省级自动气象观测站建设规范（征求意见稿）

ICSCCS点击此处添加CCS号ConstructionSpecificationforProvincialAutomaticWea（本草案完成时间：20231115）XXXX-XX-XX发布IDBXX/TXXXX—XXXX前言 42规范性引用文件 43术语和定义 43.1自动气象站automaticweatherstation 43.2省级自动气象观测站provincialautomaticweatherstation 43.3单要素省级自动气象观测站oneelementprovincialautomaticweatherstation 43.4两要素省级自动气象观测站twoelementsprovincialautomaticweatherstation 43.5四要素省级自动气象观测站fourelementsprovincialautomaticweatherstation 43.6五要素省级自动气象观测站fiveelementsprovincialautomaticweatherstation 53.7六要素省级自动气象观测站sixelementsprovincialautomaticweatherstation 53.8自动气象站网automaticweathernetwork 53.9探测环境environsforweatherobservation 53.10地面气象观测场surfaceweatherobservationsite 54选址条件 54.1站点选址 54.2探测环境 54.3供电要求 64.4通信要求 64.5避雷装置 65观测场建设 65.1建设原则 65.2观测场设置 65.3下垫面要求 65.4场地规划 66观测场内仪器的整体布局 76.1布局原则及基本要求 76.2观测场内仪器设施布置 76.3观测场内仪器设施安装要求 错误！未定义书签。7设备技术要求及功能 87.1设备技术性能要求 87.2采集控制系统 87.3采样和算法要求 87.4中心站功能 88设备安装要求 88.1传感器的安装 8DBXX/TXXXX—XXXX8.2线缆的安装与连接 98.3采集箱的安装 错误！未定义书签。9标识标牌 9附录A（资料性）省级自动气象站采样和算法要求 10附录B（规范性）自动气象站传感器安装要求 11参考文献 DBXX/TXXXX—XXXX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。为提高省级自动气象站观测资料的代表性、准确性、比较性，确保自动观测系统的长期、稳定运行，充分发挥省级站的建设效益，制定本文件。本文件由辽宁省气象局提出。本文件由辽宁省市场监督管理局归口。本文件起草单位：辽宁省气象装备保障中心。本文件主要起草人：孙艳云、李琳、李东宇、丛郁、王若男、王一、于文博、关雨珊、赵凌尘、陈思蒙、邹研。4DBXX/TXXXX—XXXX省级自动气象观测站建设规范包括选址条件、观测场建设、观测场内仪器的整体布局、设备技术要求及功能、设备安装要求、标识标牌等，适用于行政区内省级自动气象观测站的建设（改扩建）。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/T1.1-2009标准化工作导则第1部分:标准的结构和编写GB31221-2014气象探测环境保护规范地面气象观测站GB/T31162-2014地面气象观测场（室）防雷技术规范气测函〔2015〕126号《地面气象观测场规范化建设图册（修订）》气测函〔2012〕194号《新型自动气象（气候）站功能需求书（修订版）》GB/T33695-2017地面气象要素编码与数据格式3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1自动气象站automaticweatherstation一种能自动地观测、存储和传输地面气象观测数据的设备。