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PAGE35自動(dòng)土壤水分觀測(cè)規(guī)范(試行)中國(guó)氣象局綜合觀測(cè)司自動(dòng)土壤水分觀測(cè)規(guī)范(試行)PAGE—PAGEI—前言自動(dòng)土壤水分觀測(cè)規(guī)范分八個(gè)章節(jié),包括:自動(dòng)土壤水分觀測(cè)的基本任務(wù)、觀測(cè)方法、技術(shù)要求以及觀測(cè)記錄的處理方法,觀測(cè)儀器的工作原理、安裝、操作、維護(hù)與田間標(biāo)定方法等內(nèi)容。本規(guī)范既對(duì)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀器生產(chǎn)廠家的設(shè)備生產(chǎn)、安裝、維護(hù)、標(biāo)校等提出具體要求,又規(guī)范臺(tái)站對(duì)儀器的使用方法、明確儀器在標(biāo)校過(guò)程中進(jìn)行人工對(duì)比觀測(cè)取土的要求,目的是為了使安裝在作物地段和固定地段的自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀能夠順利投入業(yè)務(wù)化運(yùn)行,為農(nóng)業(yè)氣象干旱監(jiān)測(cè)服務(wù),發(fā)揮項(xiàng)目建設(shè)效益。本規(guī)范適用于利用頻域反射法(FDR:FrequancyDomainReflection)原理來(lái)測(cè)定土壤體積含水量的自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀。本規(guī)范由中國(guó)氣象局綜合觀測(cè)司組織、中國(guó)氣象局氣象探測(cè)中心編寫(xiě),國(guó)家氣象中心、河南省氣象局、湖北省氣象局等單位參與了編寫(xiě)工作。第1章總則土壤水分狀況是水分在土壤中的移動(dòng)、各層中數(shù)量的變化以及土壤和其它自然體(大氣、生物、巖石等)間的水分交換現(xiàn)象的總稱。土壤水分是土壤成分之一,對(duì)土壤中氣體的含量及運(yùn)動(dòng)、固體結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)有一定的影響,制約著土壤中養(yǎng)分的溶解、轉(zhuǎn)移和吸收及土壤微生物的活動(dòng),對(duì)土壤生產(chǎn)力有著多方面的重大影響。土壤水分是水分平衡組成項(xiàng)目,是植物耗水的主要直接來(lái)源,對(duì)植物的生理活動(dòng)有重大影響。經(jīng)常進(jìn)行土壤水分狀況的測(cè)定,掌握其變化規(guī)律,對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)時(shí)服務(wù)和理論研究都具有重要意義。自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀是一種利用頻域反射法原理來(lái)測(cè)定土壤體積含水量的自動(dòng)化測(cè)量?jī)x器,從傳感器安裝方法上區(qū)分為插管和探針兩種。自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀可以方便、快速的在同一地點(diǎn)進(jìn)行不同層次土壤水分觀測(cè),獲取具有代表性、準(zhǔn)確性和可比較性的土壤水分連續(xù)觀測(cè)資料,可減輕人工觀測(cè)勞動(dòng)量、提高觀測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)空密度,為干旱監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報(bào)和服務(wù)提供高質(zhì)量的土壤水分監(jiān)測(cè)資料。第2章觀測(cè)的一般要求2.1觀測(cè)場(chǎng)地2.1.1觀測(cè)地段土壤濕度測(cè)定地段劃分為三類:⑴作物觀測(cè)地段:為研究作物需水量、監(jiān)測(cè)土壤水分變化對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育及產(chǎn)量形成的影響,在當(dāng)?shù)刂饕档刈魑?、牧草和果?shù)等生育期觀測(cè)地段上所設(shè)置的土壤濕度觀測(cè)地段。儀器安裝場(chǎng)地與所在作物地段做相同的田間管理。⑵固定觀測(cè)地段:為研究土壤水分平衡及其時(shí)空變化規(guī)律,所設(shè)置的長(zhǎng)期固定的、反映當(dāng)?shù)刈匀幌聣|面、無(wú)灌溉狀態(tài)下的土壤濕度觀測(cè)地段。地段對(duì)所在地區(qū)的自然土壤水分狀況應(yīng)具有代表性。⑶輔助觀測(cè)地段:為滿足墑情服務(wù)的需要進(jìn)行臨時(shí)性或季節(jié)性墑情觀測(cè),所設(shè)置的地段。這類地段數(shù)量一般較多,應(yīng)代表當(dāng)?shù)氐耐寥李愋秃屯寥浪譅顩r。為便于歷年土壤水分狀況比較也應(yīng)相對(duì)固定。輔助地段的設(shè)置、測(cè)定時(shí)間、測(cè)定深度等由上級(jí)業(yè)務(wù)主管部門(mén)和臺(tái)站自行確定。輔助地段采用便攜式土壤水分儀進(jìn)行觀測(cè),便攜式土壤水分儀另行規(guī)定。2.1.2選址觀測(cè)地段的選擇應(yīng)充分考慮儀器安裝地點(diǎn)對(duì)于當(dāng)?shù)赝寥李愋?、地貌、地質(zhì)條件的代表性。應(yīng)遵從以下4個(gè)條件:=1\*GB2⑴所選地段土壤應(yīng)能夠代表本地區(qū)的主要土壤類型,須盡量選擇在地勢(shì)平坦、能代表本地區(qū)自然環(huán)境下土壤水分變化特征的地塊,山丘地區(qū)應(yīng)避免選取溝底、山頂、斜坡和積水洼地等地塊。=2\*GB2⑵所選安裝地段距離建筑物、道路(公路和鐵路)、水塘等須在20米以上,遠(yuǎn)離河流、水庫(kù)等大型水體。=3\*GB2⑶作物觀測(cè)地段,種植面積一般不小于0.1公頃。=4\*GB2⑷固定觀測(cè)地段,面積一般不小于10m×10m;儀器安裝位置必須為自然下墊面,有較厚的自然土壤,而非回填土。觀測(cè)地段一經(jīng)確定不得隨意改變,以保持土壤水分觀測(cè)資料的一致性和連續(xù)性。2.1.3場(chǎng)地建設(shè)=1\*GB2⑴在儀器安裝位置周圍建設(shè)觀測(cè)場(chǎng),儀器位于觀測(cè)地段中央,且同溝槽和供水渠道垂直距離須大于10m,避免溝渠側(cè)滲對(duì)土壤含水量觀測(cè)代表性造成的影響。=2\*GB2⑵觀測(cè)場(chǎng)四周應(yīng)設(shè)置3m(東西向)×4m(南北向)稀疏圍欄,高度不低于1.2m,圍欄不宜采用反光太強(qiáng)的材料。=3\*GB2⑶如果場(chǎng)內(nèi)儀器安裝需要敷設(shè)線纜,應(yīng)在遠(yuǎn)離傳感器安裝地點(diǎn)的一側(cè)修建電纜溝(管)。電纜溝(管)應(yīng)做到防水、防鼠,并便于維護(hù)。=4\*GB2⑷觀測(cè)場(chǎng)的防雷應(yīng)符合氣象行業(yè)規(guī)定的防雷技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。2.1.4儀器布設(shè)與場(chǎng)地內(nèi)其它儀器應(yīng)互不影響,便于操作。具體要求如下:=1\*GB2⑴數(shù)據(jù)采集箱安置在北邊,土壤水分傳感器安置在南邊;土壤水分傳感器埋設(shè)位置距離數(shù)據(jù)采集箱不小于1m。=2\*GB2⑵根據(jù)需要確定傳感器安裝深度和層次。在農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)中一般為:0-10、10-20、20-30、30-40、40-50、50-60、70-80、90-100cm,可根據(jù)觀測(cè)需求進(jìn)行調(diào)整。地下水位深度小于1m的地區(qū),測(cè)到土壤飽和持水狀態(tài)為止;因土層較薄,測(cè)定深度無(wú)法達(dá)到規(guī)定要求的地區(qū),測(cè)至土壤母質(zhì)層為止。=3\*GB2⑶儀器距觀測(cè)場(chǎng)邊緣護(hù)欄不小于1m。2.1.5地段描述與記載觀測(cè)地段一經(jīng)選定,應(yīng)對(duì)地段位置及代表區(qū)域的自然地理、水文氣象、地質(zhì)地貌、農(nóng)田水利工程及農(nóng)業(yè)種植等情況在值班日志中進(jìn)行勘查記載,其主要內(nèi)容有:⑴觀測(cè)地段所屬行政區(qū)劃,經(jīng)緯度(精確到秒)和拔海高度(精確到0.1m)。⑵觀測(cè)地段地形及地勢(shì)、地貌。⑶觀測(cè)地段類型、種植作物名稱。⑷土壤質(zhì)地、酸堿度。=5\*GB2⑸灌溉條件、水源、地下水位深度。=6\*GB2⑹土壤水文、物理特性測(cè)定值。=7\*GB2⑺自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站示意圖。2.1.6土壤水文、物理特性的測(cè)定在選定觀測(cè)地段后,應(yīng)按《農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)規(guī)范》要求,在觀測(cè)地段附近分層測(cè)定土壤容重、田間持水量和凋萎濕度等土壤水文、物理常數(shù),并在土壤水分自動(dòng)站值班日志中填寫(xiě)。2.2時(shí)制、日界和對(duì)時(shí)土壤水分自動(dòng)觀測(cè)采用北京時(shí),以北京時(shí)20時(shí)為日界。以自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀采集器的內(nèi)部時(shí)鐘為觀測(cè)時(shí)鐘;采集器與計(jì)算機(jī)應(yīng)每小時(shí)自動(dòng)對(duì)時(shí)一次,以保持兩者時(shí)鐘同步。值班員應(yīng)每天9時(shí)正點(diǎn)檢查屏幕顯示的采集器時(shí)鐘,當(dāng)與電臺(tái)報(bào)時(shí)的北京時(shí)相差大于15秒時(shí),在正點(diǎn)后按操作手冊(cè)規(guī)定的操作方法調(diào)整采集器的內(nèi)部時(shí)鐘,保證誤差在15秒之內(nèi)。2.3計(jì)算項(xiàng)目?jī)x器自動(dòng)測(cè)量結(jié)果為土壤體積含水量,根據(jù)土壤水文、物理常數(shù)和相關(guān)公式可計(jì)算出土壤重量含水率(%)、土壤相對(duì)濕度(%)、土壤水分總貯存量(mm)和土壤有效水分貯存量(mm),具體規(guī)定見(jiàn)本規(guī)范3.5.2。