[0001] 本发明涉及土地监测技术领域，尤其是涉及一种基于遥感的国土信息监测装置及测量方法。

[0002] 目前对土地面积测绘一种是直接测量法，通过测绘人员使用皮尺、测量绳等测量具直接对土地进行测量，另一种是利用测量仪对土地面积进行测量，工作人员携带测量仪
绕待测量土地行走一圈，通过测量仪将待测量土地的形状显示在屏幕上，再计算该形状的
面积。

[0003] 但发明人在实际操作过程中发现上述土地面积测绘方式至少存在以下问题：通过人工直接测量，只适用于小面积的土地测量，且需在消耗大量人力物力；而利用测量仪进行
测量的方式，由于需要携带仪器行走，其使用便捷性与便利性较差，特别是对于行走不方便
以及环境恶劣的地区，测绘难度会加大。

[0082] 为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制
作用。

[0083] 应注意到：相似的标号在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

[0084] 需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的
装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的
限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0085] 此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

[0086] 在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上
述术语在本发明中的具体含义。

[0087] 请参见图1至图19所示，该基于遥感的国土信息监测装置，包括底座10、摆动机构20、连杆机构30和测量机构40。

[0088] 底座10起支撑作用，用于支撑摆动机构20、连杆机构30及测量机构40。底座10包括座体11和垂直设于座体11中心的立柱12，座体11的具体形状在此不做限制，例如可以为圆
形、方形等，本申请实施例以座体11为圆形为例进行描述。座体11上形成有多个相互间隔的
滑槽111，多个滑槽111以立柱12为中心呈辐射状分布。立柱12可以与座体11固定连接，也可
以转动连接在座体11上，从而带动摆动机构20和连杆机构30相对于座体11旋转。

[0089] 需要说明的是，多个是指数量为2个或者多于2个，例如为2个、3个、6个等，本申请实施例以滑槽111的数量为6个为例进行描述，相邻两个滑槽111之间形成有固定夹角。

[0090] 摆动机构20主要用于瞄准待测量区域边界的目标点。摆动机构20沿立柱12的轴向间隔设置有两组，两组摆动机构20的结构相同，每组摆动机构20的第一端均连接于立柱12
上，第二端均能够相对于立柱12上下摆动，以瞄准待测量区域边界的目标点，两组摆动机构
20摆动至目标位置后，其第二端能够相交于一点，使立柱12和两组摆动机构20之间形成一
个三角形结构。

[0091] 连杆机构30主要用于连接摆动机构20和测量机构40。连杆机构30的第一端与两组摆动机构20的相交点连接，连杆机构30的第二端则朝着滑槽111的方向延伸，连杆机构30能
够随着两组摆动机构20的上下摆动而水平移动。

[0092] 测量机构40主要用于对连杆机构30移动的位移进行测量。测量机构40设于座体11上，测量机构40包括滑设于滑槽111内的测量块41，每一个滑槽111内均对应安装有一个测
量块41，每个测量块41均可通过可分离连接件与连杆机构30连接，并能够随连杆机构30同
步移动，从而测量连杆机构30水平移动的位移。

[0093] 其中，可分离连接件可以包括设置在连杆机构30底部的第一磁铁以及设置在测量块41顶部的第二磁铁，当连杆机构30转动时，第一磁铁可与第二磁铁吸附或者分离，从而将
连杆机构30与测量块41连接在一起或者分离开。

