森林生态气象观测规范

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DB36

江西省地方标准

DB36/2020-5-08

森林生态气象观测规范

Specificationsforeco-meteorologicalobservationofforestecosystem

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XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

江西省市场监督管理局发布

目次

前言.....................................................................................IV

1范围...................................................................................1

2规范性引用文件........................................................................1

3术语与定义.............................................................................1

3.1植物群落(plantcommunity).................................................1

3.2涡度相关法(eddycovariance)...............................................2

3.3空气负(氧)离子(airnegative(oxygen)ion).................................2

3.4雪深(snowdepth)...........................................................2

3.5雪压(snowpressure)........................................................2

3.6积冰(iceaccretion).......................................................2

3.7归一化植被指数(normalizeddifferencevegetationindex)...................2

3.8植被覆盖度(vegetationfractionalcoverage)...................................2

3.9负(氧)离子浓度(negativeoxygenions)....................................2

3.10净初级生产力(netprimaryproductivity)...................................2

3.11植被生态质量指数(vegetationecologicalqualityindex)..................2

3.12森林生态系统健康forestecosystemhealth....................................2

3.13地物光谱特征spectralcharacteristicofground..........................2

4观测设施...............................................................................3

4.1地面观测设施....................................................................3

4.2林内观测设施......................................................................3

4.3梯度观测设施......................................................................3

4.4标准样地观测设施..................................................................3

5常规气象观测..........................................................................4

5.1观测内容.........................................................................4

5.2森林地面气象观测场...............................................................5

5.3观测方法..........................................................................5

6雪深和雪压观测........................................................................6

6.1观测内容..........................................................................6

6.2观测场地..........................................................................7

6.3观测方法.........................................................................7

6.4数据采集与处理....................................................................7

7积冰观测...............................................................................9

7.1观测内容.........................................................................9

7.2观测场地.......................................................................9

7.3观测方法.........................................................................9

7.4人工观测..........................................................................9

7.5自动观测.........................................................................11

7.6积冰现象.........................................................................12

7.7数据格式.........................................................................12

8林内气候观测.........................................................................12

8.1观测内容.........................................................................12

8.2观测场地.......................................................................13

8.3观测方法.........................................................................13

8.4数据采集与处理...................................................................14

9森林通量观测设施建设.................................................................16

9.1观测内容........................................................................16

9.2观测场地......................................................................16

9.3观测场设置.......................................................................16

9.4观测仪器的设置...................................................................17

9.5观测与采样方法...................................................................17

9.6数据采集与处理...................................................................17

10梯度气象观测........................................................................18

10.1观测内容........................................................................18

10.2观测场地......................................................................18

10.3观测方法......................................................................18

10.4数据采集与处理.................................................................19

11森林负（氧）离子观测................................................................19

11.1观测内容........................................................................19

11.2观测场地........................................................................19

11.3观测方法........................................................................19

11.4数据采集与处理..................................................................20

12森林凋落物观测......................................................................20

12.1观测内容........................................................................20

12.2观测场地.......................................................................20

12.3观测方法.......................................................................20

12.4数据采集与处理..................................................................21

13森林植被光谱特性观测................................................................21

13.1观测内容........................................................................21

13.2观测方法......................................................................22

13.3数据格式........................................................................22

14叶面积指数观测......................................................................22

14.1观测内容........................................................................22

14.2观测方法........................................................................22

14.3功能特点.......................................................................22

14.4数据格式........................................................................23

