农业小气候自动观测规范DB41／T 1833-2019.pdf

ICS 07.060 B 18 DB41 河南省地方标准 DB41/T 1833 2019 农业小气 候自动观 测 规范 2019-06-17 发布 2019-09-17 实施 河 南 省 市 场 监 督 管 理 局 发布 DB41/T 1833 2019 I 目 次 前言.II 1 范围.1 2 规 范性 引用 文件.1 3 术 语和 定义.1 4 观 测要 求.1 5 观 测项 目.2 6 观 测仪 器.4 7 仪 器布 设及 安装.5 8 数 据传 输.7 9 仪 器维 护.7 DB41/T 1833 2019 II 前 言 本标准 按照GB/T 1.1 2009 给出 的规 则起 草。本标准 由河 南省 气象 标准 化技术 委员 会提 出并 归口。本标准 起草 单位：河 南省 气象探 测数 据中 心（河南 省气象 档案 馆）、河 南省 气象科 学研 究所。本标准 主要 起草 人：樊 奇、徐 远远、张 志红、邓天 宏、陈 德生、高 媛媛、马青 荣、杨 光仙、张 广周、余卫东。DB41/T 1833 2019 1 农 业小气 候自动观 测规范 1 范围 本标准 规定 了农 业小 气候 自动观 测的 术语 和定 义、观测要 求、观测 项目、观 测仪器、仪 器布 设及 安装、数 据传 输和 仪器 维护。本标准 适用 于农 田、设 施 农业（日 光温 室、塑 料大 棚）、林果（乔木、灌木）、淡水 水 产小 气候 的自动观 测。2 规范性 引用 文件 下列文 件对 于本 文件 的应 用是必 不可 少的。凡 是注 日 期的引 用文 件，仅注 日期 的 版本适 用于 本文 件。凡是不 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。QX 4 2015 气 象台(站)防雷技 术规 范 QX/T 261 2015 设 施农 业小气 候观 测规 范 日光 温 室和塑 料大 棚 3 术语和 定义 下列术 语和 定义 适用 于本 文件。3.1 农业小 气候 自动 观测 站 用于 农 田、设 施农 业（日 光温室、塑料 大棚）、林 果（乔木、灌木）、淡水 水产 的 气候 环境 及土 壤环境观 测的 专业 气象 自动 观测站。3.2 作物气 象 自 动观 测站 用于识 别作 物生 长发 育阶 段、密 度、冠 层高 度等 要素 以及作 物生 长环 境监 控的 专业气 象自 动观 测 站。3.3 观测地 段 在农业 小气 候区域 中 划出 的一定 范围，能 够 代 表该 区域气 候特 征，具有 独立 性和代 表性 的地 段。3.4 观测站 点 位于观 测地 段内，用 于布 设及安 装农 业小 气候 自动 观测 设 备的 地点。4 观测要 求 4.1 观测地 段及 站点 要求 DB41/T 1833 2019 2 4.1.1 选址 农业小 气候 自动 观测 站的 选址应 遵循 如下 原则：a)能够代 表区 域范 围内 主要 农业生 产环 境的 气候；b)交通便 利，具备 无线 或有 线信息 传输 条件；c)以太阳 能供 电为 主，对易 出现长 期阴 雨寡 照的 地区 应具备 市电 供应 条件；d)观测地 段 应 远离 近期 或中 长期拟 建项 目用 地，避开 地质等 灾害 易发 地段。4.1.2 站点建 设 农业小 气候 自动 观测 站的 站点建 设 应 符合 如下 要求：a)自动观 测仪 器安 装在 观测 地段内，不 宜设 置围 栏；b)观测站 点的 防雷 设施 应符 合 QX 4 2015 的规 定；c)观测站 点应 设置 站点 信息 标牌与 安全 警示 标牌。4.2 土壤水 文、物理 特性 的测 定 在观测 地段 附近 分层 测定 土壤容 重、田间 持水 量和 凋萎湿 度等 土壤 水文、物 理常数。