2.4儀器性能要求2.4.1總體要求=1\*GB2⑴應(yīng)具有國(guó)務(wù)院氣象主管機(jī)構(gòu)業(yè)務(wù)主管部門(mén)頒發(fā)的使用許可證,或經(jīng)國(guó)務(wù)院氣象主管機(jī)構(gòu)業(yè)務(wù)主管部門(mén)審批同意用于觀測(cè)業(yè)務(wù)。=2\*GB2⑵準(zhǔn)確度滿足本規(guī)范2.4.2要求。=3\*GB2⑶可靠性高,保證獲取的觀測(cè)數(shù)據(jù)可信。=4\*GB2⑷同一廠家的同類采集器和傳感器應(yīng)能互換。=5\*GB2⑸操作和維護(hù)方便,具有詳細(xì)的技術(shù)及操作手冊(cè)。2.4.2傳感器性能要求自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀傳感器的測(cè)量性能應(yīng)遵循下表1.1。表1.1傳感器測(cè)量性能要求測(cè)量要素工作范圍分辨力采樣頻率計(jì)算平均時(shí)間重復(fù)性誤差1最大絕對(duì)誤差2土壤體積含水量0%~50%0.1%1次/分10分鐘小于0.5%2.5%(實(shí)驗(yàn)室)5%(田間)注:1、重復(fù)性誤差:在全測(cè)量范圍內(nèi)和同一工作條件下,同一傳感器對(duì)相同被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)介質(zhì)進(jìn)行多次連續(xù)測(cè)量時(shí),測(cè)量結(jié)果之間的隨機(jī)誤差。2、最大絕對(duì)誤差:在全測(cè)量范圍內(nèi),所能允許的傳感器測(cè)量值和參考標(biāo)準(zhǔn)之間的絕對(duì)差值的極限,在經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室特殊標(biāo)定后,傳感器最大絕對(duì)誤差在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)可達(dá)到2.5%,在野外環(huán)境下可達(dá)到5%。第3章觀測(cè)儀器3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理本觀測(cè)方法針對(duì)的是利用頻域反射法(FDR:FrequancyDomainReflection,以下簡(jiǎn)稱FDR)原理來(lái)測(cè)定土壤體積含水量的自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀,從傳感器安裝方法上區(qū)分為插管和探針兩種。3.1.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀是基于現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)構(gòu)建,由硬件和軟件組成。其硬件可分成傳感器、采集器和外圍設(shè)備三部分,其軟件可分成采集軟件和業(yè)務(wù)軟件二種。該結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是既可以與微機(jī)終端連接組成土壤水分測(cè)量系統(tǒng),也可以作為土壤水分分采集系統(tǒng)掛接在其他采集系統(tǒng)上。設(shè)備組成見(jiàn)圖3.1。圖3.1自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀組成3.1.2工作原理自動(dòng)土壤水分傳感器利用頻域反射法原理(FDR)來(lái)測(cè)定土壤體積含水量,它由傳感器發(fā)出100MHz高頻信號(hào),傳感器電容(壓)量與被測(cè)層次土壤的介電常數(shù)成函數(shù)關(guān)系。由于水的介電常數(shù)比一般介質(zhì)的介電常數(shù)要大得多,所以當(dāng)土壤中的水分變化時(shí),其介電常數(shù)相應(yīng)變化,測(cè)量時(shí)傳感器給出的電容(壓)值也隨之變化,這種變化量被CPU實(shí)時(shí)控制的數(shù)據(jù)采集器所采集,經(jīng)過(guò)線性化和定量化處理,得出土壤水分觀測(cè)值,并按一定的格式存儲(chǔ)在采集器中。3.2硬件3.2.1傳感器本規(guī)范所介紹的自動(dòng)土壤水分傳感器根據(jù)安裝方式不同,可分為兩類:⑴探針式傳感器:傳感器由高頻發(fā)射器、接收器、微處理電路、探針等組成,處理電路等安裝在一個(gè)密封防水室內(nèi),感應(yīng)探針一端與密封防水室相連,另一端直接插入土壤,根據(jù)電磁波在不同阻抗下的變化測(cè)量土壤中水分含量變化。圖3.2探針式傳感器外觀⑵插管式傳感器:傳感器由電容式傳感器、處理電路、護(hù)管等組成,護(hù)管垂直插在土壤中,傳感器以并聯(lián)方式安裝在護(hù)管中,不與土壤直接接觸。根據(jù)探測(cè)器發(fā)出的電磁波在不同介電常數(shù)物質(zhì)中的頻率不同,計(jì)算被測(cè)物含水量。圖3.3插管式傳感器外觀3.2.2數(shù)據(jù)采集器數(shù)據(jù)采集器是自動(dòng)土壤水分測(cè)量系統(tǒng)的核心,其主要功能是完成數(shù)據(jù)采樣、數(shù)據(jù)處理、質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)通信。其功能包括:⑴數(shù)據(jù)采樣速率及算法符合本規(guī)范3.5的規(guī)定。⑵存儲(chǔ)器具備掉電保存功能,能夠存儲(chǔ)至少一個(gè)月的各層正點(diǎn)土壤體積含水量數(shù)據(jù)。⑶具備對(duì)電源電壓狀態(tài)、傳感器狀態(tài)、通信狀態(tài)進(jìn)行自檢、自診斷功能。⑷具有RS232或RS485通訊接口,在設(shè)定時(shí)間里可自動(dòng)傳輸觀測(cè)數(shù)據(jù)。⑸能響應(yīng)終端命令,對(duì)采集器進(jìn)行更新程序、設(shè)置參數(shù)、測(cè)試調(diào)試等控制操作。⑹采集器實(shí)時(shí)時(shí)鐘走時(shí)誤差不大于15秒/月。⑺可以使用交流或直流供電。3.2.3系統(tǒng)電源系統(tǒng)所用電源為:交流220V(+10%~-15%),直流12V。配有蓄電池,并對(duì)蓄電池浮充充電,以備市電停電時(shí)可由蓄電池供電,也可以配置輔助電源(包括太陽(yáng)能、風(fēng)能)對(duì)蓄電池充電。=1\*GB2⑴在沒(méi)有市電的情況下,后備蓄電池應(yīng)能保證傳感器、采集器及傳輸模塊至少5天正常工作。=2\*GB2⑵系統(tǒng)設(shè)計(jì)有低電壓告警裝置,當(dāng)蓄電池電壓低到不足以維持符合質(zhì)量要求的觀測(cè)工作時(shí),應(yīng)予以自動(dòng)報(bào)警。3.2.4通信接口與通訊模塊聯(lián)接采集器與計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)與中心站、采集器與中心站等的通信連接設(shè)備。=1\*GB2⑴采集器應(yīng)具有采集電壓、電流、頻率、并行碼、計(jì)數(shù)輸入等信號(hào)的能力,以連接各種傳感器,測(cè)量相應(yīng)氣象要素,并可進(jìn)行擴(kuò)展。=2\*GB2⑵采集器應(yīng)至少配置2個(gè)通信接口,既可以支持本地通信,又可以通過(guò)擴(kuò)展其它通信設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信。=3\*GB2⑶遠(yuǎn)程通訊模塊,可支持無(wú)線通訊。3.2.5微機(jī)系統(tǒng)微機(jī)用作采集器的終端,實(shí)現(xiàn)對(duì)采集器的監(jiān)控、數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ),應(yīng)能滿足采集軟件和業(yè)務(wù)軟件運(yùn)行的基本配置要求。3.3軟件3.3.1采集軟件采集軟件由廠家按本規(guī)范要求編制,寫(xiě)在采集器中。其主要功能有:=1\*GB2⑴接受和響應(yīng)業(yè)務(wù)軟件對(duì)參數(shù)的設(shè)置和系統(tǒng)時(shí)鐘的調(diào)整(時(shí)鐘也可在采集器上直接調(diào)整,但必須保證采集器和計(jì)算機(jī)時(shí)鐘一致);=2\*GB2⑵實(shí)時(shí)和定時(shí)采集各傳感器的輸出信號(hào),經(jīng)計(jì)算、處理形成土壤重量含水率、土壤相對(duì)濕度和土壤有效水分貯存量等觀測(cè)要素值,見(jiàn)本規(guī)范附錄3;=3\*GB2⑶存儲(chǔ)和傳輸土壤重量含水率、土壤相對(duì)濕度、土壤水分總貯存量和土壤有效水分貯存量等觀測(cè)要素值,見(jiàn)本規(guī)范附錄4。=4\*GB2⑷運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控。3.3.2業(yè)務(wù)軟件業(yè)務(wù)軟件根據(jù)農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)的需要編制,由國(guó)務(wù)院氣象主管機(jī)構(gòu)頒發(fā)。其主要功能包括:參數(shù)設(shè)置、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、定時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、運(yùn)行監(jiān)控,數(shù)據(jù)維護(hù)、數(shù)據(jù)審核、報(bào)表編制,形成統(tǒng)一的數(shù)據(jù)文件等。3.4主要功能3.4.1初始化功能操作員須通過(guò)終端,輸入或修改嵌入式軟件必要的業(yè)務(wù)參數(shù),如站點(diǎn)的地理位置、拔海高度,檢定與維護(hù)記錄、時(shí)間、傳感器參數(shù)、數(shù)據(jù)緩沖文件位置、質(zhì)量控制等方面的參數(shù)等。3.4.2數(shù)據(jù)采集功能采集器分別對(duì)掛接的傳感器按預(yù)定的采樣頻率進(jìn)行掃描,并將獲得的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號(hào)。3.4.3數(shù)據(jù)處理功能將采樣信號(hào)按規(guī)定的采樣算法處理成符合格式要求的數(shù)據(jù)文件。