附录A（规范性附录）常用中高空间分辨率星载仪器及其红光和近红外波段参数...............24

附录B（规范性附录）林木积冰人工观测仪器..............................................25

・7―1―

刖3

本文件按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。

本-文件由江西省气象局提出并归口。

本文件起草单位：江西省生态气象中心，江西省农业大学林学院，江西省林业科学院。

本文件主要起草人：占明锦、叶清、文野、戴志健、夏玲君、王怀清、许彬。

森林生态气象观测规范

1范围

森林生态系统作为陆地生态系统的重要组成部分，具有调节气候、涵养水源、保持水土、防风固沙

等方面的功能。气候变化对森林生长发育影响很大，长期定位观测气象要素对森林的影响对于做好森林

生态保护与建设意义重大。本文件以自然保护区内的森林生态系统为监测点，充分考虑现有卫星遥感和

高空、地面观测能力，开展森林水、土、气、生等相关生态气象要素的立体综合观测，重点开展卫星遥

感校验站网和高空、地面自动观测系统建设，适当辅以地面人工观测，强化天地协同观测和校准比对,

建立完善立体森林生态气象观测网络。

本标准规定了森林生态气象长期观测的指标，包括森林气象要素、积雪、林木积冰、森林小气候要

素、森林梯度要素、微气象法碳（水汽）通量、森林负（氧）离子、森林凋落物、森林植被生态卫星遥

感、森林植被光谱特性和叶面积指数10类观测指标。同时规定了各类观测指标的观测方法和观测流程。

本规范适用于江西省范围内森林生态气象长期观测研究和业务服务。

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，仅所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/T45-2007(2013)地面气象观测规范第1部分：总则

QX/T48-2007(2013)地面气象观测规范第4部分：天气现象观测

QX/T52-2007(2013)地面气象观测规范第8部分：降水观测

QX/T61-2007(2013)地面气象观测规范第17部分：自动气象观测系统

QX4-2015气象台（站）防雷技术规范

QX/T30-2017自动气象站场室防雷技术规范

LY/T2586-2016空气负（氧）离子浓度观测技术规范

LY/T2013-2012森林可燃物的测定

GB/T33027-2016森林生态系统长期定位观测方法

GB/T35377-2017森林生态系统长期定位观测指标体系

LY/T2586-2016空气负（氧）离子浓度观测技术规范

GB3095-2012环境空气质量标准

3术语与定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1植物群落（pIantcommunity）

在一定地段上，由群居在一起的各种森林植物种群所构成的一种有规律的组合。

3.2涡度相关法（eddycovariance）

基于湍流交换的空气动力学原理，通过测定和计算一定高度上湍流运动所产生物理量（如温度、CO2、

压0等）的脉动和垂直风速脉动的协方差求算湍流输送量（湍流通量）的一种陆地生态系统通量观测方

法。

3.3空气负（氧）离子（airnegative（oxygen）ion）

空气负（氧）离子是带负电荷的单个气体分子和轻离子团的总称。在自然生态系统中，森林和湿地

是产生空气负（氧）离子的重要场所。

3.4雪深（snowdepth）

积雪表面到下垫面的垂直深度。单位为厘米（cm）0

3.5雪压（snowpressure）

单位面积上的积雪重量。单位为克每平方厘米（g/cm?）。

3.6积冰（iceaccretion）

过冷却雨滴、雾滴直接凝附在林内树枝上或湿雪冻结在树枝上的现象，称为林木积冰。附着在导线

上的霜、干雪花和粘附的雨滴，因气温下降至零下而冻结少量的冰，都不作为林木积冰。

3.7归一化植被指数（normalizeddifferencevegetationindex）

是反映土地覆盖植被状况的一种遥感指标，定义为近红外通道与可见光通道反射率之差与反射率之

和的商。

3.8植被覆盖度（vegetationfractionaIcoverage）

是指植被（包括叶、茎、枝）在地面的垂直投影面积占统计区总面积的百分比，用来评价植被覆盖

的程度。

3.9负（氧）离子浓度（negativeoxygenions）

空气负（氧）离子浓度：监测设备的离子迁移率大于或等于0.4cm）（V.s）所测定的空气离子浓度为

空气负（氧）离子浓度，单位为个每立方厘米（个/cn?）»