4.3 时制、日界 和对 时 4.3.1 时制 辐射以 地方 平均 太阳 时为 时制，其余 观测 项目 均以 北京时 为时 制。4.3.2 日界 辐射以 地方 平均 太阳 时24 时为日 界，其余 观测 项目 均以北 京时20时 为日 界。4.3.3 对时 采集器 与气 象大 数据 云平 台每小 时自 动对 时一 次；气象大 数据 云平 台时 钟与 网络同 步，每天 自动 校时一次。5 观测项 目 5.1 农田小 气候 植株高度1 m以下 作物（如 小麦、大豆 等）的 观 测项 目见表1。表1 植株高 度 1m 以 下作 物观 测 项目 观测项目 基本要求 扩展要求 雨量 150 cm-气温 30 cm、60 cm、150 cm-空气相对湿度 风向 600 cm-风速 600 cm 30 cm、60 cm、150 cm 光合有效辐射 600 cm-总辐射-600 cm DB41/T 1833 2019 3 表 1（续）观测项目 基本要求 扩展要求 地温（水温）旱田埋深:0 cm、5 cm、10 cm、15 cm、20 cm 旱田埋深:30 cm、40 cm、50 cm 水田水面以下:0 cm、10 cm-土壤水分 埋深：0 cm 10 cm、10 cm 20 cm、20 cm 30 cm、30 cm 40 cm、40 cm 50 cm 埋深：50 cm 60 cm、70 cm 80 cm、90 cm 100 cm 冠层温度 传感器安装高度为 600 cm-植株高 度1 m以上 作物（如 玉米、甘蔗 等）的 观 测项 目 见表2。表2 植株高度 1 m 以 上作 物观 测项目 观测项目 基本要求 扩展要求 雨量 150 cm-气温 60 cm、150 cm、300 cm 30 cm 空气相对湿度 风向 600 cm-风速 600 cm 30 cm、60 cm、150 cm 冠层温度 传感器安装高度为 600 cm-地温 埋深：0 cm、5 cm、10 cm、15 cm、20 cm 埋深：30 cm、40 cm、50 cm 土壤水分 埋深：0 cm 10 cm、10 cm 20 cm、20 cm 30 cm、30 cm 40 cm、40 cm 50 cm 埋深：50 cm 60 cm、70 cm 80 cm、90 cm 100 cm 光合有效辐射 600 cm-总辐射-600 cm 5.2 设施农 业（日光 温室、塑 料大棚）小 气候 设施农 业（日 光温 室、塑 料大棚）小气候 棚内 观测应符合QX/T 261 2015 的 规定，棚 外观 测 使 用附近气象 站点（区 域自 动气 象站、农业 小气 候自 动观 测站等）的 数据。5.3 林果（乔木、灌 木）小气 候 林果（乔木、灌 木）小气 候 观测 项目 见 表3。表3 林果（乔木、灌 木）小气 候观测 项目 观测项目 基本要求 扩展要求 雨量 150 cm-气温 150 cm、冠层中部 冠层顶上方 100 cm 300 cm 处、冠层下方 1/3 2/3 处 空气相对湿度 风向 冠层顶上方 100 cm 300 cm 处-风速 光合有效辐射 地温 埋深：0 cm、10 cm、20 cm 埋深：5 cm、15 cm、40 cm、80 cm 土壤水分 埋深：0 cm 10 cm、10 cm 20 cm、20 cm 30 cm、40 cm 50 cm 埋深：30 cm 40 cm、50 cm 60 cm、70 cm 80 cm、90 cm 100 cm DB41/T 1833 2019 4 5.4 淡水 水 产小 气候 淡水水 产小 气候 观测 项目 见 表4。