文件包括:正點(diǎn)土壤水分測(cè)量數(shù)據(jù)文件、實(shí)時(shí)土壤水分測(cè)量數(shù)據(jù)文件。3.4.4數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能包括采集器內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和采集器外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。采集器內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。采集器至少能夠存儲(chǔ)一個(gè)月的正點(diǎn)土壤水分體積含水量,采集器內(nèi)部的數(shù)據(jù)存貯器應(yīng)具備掉電保存功能。外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。在計(jì)算機(jī)的磁盤(pán)存儲(chǔ)器中,存儲(chǔ)正點(diǎn)土壤水分測(cè)量數(shù)據(jù)文件、實(shí)時(shí)土壤水分測(cè)量數(shù)據(jù)文件,包括經(jīng)過(guò)處理的數(shù)據(jù)、人工輸入數(shù)據(jù)、質(zhì)量控制信息(內(nèi)部管理數(shù)據(jù))等。3.4.5數(shù)據(jù)傳輸功能將采集器采集的數(shù)據(jù)及時(shí)傳輸?shù)浇K端。根據(jù)響應(yīng)方式的不同,可分為兩種情況:定時(shí)傳輸是在設(shè)定時(shí)間下的傳輸,即土壤水分自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器正常運(yùn)行時(shí)的自動(dòng)傳輸;響應(yīng)終端命令的傳輸,即人工干預(yù)下的傳輸。這種情況下,往往還允許通過(guò)終端或遠(yuǎn)距離設(shè)備,對(duì)采集器進(jìn)行控制,如更新程序、設(shè)置參數(shù)、測(cè)試調(diào)試等。3.4.6系統(tǒng)管理功能=1\*GB2⑴質(zhì)量監(jiān)控功能采集器應(yīng)分級(jí)并采用多種方法對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控。主要包括以下內(nèi)容:出錯(cuò)總量報(bào)告與標(biāo)識(shí)。界限值檢測(cè)。體積含水量不能為負(fù)值、采樣值合理性(粗大誤差)檢查,驗(yàn)證每次采樣值在正常傳感器測(cè)量范圍內(nèi)。時(shí)間一致性檢查。驗(yàn)證瞬時(shí)值的變化率,可檢測(cè)不真實(shí)的尖峰或跳變值,判斷傳感器是否損壞。=2\*GB2⑵時(shí)鐘管理功能采集器提供高精度實(shí)時(shí)時(shí)鐘,以采集器時(shí)鐘為準(zhǔn),定時(shí)與微機(jī)終端進(jìn)行校時(shí),確保系統(tǒng)內(nèi)時(shí)間的同步。采集器實(shí)時(shí)時(shí)鐘走時(shí)誤差不大于15秒/月。=3\*GB2⑶狀態(tài)監(jiān)測(cè)功能采集器應(yīng)設(shè)置自動(dòng)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵部件運(yùn)行狀況的內(nèi)置式裝置,如電源故障監(jiān)測(cè)器、看門(mén)狗計(jì)時(shí)器和用于監(jiān)測(cè)電路某些部分的測(cè)試電路。應(yīng)配有相應(yīng)的軟件,可在終端自動(dòng)顯示狀態(tài)信息,用于設(shè)備的運(yùn)行控制和維護(hù)。終端和采集器之間應(yīng)建立完善的數(shù)據(jù)缺測(cè)檢查和補(bǔ)收機(jī)制。建立報(bào)警機(jī)制。=4\*GB2⑷現(xiàn)場(chǎng)軟件升級(jí)功能基于采集器的本地通信口,可以在現(xiàn)場(chǎng)為采集器進(jìn)行嵌入式軟件升級(jí)。3.5采樣和算法3.5.1采樣土壤體積含水量的采樣頻率為每分鐘1次。3.5.2算法=1\*GB2⑴10分鐘平均值取10分鐘內(nèi)的10個(gè)采樣值,作質(zhì)量控制后求算術(shù)平均,即為該10分鐘時(shí)段內(nèi)的土壤體積含水量觀測(cè)值。=2\*GB2⑵正點(diǎn)瞬時(shí)值小時(shí)正點(diǎn)前10分鐘的平均值記為正點(diǎn)瞬時(shí)值。=3\*GB2⑶小時(shí)平均值對(duì)前1小時(shí)內(nèi)的6個(gè)10分鐘平均值作質(zhì)量控制后求算術(shù)平均,即為該小時(shí)土壤體積含水量觀測(cè)值;超過(guò)2次10分鐘平均值丟失,則當(dāng)前小時(shí)平均值標(biāo)識(shí)為“缺失”。=4\*GB2⑷導(dǎo)出量的計(jì)算方法:土壤重量含水率(%);:土壤體積含水量(%);以重量含水率占田間持水量的百分比表示。第4章儀器安裝與維護(hù)4.1基本要求=1\*GB2⑴自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站建設(shè)前,按照本規(guī)范2.1要求進(jìn)行觀測(cè)場(chǎng)選址,做好基礎(chǔ)建設(shè)工作。⑵設(shè)備安裝前應(yīng)認(rèn)真閱讀儀器技術(shù)手冊(cè),按照要求進(jìn)行安裝。土壤水分傳感器按本規(guī)范2.1要求安裝在觀測(cè)場(chǎng)規(guī)定的位置上,數(shù)據(jù)采集器可安裝在觀測(cè)場(chǎng)內(nèi)或觀測(cè)值班室內(nèi),保證設(shè)備的安全。⑶傳感器的安裝層數(shù)和高度應(yīng)符合土壤水分觀測(cè)的要求。⑷計(jì)算機(jī)、打印機(jī)及其電源(蓄電池、UPS電源)等設(shè)備均安放在觀測(cè)值班室內(nèi)。⑸傳感器和數(shù)據(jù)采集器用專用電纜連接。⑹做好安裝區(qū)域的保護(hù),應(yīng)該在傳感器安裝區(qū)域、數(shù)據(jù)采集器安裝區(qū)域以及通訊電纜敷設(shè)區(qū)域做明顯的標(biāo)識(shí)和圍欄,避免觀測(cè)設(shè)施遭受破壞。4.2傳感器的安裝4.2.1探針式傳感器插針式傳感器平行于地面安裝,傳感器安裝按照做安裝剖面、傳感器定位、傳感器埋設(shè)、聯(lián)機(jī)檢查、原土回填等步驟進(jìn)行。⑴做安裝剖面:在傳感器安裝點(diǎn)向北約18cm處挖安裝剖面,剖面大小1.2m(長(zhǎng))×0.7m(寬)×1.2m(高),挖土同時(shí)在各安裝層次進(jìn)行環(huán)刀取土,用于測(cè)定土壤水文、物理常數(shù)。傳感器的埋設(shè)層次、安裝剖圖4.1傳感器的埋設(shè)層次、安裝剖面示意、實(shí)際效果圖⑵傳感器定位:在土壤剖面上根據(jù)各傳感器安裝層次確定各層傳感器的安裝定位點(diǎn)(見(jiàn)圖4.2)。為減少相鄰層次間影響,將8支傳感器按安裝層次間隔為兩列進(jìn)行安裝。圖4.2傳感器安裝定位⑶傳感器埋設(shè):使用專用土鉆以各傳感器安裝定位點(diǎn)為中心,沿與土壤剖面垂直方向做安裝孔,安裝孔的深度約為18cm。使用專用的電木底座將傳感器插入安裝孔。在土壤剖面制作線槽,分別將各傳感器電纜經(jīng)傳感器線槽引至垂直主線槽后固定,統(tǒng)一引出地面(見(jiàn)圖4.3)。傳感器的引線在線槽中不易拉的太直,應(yīng)以S型布置,或者留有部分余量,避免將來(lái)回填土沉降后,將傳感器引線拉斷。圖4.3傳感器埋設(shè)及安裝效果圖⑷聯(lián)機(jī)檢查:將各傳感器接入數(shù)據(jù)采集器,聯(lián)機(jī)檢查正常后再進(jìn)行回填操作。⑸原土回填:在土壤剖面上做電纜布設(shè)槽,將傳感器電纜固定在槽內(nèi)。然后按照“后出先回填”的原則進(jìn)行原土回填,要求逐層壓實(shí)。土壤回填后,第一次大的降水后,應(yīng)該及時(shí)檢查土壤水分傳感器安裝區(qū)域,回填土是否發(fā)生沉降及沉降的多少,適當(dāng)?shù)慕o予補(bǔ)充并壓實(shí)。4.2.2插管式傳感器插管式傳感器垂直于地面安裝,傳感器的安裝需要專用的安裝工具(專用三腳架、取土鉆、大錘等),安裝步驟如下:⑴在安裝地點(diǎn)展開(kāi)并固定三腳架,將三腳架的水平調(diào)節(jié)好,根據(jù)傳感器安裝深度選擇合適長(zhǎng)度的護(hù)棺,并將護(hù)管插入安裝支架。圖4.4傳感器的埋設(shè)層次、安裝與固定三腳架⑵利用重錘將護(hù)管每次敲入10cm,利用土鉆將護(hù)管中土壤取出。將取出來(lái)的土按照不同的深度層次分別堆放,用于測(cè)定土壤水文、物理圖4.5安裝傳感器護(hù)管⑶重復(fù)上述步驟,直至將護(hù)管按刻度要求敲入土中。⑷利用專用工具清理護(hù)管管壁、封堵護(hù)管下口,將傳感器插入護(hù)管中,走線。圖4.6清潔管壁、封堵管底口=5\*GB2⑸放置干燥劑,密封管口。圖4.7密封管口4.3電纜的安裝與連接為了防雷、防鼠、防水和安裝、維修方便,自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀的電纜應(yīng)穿入電纜管內(nèi),電纜管應(yīng)安置在電纜溝內(nèi)。電纜溝應(yīng)便于排水、通風(fēng),兩側(cè)應(yīng)砌磚墻,磚墻壁上預(yù)設(shè)安置電纜管的金屬支架(或金屬掛鉤),為防止電纜被積水浸泡,安置電纜的金屬支架(或金屬掛鉤)距離地溝底的高度以不小于30cm為宜;觀測(cè)場(chǎng)內(nèi)的電纜溝一般在小路下面,溝上面蓋的水泥蓋板就是小路的路面,溝的寬度以30cm左右為宜,溝的深度以便于安裝電纜和防止大雨后積水為宜。不宜建電纜溝的臺(tái)站,也可采用埋電纜管和修建電纜井的方法鋪設(shè)電纜。電纜不能架空敷設(shè)。4.4采集器、電源、計(jì)算機(jī)等的安裝采集器安裝在觀測(cè)室外的,需要澆注數(shù)據(jù)采集器桿體基礎(chǔ),在基礎(chǔ)內(nèi)埋設(shè)地腳螺栓。桿體基礎(chǔ)建議選擇長(zhǎng)、寬、高至少30cm×30cm×30cm的混凝土基礎(chǔ)。電源與計(jì)算機(jī)等的安裝位置以便于操作為宜。4.5防雷要求⑴觀測(cè)場(chǎng)需要安裝避雷針。傳感器應(yīng)在避雷針的有效保護(hù)范圍內(nèi),自動(dòng)土壤水分儀避雷裝置應(yīng)符合《QX4-2000氣象臺(tái)(站)防雷技術(shù)規(guī)范》要求。⑵整個(gè)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)設(shè)備的機(jī)殼應(yīng)連接到接地裝置上。