[0094] 本实施例中，当需要测量某一区域的面积时，首先将该基于遥感的国土信息监测装置固定在待测量区域的中心位置。然后调节位于立柱12上部的摆动机构20上下摆动，使
其瞄准待测量区域边界的目标点，并将该摆动机构20进行定位固定，之后调节位于立柱12
下部的摆动机构20上下摆动，使其瞄准上部摆动机构20瞄准的同一目标点，并将该摆动机
构20进行定位固定。在两组摆动机构20上下摆动的同时会带动与其连接的连杆机构30前后
移动，连杆机构30在移动的同时带动测量机构40同步移动，当两组摆动机构20角度调节完
成后，可将连杆机构30以及测量机构40进行锁紧固定，然后记录下在该位置摆动机构20的
摆动角度、测量机构40移动的距离等参数；之后转动摆动机构20和连杆机构30，使其朝向待
测量区域边界的下一个目标点，通过同样的方式调节摆动机构20，对该方向上的测量机构
40进行锁紧固定，然后记录下在该位置摆动机构20的摆动角度、测量机构40移动的距离等
参数，在将待测量区域边界全部目标点测量完成后，可将各目标点围合成多边形，两个摆动
机构20瞄准的待测量区域边界的目标点位于每个测量机构40的延长线上，因此各测量机构
40之间围合形成的多边形即为待测量区域的缩小版。最后计算出测量位置与每个目标点之
间的实际距离，并根据每个目标点的实际距离以及相邻两个目标点之间的夹角即可计算出
待测量区域的实际面积。具体地，如图5和图6，在每个目标点测量完成后，位于A点的摆动机构20、由两个摆动机构20瞄准的测量区域边界的目标点C以及位于测量位置D之间形成一个
直角三角形结构，其中，∠A的角度和AD的长度均为已知(从装置上直接测量)，根据三角函
数原理即可以推算出在该方向上测量位置(即测量者脚下位置)与待测量区域边界的目标
点之间的实际距离(即CD的长度)，而相邻两个目标点之间的夹角已知(等于对应的测量机
构40之间的夹角)，根据每个目标点的实际距离以及相邻两个目标点之间的夹角可计算出
待测量区域的实际面积。

[0095] 本发明在使用时只需将该监测装置放置在待测量区域的中心位置即可，通过两组摆动机构20能够对待测量区域边界的目标点进行定位，连杆机构30会随摆动机构20的上下
摆动而水平移动，并带动其底部的测量机构40同步移动，通过测量测量机构40移动的距离
和摆动机构20摆动的角度，即可推算出待测量区域的中心至目标点的实际距离，在测量并
计算出待测量区域边界的多个目标点的实际距离后，即可计算出待测量区域的面积。在工
作过程中无需测量者携带仪器在待测量区域边缘来回走，减轻了测量者的压力和负担，操
作简单、方便，有效提高了测量效率。

[0096] 在本申请的一些实施例中，为避免灰尘待进入座体11内，底座10还可以包括盖设于座体11顶部的上盖。

[0097] 请参见图4和图5，在本申请的一些实施例中，每组摆动机构20均包括摆臂21、第一瞄准镜22、第一锁紧组件23和角度尺24。摆臂21可以是长条形杆状结构，其内部沿长度方向
设置有导向槽，摆臂21的第一端连接于立柱12上，并能够相对立柱12转动以及上下摆动。第
一瞄准镜22可以选用全息瞄准镜、激光瞄准镜等，第一瞄准镜22以固定角度安装在摆臂21
靠近立柱12的前端，用于瞄准待测量区域边界的目标点。第一锁紧组件23设置在摆臂21与
立柱12之间，用于在摆臂21摆动至目标位置后，对其进行定位固定。角度尺24设置在立柱12
上并与摆臂21同轴设置，用于测量摆臂21摆动的角度。具体地，使用时调节摆臂21上下摆
动，并通过第一瞄准镜22进行观察，当第一瞄准镜22瞄准待测量区域边界的目标点后，调节
第一锁紧组件23，以对摆臂21进行锁紧固定，此时摆臂21与立柱12之间形成一定的夹角，通
过角度尺24即可测量出摆臂21摆动的角度。

