在對土壤表面進行處理以前，先要對其表面進行粗糙度的檢測，以便用來選擇整平儀器。一種表面粗糙度檢測儀，包括光源及設置在光源光路中的凹面鏡，凹面鏡的光路中設置有與凹面鏡的反射光垂直的分光隔板，分光隔板的光路中設置有與分光隔板成一定角度的待測工件，在待測工件的反射光路中還設置有與待測工件平行的光電測量板，光電測量板的反射光路中還設置有依次相連的放大器、模數轉換器及計算機。本實用新型由光源發出的散射光經凹面鏡反射后成為平行光柱，經分光隔板隔成多束平行光線，此平行光線經待測工件表面反射在光電測量板上，光電測量板將接收到的反射光的光強轉換為相應的電信號，經放大器轉換為標準的電信號，再經模數轉換器轉換為數字信號并輸入計算機進行處理，最后得出被測工件表面的粗糙度。土壤的散射和熱輻射特性與土壤表面的粗糙度及含水量密切相關對粗粒土與人工粗糙鋼板接觸面在單調荷載作用下的力學特性進行了較系統的試驗研究。從宏觀和細觀兩個角度進行了測量，分析總結了粗粒土與結構接觸面的基本力學特性和受力變形機理。試驗表明：接觸面的厚度約為56倍的平均粒徑；接觸面受剪時表現出明顯的相對法向位移，其變化趨勢與法向應力有關；接觸面的變形可分解為同時發生、互相影響的土與結構交界面上的滑移變形以及結構面附近的土在結構面約束之下的剪切變形兩部分，而后者是引起相對法向位移的主要原因；結構面粗糙度、土的種類和法向應力等因素對接觸面的力學特性具有重要影響。土壤粗糙度的測量方法，包括以下的步驟：）在目標土地內隨機取樣，隨機固定兩點，兩點間距離為；）在固定兩點所在的直線上，用無彈性軟繩緊貼土壤的粗糙面放平，獲取兩點間軟繩拉直的距離；）依次類推測定每個樣方；）根據測得的數據得出每個樣方的土壤粗糙度（、），再得出整片目標土地的土壤粗糙度見上式。本發明測量土壤粗糙度簡便實用，能滿足農業生產和土壤侵蝕管理需要。將被測物體置于三坐標測量空間，可獲得被測物體上各測點的坐標位置，根據這些點的空間坐標值，經計算求出被測物體的幾何尺寸，形狀和位置。傳統的平整方法多采用平板刮平處理，這樣會導致土壤表面產生條形刮痕以及高低不平的浪條，從而影響到土壤光譜實驗的測量質量。設計土壤表面處理裝置以改善傳統平整方法帶來的諸多問題，讓土壤樣本表面更加平整、均勻，優化實驗過程。平面移動機主要由主機（控制系統）及往復移動臂組成。主機內設置有一個能將旋轉運動變為直線運動的偏心輪曲柄滑塊機構，可將電機的旋轉變為移動臂的往復直線運動，且移動臂的運動幅度及速度均可調節。這一思想對本設計有很大的啟發土壤表面處理裝置設計指導思想是用細篩往復平動代替原來的刮板移動進行平整處理，增加升降機構使土壤能夠多層平整，實現土壤表面的更平、更均勻。基于裝置的實用性、簡單性考慮，初步選定手動方式作為動力輸入。實驗得出：工作臺移動頻率180次/分鐘，可以達到平整土壤的目的。綜合測驗，搖柄的轉速在60100轉/分鐘，通過合理的傳動機構完全可以達到平整要求；能夠實現平動的機構有很多種，在選擇對比中，選用了曲柄滑塊機構作為實現工作臺水平移動的傳動機構。曲柄滑塊機構是一種通過連桿將曲柄的連續轉動轉變成滑塊往復移動的機構，它在工程中廣泛應用，如內燃機、往復式抽水機、空氣壓縮機和沖床等。曲柄滑塊機構是鉸鏈四桿機構的演化形式，由若干剛性構件用低副(回轉副、移動副)接而成的一種機構。常用于將曲柄的回轉運動變換為滑塊的往復直線運動；或者將滑塊的往復直線運動轉換為曲柄的回轉運動。其主要優點是結構簡單、制造容易、工作可靠，在工程實踐中得到廣泛的應用。對曲柄滑塊機構進行運動特性分析是當已知各構件尺寸參數、位置參數和原動件運動規律時，研究機構其余構件上各點的軌跡、位移、速度、加速度等，從而評價機構是否滿足工作性能要求機構是否發生運動干涉等。在裝置中，通過不完全齒輪的間歇傳動和導桿的導向作用，實現了工作臺在水平面上的前后、左右交互作用。不完全齒輪機構是由普通漸開線齒輪機構演化而成的一種間歇運動機構。它與普通漸開線齒輪機構不同之處是輪齒不布滿整個圓周,主動輪的等速連續轉動轉換為從動輪的間歇運動。