室內(nèi)部分的接地線可連接在市電的地線上,也可接到專門(mén)為自動(dòng)土壤水分觀測(cè)設(shè)備做的接地裝置上,接地電阻應(yīng)小于5Ω;連接傳感器電纜線的轉(zhuǎn)接盒要有接地裝置,接地電阻原則上應(yīng)小于5Ω;設(shè)備接地端與避雷接地網(wǎng)聯(lián)在一起時(shí),要通過(guò)地線等電位連接器連接。⑶低壓配電系統(tǒng)應(yīng)安裝3級(jí)電涌保護(hù)器進(jìn)行保護(hù)。4.6軟件安裝采集軟件已由廠家在設(shè)備出廠前安裝在采集器中。配備計(jì)算機(jī)的需安裝業(yè)務(wù)軟件,安裝方法按照業(yè)務(wù)軟件技術(shù)操作手冊(cè)進(jìn)行,運(yùn)行前需進(jìn)行初始化,初始化的主要內(nèi)容有:=1\*GB2⑴對(duì)時(shí)(設(shè)定和修改采集器、計(jì)算機(jī)時(shí)鐘);=2\*GB2⑵設(shè)定系統(tǒng)管理權(quán)限;=3\*GB2⑶設(shè)定臺(tái)站基本參數(shù)和自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀有關(guān)參數(shù)。第5章傳感器標(biāo)定5.1傳感器標(biāo)定由于自動(dòng)土壤水分傳感器在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中受到土壤質(zhì)地、容重、安裝結(jié)合緊密度等因素的影響,讀數(shù)差別很大,因此在正式使用前需要進(jìn)行標(biāo)定。一般認(rèn)為,傳統(tǒng)的烘干法測(cè)得的土壤水分值是可信的,可以作為其它各種土壤含水量測(cè)量方法的校正標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)定分二個(gè)步驟:實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定和田間標(biāo)定。實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定是從田間取回土樣在標(biāo)準(zhǔn)容器內(nèi)回填成均勻的土體,控制加入的水量可得到不同的土壤濕度,傳感器與人工對(duì)比觀測(cè),進(jìn)行標(biāo)定。田間標(biāo)定是以人工與自動(dòng)土壤水分傳感器進(jìn)行同時(shí)次的對(duì)比觀測(cè),用人工觀測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)儀器進(jìn)行標(biāo)定。儀器安裝3個(gè)月以后,待傳感器安裝地段的土層恢復(fù)穩(wěn)定,再進(jìn)行田間標(biāo)定。5.1.1實(shí)驗(yàn)室標(biāo)定為確保自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀器的準(zhǔn)確性,儀器生產(chǎn)廠家應(yīng)對(duì)每一種土壤質(zhì)地樣本,進(jìn)行土壤標(biāo)定參數(shù)試驗(yàn)。按照相同土壤質(zhì)地合并原則進(jìn)行組合,至少分為10-30cm,40-60cm,80-100cm三層。對(duì)合并后的土層,分別制作標(biāo)準(zhǔn)土壤水分樣本,每層制作樣本的土壤體積含水量分別為小于10%、10%-15%、15%-20%、20%-25%、25%-30%、30%-35%和大于35%七個(gè)等級(jí)(3層共21個(gè)樣本)。將傳感器分別插入標(biāo)準(zhǔn)土壤水分樣本中測(cè)量,獲取器測(cè)值。通過(guò)專用環(huán)刀在各個(gè)土盒樣本中取土烘干、稱重,獲得對(duì)應(yīng)樣本的實(shí)際土壤含水量值。對(duì)烘干稱重法獲得的土壤含水量值與器測(cè)值進(jìn)行分析比較,建立各層相應(yīng)的對(duì)比曲線。利用數(shù)學(xué)方程進(jìn)行擬合計(jì)算,確定傳感器標(biāo)定參數(shù)方程。5.1.2田間標(biāo)定田間標(biāo)定以儀器觀測(cè)的10cm土層體積含水量變化為判斷標(biāo)準(zhǔn),在小于10%、10%-15%、15%-20%、20%-25%、25%-30%、30%-35%和大于35%等七個(gè)不同土壤水分體積含量區(qū)間進(jìn)行相應(yīng)的人工對(duì)比觀測(cè)。原則上每一個(gè)土壤體積含水量等級(jí)樣本數(shù)不少于4個(gè),總樣本數(shù)不少于30個(gè)。對(duì)各層人工對(duì)比觀測(cè)數(shù)據(jù)和器測(cè)值進(jìn)行分析比較,建立各層相應(yīng)的對(duì)比曲線。進(jìn)行人工對(duì)比取土觀測(cè)時(shí),須跨越干濕兩季,使獲得的樣本分布均勻、能夠代表當(dāng)?shù)赝寥浪趾糠秶Ⅱ?yàn)證儀器在干濕兩季過(guò)渡期的適應(yīng)性。取土鉆孔的位置應(yīng)分布在傳感器埋設(shè)位置四周半徑2-10m之間的范圍內(nèi),完成取土觀測(cè)后取土孔要立即分層回填,不得在回填孔中再次取土進(jìn)行對(duì)比觀測(cè),由相關(guān)技術(shù)人員利用人工和同時(shí)次的儀器觀測(cè)數(shù)據(jù)分別計(jì)算不同層次的標(biāo)定參數(shù),完成對(duì)傳感器的田間標(biāo)定。5.2業(yè)務(wù)化檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)在完成田間標(biāo)定工作后,需達(dá)到業(yè)務(wù)化檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),方能投入業(yè)務(wù)使用。業(yè)務(wù)化檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)價(jià)指標(biāo):人工觀測(cè)土壤體積含水量值與器測(cè)土壤體積含水量之差的多次平均值的絕對(duì)誤差小于等于5%。式中:--儀器觀測(cè)值;--人工觀測(cè)值;N--對(duì)比觀測(cè)次數(shù);--人工對(duì)比觀測(cè)土壤體積含水量多次平均值的絕對(duì)誤差。設(shè)備田間標(biāo)定結(jié)束后,再連續(xù)人工對(duì)比觀測(cè)1個(gè)月(不少于6次,遇0-10cm土壤凍結(jié)順延)用于業(yè)務(wù)檢驗(yàn),由各?。▍^(qū)、市)氣象局負(fù)責(zé)對(duì)所轄范圍內(nèi)的自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀統(tǒng)一組織進(jìn)行檢驗(yàn)。如果地下水位比較高,在人工取土過(guò)程中,如發(fā)現(xiàn)某一層已滲水,則該層及以下層次不再對(duì)儀器觀測(cè)數(shù)據(jù)與人工觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)估,在人工觀測(cè)時(shí)注意觀測(cè)和記錄。若儀器未通過(guò)檢驗(yàn),分析查找原因,排除儀器故障原因后,對(duì)建立的標(biāo)定方程參數(shù)進(jìn)行完善,補(bǔ)充對(duì)比觀測(cè)1個(gè)月后再次進(jìn)行檢驗(yàn);若仍達(dá)不到檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),必須對(duì)儀器進(jìn)行更換。對(duì)比觀測(cè)時(shí)間應(yīng)不少于6個(gè)月,田間標(biāo)定與檢驗(yàn)應(yīng)在1年內(nèi)完成。第6章日常工作、維護(hù)與儀器檢定在儀器投入試運(yùn)行以后,臺(tái)站業(yè)務(wù)人員應(yīng)做好日常使用和維護(hù)工作;待儀器通過(guò)檢驗(yàn)后,按相關(guān)要求定期進(jìn)行檢定。6.1日常工作=1\*GB2⑴保持自動(dòng)土壤水分觀測(cè)設(shè)備處于正常連續(xù)的運(yùn)行狀態(tài),每天9時(shí)和17時(shí)正點(diǎn)前10分鐘要查看計(jì)算機(jī)顯示的實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)是否正常。=2\*GB2⑵根據(jù)業(yè)務(wù)需要,每周巡視觀測(cè)場(chǎng)和自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀等設(shè)備1-2次。=3\*GB2⑶每天20時(shí)通過(guò)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀計(jì)算機(jī)終端檢查前一天采集數(shù)據(jù)是否完整、是否存在異常數(shù)據(jù),如有缺失及時(shí)補(bǔ)收。出現(xiàn)異常數(shù)據(jù),及時(shí)向省級(jí)信息技術(shù)保障中心報(bào)告。=4\*GB2⑷每天做好觀測(cè)簿記錄,通過(guò)業(yè)務(wù)傳輸軟件完成規(guī)定氣象報(bào)文上傳,完成氣象記錄報(bào)表的編制或數(shù)據(jù)文件的制作。=5\*GB2⑸當(dāng)發(fā)現(xiàn)儀器故障時(shí),應(yīng)記錄值班日志(附錄2),根據(jù)故障情況及時(shí)通知生產(chǎn)廠家進(jìn)行必要的處理。⑹在同人工觀測(cè)對(duì)比期間,做好人工與自動(dòng)觀測(cè)數(shù)據(jù)的記錄和分析。6.2維護(hù)=1\*GB2⑴定期巡視觀測(cè)場(chǎng)和儀器設(shè)備。=2\*GB2⑵每年至少一次對(duì)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀的傳感器、采集器和整機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查、校驗(yàn)。每年春季對(duì)防雷設(shè)施進(jìn)行全面檢查,對(duì)接地電阻進(jìn)行復(fù)測(cè)。=3\*GB2⑶按氣象部門(mén)制定的檢定要求(本規(guī)范6.4規(guī)定)進(jìn)行檢定。=4\*GB2⑷無(wú)人值守的自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀由業(yè)務(wù)部門(mén)每月派技術(shù)人員到現(xiàn)場(chǎng)檢查維護(hù)至少1次,檢查、維護(hù)的情況應(yīng)記入值班日志中。