3.10净初级生产力（netprimaryproductivity）

是指从绿色植物在单位时间内单位面积上能固定的总能量中除去其自身呼吸消耗掉的部分。净初级

生产力可表示为每公顷每年初级生产者的重量、体积或能量。单位为克碳每平方米（gC/m?）

3.11植被生态质量指数（vegetationecologicalquaIityindex）

是评价区域生态环境质量状况的一系列指数的综合，利用评价区域的植被覆盖度指数（VFC）和植

被净初级生产力指数（NPP）表示。

3.12森林生态系统健康forestecosystemhealth

森林生态系统在保障正常的生态服务功能、满足合理的人类需求的同时，维持自身持续向前发展的

能力和状态，它主要包括森林生态的整合性、稳定性和可持续性。

3.13地物光谱特征spectraIcharacteristicofground

自然界中任何地物都具有其自身的电磁辐射规律，如具有反射，吸收外来的紫外线、可见光、红外

线和微波的某些波段的特性，它们又都具有发射某些红外线、微波的特性；少数地物还具有透射电磁波

的特性，这种特性称为地物的光谱特性。

4观测设施

森林生态气象站观测设施主要包括地面气象观测场、林内固定观测点和综合观测铁塔等。森林生态

气象站工程项目观测设施的建设数量见表1o

表1森林生态气象站工程项目观测设施的建设数量

设施名称地面气象观测场（处）林内固定观测点（个）梯度观测站（个）综合观测铁塔（个）

数量0~13〜50~31

4.1地面观测设施

当区域内已有地面气象观测站的代表性和观测项目能够满足森林生态气象观测的需要时，则无需建

设地面气象观测场。否则，应根据实际需要，因地制宜开展地面气象观测，确需建设地面气象观测场的，

可按照《地面气象观测规范》关于观测场仪器布局的原则，参考《地面气象观测场规范化图册》开展建

设或增加观测项目。

4.2林内观测设施

林内固定观测点。在典型森林地段上，选择具有代表群落基本特征（如种类组成、群落结构、外貌

以及数量特征等）的地段作为对森林生态系统内的气象、水文、生物多样性、健康状况等方面进行长期

定位观测研究的固定观测点（样地），获取森林生态系统结构参数的样地观测数据。

4.3梯度观测设施

梯度观测站。一般选择建设在海拔0米（m）、800m、1500m、3000m和5500m高度，根据以下三

个原则可以适当调整：①.周围无高大树木遮挡，有相对平整的5mx5m地面；②.能够通电或者满足太阳

能电池板发电，并进行信号传输；③-.交通相对便利，便于维护。

综合观测铁塔塔高一般应为3倍树高（最低不应小于2倍树高），为拉线式三角形或矩形塔，并在观

测仪器安装处附近设置阶梯。铁塔基部面积以4mx4m为宜。根据仪器设备安装和科研需要，应在综合

观测铁塔不同高度建立观测平台。综合观测铁塔应配备避雷设施，防雷标准应符合中华人民共和国国家

标准《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2010）的有关规定。同时各通电部件、线缆应及时检修，排