[0098] 具体地，在本申请的一些实施例中，参见图7至图10所示，摆臂21与立柱12连接的前端设有开口朝上的U型安装槽，U型安装槽内设有连接套211，连接套211内设有通孔2111，
连接套211的侧壁设有与通孔2111连通的缺口2112。立柱12可以包括杆本体和连接件121，
连接件121可以包括套设在杆本体上的套筒以及固定在套筒侧壁的支耳板，支耳板套设在
连接套211的外侧，以将摆臂21与立柱12活动连接。

[0099] 第一锁紧组件23可以包括第一锁紧件231和第一凸轮件232。第一锁紧件231可以是嵌设于缺口2112内的锁紧块，其与连接件121的支耳板内壁接触。第一凸轮件232可以包
括第一凸轮轴2321和第一旋钮2322，第一凸轮轴2321转动连接于通孔2111内，第一旋钮
2322设于第一凸轮轴2321延伸至摆臂21外侧的一端。当需要对摆臂21进行锁紧固定时，转
动第一旋钮2322，第一旋钮2322带动第一凸轮轴2321转动，第一凸轮轴2321转动时其凸起
部分会推动第一锁紧件231朝连接件121的方向移动，并抵紧于连接件121的内壁，从而限制
摆臂21与立柱12之间的相对摆动。

[0100] 请参见图4和图5，在本申请的一些实施例中，连杆机构30可以包括支撑杆31、伸缩杆32和第二锁紧组件33。支撑杆31用于支撑伸缩杆32，其可以与立柱12垂直连接，并能够相
对立柱12的轴心转动，支撑杆31上设有平行于滑槽111的导向槽311，导向槽311用于引导伸
缩杆32水平移动。伸缩杆32的第一端与两组摆动机构20连接，并能够随着摆动机构20的上
下摆动而前后移动以及上下伸缩，伸缩杆32的第二端通过可分离连接件与测量块41连接，
当摆动机构20上下摆动时，带动伸缩杆32水平移动，伸缩杆32移动同时带动测量机构40移
动，从而测量出伸缩杆32移动的距离。其中，伸缩杆32上还设有与导向槽311滑动连接的滑
块321，通过滑块321与导向槽311连接，能够提高伸缩杆32移动时的稳定性。第二锁紧组件
33设于伸缩杆32与摆动机构20之间，用于在两个摆动机构20瞄准目标点后对连杆机构30进
行锁止固定。

[0101] 具体地，在本申请的一些实施例中，参见图11至图13所示，第二锁紧组件33可以包括安装座331、第二锁紧件332和第二凸轮件333。安装座331可以是与摆臂21上的导向槽相
适配的安装块，其嵌设于摆臂21的导向槽内，并能够沿着导向槽滑动。安装座331的前侧中
心设有安装孔，安装孔的两对两侧设有与安装孔相连通的安装槽。第二锁紧件332嵌设在安
装座331的安装槽内，且其外侧壁与摆动机构20的导向槽内壁接触。第二凸轮件333可以包
括第二凸轮轴3331和第二旋钮3332，第二凸轮轴3331转动连接于安装座331中心的安装孔
内，第二旋钮3332设于第二凸轮轴3331延伸至摆动机构20外侧的一端。当需要对连杆机构
30进行锁紧固定时，转动第二旋钮3332，第二旋钮3332带动第二凸轮轴3331转动，第二凸轮
轴3331转动时共凸起部分会推动两侧的第二锁紧件332朝远离安装座331中心的方向移动，
并抵紧于摆动机构20的内壁，从而限制摆动机构20与连杆机构30之间的相对运动。

[0102] 为便于将连杆机构30与两组摆动机构20同时锁紧固定，在伸缩杆32与摆动机构20连接的上端可以设置开口向上的U型连接部，U型连接部套设在两个摆动机构20的外侧，第
二锁紧组件33设置有两组，两组第二锁紧组件33分别安装在U型连接部的两侧板上，并分别
与两个摆动机构20连接，这样在两个摆动机构20摆动至目标位置后，通过调节伸缩杆32上
部的两组第二锁紧组件33可将连杆机构30与两组摆动机构20同时进行锁紧固定。

