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ICS07.060CCSA4715内蒙古自治区地方标准DB15/T2913—2023陆地生态气象站自动观测仪配置要求Configurationofautomaticstationforterrestrialecologicalmeteorologicalobservation2023-03-10发布2023-04-10实施内蒙古自治区市场监督管理局发布DB15/T2913—2023I前言本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由内蒙古自治区气象标准化技术委员会（SAM/TC23）提出并归口。本文件起草单位：内蒙古新天元防灾减灾研究院、内蒙古自治区气象学会、航天新气象科技有限公司、国家气象中心、中国气象科学研究院、中国气象局气象探测中心、浙江大学、南京信息工程大学、中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所、中国农业大学、内蒙古自治区生态与农业气象中心、中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所、河南省气象局、新疆维吾尔自治区农业气象台、广西壮族自治区气象科学研究所、云南省气候中心、江苏省气象灾害防御技术中心、北京思湃德信息技术有限公司、山南市气象局。本文件主要起草人：孙涵、孙立新、钱栓、郭建平、张雪芬、黄敬峰、申双和、许吟隆、潘学标、陈怀亮、何清、李新建、匡昭敏、朱勇、冯民学、谭凯炎、王永利、邓天宏、唐红艳、周望、徐爱国、苗百岭、朱静、邹晨曦、云文丽、李嘉洁、周成龙、扎多、洛桑曲加、李斌、杜方洲。DB15/T2913—20231陆地生态气象站自动观测仪配置要求1范围本文件规定了陆地生态气象站的产品配置、技术要求、标志、包装、运输和贮存和随行文件等。本文件适用于陆地（含水田但不含湿地和设施生态气象）生态气象站的设计、生产。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T191—2008包装储运图示标志GB/T20524—2018农林小气候观测仪GB/T29298—2012数字(码)照相机通用规范GB/T33703—2017自动气象站观测规范GB/T34808—2017农业气象观测规范大豆QX/T1—2000Ⅱ型自动气象站QX/T520—2019自动气象站SL58—2014水文测量规范ISO/IEC10918—5信息技术.持续色调静态图象的数字压缩和编码:JPEG文件交换格式(JFIF)（Informationtechnology-Digitalcompressionandcodingofcontinuous-tonestillimages:JPEGfileInterchagesFormat(JFIF)）—Part5ISO/IEC11172—3信息技术.1.5Mbit/s以内数字存储介质用移动图像和相关音频编码.音频（Informationtechnology-Codingofmovingpicturesandassociatedaudiofordigitalstoragemediaatuptoabout1,5Mbit/s-Audio）ISO/IEC14496—14:2020信息技术.音视对象的编码.第14部分:MP4文件格式（Informationtechnology-Codingofaudio-visualobjects-Part14:MP4fileformat）RFC2326实时流协议(RTSP)（RealTimeStreamingProtocol(RTSP)）3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。区域region按其自然地理特征的内部同质性结构、类型或功能一体化原则划分的地球表面的地域单元。