛(wèi)星定位模塊2接收的測(cè)量信息儲(chǔ)存在存儲(chǔ)模塊7中，按鍵控制模塊5用于人機(jī)交互，用戶通過按鍵控制模塊5與中央處理器1進(jìn)行人機(jī)交互，以控制中央處理器1進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理。

上述衛(wèi)星定位模塊2中具有接收衛(wèi)星信號(hào)的接收機(jī)，衛(wèi)星定位模塊2可以是gps模塊、北斗模塊或者北斗gps雙模模塊，其中g(shù)ps模塊優(yōu)選采用u-blox芯片，使面積測(cè)量裝置具備車載測(cè)量功能，按鍵控制模塊5可以是鍵盤或者液晶觸控屏。

北斗gps雙模模塊中的接收機(jī)可與多顆定位衛(wèi)星通信，利用多顆定位衛(wèi)星，通過時(shí)間差的方式測(cè)量出接收機(jī)到衛(wèi)星之間的距離，通過解析收到的數(shù)據(jù)即可計(jì)算出接收機(jī)的三維位置。

中央處理器1包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化單元和測(cè)量計(jì)算單元，中央處理器1的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化單元利用高斯投影關(guān)系將接收機(jī)接收到的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)信息，從而將三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為平面坐標(biāo)系中的坐標(biāo)信息，測(cè)量計(jì)算單元利用轉(zhuǎn)化后的平面坐標(biāo)信息自動(dòng)完成面積的計(jì)算，從而完成面積的測(cè)量。

面積測(cè)量裝置還包括傳感器3、顯示模塊4、以及無線通信模塊6，中央處理器1分別與傳感器3、顯示模塊4以及無線通信模塊6電性連接。其中，上述傳感器3包括氣壓傳感器和溫度傳感器，氣壓傳感器和溫度傳感器分別測(cè)量氣壓和溫度參數(shù)，測(cè)量的氣壓和溫度參數(shù)與衛(wèi)星測(cè)量的三維坐標(biāo)信息由中央處理器1進(jìn)行匯總處理，以提高測(cè)量的精度。顯示模塊4可顯示測(cè)量的土地面積和金額，面積測(cè)量裝置通過無線通信模塊6可與客戶端之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，無線通信模塊6可以是gprs模塊或藍(lán)牙模塊，客戶端可以是計(jì)算機(jī)或手機(jī)。

由此，通過無線通信模塊6，可將地區(qū)測(cè)量工作狀態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送至計(jì)算機(jī)或者手機(jī)。當(dāng)面積測(cè)量裝置的使用量達(dá)到一定數(shù)量后，在計(jì)算機(jī)端或手機(jī)端可以實(shí)時(shí)讀取地區(qū)農(nóng)機(jī)保有量甚至可讀取全國(guó)農(nóng)收農(nóng)機(jī)作業(yè)進(jìn)度。在地區(qū)測(cè)量體系平臺(tái)構(gòu)建完畢后，可方便農(nóng)機(jī)用戶實(shí)時(shí)了解遠(yuǎn)程跨地區(qū)作業(yè)情況和當(dāng)?shù)剞r(nóng)機(jī)數(shù)量，能及時(shí)有效地保證每個(gè)地區(qū)均勻的農(nóng)機(jī)分布作業(yè)，避免農(nóng)機(jī)過多而導(dǎo)致生產(chǎn)浪費(fèi)。

上述存儲(chǔ)模塊7還與usb接口8相連，存儲(chǔ)模塊7儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)可通過usb接口8向外傳輸以導(dǎo)出數(shù)據(jù)，此外usb接口8還可用于對(duì)面積測(cè)量裝置進(jìn)行充電。

本發(fā)明還公開了一種由上述面積測(cè)量裝置組成的測(cè)量系統(tǒng)，該測(cè)量系統(tǒng)包括多個(gè)面積測(cè)量裝置，多個(gè)面積測(cè)量裝置分布于待測(cè)定地區(qū)的各個(gè)地點(diǎn)，待測(cè)定地區(qū)可以是大到全國(guó)或個(gè)別的省份等地區(qū)，小到縣市地區(qū)。多個(gè)面積測(cè)量裝置與中央服務(wù)器電性連接，多個(gè)面積測(cè)量裝置可與中央服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，中央服務(wù)器與接收分布各地的面積測(cè)量裝置傳送的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)匯總處理，以獲得待測(cè)定地區(qū)的整體土地面積和相關(guān)參數(shù)，例如待測(cè)定地區(qū)的農(nóng)收農(nóng)機(jī)作業(yè)進(jìn)度和地區(qū)農(nóng)機(jī)保有量等。中央服務(wù)器與客戶端電性連接，中央服務(wù)器將處理的數(shù)據(jù)結(jié)果向客戶端發(fā)送，客戶端可以是用戶的手機(jī)或電腦，用戶通過客戶端了解所需地區(qū)的土地面積信息。

由此，當(dāng)面積測(cè)量裝置使用量達(dá)到一定的數(shù)量后，用戶通過客戶端可實(shí)時(shí)讀取所需地區(qū)的土地面積量，測(cè)量系統(tǒng)構(gòu)建完畢后，可方便農(nóng)機(jī)用戶實(shí)時(shí)了解遠(yuǎn)程跨地區(qū)作業(yè)情況和當(dāng)?shù)剞r(nóng)機(jī)數(shù)量，能及時(shí)有效地保證每個(gè)地區(qū)有均勻的農(nóng)機(jī)作業(yè)分布，避免農(nóng)機(jī)過多且無生產(chǎn)需要而導(dǎo)致生產(chǎn)浪費(fèi)。

本發(fā)明的面積測(cè)量裝置的測(cè)量原理如下：

首先，北斗gps雙模模塊中的接收機(jī)與四顆定位衛(wèi)星通信，利用四顆定位衛(wèi)星，通過時(shí)間差的方式測(cè)量出接收機(jī)到衛(wèi)星之間的距離，通過解析收到的數(shù)據(jù)即可計(jì)算出接收機(jī)的三維位置。

上式中，c為光速，δt為接收機(jī)接收時(shí)間減去衛(wèi)星發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)的時(shí)間。

接著，中央處理器1中具有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化單元，中央處理器1的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化單元利用高斯投影關(guān)系將接收機(jī)接收到的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)信息，從而將三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為平面坐標(biāo)系中的坐標(biāo)信息。

最后，中央處理器1中還具有測(cè)量計(jì)算單元，中央處理器1的測(cè)量計(jì)算單元利用轉(zhuǎn)化后的平面坐標(biāo)信息自動(dòng)完成面積的計(jì)算，從而完成面積的測(cè)量。

進(jìn)一步，通過面積測(cè)量裝置中的無線通信模塊6，將測(cè)量的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)绞謾C(jī)端或計(jì)算器端，通過手機(jī)端或計(jì)算器端處理和保存數(shù)據(jù)。

可以理解，本發(fā)明是通過一些實(shí)施例進(jìn)行描述的，本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉的，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)這些特征和實(shí)施例進(jìn)行各種改變或等效替換。另外，在本發(fā)明的教導(dǎo)下，可以對(duì)這些特征和實(shí)施例進(jìn)行修改以適應(yīng)具體的情況及材料而不會(huì)脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明不受此處所公開的具體實(shí)施例的限制，所有落入本申請(qǐng)的權(quán)利要求范圍內(nèi)的實(shí)施例都屬于本發(fā)明所保護(hù)的范圍內(nèi)。