3.2省级自动气象观测站provincialautomaticweatherstation省级自动气象观测站是指在国家级地面气象观测站布局的基础上补充建设的地面自动气象观测站。其为提高中小尺度天气监测能力，并应当地经济社会发展需要而建立。它对地球表面一定范围内的大气温度、雨量、风向、风速、相对湿度、气压、能见度、固态降水、地温、天气现象等气象要素进行系统地、连续地观测，为天气预报、气候分析、科学研究和气象服务提供重要的依据。3.3单要素省级自动气象观测站oneelementprovincialautomaticweatherstation选择观测要素中的任意单个要素进行观测的省级自动气象观测站,多指对雨量要素进行观测的站。3.4两要素省级自动气象观测站twoelementsprovincialautomaticweatherstation选择观测要素中的任意两个要素进行观测的省级自动气象观测站,多指对温度、雨量要素进行观测3.5四要素省级自动气象观测站fourelementsprovincialautomaticweatherstation5DBXX/TXXXX—XXXX选择观测要素中的任意四个要素进行观测的省级自动气象观测站。多指对温度、雨量、风向、风速要素进行观测的站。3.6五要素省级自动气象观测站fiveelementsprovincialautomaticweatherstation选择观测要素中的任意五个要素进行观测的省级自动气象观测站。多指对温度、雨量、风向、风速、相对湿度要素进行观测的站。3.7六要素省级自动气象观测站sixelementsprovincialautomaticweatherstation选择观测要素中的任意六个要素进行观测的省级自动气象观测站。多指对温度、雨量、风向、风速、相对湿度、气压要素进行观测的站。3.8自动气象站网automaticweathernetwork由一个中心站、若干个省级自动气象站通过有线或无线通信电路和组网软件组成的站网。3.9探测环境environsforweatherobservation为避开各种干扰，保证气象探测设施准确获得气象探测信息所必需的最小距离构成的环境空间。3.10地面气象观测场surfaceweatherobservationsite用于安置地面气象观测仪器和设施进行气象观测的专用场地。4选址条件4.1站点选址4.1.1站址选择应符合省级气象站网布局规划要求，且能长期保持良好气象探测环境的场所。4.1.2站址选择应使观测站具有代表性。获得的数据不仅要反映测点的气象状况，而且要反映测点周围一定范围内的平均气象状况。4.1.3站点选择应避开地方性雾、烟等大气污染严重的地方。4.2探测环境4.2.1总体要求站点周边应持开阔，保证仪器的感应面通风和不受遮荫。站点周边10m范围内不宜有障碍物。4.2.2要素观测要求气温影响源与温度传感器的水平距离宜大于10m（交通气象站除外）。人工建造水体与温度传感器的水平距离宜大于10m。周围障碍物不宜对温度传感器产生阴影。附近不应有反射阳光强的物体。降水障碍物与传感器的水平距离宜大于障碍物与传感器的高度差。风6DBXX/TXXXX—XXXX障碍物与风杆的距离宜大于障碍物自身高度的三倍（从风杆安装基础平面算起）。4.2.3环境参数测量要求参考《GB/T31221气象探测环境保护规范地面气象观测站》4要求。4.3供电要求省级自动气象观测站应优先选择太阳能独立供电方式，连续供电时间不低于7天。当采用市电供电时，所选站点位置应当具备220V交流电源供电条件，达到基本不停电，并加装防雷电设施。4.4通信要求站点位置应具备自动观测数据实时传输所需要的通信条件。如：GPRS（通用无线分组）、CDMA（无线码分多址）、专线方式或北斗卫星等。当采用无线通信方式进行数据传输时，站点位置的手机信号强度须经现场测试，达到稳定可靠。信号不稳定，又不能改换的地点，须申请当地移动通信部门对基站天线方向进行调整，或采用北斗通信方式进行数据传输。4.5避雷装置省级自动气象观测站的避雷装置要求应符合《GB/T31162-2014地面气象观测场（室）防雷技术规范》的要求。站点附近应具有可靠的接地体，接地电阻应≤4Ω。