注：对应植被群落层次与常规地面气象的观测空间。DB15/T2913—20232地块site按地理与生物种群指标划分的地球表面的空间单位。注：对应生物种群层次与株间梯度气象要素的观测空间。景观iandscape区域呈现的景象(视觉效果)。生态特征ecologicalcharacteristics生态系统特有的结构、形态、量值、颜色、音色、音量、品质、产量等。注：生态特征的结构包括生物种类、数量、空间配置、发育期等；形态包括株型、体形、直立、倒伏等；量值包括高度、大小、茎粗、覆盖度、叶面积系数、鲜重、干重、果重、粒重等，音色、音量包括禽鸣、畜叫、鸟鸣、蛙叫、雷声、水声、轰鸣声等。生态事件ecologicalevents影响生态特征的生态活动、生物活动与自然灾害等各类敏感性人为或自然事件。注：生态活动包括栽种、施肥、除草、灌排、喷药、采收、打草、砍伐等涉及生态问题的所有形式的人为活动；生物活动包括立体生态农业中的禽畜活动、草场放牧、野生动物活动与侵害以及病虫害等；自然灾害包括气象、天文、水文、地质等灾害。生态场景信息ecologicalsceneinformation横向展示生态特征与生态事件的一组时空声像画面（录音、影像、视频）及定向、定量检测的生物特征与生态事件的表述要素。生态场景仪ecologicalscenefacilities用于观测生态特征和生态事件的含声像传感器的仪器。裸温baretemperature用无防护装置温度感应器直接测得的野外空气温度。注：野外空气裸温与同高度辐射罩内的气温之差反映区域级热害、干旱等高温型灾害的强度；近地层裸温与同高度辐射罩内的气温之差反映地块级的冻害、寒害、冷害等低温型灾害的强度。地面生态气象观测groundecologicalmeteorologicalobservationDB15/T2913—20233观测地面视野范围内区域级群落层次的声像场景信息及生态特征、事件和与之关联的常规气象要素，以及若干地块级生物种群层次的声像场景信息及生态特征、事件和与之关联的植被群体内的梯度气象要素的活动。4系统配置陆地生态气象观测站系统配置要求与功能陆地生态气象观测站系统配置和功能见表1，应符合以下要求：a)区域级生态气象观测主站一套：在表征当地典型自然地理特征的地段布设，用于观测视野范围内群落层次的生态场景声像信息及生态特征、事件和与之关联的区域级气象要素；b)地块级生态气象观测子站若干套：同一区域、不同地段布设，观测种群层次的生态场景声像信息及生态特征、事件和与之关联的地块级气象要素；c)水土环境观测辅站若干套：同一区域、不同或者相同水土环境地点布设，观测土壤温度、土壤湿度、地表水位、地下水位、酸碱度、水质等；d)附属配件：无线通信、供电、防雷等设备和配套的图像、数据处理与监控、管理等功能模块。上述三类观测仪器与附属配件组合后应具备各自独立运行的能力。陆地生态气象观测站系统配置4.2.1区域级生态气象观测主站配置4.2.1.1标准配置区域级生态气象观测主站标准配置应符合以下要求：a)生态场景仪应含对地全景（或旋转）声像采集器，配置声像识别与处理软件；b)气象观测仪应含温度、湿度、风向、风速、雨量、气压、裸温、红外温度传感器。注1：主站裸温主要用于高温、热害强度分析。注2：红外温度主要为利用观测物质的红外辐射计算得出的温度参数。4.2.1.2可选配置区域级生态气象观测主站可选配置应符合以下要求：a)其它气象传感器：如光合有效辐射、总辐射、日照时数等传感器；b)其它配置：如测高仪、光谱仪等辅助观测植被冠层高度、光谱等仪器。4.2.2地块级生态气象观测子站配置4.2.2.1标准配置地块级生态气象观测子站标准配置应符合以下要求：a)微生态场景观测配置：微型或小型声像采集器，配置声像识别与处理软件；b)气象梯度观测配置：多层温度和湿度传感器、裸温采集器，配置层数和高度见表4；c)风沙气象观测配置：三维超声风传感器、沙尘浓度仪、颗粒物撞击仪；注：在各大类荒漠化生态气象观测中，沙漠化生态气象必须观测三维超声风和沙尘浓度及颗粒物撞击数。