[0103] 请参见图14和图15，在本申请的一些实施例中，测量机构40还可以包括多个滚筒42、弹性带43和第三锁紧组件44。

[0104] 滚筒42设置在测量块41背离连杆机构30的底部，每一个测量块41的底部分别安装一个滚筒42。弹性带43设置在座体11背离立柱12的底面，弹性带43套设在多个滚筒42的外
部，将多个滚筒42围合，从而形成一个多边形。第三锁紧组件44设置在座体11与测量块41之
间，用于锁紧或者解锁测量块41。

[0105] 具体地，在摆动机构20上下摆动瞄准目标点时，会带动连杆机构30水平移动，连杆机构30移动时带动测量块41同步移动，测量块41带动底部的滚筒42移动，滚筒42移动时会
拉动弹性带43伸缩，在测量块41移动至目标位置后，通过第三锁紧组件44将测量块41锁紧
在该位置，然后转动摆动机构20和连杆机构30使其对准待测量区域边界的下一个目标点，
并调整与该目标点对应的测量块41的位置并进行锁定，在调整完待测量区域边界所有目标
点对应的测量块41的位置后，在座体11的底面也形成一个由弹性带43围合的多边形，该多
边形围合的区域也就是待测量区域的缩小版。

[0106] 进一步地，在本申请的一些实施例中，参见图15和图16所示，第三锁紧组件44可以包括第三凸轮件441，第三凸轮件441包括第三凸轮轴4411和第三旋钮4412，第三凸轮轴
4411插设于滑槽111内且与测量块41相接触，第三旋钮4412设置在第三凸轮轴4411延伸至
座体11外侧的一端。当需要对测量块41进行锁紧固定时，转动第三旋钮4412，第三旋钮4412
带动第三凸轮轴4411转动，第三凸轮轴4411转动时其凸起部分会抵紧测量块41的侧面，从
而限制测量块41滑动。

[0107] 进一步地，在本申请的一些实施例中，为便于测量测量块41移动的距离，滑槽111上还设有刻度尺1111，在测量块41移动至目标位置后，通过刻度尺1111可快速得出测量块
41移动的距离。

[0108] 在本申请的一些实施例中，该国土信息监测装置还可以包括支撑机构50、调节机构60和观测机构70。支撑机构50可以包括多个支腿51，多个支腿51从座体11背离立柱12的
底面向下延伸设置，用于支撑底座10。调节机构60设置在座体11上，用于调节支撑机构50的
高度。观测机构70设置在立柱12和连杆机构30上，用于观测待测量区域边界的目标点。

[0109] 具体地，在本申请的一些实施例中，如图17至图19所示，座体11上设有空腔，空腔包括与多个支腿51一一对应设置的安装腔112以及环绕座体11的周侧设置的连接腔113，支
腿51的一端连接于安装腔112内，并能够沿安装腔112上下移动，每个安装腔112上均设有与
连接腔113相连通的缺口部，这样通过连接腔113能够将多个安装腔112连通。

[0110] 调节机构60可以包括阀板61和手柄62。阀板61可以是环状结构，其套设在座体11的外周且部分嵌设于空腔内，阀板61的内壁设有凸起611，凸起611沿阀板61周向间隔设置
有多个，多个凸起611与安装腔112一一对应设置，用于将安装腔112上的缺口部进行封闭，
从而将安装腔112与连接腔113进行隔断。手柄62设置在阀板61的外侧，用于驱动阀板61转
动，使凸起611靠近安装腔112或者远离安装腔112。

[0111] 当需要调节支撑机构50的高度时，通过手柄62驱动阀板61转动，使凸起611远离安装腔112，以将安装腔112上的缺口部打开，使各安装腔112与连接腔113连通，此时可以根据
实际情况调节各个支腿51的高度，调节好后，再次扳动手柄62，使凸起611靠近安装腔112，
以将安装腔112上的缺口部封闭，此时空气占据了安装腔112内的空间，使得支腿51无法再
移动，从而实现对支腿51的定位固定。