不完全齒輪機構應用廣泛,與其它間隙機構相比,其動停時間比不受機構結構的限制,結構簡單、制造方便,其缺點是從動輪在每次運動始末,速度均有突變,沖擊較大,故一般用于低速、輕載的場合。通過傳動機構，箱體及導軌的尺寸設計，最后設計連桿的長度，將整個機構的運動合理的安排在一起，達到裝置的工作要求。裝置升降部分采用絲桿升降機構。絲桿升降機構結構簡單、運動平穩。土壤表面處理裝置由不完全齒輪傳動機構，曲柄滑塊機構，導軌機構和絲桿升降機構以及箱體五部分組成，通過各部分的協調工作，實現了工作臺的前后交互運動及上下升降運動。本次選用的滑塊機構為滾珠導軌機構，滾動導軌與滑動導軌相比，具有如下優點：摩擦系數小，動、靜摩擦系數很接近。因此，摩擦力小，起動輕便，運動靈敏，不易爬行，磨損小，精度保持性好，壽命長。具有較高的重復定位精度，運動平穩。可采用油脂潤滑，潤滑系統簡單。滾動導軌與滑動導軌相比，抗振性差，但可以通過預緊方式提高，結構復雜，成本較高。齒輪機構為兩套不完全齒機構，其中一套為直齒一套為錐齒，以使其能實現間歇運動。利用絲桿機構實現工作臺的上下運動，同時通過螺旋機構的自鎖功能起到支承的作用。螺旋傳動主要用來將回轉運動變為直線運動，同時進行能量和力的傳遞，或者調整零件的相互位置。有時也用來將直線運動變為回轉運動。整個裝置的布置結構為：手柄輸入動力，緊接著是錐齒輪傳動，與錐齒輪相連的是一套曲柄滑塊機構，他們完成了左右移動。另一軸上是直齒輪運動，同樣也有一套曲柄滑塊機構完成前后方向的移動。導軌上安裝一四圓柱導軌，并將升降機構放在其上工作臺和升降機構通過工作臺緊固螺母連接。另外在四圓柱上套一個導桿機構以實現前后左右的獨立往復運動。Pro/ENGINEEI是1988年美國參數技術公司出品的大型三維設計類綜合軟件，發展到今天已是世界上最為普及的CAX軟件，基本上成為了三維CAX的一個標準平臺，它具有基于特征.全參數全相關單一數據庫等特點，是一套全面覆蓋由設計至生產的機械自動化軟件。它自推出以來，由于其強大的功能，很快得到業內人士的普遍歡迎，并迅速成為當今世界最流行的CAX軟件之一。目前，Pro/ENGINEER已經成為易學易用的百萬級CAX應用軟件，并風靡歐美日中等地區。在中國，自20世紀90年代中期，許多大型企業開始選用Pro/ENGINEER，發展至今，已經擁有相當大的用戶群。同時，國內許多大學也紛紛選用Pro/ENGINEER作為其研究開發的基礎軟件平臺。Pro/ENGINEER還提供了目前所能達到的最全面集成最緊密的產品開發環境。它的技術特點包括參數化設計特征單一數據庫。Pro/ENGINEER廣泛應用于電子機械模具工業設計汽車航空航天家電玩具等行業，是一個全方位的三維產品開發軟件，它集零件設計產品裝配模具開發NC加工鈑金件設計鑄造件設計造型設計逆向工程自動測量機械模擬壓力分析產品數據等功能于一體。它主要有6大主要模塊工業設計模塊機械設計模塊功能仿真模塊制造模塊數據管理模塊數據交換模塊。二維草圖是指繪制2D平面圖形，它是構建實體的基本元素，是作為設計時的定位參考。創建二位草圖可以說是構建實體模型中一個最基本且極其重要的階段。Pro/E中最常用的特征包括基本建模特征.基準特征.放置特征.高級建模特征.曲面特征。基本建模特征包括拉伸特征.旋轉特征.掃描特征.混合特征；基準特征包括基準平面.基準軸.基準點.坐標系.基準曲面；放置特征包括孔特征.圓角特.征倒角特征.抽殼特征.筋特征.修飾特征.抜模特征；高級建模特征包括可變剖面掃描特征.掃描混合特征.螺旋掃描特征。升降機構的三維建模過程中所用到的特征有：拉伸特征.旋轉特征.掃描特征.基準平面.基準軸.基準點.孔特征.圓角特.征倒角特征.抽殼特征.筋特征.修飾特征.螺旋掃描特征。另外，還有特征復制中的鏡像和陣列。Pro/ENGINEER無論在功能模塊方面還是在三維實體建模方面，同其他的CAD軟件相比應該說都具有一定的優勢。它先進的建模環境簡化了設計過程，使用戶能夠關注與產品開發，并使產品設計更具