表4 淡水水 产小 气候 观测 项目 观测项目 基本要求 扩展要求 雨量 150 cm-气温 150 cm-空气相对湿度 风向 10 m-风速 气压 100 cm-水温 水面以下：0 cm、10 cm、30 cm、60 cm、100 cm、150 cm-6 观测仪 器 6.1 基本要 求 用于 农 业小 气候 自动 观测 的 仪器 应 具 有国 家气 象主 管部门 颁发 的使 用许 可证，操作 和维 护方 便。6.2 技术要求 观测仪 器的 技术 要求 应符 合 表5 的规 定。表5 技术要求 观测项目 测量范围 分辨力 最大允许误差 采样频率（次/min）雨量 雨强（0 4）mm/min 0.1 mm 0.4 mm（10 mm）4%（10 mm）1 气温-50+50 0.1 0.2 6 空气相对湿度 5%100%1%3%（80%）5%（80%）6 风向 0 360 3 5 60 风速（0 60）m/s 0.1 m/s（0.5+0.03 V）m/s 不低于 60 地温（水温）-50+80 0.1 0.3 6 冠层温度-20+60 0.1 0.3 6 CO2 浓度 0 mg/m34000 mg/m3 2 mg/m3 10 mg/m3 6 气压 500 hPa 1100 hPa 0.1 hPa 0.3 hPa 6 土壤体积含水率 0%100%0.1%2.5%（实验室）5%（田间）1 光合有效辐射（0 2000）mol/(m2s)1 mol/(m2s)5%6 总辐射（0 2000）W/m2 1 W/m2 5%6 注：雨量观测使用翻斗式雨量传感器，冠层温度观测使用红外式冠层温度传感器。DB41/T 1833 2019 5 6.3 测量值 各 观测 项目 测量 值应 符合 表6的 规定。表6 测量值 观测项目 测量值 单位 气温、地温（水温）、冠层温度 每分钟平均值 小时内最高值及出现时间 小时内最低值及出现时间 单位为摄氏度（），取 1 位小数 出现时间为时分 空气相对湿度 每分钟平均值（包括空气相对湿度、水汽压、露点温度）小时内最小空气相对湿度值及出现时间 空气相对湿度单位为百分率（%），取整数 水汽压单位为百帕（hPa），取1 位小数 露点温度单位为摄氏度（），取 1 位小数 出现时间为时分 CO2 浓度 每分钟平均值 小时平均值 小时内最高值及出现时间 小时内最低值及出现时间 单位为毫克每立方米（mg/m3），取整数 出现时间为时分 风向、风速 3 s 平均值（风向用 1 min 平 均值代替）1 min、2 min、10 min 平均值 小时内最大风速及出现时间、对应风向 小时内极大风速及出现时间、对应风向 风速单位为米每秒（m/s），取1 位小数 风向单位为度（），取整数 出现时间为时分 雨量 每分钟累计值 小时累计值 单位为毫米（mm），取 1 位小数 气压 每分钟平均值 小时内最高值及出现时间 小时内最低值及出现时间 单位为百帕（hPa），取1 位小 数 出现时间为时分 土壤水分 10 min 平均值 正点瞬时值 小时平均值 土 壤 体 积 含水 量、土 壤 重 量含水 率、土 壤相 对 湿 度单位为百分率（%），取 1 位小 数 土 壤 水 分 总贮 存 量、土 壤 有效水 分 贮 存 量单 位 为 毫米（mm），取整数 光合有效辐射 每分钟辐照度 小时内最大辐照度及出现时间 每分钟曝辐量 小时曝辐量 辐照度单位为微摩尔每平方米每秒（mol/(m2s)），取整数 曝辐量单位为摩尔每平方米（mol/m2），取2 位小数 出现时间为时分 总辐射 每分钟辐照度 小时内最大辐照度及出现时间 每分钟曝辐量 小时曝辐量 辐照度单位为瓦每平方米（W/m2），取整数 曝辐量单位为兆焦每平方米（MJ/m2），取 2 位小数 出现时间为时分 7 仪器布 设及 安装 7.1 仪器布 设 DB41/T 1833 2019 6 7.1.1 农田小 气候 观测仪 器安 装在 代表 当地 地形、地势 和土 壤类 型的 农田中，其 四周 作物 连片 种植，作物 种类 稳定，农田面积 不宜小于0.1 hm2。