【技术实现步骤摘要】
本专利技术提供一种利用延时摄影监测冰川表面高度变化装置和方法，属于环境监测。
技术介绍
1、冰川融水是重要的淡水资源，是我国西北地区经济社会发展的重要用水保障。当冰川消融时表面降低，冰川积累时表面升高。通过监测冰川表面高度变化可以认识冰川物质变化过程及其和气候条件的关系，为水资源管理提供理论依据。目前有以下常用的监测方法：1.人工监测。在冰川表面插入测杆，人工测量测杆的高度。2.利用超声、激光测距原理监测冰川表面高度变化。人工方法获取的数据准确可靠，但由于冰川上极为严酷的环境，人工方法难以获取高时间分辨率的数据。超声、激光测距方法使用的仪器价格昂贵增加了监测成本，同时由于冰川在积累消融过程中容易造成仪器的倾斜导致数据误差增大，甚至损坏仪器，此外，由于这些仪器安装过程中需要材料如支架、蓄电池等重量大，增加了运输和维护难度。更重要的是，上述这些方法虽然可以获取雪面高度变化数据，但无法得知雪面高度变化的原因，如风吹雪和降雪都可以导致雪面的升高，这些方法无法对两种原因进行区分。因此，价格适中、便于携带、且能够获取精确雪面高度变化数据的方法亟需解决。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种利用延时摄影监测冰川表面高度变化装置和方法，获取冰川表面高度变化数据。
2、本专利技术采取的技术方案如下：
3、利用延时摄影监测冰川表面高度变化装置，包括标杆、支撑杆、延时相机、支架。
4、所述标杆形状为圆柱形。杆身印有两种颜色的彩色条纹，两种颜色条纹间隔排列，每个
5、所述支架，包括第一支架杆和第二支架杆，第一支架杆和第二支架杆铰接，用于调整两者之间的角度；所述第一支架杆前端设有安装孔，用于固定延时相机；所述第二支架杆后端固定有圆管，圆管上开有锥丝孔洞，用于与支撑杆固定连接。
6、所述标杆设置在延时相机镜头前。
7、利用延时摄影监测冰川表面高度变化方法，包括以下步骤：
8、所述延时相机设定每1小时拍摄一次。根据所述标杆和所述支撑杆的距离调整所述支架的角度，确保观测时段内所述标杆在所述延时相机的拍摄范围。
9、在获取监测时段图像后，通过图像分析获取冰川表面高度变化数据。
10、(1)计算图像中所述标杆长度的像素值。由于冰川表面是雪或者冰，与所述标杆条纹的颜色差别很大。利用二者颜色差异这一特征对图像二值化处理提取所述标杆的轮廓，轮廓长度的像素值为l1。
11、(2)计算所述标杆长度l和l1的关系。选取适量冰川表面在所述标杆中两种颜色条纹交界处的图像。根据图像中所述标杆条纹数据n和每个条纹的长度(5cm)计算所述标杆长度l2，l2＝5*n。上述所选图像中所述标杆轮廓长度的像素值为l3。计算l3和l2的线性关系。可以得出l2＝a×l3+b。
12、(3)计算所有图像中所述标杆的长度l。l＝a×l1+b。
13、(4)根据l计算表面高度变化。所述延时相机设定每小时拍摄1次，按照时间顺序杆长依次为l0,l1,l2,l3,l4,l5…。设初始拍摄时冰川表面高度为0，那么整个监测时段内表面高度为数据依次为l0-l0,l0-l1,l0-l2,l0-l3,l0-l4,l0-l5,…。当数据降低时说明表面高度下降，当数据升高时，说明表面高度降低。
14、本专利技术经济实用，便于携带，可用于获取监测冰川表面高度变化数据。
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1.利用延时摄影监测冰川表面高度变化装置，其特征在于，包括标杆(1)、支撑杆(2)、延时相机(3)、支架(4)；
2.利用延时摄影监测冰川表面高度变化方法，其特征在于，采用权利要求1所示的装置，所述的方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的利用延时摄影监测冰川表面高度变化方法，其特征在于，通过图像分析获取冰川表面高度变化数据的具体方法为：
【技术特征摘要】
1.利用延时摄影监测冰川表面高度变化装置，其特征在于，包括标杆(1)、支撑杆(2)、延时相机(3)、支架(4)；
2.利用延时摄影监测冰川表面高度变化方法，其特征在于，采用...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢营，徐柏青，杨威，
申请(专利权)人：中国科学院青藏高原研究所，
类型：发明
国别省市：
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