除放电、过热现象的故障，满足森林防火要求。在符合观测要求的情况下，可以利用社会资源搭建或者

利用已有铁塔进行观测。

4.4标准样地观测设施

根据特定服务需求，在观测场规划固定样方，以便取样调查分析。样地采用GPS定位，样地大小为

25mX25m,以样地西南角为起点，罗盘仪测角，皮尺量距离，闭合差小于1/200。灌木层、草本层和枯

落物层采用样方调查。灌木层样方规格2mX2m,共设置4个，分别位于样地西南角向西2m处、西北角向

北2m处、东北角向东2m处、东南角向南2m处，草本、枯落物层按ImX1m在灌木样方内设置并进行生物量

调查。土壤剖面调查设置在样地东南角向东2m处。在样方附近装设360度全景摄像头，可每周远程观测

样方范围内的不同树种由于气候的季节性变化而发生的萌芽、抽枝、展叶、开花、结果及落叶、休眠等

规律性变化。可定时前往生态站样方处采样，带回实验室进行称重等测量。

5常规气象观测

5.1观测内容

观测项目包括天气现象、气压、空气温度和湿度、风向和风速、降水、日照、蒸发、地表温度、

5cm/20cm/80cm/l60cm/320cm地温、5cm/20cm/80cm/160cm/320cm土壤湿度、辐射（总辐射、净辐射、长

波辐射、紫外辐射、光合有效辐射），以及根据服务需要开展的其他观测。

表2森林常规气象观测指标及单位

指标类别观测指标单位观测频率

天气现象风、雨、雪、雨淞雾淞、雾、沙尘、WMO电报代码，m连续自动监测

能见度

大气降水降水量毫米（mm）连续自动监测

强度毫米每小时每h（小时）

（mm/h）

风风速米每秒（m/s）连续自动监测

风向度(°)连续自动监测

气压气压百帕(hpa)连续自动监测

空气温湿度最低温度/出现时间摄氏度（℃）/连续自动监测

最高温度/出现时间年月日时分秒连续自动监测

定时温度℃连续自动监测

定时相对湿度%连续自动监测

地表温度地表定时温度℃连续自动监测

地表最高温度/出现时间℃连续自动监测

地表最低温度/出现时间年月日时分秒连续自动监测

土壤温湿度5cm/20cm/80cm/160cm/320cm土壤℃连续自动监测

温度

5cm/20cm/80cm/160cm/320cm土%连续自动监测

壤湿度

蒸发蒸发量mm连续自动监测

辐射日照时数h连续自动监测

总辐射瓦每平方米或兆焦连续自动监测

每平方米（W/n?

净辐射连续自动监测

或MJ/m2)

