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

背景技術：

傳統(tǒng)上，無論農(nóng)機作業(yè)收費還是對土地丈量都是依靠簡單的拉線或皮尺作為測量工具，對于小塊且形狀規(guī)則的地塊可以測量，但一遇到形狀不規(guī)則且土地面積較大的地塊，尺這些測量工具就顯的束手無策。因此，在農(nóng)業(yè)機械化和科技化的大背景下，土地面積測量儀應運而生，這極大地方便了各種測量，并且土地面積測量儀剛開始時就為了用戶的考慮，在設計上加入了價格計算、記錄保存等功能，深受廣大用戶的喜歡。

現(xiàn)有的面積測量儀普遍具有操作簡單、外觀簡陋、功能單一并且精度不高的缺點，雖然市面上也存在功能較強大的面積測量儀，然而這種面積測量儀操作繁復，界面簡單，也不能滿足客戶對高精度的要求。

隨著電子和軟件技術的高速發(fā)展，本領域中對具有更高精度、更優(yōu)良穩(wěn)定性以及功能更強大的面積測量儀提出了要求。

技術實現(xiàn)要素：

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

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的面積測量裝置的具體技術方案如下：

一種面積測量裝置，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)星通信以測定衛(wèi)星定位模塊的三維坐標；存儲模塊，與中央處理器電性連接，可存儲測量數(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量數(shù)據(jù)，并對測量數(shù)據(jù)進行處理以完成面積的測量。

進一步，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系將衛(wèi)星定位模塊接收到的三維坐標數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為平面坐標信息。

進一步，中央處理器還包括測量計算單元，測量計算單元利用轉(zhuǎn)化后的平面坐標信息完成面積的計算，從而實現(xiàn)面積的測量。

進一步，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)星信號的接收機。

進一步，面積測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，面積測量裝置通過無線通信模塊可與客戶端之間進行數(shù)據(jù)傳輸。

進一步，面積測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，中央處理器可對氣壓傳感器和溫度傳感器測量的氣壓和溫度參數(shù)以及三維坐標數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一處理，以提高測量精度。

進一步，面積測量裝置還包括顯示模塊，顯示模塊與中央處理器電性連接，顯示模塊可顯示測量的地塊面積和金額。

進一步，存儲模塊與usb接口相連，usb接口可將存儲模塊儲存的數(shù)據(jù)導出并且為面積測量裝置充電。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種包括前述面積測量裝置的測量系統(tǒng)，該測量系統(tǒng)包括中央服務器，中央服務器與多個面積測量裝置以及客戶端電性連接，多個面積測量裝置分布于待測定地區(qū)，中央服務器可與多個面積測量裝置以及客戶端進行數(shù)據(jù)傳輸，中央服務器可接收多個面積測量裝置傳送的數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)匯總處理，中央服務器對匯總數(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量裝置測量面積的方法，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，采用時間差計算方法測量出衛(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)計算出接收機的三維坐標數(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)高斯投影關系將衛(wèi)星定位模塊接收到的三維坐標數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成坐標信息，從而將三維坐標數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為平面坐標信息；步驟三，通過中央處理器的測量計算單元，利用轉(zhuǎn)化后的平面坐標信息完成面積的計算。

本發(fā)明的面積測量裝置利用北斗gps雙模模塊進行定位，并采用高斯投影法進行面積計算，使得測量過程不受復雜坡度變化的影響，具有較高的測量精度和穩(wěn)定性。此外，本發(fā)明的面積測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)明的面積測量裝置的結(jié)構示意圖。

圖2為包括多個圖1中所示面積測量裝置的測量系統(tǒng)。

具體實施方式

為了更好地了解本發(fā)明的目的、結(jié)構及功能，下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的面積測量裝置做進一步詳細的描述。

如圖1所示，本發(fā)明的面積測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)星通信以接收測量信息，衛(wèi)星定位模塊2接收的測量信息儲存在存儲模塊7中，按鍵控制模塊5用于人機交互，用戶通過按鍵控制模塊5與中央處理器1進行人機交互，以控制中央處理器1進行數(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)星信號的接收機，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gps模塊優(yōu)選采用u-blox芯片，使面積測量裝置具備車載測量功能，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可與多顆定位衛(wèi)星通信，利用多顆定位衛(wèi)星，通過時間差的方式測量出接收機到衛(wèi)星之間的距離，通過解析收到的數(shù)據(jù)即可計算出接收機的三維位置。