對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)有影響的還要摘入備注欄。=5\*GB2⑸備份器件、設(shè)備要有專人保管,存放地方要符合要求,傳感器要完好,不要超檢。6.3值班日志填寫(xiě)=1\*GB2⑴每天記錄儀器的運(yùn)行、資料采集、傳輸和維護(hù)等情況。=2\*GB2⑵缺測(cè)記錄:在自動(dòng)土壤水分觀測(cè)過(guò)程中,沒(méi)有按照規(guī)定的時(shí)間或要求進(jìn)行觀測(cè),或未將觀測(cè)的結(jié)果記錄下來(lái),造成空缺的觀測(cè)記錄。=3\*GB2⑶不完整記錄:有缺測(cè)記錄存在的記錄集合。=4\*GB2⑷疑誤記錄:某次記錄不完全正確或有疑誤時(shí),應(yīng)根據(jù)該記錄前、后降水等要素的變化情況和歷史資料極值記錄進(jìn)行判斷,當(dāng)某次記錄不完全正確但基本可用時(shí),應(yīng)該按正常記錄處理;當(dāng)某次記錄有明顯錯(cuò)誤且無(wú)使用價(jià)值時(shí),按缺測(cè)處理(記“-”)。6.4儀器檢定自動(dòng)土壤水分觀測(cè)儀器應(yīng)每2年檢定1次,不得使用未經(jīng)檢定、超過(guò)檢定周期或檢定不合格的儀器。土壤水分傳感器以人工對(duì)比觀測(cè)作為檢定標(biāo)準(zhǔn)。=1\*GB2⑴檢定期一般為2個(gè)月,至少經(jīng)歷干、濕兩季,樣本數(shù)量應(yīng)覆蓋不同土壤體積含水量。=2\*GB2⑵對(duì)比觀測(cè)時(shí)間為每旬逢3、逢8日,降水量超過(guò)5mm后需加測(cè)。=3\*GB2⑶測(cè)定深度為0-10、10-20、20-30、30-40、40-50、50-60、70-80、90-100cm共8個(gè)層次。各層均取4個(gè)重復(fù),取土?xí)r記錄每個(gè)鉆孔取不同深度土樣時(shí)的詳細(xì)時(shí)間。=4\*GB2⑷檢定期內(nèi)的土壤體積含水量多次平均值的絕對(duì)誤差,即式中:--儀器觀測(cè)值;--人工觀測(cè)值;N--對(duì)比觀測(cè)次數(shù);--人工對(duì)比觀測(cè)土壤體積含水量平均絕對(duì)誤差。若人工對(duì)比觀測(cè)土壤體積含水量多次平均值的絕對(duì)誤差小于等于5%,則儀器檢定合格,可繼續(xù)使用;否則,儀器檢定不合格。對(duì)于檢定不合格的儀器,可補(bǔ)充人工對(duì)比觀測(cè)一個(gè)月后完善標(biāo)定方程,再進(jìn)行檢定,樣本選取方法同前。對(duì)于再次檢定不合格的儀器,須及時(shí)更新或維修儀器,并上報(bào)省級(jí)主管部門(mén)。第7章組網(wǎng)傳輸7.1組網(wǎng)方式在國(guó)家級(jí)和省級(jí)氣象部門(mén)建立中心站,實(shí)現(xiàn)全國(guó)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站的組網(wǎng)。通過(guò)組網(wǎng),自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站能夠?qū)崟r(shí)主動(dòng)地將數(shù)據(jù)傳送至中心站,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障或數(shù)據(jù)傳輸失敗,能夠在網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)正常后,及時(shí)補(bǔ)傳缺傳的數(shù)據(jù);同時(shí),中心站能夠遠(yuǎn)程控制各自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站數(shù)據(jù)采集器,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行的狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。各自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸至省級(jí)中心站,經(jīng)集中匯總后上傳至國(guó)家級(jí)中心站。7.2數(shù)據(jù)上傳原則=1\*GB2⑴自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站上傳內(nèi)容包括各層土壤的土壤體積含水量、土壤相對(duì)濕度、土壤重量含水率、土壤有效水分貯存量等氣象要素?cái)?shù)據(jù)。=2\*GB2⑵自動(dòng)土壤水分觀測(cè)必須按規(guī)定時(shí)間將觀測(cè)后形成的數(shù)據(jù)上傳到國(guó)家氣象信息中心。=3\*GB2⑶數(shù)據(jù)上行傳輸方法:在全國(guó)氣象寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)本地通信機(jī)上建立相應(yīng)的戶頭,參加交換的自動(dòng)土壤水分觀測(cè)數(shù)據(jù)收集到此用戶下,并按下述文件名格式命名,同時(shí)通過(guò)自編ftp自動(dòng)上載程序,把這些資料打包(更正報(bào)不打包)發(fā)送到國(guó)家級(jí)服務(wù)器。=4\*GB2⑷觀測(cè)站上傳數(shù)據(jù)文件、省級(jí)中心站匯總上傳數(shù)據(jù)文件命名和格式分別見(jiàn)附錄3與附錄4,同時(shí)數(shù)據(jù)格式可根據(jù)傳感器安裝層次進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。7.3數(shù)據(jù)上傳時(shí)間規(guī)定自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站數(shù)據(jù)每小時(shí)00分01秒至05分00秒生成,并采取有線或無(wú)線傳輸至省級(jí)氣象局信息網(wǎng)絡(luò)中心,再由省級(jí)信息網(wǎng)絡(luò)中心將數(shù)據(jù)打包上傳至國(guó)家氣象信息中心。第8章自動(dòng)土壤水分月報(bào)表8.1月報(bào)表的編制要求=1\*GB2⑴時(shí)段按北京時(shí),從上月最后一天21時(shí)至本月最后一天20時(shí)。=2\*GB2⑵每一個(gè)測(cè)墑點(diǎn)分配一個(gè)區(qū)站號(hào),如臺(tái)站安裝有多套測(cè)墑設(shè)備,則每一套測(cè)墑設(shè)備擁有各自唯一的區(qū)站號(hào)。自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站區(qū)站號(hào)統(tǒng)一采用地面氣象觀測(cè)站的區(qū)站號(hào),即安裝在國(guó)家級(jí)氣象臺(tái)站的用該臺(tái)站的區(qū)站號(hào),安裝在原區(qū)域站的用該區(qū)域站區(qū)站號(hào),新建觀測(cè)點(diǎn)按照區(qū)域站區(qū)站號(hào)編制原則新編區(qū)站號(hào)。=3\*GB2⑶土壤水分月報(bào)數(shù)據(jù)文件對(duì)本月觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),用于質(zhì)量控制和存檔。=4\*GB2⑷各項(xiàng)統(tǒng)計(jì)信息通過(guò)專用軟件完成。8.2自動(dòng)土壤水分月報(bào)表記錄處理和編制8.2.1土壤水分月記錄的處理=1\*GB2⑴日值日平均值指前一日21時(shí)到當(dāng)日20時(shí)的24次算術(shù)平均值。日最大值取全日小時(shí)值的最大數(shù)。日最小值取全日小時(shí)值的最小數(shù)。=2\*GB2⑵旬值旬平均值指本旬每天日平均值的算術(shù)平均值。旬最大值取旬中小時(shí)值的最大數(shù)。旬最小值取旬中小時(shí)值的最小數(shù)。=3\*GB2⑶月值月平均值指本月每天日平均值的算術(shù)平均值。月最大值取全月小時(shí)值的最大數(shù)。月最小值取全月小時(shí)值的最小數(shù)。8.2.2缺測(cè)處理一日24次有值缺測(cè)時(shí),用現(xiàn)有值的時(shí)次進(jìn)行算術(shù)平均。一旬中缺測(cè)2天以內(nèi)時(shí),用現(xiàn)有值的日值進(jìn)行算術(shù)平均。一月中缺測(cè)6天以內(nèi)時(shí),用現(xiàn)有值的日值進(jìn)行算術(shù)平均。以上處理均需在月報(bào)表中備注。8.3自動(dòng)土壤水分觀測(cè)記錄月報(bào)表格式(紙質(zhì))自動(dòng)土壤水分觀測(cè)記錄月報(bào)表(農(nóng)氣自表-1)是在觀測(cè)簿、全月儀器觀測(cè)數(shù)據(jù)文件和有關(guān)材料的基礎(chǔ)上采用計(jì)算機(jī)加工處理完成。為了日常服務(wù)和質(zhì)量控制的需要,月報(bào)表中除了定時(shí)記錄和日平均外,還有經(jīng)過(guò)初步整理的旬、月平均值、極端值等。自動(dòng)土壤水分觀測(cè)記錄月報(bào)表是氣象臺(tái)站所積累的氣象情報(bào)資料原始檔案,根據(jù)上級(jí)業(yè)務(wù)部門(mén)的規(guī)定或本站氣象服務(wù)的需要,按照統(tǒng)一的報(bào)表格式和編制要求進(jìn)行編制。由于自動(dòng)土壤水分觀測(cè)記錄月報(bào)表數(shù)據(jù)量較大,紙質(zhì)月報(bào)表只打印每天的日平均值部分和封面封底部分。為方便打印,采用A4紙橫向打印。8.3.1月報(bào)表按照目前業(yè)務(wù)安裝八層規(guī)定編制,若實(shí)際安裝層次與此規(guī)定不符,按實(shí)際安裝層次編制上報(bào)。=1\*GB2⑴封面分別填寫(xiě)月報(bào)表的年份和月份,作物名稱、品種名稱、品種類型熟性、栽培方式、地段類別、臺(tái)(站)所在地的?。ㄊ?、區(qū))名、地址、緯度和經(jīng)度、觀測(cè)地段的拔海高度、以及臺(tái)站長(zhǎng)和報(bào)表編制人員的簽名等。=2\*GB2⑵土壤體積含水量分別記錄0-10、10-20、20-30、30-40、40-50、50-60、70-80、90-100cm共8個(gè)層次的土壤體積含水量的日值、旬值、月值以及0-30、0-50、0-100cm的土壤體積含水量。