长波辐射连续自动监测

紫外辐射连续自动监测

光合有效辐射W/m2连续自动监测

5.2森林地面气象观测场

森林地面气象观测场的主要环境因子（气候、土壤、地形、地质、生物、水分）和树种、林分等应

具有代表性，能够反映本区域森林生态系统的主要特征。不应跨越两个林分，注意避开道路、河流及人

为生产活动等影响。观测样地的形状应为正方形或长方形，地势应较平缓，林分面积及0mx50m或观测

场地内林木胸径当cm的株数不少于200株。

观测场的设置参照QX/T45-2007（2013）执行，具体布置可以参照中国气象局地面气象观测场仪器布

置规划总平面图，观测场的防雷装置按照《地面气象观测场（室）防雷技术规范》（GB/T31162-2014）。

5.3观测方法

5.3.1观测仪器的结构和原理

5.3.1.1天气现象观测

天气现象的观测参照地面气象观测规范和相关技术规定。

5.3.1.2自动气象站

自动气象站的结构和原理参照《新型自动气象（气候）站功能需求书（修订版）》。

5.3.1.3辐射表

总辐射表、直接辐射表、长波辐射表、净全辐射表的结构、原理和安装参照QX/T-55-2007。

5.3.1.4地温表

地温表的结构、原理和安装参照GB/T35233-2017„

5.3.1.5土壤水分观测仪

土壤水分观测仪的结构、原理和安装参照33705-2017o

5.3.1.6观测仪器的布设和安装

常规气象观测系统各部件的布设和安装参照《地面气象观测场规范化图册》执行。

5.3.2数据采集与处理

5.3.2.1数据格式

参照《地面气象观测规范》（GNT35221-2017）0

5.3.2.2采样频率

采样频率要符合表3要求。

表3森林常规气象要素采样频率

测量要素采样频率（次/分钟）

气压

气温

相对湿度

30

地表温度

地温

辐射

风速240

风向60

降水量1

蒸发量6

日照1

土壤水分6

5.3.2.3数据采集

应能对传感器按预定的采样频率（见表3）进行扫描和将获得的电信号转换成微处理器可读信号，

得到气象要素测量值序列。

应能对气象要素测量值进行转换，使传感器输出的电信号转换成气象量，得到采样瞬时值。

应能按照规定的算法，通过采样瞬时值计算出瞬时气象要素值。

5.3.2.4数据处理

应能计算出气象观测需要的其他气象要素瞬时值。

应能由采集器生成采样瞬时值数据、瞬时气象要素值（分钟）数据、小时正点数据和监控数据，计

算出气象观测需要的统计量。

应具有数据质量控制功能。

5.3.2.5数据存储

至少应存储最近180d（天）的每分钟和每小时正点观测数据。

采集器内部的数据存储器应具备掉电保持功能。

5.3.2.6数据处理方法

数据处理方法可按照GB/T35237-2017执行。

6雪深和雪压观测

6.1观测内容

自动测量雪深（厘米，cm）和雪压（克每平方厘米，g/cm2）o

6.2观测场地

森林地面气象观测场。

6.3观测方法

6.3.1雪深观测

6.3.1.1观测时间

观测时间一般为冬季前一个月启用雪深传感器，冬季结束后一个月结束。具体可根据气候带及海拔

高度等实际情况调整。

6.3.1.2观测地点

宜按以下条件确定：

—平坦、开阔，具有自然下垫面的地段；

—避开低洼、风口、易发生积水、洪涝的地段；

—传感器与障碍物的水平距离应大于两者的高度差。

6.3.1.3观测仪器的关键性能指标

测量性能应达到：

----测量范围：0"2000mm；

----分辨力：1mm；

----最大允许误差：±10mm；

—数据输出方式：数字信号。

6.3.2雪压观测方法

6.3.2.1观测时间

宜按以下条件确定：

——每月5日、10日、15日、20日、25日和月末最后一天，若雪深达到5cm或以上时，在雪深观测（或

补测）后，应在观测雪深的地点附近进行雪压观测；

——在规定的观测日期，雪深不足5cm,而在随后的其他日期，雪深达到5cm或以上，应在该日雪深

观测后，补测雪压；

——前一天雪深观测后，因降雪使得雪深一日间增加5cm或以上时，应在该日雪深观测后，补测雪

压。

6.3.2.2观测地点

宜按以下条件确定：

—若观测站四周积雪面积过半，达到观测雪压要求，但观测地段无积雪，应就近在有积雪的地方,

选择较有代表性的地点测量雪压；

——积雪雪面高低不平时，应选择比较平坦的雪面测量雪压。

6.4数据采集与处理

6.4.1雪深观测与记录

6.4.1.1数据格式

参照GM35221-2017执行。

6.4.1.2观测与记录

每6秒（s）采样一个当前高度值，每分钟得到10个采样高度值。

采样高度值经质量控制后，利用式（1）计算分钟雪深〃：

h

H=ho-......（1）

*ni’

式中：

A——基准高度值，单位为毫米（mm）；

hi----采样高度值，单位为毫米（mm）；

i----1,2,3,••…77,77<10o

按下列要求记录：

--以厘米（cm）为单位，取整数，雪深不足0.5cm记0；

——无积雪时，异常数据应删除；

—有积雪时，异常数据应按缺测处理；

——雪面被破坏期间，数据应按缺测处理。

6.4.2雪压观测与记录

6.4.2.1取样

应按以下要求取样：

a）观测前半小时，把雪压观测工具拿到室外，称雪器应检查秤的零点；

b）取样前，清洁观测工具，清除拟取样本中夹入的泥土、杂草；

c）取样时，将金属筒垂直插入雪中，直到地面，获取雪样，并清除筒外的雪；

d）样本不应包括雪下地面上的水层和冰层，但应包括积雪上或积雪层中的冰层；

e）当雪深超过取样的金属筒高度时，应分几次取完。取上层雪样时，不应破坏下层雪样;

f）每次观测取3个样本，并做出标记，避免下次再原地重复测量。

6.4.2.2测量

使用体积量雪器测量

在室内等样本融化后，获取其重量，利用式（2）计算雪压2

P=-...（2）

S

式中：

M——样本重量，单位为克（g）;