与作物 气象自动观测站配套安装 的农业小气候自动观测站，两者相距不 宜超过30 m，在避 免相 互影 响的情 况下 保证 两者 的一 致性。观测仪 器与 地边 的距 离不 小于10 m。7.1.2 设施农 业（日光 温室、塑 料大棚）小 气候 用于设 施农 业小 气候 观测 的日光 温室 或塑 料大 棚结 构应坚 固耐 用。日光 温室 的长度 不小 于60 m，跨度不小 于6 m，高度 不小 于3 m。塑料 大棚 的长 度不 小 于40 m，跨 度不 小于6 m，高度不 小于2 m。日光温 室小气 候观 测仪器 布设在 日光温 室内 东西长 度的中 间、南 北跨 度自南 向北作 物种植 区2/3 的位置。塑料大 棚小 气候 观测 仪器 布设在 塑料 大棚 中心 点的 位置。7.1.3 林果（乔木、灌 木）小气 候 用于林果（乔木、灌木）小气候观 测的林果园占地不小于2 hm2，观测仪器宜布设在林 果园中央部位地势 平坦 处，距离 道路20 m以上，观测 仪器 距离 树 冠外围1 m 2 m。7.1.4 淡水 水 产小 气候 淡水 水 产小 气候 观测 地段 应选在 当地 水产 养殖 示范 园区或 者大 面积 集约 养殖 区，单 个养 殖水 体面 积不小于667 m2，能代 表当 地平均 养殖 水平。观测仪 器宜布 设在 选定水 域水面 中心位 置或 在盛行 风下方 离岸5 m 以上 的地点，并避 开进出 水口、增氧机、投 食机 等特 殊环 境的影 响。7.2 仪器安 装 7.2.1 基本要 求 仪器安 装时 应符合 如 下要 求：a)温湿度 传感 器 安 装在 防辐 射罩内，防 辐射 罩的 直径 不小于 10 cm；b)雨量传 感器 安装 在支 架上 并调水 平，对 玉米等 高秆 作物，应 保持 雨量筒 口缘 周围空 旷，避 免 作物叶片 承接 的降 雨落 入雨 量筒；c)地温传 感器 安装 在地 温支 架上，0 cm 地 温传 感器 与 地表持 平，并使 地温 传感 器感应 部分 朝 南；d)安装风 向、风速 传感 器的 横臂应 水平，横 臂长 度不 小于 1.5 m，风向 传感 器方 位指北 杆应 对 准正北；e)冠层温度 传 感器 的感 应面 垂直向 下；f)插针式 土壤 水分 传感 器应 平行于 地面 安装，传 感器 安装按 照做 安装 剖面、传 感器定 位、传 感 器埋设、联机 检查、原 土回 填等步 骤进 行；g)插管式 土壤 水分 传感 器安 装时，应使 用专 用仪 器将 护管按 刻度 要求 竖直 敲入 土中，再将 传感 器插入护 管中；h)辐射传 感器 应安 装在 朝南 的横臂 上，总辐 射表 和光 合有效 辐射 表安 装后 应调 水平，使两 个表 的感应面 保持 水平，并 避免 遮阳；i)观测仪 器架 设于 作物 行间，架臂 延伸 方向 平行 于作 物种植 行，并保 持作 物自 然生长；j)传感器 的连 接电 缆应 穿入 立柱或 电缆 管内。DB41/T 1833 2019 7 7.2.2 基准部 位及 允许 误差 传感器 的安 装基 准部 位及 允许误 差要 求 应 符合 表7 的 规定。表7 基准部 位及 允许 误差 仪器 基准部位 允许误差 雨量传感器 口缘 3 cm 气温传感器 感应部分中部 5 cm 空气相对湿度传感器 风向传感器 风标中心 30 cm 方位指北杆 5 风速传感器 风杯中心 30 cm（基本要求的层次）10 cm（扩展要求的层次）冠层温度 传感器 支架安装面 10 cm CO2 浓度传感器 进气口 5 cm 土壤水分传感器 感应部分中部 1 cm（埋深小于60 cm 时）；3 cm（埋深60 cm 至100 cm 时）气压传感器 感应部分中部 5 cm 光合有效辐射传感器 支架安装面 10 cm 总辐射传感器 地温（水温）传感器 感应部分中部 10 cm 8 数据传 输 