=3\*GB2⑶土壤重量含水率分別記錄0-10、10-20、20-30、30-40、40-50、50-60、70-80、90-100cm共8個(gè)層次的土壤重量含水率的日值、旬值、月值以及0-30、0-50、0--100cm的土壤重量含水率。=4\*GB2⑷土壤相對(duì)濕度分別記錄0-10、10-20、20-30、30-40、40-50、50-60、70-80、90-100cm共8個(gè)層次的土壤相對(duì)濕度的日值、旬值、月值以及0-30、0-50、0-100cm的土壤=5\*GB2⑸土壤水分總貯存量分別記錄0-10、10-20、20-30、30-40、40-50、50-60、70-80、90-100cm共8個(gè)層次的土壤水分貯存量的日值、旬值、月值以及0-30、0-50、0-100cm的土壤水分總=6\*GB2⑹土壤有效水分貯存量分別記錄0-10、10-20、20-30、30-40、40-50、50-60、70-80、90-100cm共8個(gè)層次的土壤水分有效貯存量的日值、旬值、月值以及0-30、0-50、0-100的土壤有效水分貯存量。=7\*GB2⑺土壤水分站基本信息分別填寫(xiě)土壤水文、物理特性和紀(jì)要欄。土壤水文、物理特性參數(shù)填寫(xiě)內(nèi)容包括土壤容重、田間持水量、凋萎濕度和土壤質(zhì)地。紀(jì)要欄的填寫(xiě)內(nèi)容包括降水或灌溉情況及日期、影響土壤水分記錄質(zhì)量的儀器故障或人為原因情況、儀器更換或維護(hù)日期、不正常記錄處理情況等。8.3.2自動(dòng)土壤水分觀測(cè)記錄月報(bào)表自動(dòng)土壤水分觀測(cè)記錄月報(bào)表式樣如下。農(nóng)氣自表-1 區(qū)站號(hào) 檔案號(hào) 自動(dòng)土壤水分觀測(cè)記錄月報(bào)表 年 月 省、自治區(qū)、直轄市 臺(tái)站名稱 地址 北緯 東經(jīng) 拔海高度 地段類型作物名稱 品種 品種類型熟性 栽培方式 臺(tái)站長(zhǎng)觀測(cè)輸入 校對(duì)審核制作日期 中國(guó)氣象局臺(tái)站:區(qū)站號(hào):土壤體積含水量(0.1%)年月層次(cm)測(cè)量值12345678910上旬11121314151617181920中旬2122232425262728293031下旬月平均0-10平均最高最低10-20平均最高最低20-30平均最高最低30-40平均最高最低40-50平均最高最低50-60平均最高最低70-80平均最高最低90-100平均最高最低0-300-500-100臺(tái)站:區(qū)站號(hào):土壤重量含水率(0.1%)年月層次(cm)測(cè)量值12345678910上旬11121314151617181920中旬2122232425262728293031下旬月平均0-10平均最高最低10-20平均最高最低20-30平均最高最低30-40平均最高最低40-50平均最高最低50-60平均最高最低70-80平均最高最低90-100平均最高最低0-300-500-100臺(tái)站:區(qū)站號(hào):土壤相對(duì)濕度(1%)年月層次(cm)測(cè)量值12345678910上旬11121314151617181920中旬2122232425262728293031下旬月平均0-10平均最高最低10-20平均最高最低20-30平均最高最低30-40平均最高最低40-50平均最高最低50-60平均最高最低70-80平均最高最低90-100平均最高最低0-300-500-100臺(tái)站:區(qū)站號(hào):土壤水分總貯存量(mm)年月層次(cm)測(cè)量值12345678910上旬11121314151617181920中旬2122232425262728293031下旬月平均0-10平均最高最低10-20平均最高最低20-30平均最高最低30-40平均最高最低40-50平均最高最低50-60平均最高最低70-80平均最高最低90-100平均最高最低0-300-500-100臺(tái)站:區(qū)站號(hào):土壤有效水分貯存量(mm)年月層次(cm)測(cè)量值12345678910上旬11121314151617181920中旬2122232425262728293031下旬月平均0-10平均最高最低10-20平均最高最低20-30平均最高最低30-40平均最高最低40-50平均最高最低50-60平均最高最低70-80平均最高最低90-100平均最高最低0-300-500-100臺(tái)站:區(qū)站號(hào):自動(dòng)土壤水分站基本信息年月土壤水文、物理特性常數(shù)測(cè)定日期層次(cm)10203040506080100土壤容重(0.01g/cm3)田間持水量(0.1%)凋萎濕度(0.1%)土壤質(zhì)地紀(jì)要欄PAGE41附錄1人工對(duì)比觀測(cè)記錄簿格式XXX臺(tái)站(IIiii)取土?xí)r間年月日:(起)---日:(止)烘干時(shí)間日:(起)日:(止)觀測(cè)地段重量含水率(0.1%)體積含水量(0.1%)層次(cm)觀測(cè)時(shí)間重復(fù)1重復(fù)2重復(fù)3重復(fù)4平均土壤容重人工平均器測(cè)值0~1010~2020~3030~4040~5050~6070~8090~100觀測(cè)記錄審核簽發(fā)附錄2值班日志格式自動(dòng)土壤水分儀值班日志省、自治區(qū)、直轄市臺(tái)站名稱地段類型區(qū)站號(hào)年月日至年月日止中國(guó)氣象局土壤水分自動(dòng)站觀測(cè)示意圖觀測(cè)地段環(huán)境說(shuō)明1、2、3、4、5、備注土壤水文物理特性常數(shù)基本信息土壤水文、物理特性常數(shù)測(cè)定日期年月日層次(cm)10203040506080100土壤容重(0.01g/cm3)田間持水量(0.1%)凋萎濕度(0.1%)土壤質(zhì)地值班日志日期值班記錄年月日儀器運(yùn)行故障現(xiàn)象故障處理情況文件傳輸數(shù)據(jù)質(zhì)量異常數(shù)據(jù)處理備注值班員填寫(xiě)說(shuō)明:1、儀器運(yùn)行和文件傳輸:填寫(xiě)狀態(tài)是否正常;2、數(shù)據(jù)質(zhì)量:填寫(xiě)將數(shù)據(jù)質(zhì)量存在疑問(wèn)的時(shí)次和原因;3、此表為日記錄表,每天一張,交班前填寫(xiě)完成。附錄3自動(dòng)土壤水分觀測(cè)數(shù)據(jù)文件格式自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站數(shù)據(jù)文件是指自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站業(yè)務(wù)終端計(jì)算機(jī)內(nèi)生成的數(shù)據(jù)文件。包括正點(diǎn)土壤水分測(cè)量數(shù)據(jù)文件、實(shí)時(shí)土壤水分測(cè)量數(shù)據(jù)文件。1、組成自動(dòng)氣象站采集數(shù)據(jù)文件由以下文件組成:文件名稱文件說(shuō)明內(nèi)容SIIiii-YYYYMM.TXT正點(diǎn)土壤水分測(cè)量數(shù)據(jù)文件全月逐日每小時(shí)數(shù)據(jù)SS.TXT實(shí)時(shí)土壤水分測(cè)量數(shù)據(jù)文件某個(gè)整10分鐘的瞬時(shí)采樣值2、正點(diǎn)土壤水分測(cè)量數(shù)據(jù)文件正點(diǎn)土壤水分測(cè)量數(shù)據(jù)文件為SIIiii-YYYYMM.TXT,簡(jiǎn)稱S文件,文件名中,S為指示符;IIiii為區(qū)站號(hào);YYYY為年份,MM為月份,不足兩位時(shí),前面補(bǔ)“0”;TXT為文件擴(kuò)展名,表示該文件為文本文件。=1\*GB2⑴S文件每月一個(gè),采用定長(zhǎng)的隨機(jī)文件記錄方式寫(xiě)入,每一條記錄196個(gè)字節(jié),記錄尾用回車換行結(jié)束,ASCII字符存盤(pán),每個(gè)要素值高位不足補(bǔ)空格。⑵S文件第一次生成時(shí)應(yīng)進(jìn)行初始化,初始化的過(guò)程是:首先檢測(cè)S文件是否存在,如無(wú)當(dāng)月S文件,則生成該文件,將全月逐日逐時(shí)各要素的位置一律存入相應(yīng)字長(zhǎng)的“-”字符(即減號(hào))。⑶S文件按北京時(shí)計(jì)時(shí),以北京時(shí)20時(shí)為日界,00分?jǐn)?shù)據(jù)作為正點(diǎn)數(shù)據(jù)。⑷S文件的第1條記錄為本站當(dāng)月基本參數(shù),每項(xiàng)參數(shù)長(zhǎng)為5個(gè)字節(jié),內(nèi)容如下表:序號(hào)參數(shù)字長(zhǎng)序號(hào)參數(shù)字長(zhǎng)1區(qū)站號(hào)5字節(jié)2760cm土壤質(zhì)地1字節(jié)2年5字節(jié)2860cm田間持水量3字節(jié)3月5字節(jié)2960cm土壤容重4字節(jié)4經(jīng)度5字節(jié)3060cm凋萎濕度3字節(jié)5緯度5字節(jié)3180cm土壤質(zhì)地1字節(jié)6地段拔海高度5字節(jié)3280cm田間持水量3字節(jié)710cm土壤質(zhì)地1字節(jié)3380cm土壤容重4字節(jié)810cm田間持水量3字節(jié)3480cm凋萎濕度3字節(jié)910cm土壤容重4字節(jié)35100cm土壤質(zhì)地1字節(jié)1010cm凋萎濕度3字節(jié)36100cm田間持水量3字節(jié)1120cm土壤質(zhì)地1字節(jié)37100cm土壤容重4字節(jié)1220cm田間持水量3字節(jié)38100cm凋萎濕度3字節(jié)1320cm土壤容重4字節(jié)3910cm土壤水分測(cè)量傳感器標(biāo)識(shí)1字節(jié)1420cm凋萎濕度3字節(jié)4020cm土壤水分測(cè)量傳感器標(biāo)識(shí)1字節(jié)1530cm土壤質(zhì)地1字節(jié)4130cm土壤水分測(cè)量傳感器標(biāo)識(shí)1字節(jié)1630cm田間持水量3字節(jié)4240cm土壤水分測(cè)量傳感器標(biāo)識(shí)1字節(jié)1730cm土壤容重4字節(jié)4350cm土壤水分測(cè)量傳感器標(biāo)識(shí)1字節(jié)1830cm凋萎濕度3字節(jié)4460cm土壤水分測(cè)量傳感器標(biāo)識(shí)1字節(jié)1940cm土壤質(zhì)地1字節(jié)4580cm土壤水分測(cè)量傳感器標(biāo)識(shí)1字節(jié)2040cm田間持水量3字節(jié)46100cm土壤水分測(cè)量傳感器標(biāo)識(shí)1字節(jié)2140cm土壤容重4字節(jié)47保留65字節(jié),用“-”填充2240cm凋萎濕度3字節(jié)48版本號(hào)5字節(jié)2350cm土壤質(zhì)地1字節(jié)49回車換行2字節(jié)2450cm田間持水量3字節(jié)2550cm土壤容重4字節(jié)2650cm凋萎濕度3字節(jié)存儲(chǔ)規(guī)定:①經(jīng)度和緯度的分保留兩位,高位不足補(bǔ)“0”,如北緯32度02分存“3202”。