S——体积量雪器截面积。

6.4.2.3使用称雪器测量

取样后，直接读取雪压值，取1位小数。

6.4.2.4记录

取3个样本测量值的平均值，保留1位1数，记为该次雪压值。

7积冰观测

7.1观测内容

有积冰观测任务的台站，应伺机测定每次积冰过程的最大直径和厚度，以毫米（mm）为单位，取整

数。当所测的直径达到以下数值时，尚须测定一次积冰的最大重量，以克/米（g/m）为单位，取整数：

单纯的雾淞15mm

雨淞、湿雪冻结物或包括雾淞在内的混合积冰8mm

没有积冰观测任务的台站，当08时有雨淞（包括混合积冰）结成或留存，14、20时过去6h内雨淞

直径有增加时，在相应时次通过业务软件录入雨淞直径。估测直径方法：在开阔裸地上目测估计雨淞（包

括混合积冰）厚度乘2后再加4mm作为雨淞直径，或从测站附近选取自身直径约4mm的树枝、蔓茎等测量

直径。

7.2观测场地

森林地面气象观测场。

7.3观测方法

7.3.1观测仪器

人工观测仪器：电线积冰架、合叶箱、量杯、台秤、外卡钳、米尺等（附录B）。

7.3.2仪器安装

积冰架一般由两组支架组成，一组南北向，一组东西向，两组之间距离为150cm~200cm。每组支

架包括两根支柱和两根导钱，导线宜采用长100cm、直径4mm的钢芯铝绞线。南北向支架和东西向支架

上的上导钱，合称为“第一对”导线；两个方向上的下导钱，合称为“第二对”导线。

积冰较重地区，宜在两个方向上再分别增设一组支架。增设的两组支架的上导线合称为“第三对”