8.1 传输方 式 农业小 气候 自动 观测 站 与 省级气 象大 数据 云平 台的 数 据传 输应 遵循 如下 原则：a)在支持 无线 传输 的条 件下，农业小 气候 自动 观测 站通 过无线 方式 将数 据实 时传 输至省 级气 象 大数据云 平台；b)在不具 备无 线传 输条 件下，由本地 计算 机利 用光 纤等 有线通 信方 式实 现与 农业 小气候 自动 观 测站的数 据通信，通 过本 地农 业小气 候自 动观 测站 应用 管理软 件 将 观测 数据 上传 至省级 气象 大 数据云平 台。8.2 传输时间 农业小 气候 自动 观测 站整 点数据 每小 时整 点后5 min 内生成 并上 传至 省级 气象 大数据 云平 台。分钟数据 台 站可 根据 业务 需要自 行设 置 采 集间 隔、传输间隔 等 参数。9 仪器维 护 9.1 仪器立 柱 仪器立 柱维 护工 作包 括如 下内容：a)检查仪 器立 柱、横臂 是否 有变形，底 座是 否牢 固，若横臂 变形，应 加固 或更 换横臂；b)检查横 臂与 仪器 的联 接是 否牢固，紧 固螺 丝若 有松 动，应 及时 加固。DB41/T 1833 2019 8 9.2 采集器 采集器 维护 工作 包括 如下 内容：a)查看 采 集器 指示 灯是 否正 常，包 括运 行指 示灯、供 电状态 指示 灯、外接 存储 设备指 示灯、通 信状态指 示灯 等；b)检查采 集器 上各 传感 器接 线是否 牢靠。9.3 蓄电池 使用万 用表 选择 合适 档位 测量蓄 电池 电压，低 于12 V 时应检 查太 阳能 电池 板、电 源控制 器是 否正 常，若非连 续阴 雨天 气蓄 电池 放电导 致，及时 报告 相关 保障部 门进 行维 修。9.4 防辐射 罩 保持防 辐射 罩洁 净，巡视 时应用 湿布 擦拭 或毛 刷清除 表面 的灰 尘和 杂物。9.5 温湿度 传感 器 用干的 细毛 刷轻 轻拂 去表 面的浮 尘，禁止 用手 触摸 传感器 头部 的过 滤器，过 滤器污 染严 重时 应及 时更换。9.6 CO2 浓度 传感 器 清洁气 路，及时 更换 干燥 剂。9.7 风向、风速 传感 器 风向、风速 传感 器维 护工 作 包括 如下 内容：a)观察风 杯和 风向 标转 动是 否灵活、平 稳，发现 异常 时，应 及时 更换；b)每年至 少检 查一 次风 向、风速传 感器 底部 的固 定螺 钉是否 牢固，检 查、校准 风向标 指 北 方 位；c)每年 定 期清 洗一 次风 向、风速传 感器 轴承。9.8 雨量传 感器 雨量传 感器 维护 工作 包括 如下内 容：a)检查雨 量传 感器 的高 度、水平，发现 不 符 合要 求时 应纠正；b)清除承 水器、上 翻斗、汇 集漏斗、计 量翻 斗、计数 翻斗内 的尘 沙、小虫 等；c)承水器 的刀 刃口 应保 持正 圆；d)及时去 除遮 挡雨 量筒 的杂物；e)冬季可 能 产 生固 态降 水 的 地区可 将承 水器 口加 盖；f)农田喷 灌等 可能 影响 雨量 观测时，将 承水 器口 加盖。9.9 地温传 感器 检查0 cm 地 温传 感器 是否 与地表 持平。9.10 土壤水 分传 感器 检查安 装区 域地 面是 否平 整、龟 裂、沉降，若 有上 述情况，应 予以 平整、压 实、填 充。9.11 冠层温度 传 感器 DB41/T 1833 2019 9 冠层温度 传 感器 维护 工作 包括如 下内 容：a)清除传 感器 探头 前的 遮挡 物（如 灰尘、蛛 网、树枝 等）；b)检查传 感器 安装 高度、角 度，不 符合 要求 时及 时纠 正。9.12 辐射传 感器 辐射传 感器 维护 工作 包括 如下内 容：a)传感器 玻璃 罩应 保持 清洁，用软 布或 毛皮 擦净；b)及时更 换干燥 剂，不 准拆 卸或松 动辐 射传 感器 的玻 璃罩。_