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作品名称：智绘量方——基于机器视觉的样方精准测量与数字化记录一体化装置
学校名称：厦门大学嘉庚学院
参赛队伍：智绘量方
队伍编号：226888
参赛学生：李媛李雨诗俞佳辰张文静
指导老师：周亮
投票日期：2025年10月10日 00:00->2025年12月15日 00:00
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详细说明

“智绘量方——基于机器视觉的样方精准测量与数字化记录一体化装置”是针对传统样方测量装置在野外生态调查中存在的地形适应性差、数据记录低效、结构易损笨重等痛点开发的创新设备。传统装置多由空心管组装而成，在潮间带光滩等松软地形中易倾斜沉降，测量误差率超15%，且依赖人工清点生物痕迹，单一样方记录耗时约15分钟，垂直视角缺失导致数据比对误差显著。本装置通过“底座-样方框-锥体支撑架”三层立体架构实现突破：底座采用四根铝合金立式支撑杆与三通接头插接，形成四点稳定支撑，锥形斜切口设计提升松软地形固定效果；样方框由工程塑料连接管拼接，侧边U型铰接座通过卡扣与锥体支撑架连接，兼顾稳定性与拆卸便捷性；锥体支撑架以十字形连接件为核心，四根斜向支撑杆形成锥状结构，底部球形铰链连接1.2米高手机支架，实现360度垂直角度调节，配合“固定支座+活动支座”自适应夹持结构，适配5-7英寸手机并确保拍摄稳定。

装置核心功能涵盖样方稳定定位、垂直图像采集与数字化记录：通过模块化组装（单人5分钟内完成），按压底座使支撑杆插入土壤固定样方位置，利用球形铰链与机械定位双重保障，将垂直拍照误差控制在±1°以内；拍摄图像以样方框边长为标尺，结合图像识别算法实现生物痕迹自动计数，准确率达98%，单样方数据处理时间从15分钟缩短至3分钟。装置部件拆卸后长度≤50cm，适应-10℃至50℃环境，可通过更换支撑杆长度与样方框尺寸，适配草地、沙地、农田等8类生境，满足生态学研究、农业资源调查、环境监测等多领域需求。
该设计首创三层立体集成架构，稳定性较传统装置大大提升，模块化接口支持0.25-1m²样方面积与30-80cm支撑杆长度灵活调整，部件通用性超90%，单套成本低，寿命长。通过机械结构优化与数字化技术融合，推动野外调查设备从“手动工具”向“智能装备”升级，为生态监测提供标准化、高效化解决方案，兼具科研价值与市场推广潜力。