导线.下导线合称为“第四对”导线。

积冰严重地区，两个方向上设置两组以上支架，每组支架只挂一根离地220cm导钱。

7.4人工观测

7.4.1积冰直径、厚度

林木积冰观测应测定每一次积冰过程的最大积冰直径和积冰厚度，积冰直径和积冰厚度的单位为

mm,取整数，分方向记录。

测量直径时把外卡钳两脚尖张开，对着冰层选定的部位，再慢慢收拢到脚尖刚好挨着冰层，使两脚

尖之间的距离相当于冰层的直径（见图1）,然后用米尺测量两脚尖的距离，即为积冰直径。用相同的

方法测量积冰厚度。

图1林木积冰不同切面的直径和厚度

冰层的表面往往不很整齐，因此导线上各点的冰层切面不完全相同，测量时应区别对待（见图2）。

一般情况下，应在导线的中央部分测量；当冰层上有较大的隆突部分，但隆突部分数量很少，分布稀疏,

测量时可不予考虑，而按多数冰层的切面测定；若隆突部数量较多，分布较密，测量时应按隆突的大小

适当地加以平均。

图2林木积冰不同切面的直径测量方法

每一次积冰过程都应分方向测定积冰直径和积冰厚度。结合天气条件估计已达本次积冰的最大程度

时，应开始在“第一对”导线上进行积冰直径和积冰厚度的测量，然后记录。

当出现一个方向有积冰而另一个方向上没有，或两者起止时间不一致，或一个方向达到测量标准而

另一个方向没有达到测量标准时，两个方向的积冰应分别按要求测量和记录。

第一次测量后，当“第二对”积冰直径、厚度已超过“第一对”的测量值时，应选择适当时机对“第二

对”导线上的冰层进行测量和记录。当第二次测量仍未达到积冰的最大程度时，应继续对“第三对”导线

上的冰层进行测量和记录，依此类推。

当积冰发生较大崩塌前未能测量最大直径、厚度和重量时，应在发现崩塌时立即进行测量并记录崩

塌前的积冰直径和积冰厚度的大概状况。

7.4.2积冰重量

当单纯的雾淞直径较导线直径增加了Umm及以上，雨淞、湿雪冻结物或包括雾淞在内的混合积冰直

径较导线直径增加了4mm及以上时，应测定积冰重量。积冰重量的单位为“g/m取整数，分方向记

录。

将合页箱张开置于选定的冰层下方，仔细地取下25cm长的冰层，并随即刮去导线上剩余的冰层。取

冰时应小心操作，不应散失取下的积冰。

如合页箱能扣住导线上的冰层且有备用导线，也可将25cm长的冰层扣在合页箱内后，把导线连同合

页箱从积冰架上水平取下来，随即把备用导线装到积冰架上。

台秤测量方法：将带回室内的合页箱直接称量，然后扣除非积冰的重量，得出25cm长冰层段的重量,

将此值乘以4,即为积冰重量。

量杯测量方法：待合页箱内冰层融化后，把水注入毫升量杯，量出水的体积数（单位：inL）,就是

25cm长的冰层重量数（单位：g），将此值乘以4。即为积冰重量。

从导线上测定的完整冰层段的长度不足25cm时，应记录所测量的冰层长度，并按公式（3）换算成

积冰重量：

卬咛x100......（3）

式中：

W——积冰重量，单位为克每米（g/H1）;

他一积冰重量，单位为克每米（g/m）；

I—被测量的冰层长度，单位为厘米（cm）o

7.5自动观测

7.5.1自动观测仪功能

应具有以下功能：

a）自动测量积冰重量，包括每次积冰过程中积冰重量的变化过程及最大重量，积冰重量以克/每米

（g/m）为单位,取整数；

b）测定积冰层的重量：必须保证积冰杆上积冰层的长度符合与3.2条款中规定的积冰杆长度一致；

c）自动采集、处理、存储积冰重量，输出积冰重量的数字信号。

7.5.2自动观测仪结构

7.5.2.1竖轴式电线积冰自动观测仪组成

竖轴式电线积冰自动观测仪由积冰杆、称重计量单元、数据采集传输单元、电路仓外壳及法兰托盘

支架组成。

7.5.2.2横轴式电线积冰自动观测仪组成

横轴式电线积冰自动观测仪由积冰杆、称重计量单元、数据采集采集箱及支架组成，积冰杆由两根

支柱支撑，积冰杆高度为2200mm；积冰观测仪两套为一组。使用时，一套呈南北向，一套呈东西向，两

组之间水平距离为1500mm〜2000mm、水平角度90°互不影响。

7.5.3自动观测仪技术要求

7.5.3.1供电电源

工作电压：(24±5%)VDCo

功耗：小于100W。

7.5.3.2测量性能

标准测量范围：0〜10kg(0~20kg/m)；

可选测量范围:0〜25kg(0~50kg/m)、0〜50kg(0~100kg/m)；

零点输出：积冰观测仪的零点输出应在(0.0±10)g范围内；

准确度：0.1级；

分辨率：10kg量程观测仪的分辨率：10g；

25kg量程观测仪的分辨率：25g；

50kg量程观测仪的分辨率：25go

7.6积冰现象

当积冰开始形成时，应分方向记录积冰现象符号和开始时间；积冰完全消失，应记录终止时间。

积冰现象为雾淞时，记符号“V”和起止时间；积冰现象为雨淞或湿雪冻结物时，均记符号“7,和起

止时间；两者同时出现时，记符号和起止时间；两者先后相继出现时，其符号和起止时间按照现

象出现的先后顺序分别记录。

当积冰延续至次日时，当日终止时间记“20”，次日同时记积冰现象符号和起止时间，开始时间记

“20”。

7.7数据格式

参照GBT35221-2017执行。

8林内气候观测

8.1观测内容

按地上四层和地下五层观测森林小气候要素，地上四层为冠层上3m、冠层中部、距地面1.5m和地被

层，地下五层为地面以下5cm、20cm,80cm、160cm和320clii,各层观测指标见表4。(铁塔一般为三倍树

高)

表4森林小气候观测内容、高度及单位

观测内容位置和高度单位观测频率

风向冠层上3m和地被层(2O连续自动观测

个高度)

风速冠层上3m、冠层中部、m/s连续自动观测

距地面1.5m和地被层

湿度%连续自动观测

(4个高度)