②地段拔海高度:保留一位小數(shù),擴(kuò)大10倍存入。③各傳感器標(biāo)識(shí):有該項(xiàng)目存“1”,無(wú)該項(xiàng)目存“0”。④版本號(hào):在第一條記錄的最后5個(gè)字節(jié)中寫(xiě)上V1.00,以便版本升級(jí)和功能擴(kuò)展。⑤土壤質(zhì)地按如下代碼存入:質(zhì)地名稱代碼質(zhì)地名稱代碼粗砂土0砂粘土7細(xì)砂土1粉粘土8面砂土2壤粘土9粉砂土3粘土A粉土4粉壤土5粘壤土6⑥S文件中每一時(shí)次為一條記錄,每日24條記錄。記錄號(hào)的計(jì)算方法:N=D24+T-19式中,N:記錄號(hào);D:北京時(shí)日期(月末一天21~23時(shí)的日期D取0);T:北京時(shí)。如每月1日第2條記錄應(yīng)為北京時(shí)的上月最后一天的21時(shí)的數(shù)據(jù),這時(shí)N=2,如4日23時(shí),則N=100。S文件中第1條后的每一條記錄,存49個(gè)要素的正點(diǎn)值,以ASCII字符寫(xiě)入,每個(gè)要素長(zhǎng)度為4字節(jié),最后兩位為回車換行符。分配如下表:序號(hào)要素名字長(zhǎng)序號(hào)要素名字長(zhǎng)日時(shí)(北京時(shí))4字節(jié)50cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤體積含水量4字節(jié)10cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤體積含水量4字節(jié)50cm小時(shí)平均土壤體積含水量4字節(jié)10cm小時(shí)平均土壤體積含水量4字節(jié)50cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤相對(duì)濕度4字節(jié)10cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤相對(duì)濕度4字節(jié)50cm小時(shí)平均土壤相對(duì)濕度4字節(jié)10cm小時(shí)平均土壤相對(duì)濕度4字節(jié)50cm小時(shí)平均土壤重量含水率4字節(jié)10cm小時(shí)平均土壤重量含水率4字節(jié)50cm小時(shí)平均土壤有效水分貯存量4字節(jié)10cm小時(shí)平均土壤有效水分貯存量4字節(jié)60cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤體積含水量4字節(jié)20cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤體積含水量4字節(jié)60cm小時(shí)平均土壤體積含水量4字節(jié)20cm小時(shí)平均土壤體積含水量4字節(jié)60cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤相對(duì)濕度4字節(jié)20cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤相對(duì)濕度4字節(jié)60cm小時(shí)平均土壤相對(duì)濕度4字節(jié)20cm小時(shí)平均土壤相對(duì)濕度4字節(jié)60cm小時(shí)平均土壤重量含水率4字節(jié)20cm小時(shí)平均土壤重量含水率4字節(jié)60cm小時(shí)平均土壤有效水分貯存量4字節(jié)20cm小時(shí)平均土壤有效水分貯存量4字節(jié)80cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤體積含水量4字節(jié)30cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤體積含水量4字節(jié)80cm小時(shí)平均土壤體積含水量4字節(jié)30cm小時(shí)平均土壤體積含水量4字節(jié)80cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤相對(duì)濕度4字節(jié)30cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤相對(duì)濕度4字節(jié)80cm小時(shí)平均土壤相對(duì)濕度4字節(jié)30cm小時(shí)平均土壤相對(duì)濕度4字節(jié)80cm小時(shí)平均土壤重量含水率4字節(jié)30cm小時(shí)平均土壤重量含水率4字節(jié)80cm小時(shí)平均土壤有效水分貯存量4字節(jié)30cm小時(shí)平均土壤有效水分貯存量4字節(jié)100cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤體積含水量4字節(jié)40cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤體積含水量4字節(jié)100cm小時(shí)平均土壤體積含水量4字節(jié)40cm小時(shí)平均土壤體積含水量4字節(jié)100cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤相對(duì)濕度4字節(jié)40cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤相對(duì)濕度4字節(jié)100cm小時(shí)平均土壤相對(duì)濕度4字節(jié)40cm小時(shí)平均土壤相對(duì)濕度4字節(jié)100cm小時(shí)平均土壤重量含水率4字節(jié)40cm小時(shí)平均土壤重量含水率4字節(jié)100cm小時(shí)平均土壤有效水分貯存量4字節(jié)40cm小時(shí)平均土壤有效水分貯存量4字節(jié)回車換行2字節(jié)存儲(chǔ)規(guī)定:①正點(diǎn)值的含義是指北京時(shí)正點(diǎn)采集的數(shù)據(jù)。②“日、時(shí)”作為記錄識(shí)別標(biāo)志用,日、時(shí)各兩位,高位不足補(bǔ)“0”,其中“日”是按北京時(shí)的日期;“時(shí)”是指正點(diǎn)小時(shí)。③數(shù)據(jù)的記錄單位按以《農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)規(guī)范》規(guī)定為準(zhǔn),存儲(chǔ)各要素值不含小數(shù)點(diǎn),具體規(guī)定如下表:要素名記錄單位存儲(chǔ)規(guī)定土壤體積含水量%擴(kuò)大10倍土壤相對(duì)濕度%擴(kuò)大10倍土壤重量含水率%擴(kuò)大10倍土壤水分貯存量mm原值時(shí)間日、時(shí)各取二位,高位不足補(bǔ)0④若要素缺測(cè),除有特殊規(guī)定外,則均應(yīng)按約定的字長(zhǎng),每個(gè)字節(jié)位均存入一個(gè)“/”字符。3、實(shí)時(shí)土壤水分測(cè)量數(shù)據(jù)文件實(shí)時(shí)土壤水分測(cè)量數(shù)文件為SS.TXT,簡(jiǎn)稱SS文件。該文件每10分鐘刷新一次。SS文件為文本文件,存入9個(gè)要素的每分鐘瞬時(shí)值,以ASCII字符存入,共36個(gè)字節(jié),文件結(jié)束為回車換行符。要素分配如下表:序號(hào)要素名字長(zhǎng)時(shí)分(北京時(shí))4字節(jié)10cm瞬時(shí)土壤體積含水量4字節(jié)20cm瞬時(shí)土壤體積含水量4字節(jié)30cm瞬時(shí)土壤體積含水量4字節(jié)40cm瞬時(shí)土壤體積含水量4字節(jié)50cm瞬時(shí)土壤體積含水量4字節(jié)60cm瞬時(shí)土壤體積含水量4字節(jié)80cm瞬時(shí)土壤體積含水量4字節(jié)100cm瞬時(shí)土壤體積含水量4字節(jié)存儲(chǔ)規(guī)定:①時(shí)間中的時(shí)、分各兩位,高位不足補(bǔ)“0”。②若要素缺測(cè)或無(wú)記錄,除有特殊規(guī)定外,則均應(yīng)按約定的字長(zhǎng),每個(gè)字節(jié)位均存入一個(gè)“/”字符;③所有要素位數(shù)不足的,在前面用空格填充;④數(shù)據(jù)記錄單位規(guī)定同S文件的規(guī)定。附錄4自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站上傳數(shù)據(jù)傳輸文件格式自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站上傳數(shù)據(jù)文件是指自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站上傳至省級(jí)氣象通信部門(mén)或國(guó)家氣象信息中心的數(shù)據(jù)文件。1、上傳文件命名規(guī)則自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站上傳文件命名包括單站文件命名和多站文件命名兩種規(guī)則。1.1單站文件命名規(guī)則單站自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站上傳文件命名方式為:Z_AGME_I_IIiii_yyyymmddhhMMss_O_ASM-FTM[-CCx].txt1.2多站文件命名規(guī)則多站自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站上傳文件命名方式為(通過(guò)省級(jí)或國(guó)家級(jí)打包的文件):Z_AGME_C_CCCC_yyyymmddhhMMss_O_ASM-FTM.txt1.3上傳文件名說(shuō)明(1)文件名稱各段說(shuō)明Z:固定代碼,表示文件為國(guó)內(nèi)交換的資料。AGME:固定代碼,表示農(nóng)業(yè)氣象資料。I:固定代碼,指示其后字段代碼為測(cè)站區(qū)站號(hào)。IIiii:測(cè)站區(qū)站號(hào)。