[0112] 其中，观测机构70可以包括目镜71、反光镜72和第二瞄准镜73。目镜71可以安装在立柱12的顶部，反光镜72可以安装在支撑杆31上，且位于目镜71的底部，第二瞄准镜73安装
在支撑杆31上，并与反光镜72相对设置，第二瞄准镜73瞄准的点可以通过反光镜72反应给
目镜71。

[0113] 具体地，在使用时，操作者可以先观察目镜71，确认第二瞄准镜73是否瞄准到待测量区域边界的目标点，如否，则通过调节机构60调节支撑机构50的高度，直至第二瞄准镜73
与待测量区域边界的目标点重合。该设置能够用于不平整地面的测量，能够使支撑杆31与
地面平行，从而减小测量误差，提高测量精度。

[0114] 请参见图14，在本申请的一些实施例中，座体11外周侧还可以设置限位部114，限位部114设置有两个，两个限位部114分别位于手柄62的左右两侧，用于限制手柄62转动的
角度，例如，当手柄62转动至与左侧的限位部114相接触时，凸起611靠近安装腔112，并将安装腔112上的缺口部完全封闭，当手柄62转动至与右侧的限位部114相接触时，凸起611远离
安装腔112，并将安装腔112上的缺口部打开。

[0115] 请参见图20，本发明还提供一种基于遥感的国土信息测量方法，该测量方法包括以下步骤：

[0116] 步骤S10：将国土信息监测装置放置在待测量区域的中间位置；

[0117] 步骤S20：分别调节两组摆动机构20上下摆动，使两组摆动机构20上的第一瞄准镜22均瞄准待测量区域边界的同一目标点；

[0118] 步骤S30：通过第一锁紧组件23将摆动机构20进行锁紧固定；

[0119] 步骤S40：在两组摆动机构20上下摆动同时带动连杆机构30进行水平移动；

[0120] 步骤S50：测量块41随着连杆机构30同步移动；

[0121] 步骤S60：直至两组摆动机构20瞄准目标点后，将所述连杆机构30以及测量块41进行锁紧固定；

[0122] 步骤S70：测量并记录所述测量块41移动的距离以及所述摆动机构20摆动的角度值，并计算出该国土信息监测装置至目标点的实际距离；

[0123] 步骤S80：绕立柱12的轴心旋转摆动机构20和连杆机构30，使其朝向待测量区域边界的下一个目标点，然后重复步骤S20至步骤S70；

[0124] 步骤S90：根据各目标点的实际距离计算出待测量区域的面积。

[0125] 其中，上述步骤S20包括以下步骤：

[0126] 步骤S21：调节位于立柱12上部的摆动机构20上下摆动，使其瞄准待测量区域边界的目标点，并将该摆动机构20进行定位固定；

[0127] 步骤S22：调节位于立柱12下部的摆动机构20上下摆动，使其瞄准上部摆动机构20瞄准的同一目标点，并将该摆动机构20进行定位固定。

[0128] 其中，上述步骤S70中，该国土信息监测装置至目标点的实际距离可通过三角函数原理算出，如图5和图6所示，在每个目标点测量完成后，位于A点的摆动机构20、由两个摆动机构20瞄准的测量区域边界的目标点C以及位于测量位置D之间形成一个直角三角形结构，
其中，∠A的角度和AD的长度均为已知(从装置上直接测量)，根据三角函数原理即可以推算
出在该方向上测量位置(即测量者脚下位置)与待测量区域边界的目标点之间的实际距离
(即CD的长度)。

[0129] 其中，上述步骤S90中，根据每个目标点的实际距离以及相邻两个目标点之间的夹角(等于对应的测量块41之间的夹角)可计算出待测量区域的实际面积。

[0130] 需要说明的是，在本文中，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。

[0131] 本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指
出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人
员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述
技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和
技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。