中央處理器1包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化單元和測量計算單元，中央處理器1的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化單元利用高斯投影關系將接收機接收到的三維坐標數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成坐標信息，從而將三維坐標數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為平面坐標系中的坐標信息，測量計算單元利用轉(zhuǎn)化后的平面坐標信息自動完成面積的計算，從而完成面積的測量。

面積測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量氣壓和溫度參數(shù)，測量的氣壓和溫度參數(shù)與衛(wèi)星測量的三維坐標信息由中央處理器1進行匯總處理，以提高測量的精度。顯示模塊4可顯示測量的土地面積和金額，面積測量裝置通過無線通信模塊6可與客戶端之間進行數(shù)據(jù)傳輸，無線通信模塊6可以是gprs模塊或藍牙模塊，客戶端可以是計算機或手機。

由此，通過無線通信模塊6，可將地區(qū)測量工作狀態(tài)數(shù)據(jù)實時傳送至計算機或者手機。當面積測量裝置的使用量達到一定數(shù)量后，在計算機端或手機端可以實時讀取地區(qū)農(nóng)機保有量甚至可讀取全國農(nóng)收農(nóng)機作業(yè)進度。在地區(qū)測量體系平臺構建完畢后，可方便農(nóng)機用戶實時了解遠程跨地區(qū)作業(yè)情況和當?shù)剞r(nóng)機數(shù)量，能及時有效地保證每個地區(qū)均勻的農(nóng)機分布作業(yè)，避免農(nóng)機過多而導致生產(chǎn)浪費。

上述存儲模塊7還與usb接口8相連，存儲模塊7儲存的數(shù)據(jù)可通過usb接口8向外傳輸以導出數(shù)據(jù)，此外usb接口8還可用于對面積測量裝置進行充電。

本發(fā)明還公開了一種由上述面積測量裝置組成的測量系統(tǒng)，該測量系統(tǒng)包括多個面積測量裝置，多個面積測量裝置分布于待測定地區(qū)的各個地點，待測定地區(qū)可以是大到全國或個別的省份等地區(qū)，小到縣市地區(qū)。多個面積測量裝置與中央服務器電性連接，多個面積測量裝置可與中央服務器進行數(shù)據(jù)傳輸，中央服務器與接收分布各地的面積測量裝置傳送的數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)匯總處理，以獲得待測定地區(qū)的整體土地面積和相關參數(shù)，例如待測定地區(qū)的農(nóng)收農(nóng)機作業(yè)進度和地區(qū)農(nóng)機保有量等。中央服務器與客戶端電性連接，中央服務器將處理的數(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，當面積測量裝置使用量達到一定的數(shù)量后，用戶通過客戶端可實時讀取所需地區(qū)的土地面積量，測量系統(tǒng)構建完畢后，可方便農(nóng)機用戶實時了解遠程跨地區(qū)作業(yè)情況和當?shù)剞r(nóng)機數(shù)量，能及時有效地保證每個地區(qū)有均勻的農(nóng)機作業(yè)分布，避免農(nóng)機過多且無生產(chǎn)需要而導致生產(chǎn)浪費。

本發(fā)明的面積測量裝置的測量原理如下：

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

上式中，c為光速，δt為接收機接收時間減去衛(wèi)星發(fā)射數(shù)據(jù)時的時間。

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系將接收機接收到的三維坐標數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成坐標信息，從而將三維坐標數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為平面坐標系中的坐標信息。

最后，中央處理器1中還具有測量計算單元，中央處理器1的測量計算單元利用轉(zhuǎn)化后的平面坐標信息自動完成面積的計算，從而完成面積的測量。

進一步，通過面積測量裝置中的無線通信模塊6，將測量的數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)绞謾C端或計算器端，通過手機端或計算器端處理和保存數(shù)據(jù)。

可以理解，本發(fā)明是通過一些實施例進行描述的，本領域技術人員知悉的，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對這些特征和實施例進行各種改變或等效替換。另外，在本發(fā)明的教導下，可以對這些特征和實施例進行修改以適應具體的情況及材料而不會脫離本發(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施例的限制，所有落入本申請的權利要求范圍內(nèi)的實施例都屬于本發(fā)明所保護的范圍內(nèi)。