4.2.2.2可选配置地块级生态气象观测子站标准配置应包括水温(测水生植物浅层水温)、CO2仪等传感器或仪器。DB15/T2913—202344.2.3水土环境观测辅站配置水土环境观测辅站配置应符合以下要求：a)农业气象类仪器：包括土壤温度、土壤湿度仪等；b)水文类仪器：包括测量地表水位、地下水位的传感器或仪器等；c)环境类仪器：包括观测大气成份、酸碱度（雨水、地表水、地下水、土壤）、污染物、营养素等要素的传感器或仪器。DB15/T2913—20235表1陆地生态气象观测站系统配置与功能表结构组件传感器观测要素配置要求区域级生态气象观测主站气象要素观测仪器防辐射罩气温气温标配（可一体化集成）1.测量精度等符合气象观测标准；2.传感器安装杆件净高6m，冠层高于4.5m的森林等场景改配铁塔；3.传感器安装在观测仪器顶部横杆上；4.具有协同子站同步观测能力。空气相对湿度空气相对湿度气压传感器大气压风向风速仪风速风向雨量传感器雨量温度传感器大气层裸温标配红外温度传感器冠层叶温或地表温度光合有效辐射传感器光合有效辐射选配总辐射传感器太阳总辐射日照传感器日照时数生态场景仪声像采集处理器对地全景观测标配支持生态要素的智能化识别选配仪器植被指数仪植被指数选配传感器安装在仪器顶部横杆上光谱仪光谱值微波或激光仪等测量植被冠层高度等其它根据需要地块级生态气象观测子站气象要素观测仪器防辐射罩温度传感器植被层内部温度标配分层数及高度要求见表4湿度传感器植被层内部湿度温度传感器近地层空气裸温标配与表4贴地层同高水生植物浅层水温选配距地面高度5cm三维超声风三维风矢量风沙气象观测标配距地面高度2m沙尘浓度仪沙尘浓度距地面高度2m颗粒物撞击仪2层颗粒物撞击数距地面高度5cm和10cmCO2仪等大气成份选配根据应用场景决定其它根据需要生态场景仪声像采集处理器微观生态场景观测标配支持生态要素的智能化识别水土环境观测辅站土壤温湿度观测仪器地温传感器土壤温度选配符合GB/T20524-2018要求湿度传感器土壤湿度水土物理、化学观测仪器水位传感器河流、湖泊、水库水位符合SL58-2014要求地下水位酸碱度仪等水体、土壤酸碱度等符合GB/T33703-2017要求化学成份观测仪器水、土壤营养物与污染其它根据需要参照相关要求DB15/T2913—202365技术要求一般要求5.1.1外观、结构和工艺陆地生态气象观测站自动观测仪的外观、结构和工艺应符合以下要求：a)外观、结构和工艺应符合QX/T1-2000中5.1.1的规定；b)自动站和传感器、立柱、安装支撑件等各部件应有足够的机械强度，确保在产品生命周期内，不因外部环境影响和材料本身原因导致机械强度下降；c)地上部分喷涂颜色为与植被背景基本一致的草绿色，色标采用国际标准RAL6003。5.1.2材料陆地生态气象观测站自动观测仪应采用耐久、滞燃、耐潮和耐霉材料，避免采用有毒性或能释放出有毒性气体的材料。金属零部件宜选用316或优于316的不锈钢，并镀涂可靠的防护层。5.1.3安全陆地生态气象观测站自动观测仪应符合QX/T520-2019中5.2的规定。仪器设备的信息采集性能5.2.1主站的气象传感器性能主站的气象传感器性能要求应满足GB/T33703-2017中表1的要求及下表2的要求。表2主站的气象传感器性能参数测量要素测量范围分辨率最大允许误差光合有效辐射0µmol·s-1·m-2～2000µmol·s-1·m-21µmol·s-1·m-2±10％（日累计）红外温度-20℃～50℃0.1℃±0.3℃-40℃～70℃±0.7℃5.2.2子站的气象传感器性能子站的微气象仪性能要求见表3、表4。表3子站的气象传感器性能参数测量要素测量范围分辨率最大允许误差气温-40℃～50℃0.1℃±0.5℃相对湿度5％～100％1％±5％（≤80％）±8％（＞80％）DB15/T2913—20237表4子站的温、湿度气象要素梯度观测的层数与高度设计生态层垂直分型贴地层(避免水淹)第二层第三层第四层要