℃

温度连续自动观测

总辐射冠层上3m,冠层中部、W/m2连续自动观测

距地面1.5m、地被层（4

净辐射MJ/m2连续自动观测

个高度，总辐射或光合

有效辐射任选一种，在W/m2连续自动观测

光合有效辐射

冠层上加净辐射）

土壤温度地面以下5cm、10cm、℃连续自动观测

20cm>40cm和320cm

土壤湿度%连续自动观测

（5个深度）

降水量冠层上3m和地被层mm连续自动观测

8.2观测场地

林内综合观测铁塔。

8.3观测方法

8.3.1观测场设置

1.观测场的主要环境因子（气候、土壤、地形、地质、生物、水分）和树种、林分等应具有代表

性，能够反映本区域森林生态系统的主要特征；

2.不应跨越两个林分，注意避开道路、河流及人为生产活动等影响；

3.观测样地的形状应为正方形或长方形，地势应较平缓，林分面积250mx50m或观测场地内林木胸

径24cm的株数不少于200株。

8.3.2观测塔设置

1.应建立固定的观测塔观测森林小气候，在保证塔的安全性的前提下，塔的水泥底座面积应该足

够小，确保不改变局地下垫面性质，建造过程中应注意保护塔四周下垫面森林；

2.观测塔的位置应位于观测场地中央或稍偏下风侧，塔应高于主林冠层；

3.观测塔为拉线式矩形塔，塔体及其横杆的颜色应涂为银白色或浅灰色，不影响整体布局；

4.观测塔的设计要方便工作人员安装检修仪器；

5.观测塔应安装避雷系统，防雷设计应符合参照《地面气象观测场（室）防雷技术规范》（GB/T

31162-2014）规范。还需加上“禁止攀爬”警示牌等，同时满足森林防火要求。

8.3.3观测仪器的结构和原理

观测仪器的结构和原理参照地面气象观测规范和相关技术规定执行。

8.3.4观测仪器的设置

各部件的布设和安装要求按照QX/T45-2007执行，观测系统避雷装置的布设按照《地面气象观测场

（室）防雷技术规范》（GB/T31162-2014）«

8.3.5传感器的平行校验

应定期对同类传感器进行平行校验观测。

温、湿、风速传感器架设在“兀”形横杆上进行平行校验观测，平行检验时间至少持续一个日变化

周期。将观测结果进行平均后，经比较选择观测结果最为接近的传感器用于小气候梯度观测，并且选择

一个为基准，进行归一化处理。

“无”形横杆应足够长，温、湿度传感器之间的距离0.3m。风传感器之间距离0.5m。“兀”形横杆应

与主风向垂直。

进行平行检验的观测场的下垫面状况应尽可能保证水平均一。

8.4数据采集与处理

8.4.1米样频率

观测指标的采样频率等见表3。

观测指标中气象参数的采样方法、时制、日界和对时参照GB/T35237-2017和相关技术规定执行，

土壤水分、土壤热通量采样时间为10分钟（min）一次，20s加热后的测量值作为瞬时值。

8.4.2数据采集

应能对传感器按预定的采样频率（见表3）进行扫描和将获得的电信号转换成微处理器可读信号，

得到气象要素测量值序列。

应能对气象要素测量值进行转换，使传感器输出的电信号转换成监测值，得到采样瞬时值。

应能按照规定的算法，通过采样瞬时值计算出瞬时气象要素值。

8.4.3数据处理

通过电缆连接数据采集器的通信口和电脑，可查看和下载数据采集器内存中的数据文件。数据文件

名有年、月、日组成，如20190916。数据存储在SD（SecureDigitalCard）卡中，通过直接读取SD卡，

或通过互联网，采用文件传输协议FTP或超文本传输协议Http查看数据，也可通过通用分组无线服务技

术GPRS远程传输数据到用户端。

从数据采集器下载的数据文件可包括瞬时值、每日逐时、逐日数据。从下载的数据中调用数据，经

统计后可得到逐月数据。

8.4.4数据格式

森林小气候自动观测上传数据文件命名为：

F0R_YYYYMMDDHHmmss_0_FTM