區(qū)站號(hào)使用規(guī)則見(jiàn)1.3(2)C:固定代碼,指示其后字段編碼為編報(bào)臺(tái)字母代號(hào)。CCCC:編報(bào)臺(tái)字母代號(hào),詳見(jiàn)下文“編報(bào)臺(tái)站代碼表”。yyyymmddhhMMss:文件生成時(shí)間“年月日時(shí)分秒”(UTC,國(guó)際時(shí))。其中,yyyy為年,4位;mm為月,2位;dd為日,2位;hh為小時(shí),2位;MM分鐘,2位;ss為秒,2位。在年月日時(shí)分秒中,若位數(shù)不足時(shí),高位補(bǔ)“0”。例如:2009年3月3O:氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)指示碼。ASM:自動(dòng)土壤濕度。FTM:表示定時(shí)觀測(cè)。CCx:資料更正標(biāo)識(shí),可選標(biāo)志,僅在單站資料文件名中使用。對(duì)于某測(cè)站(由IIiii指示)已發(fā)觀測(cè)資料進(jìn)行更正時(shí),文件名中必須包含資料更正標(biāo)識(shí)字段。CCx中:CC為固定代碼;x取值為A~X,x=A時(shí),表示對(duì)該站某次觀測(cè)的第一次更正,x=B時(shí),表示對(duì)該站某次觀測(cè)的第二次更正,依次類推,直至x=X。txt:固定代碼,表示文件為文本文件。注:ASM和FTM之間以及后面的“CCx”字段間的分隔符為減號(hào)‘-’;其它字段間的分隔符為下劃線‘_’;文件名的大小寫(xiě)敏感。(2)區(qū)站號(hào)使用規(guī)則自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站區(qū)站號(hào)統(tǒng)一采用地面氣象觀測(cè)站的區(qū)站號(hào),即安裝在國(guó)家級(jí)氣象臺(tái)站的用該臺(tái)站的區(qū)站號(hào),安裝在原區(qū)域站的用該區(qū)域站區(qū)站號(hào),新建觀測(cè)點(diǎn)按照區(qū)域站區(qū)站號(hào)編制原則新編區(qū)站號(hào)。表12005年中國(guó)氣象局對(duì)區(qū)域站區(qū)號(hào)的定義區(qū)號(hào)?。▍^(qū)、市)區(qū)號(hào)?。▍^(qū)、市)區(qū)號(hào)省(區(qū)、市)區(qū)號(hào)?。▍^(qū)、市)A0-A1北京E0-E9吉林M0-M1海南T0-T9云南A2-A3天津F0-F9福建M2-M9江蘇U0-U9西藏A4-A5上海G0-G9廣東N0-N9廣西V0-V9陜西A6-A9重慶H0-H9黑龍江O0-O9河南W0-W9甘肅B0-B3河北I0-I9安徽P0-P9湖南X0-X9青海B4-B9山西J0-J9江西Q0-Q9湖北Y0-Y3寧夏C0-C9內(nèi)蒙K0-K9浙江R0-R9貴州Y4-Y9新疆D0-D9山東L0-L9遼寧S0-S9四川Z0-Z9備用(3)編報(bào)臺(tái)站代號(hào)表表2編報(bào)臺(tái)字母代號(hào)(CCCC)CCCC代碼編報(bào)臺(tái)名稱CCCC代碼編報(bào)臺(tái)名稱CCCC代碼編報(bào)臺(tái)名稱BEPK北京市BECS長(zhǎng)沙BEXA西安BETJ天津BENC南昌BEYC銀川BESZ石家莊BCSH上海BEXN西寧BETY太原BENJ南京BCUQ烏魯木齊BEHT呼和浩特BEHF合肥BCCD成都BEZZ鄭州BEHZ杭州BECQ重慶BEJN濟(jì)南BEFZ福州BEGY貴陽(yáng)BCSY沈陽(yáng)BCGZ廣州BEKM昆明BECC長(zhǎng)春BEHK海口BELS拉薩BEHB哈爾濱BENN南寧BABJ國(guó)家氣象中心BCWH武漢BCLZ蘭州BEDL大連BEQD青島BENB寧波BEXM廈門(mén)2上傳時(shí)間規(guī)定2.1數(shù)據(jù)上傳原則(1)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站內(nèi)容包括各層土壤的土壤體積含水量、土壤相對(duì)濕度、土壤重量含水率、土壤有效水分貯存量氣象要素?cái)?shù)據(jù);(2)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)必須按規(guī)定時(shí)間將觀測(cè)后形成的數(shù)據(jù)上傳到國(guó)家氣象信息中心;(3)數(shù)據(jù)上行傳輸方法在全國(guó)氣象寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)本地通信機(jī)上建立相應(yīng)的戶頭,參加交換的自動(dòng)土壤水分觀測(cè)數(shù)據(jù)收集到此用戶下,并按上述文件名格式命名,同時(shí)通過(guò)自編ftp自動(dòng)上載程序,把這些資料打包(更正報(bào)不打包)發(fā)送到國(guó)家級(jí)服務(wù)器()“newopr”賬戶下的“up”目錄中,此賬戶的口令同自動(dòng)站上傳資料口令。2.2數(shù)據(jù)上傳時(shí)間規(guī)定自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站數(shù)據(jù)每小時(shí)00分01秒至05分00秒生成,并采取有線或無(wú)線GPRS/CDMA傳輸至省級(jí)氣象局信息網(wǎng)絡(luò)中心,再由省級(jí)信息網(wǎng)絡(luò)中心將數(shù)據(jù)打包上傳至國(guó)家氣象信息中心,上傳時(shí)間規(guī)定按下表執(zhí)行。表3自動(dòng)土壤水分觀測(cè)上傳時(shí)間規(guī)定每日國(guó)際時(shí)時(shí)限缺報(bào)00-23<=30分鐘>1440分鐘3上傳數(shù)據(jù)格式3.1自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站上傳數(shù)據(jù)格式每個(gè)自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站上傳數(shù)據(jù)文件,即<Z_AGME_I_IIiii_yyyymmddhhMMss_O_ASM-FTM[-CCx].txt>為單條記錄。記錄的后面(即文件結(jié)尾處)加“=<CR><LF>”表示文件結(jié)束。單條記錄包括區(qū)站號(hào)、緯度、經(jīng)度、地段拔海高度、各層土壤水分層次標(biāo)示及相關(guān)濕度數(shù)據(jù)共106組,每組用1個(gè)半角空格分隔,共486字節(jié);分別記錄每小時(shí)土壤水分?jǐn)?shù)據(jù)。其排列順序及長(zhǎng)度分配如下表:表4自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站上傳數(shù)據(jù)格式表序號(hào)要素名長(zhǎng)度說(shuō)明1區(qū)站號(hào)5字節(jié)5位數(shù)字或第1位為字母,第2-5位為數(shù)字2測(cè)量地緯度6字節(jié)按度分秒記錄,均為2位,高位不足補(bǔ)“0”,臺(tái)站緯度未精確到秒時(shí),秒固定記錄“00”3測(cè)量地經(jīng)度7字節(jié)按度分秒記錄,度為3位,分秒為2位,高位不足補(bǔ)“0”,臺(tái)站經(jīng)度未精確到秒時(shí),秒固定記錄“00”4測(cè)量地拔海高度5字節(jié)保留一位小數(shù),擴(kuò)大10倍記錄,高位不足補(bǔ)“0”5測(cè)量地段標(biāo)示4字節(jié)“0000”標(biāo)示固定地段。作物地段以B電碼表(見(jiàn)3.3作物名稱編碼表)為準(zhǔn),森林采用“2000”標(biāo)示。6觀測(cè)時(shí)間14字節(jié)年月日(國(guó)際時(shí),yyyyMMddhhmmss),其中:分秒固定為“0000”70-10cm土壤層次標(biāo)示4字節(jié)固定輸入“L010”80-10cm土壤體積含水量3字節(jié)單位:g/cm3,保留一位小數(shù),擴(kuò)大10倍記錄,高位不足補(bǔ)“0”90-10cm土壤相對(duì)濕度4字節(jié)百分比。保留一位小數(shù),擴(kuò)大10倍記錄,高位不足補(bǔ)“0”100-10cm土壤重量含水率3字節(jié)百分比。保留一位小數(shù),擴(kuò)大10倍記錄,高位不足補(bǔ)“0”110-10cm土壤有效水分貯存量3字節(jié)單位:mm。取整進(jìn)行記錄,高位不足補(bǔ)“0”1210-20cm土壤層次標(biāo)示4字節(jié)固定輸入“L020”1310-20cm土壤體積含水量3字節(jié)同前1410-20cm土壤相對(duì)濕度4字節(jié)同前1510-20cm土壤重量含水率3字節(jié)同前1610-20cm土壤有效水分貯存量3字節(jié)同前1720-30cm土壤層次標(biāo)示4字節(jié)固定輸入“L030”1820-30cm土壤體積含水量3字節(jié)同前1920-30cm土壤相對(duì)濕度4字節(jié)同前2020-30cm土壤重量含水率3字節(jié)同前2120-30cm土壤有效水分貯存量3字節(jié)同前2230-40cm土壤層次標(biāo)示4字節(jié)固定輸入“L040”2330-40cm土壤體積含水量3字節(jié)同前2430-40cm土壤相對(duì)濕度4字節(jié)同前2530-40cm土壤重量含水率3字節(jié)同前2630-40cm土壤有效水分貯存量3字節(jié)同前2740-50cm土壤層次標(biāo)示4字節(jié)固定輸入“L050”2840-50cm土壤體積含水量3字節(jié)同前2940-50cm土壤相對(duì)濕度4字節(jié)同前3040-50cm土壤重量含水率3字節(jié)同前3140-50cm土壤有效水分貯存量3字節(jié)同前3250-60cm土壤層次標(biāo)示4字節(jié)固定輸入“L060”3350-60cm土壤體積含水量3字節(jié)同前3450-60cm土壤相對(duì)濕度4字節(jié)同前3550-60cm土壤重量含水率3字節(jié)同前3650-60cm土壤有效水分貯存量3字節(jié)同前3760-70cm土壤層次標(biāo)示4字節(jié)固定輸入“L070”3860-70cm土壤體積含水量3字節(jié)同前3960-70cm土壤相對(duì)濕度4字節(jié)同前4060-70cm土壤重量含水率3字節(jié)同前4160-70cm土壤有效水分貯存量3字節(jié)同前4270-80cm土壤層次標(biāo)示4字節(jié)固定輸入“L080”

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