避雷针应高于观测设施，处在高山、海岛等岩石地面土壤的电阻率＞1000Ω•m的观测场，接地体的接地电阻值可适当放宽。5观测场建设5.1建设原则确保省级自动气象站设备长期、稳定运行，且尽可能减少外界因素对设备的干扰和破坏。5.2观测场设置省级自动气象观测场应为矩形，正南北走向，门朝北。观测场四周设置坚固、稀疏、美观、不反光或弱反光材质的防护围栏，围栏间距不大于0.2m，其高度可根据安全防护需求并与周边环境相协调为宜，且应确保观测设施不遭受人、畜的损坏。不需设置围栏的，观测场四角也应设置明显的固定标志。场地经纬度需测量精确到秒，标注精确到分，海拔高度精确到0.1m。5.3下垫面要求陆地站应设置在位于地面并保持自然平整的观测场地上，不宜设置在建筑物上面；在浮标、石油平台或铁塔等特殊条件下，可不设置观测场。陆地观测场应为自然下垫面，观测场外2m范围，宜与观测场内一致。观测场地应平整，保持有均匀草层（不长草的地区例外），草高不能超过25cm。对草层的养护，不能对观测记录造成影响。除农气站外，场内不准种植作物。5.4场地规划5.4.1单要素站要求单要素观测场面积应达到2m（南北）ⅹ2m（东西）的要求，特殊场所可不设观测场。5.4.2两要素站要求7DBXX/TXXXX—XXXX两要素站观测场不得小于6m（南北）ⅹ3m（东西）。5.4.3四～六要素站要求四～六要素站观测场应达到8m（南北）ⅹ4m（东西）。5.4.4六要素以上自动站要求在常规六要素站基础上增加能见度、降水现象、称重降水、地温、辐射等气象要素的，观测场应达到10m（南北）ⅹ10m（东西），可根据增加要素按实际情况进行扩展。5.4.5走线要求全部缆线均应采用套管做防护，并埋入地下，管道直径50～90mm，埋设深度30～50cm；电力电源与仪器信号缆线应分管防护。6观测场内仪器的整体布局6.1布局原则及基本要求观测场内仪器设施的布置应互不影响，便于观测操作。具体要求如下：1.高的仪器设施安置在北面，低的仪器设施安置在南面。风、气温、湿度、降水、地温等常规观测仪器按照北高南低的顺次安置，能见度等新增观测仪器的位置，以满足自身观测条件要求，又不影响其它要素观测记录为原则。2.各仪器设施东西排列成行，南北布设成列，相互间东西间隔一般不小于2m，南北间隔一般不小于2m，仪器(除风、能见度外)距观测场边缘护栏一般不小于1m。6.2观测场内仪器设施布置观测场内仪器设施布置，依所选要素参考下图确定其南北、东西位置布局。8DBXX/TXXXX—XXXX图1观测场仪器设施布置参考图7设备技术要求及功能7.1设备技术性能要求选定省级自动气象观测站设备的应用指标须满足有关自动气象站功能规格书的要求，须取得中国气象局颁发的专用气象装备使用许可证，须能实现实时数据的组网上传。7.2采集控制系统省级自动气象站采集控制系统包括：观测数据的自动采集和预处理、智能存储管理、自动上传数据、数据上传时间间隔设置、遗漏资料补登、时钟校准等功能。7.3采样和算法要求省级自动气象站数据采集、传输能支持统一版中心站软件，提供相关通信模块和底层控件的相关技术支持，省级自动气象站采样和算法要求（参见附录A）。7.4中心站功能7.4.1组网与通讯省级自动气象站与中心站通过通讯系统建立双向联系，实现省级自动气象站组网功能。中心站对所有省级自动站进行统一管理、设置、查询各站的基础信息与设备运行状态信息。7.4.2中心站软件中心站软件应具备如下功能：设置数据上传时间间隔、遗漏数据补登、时钟校准、报警功能及多种监控界面。7.4.3数据文件格式省级自动气象站生成数据文件格式应具备通用性，应符合《GB/T33695-2017地面气象要素编码与数据格式》要求。8设备安装要求8.1传感器的安装8.1.1风向、风速传感器风向、风速传感器安装在风杆或风塔上。安装风向、风速传感器的横臂应呈南北向,风向传感器的指南(北)针与横臂平行,风杯中心和风向标中心距地高度10～12m。风杆自带避雷针宜高出传感器0.5m，用16mm2接地线将避雷针的垂直引下线与独立避雷接地体连接,注意勿连接观测场地网。8.1.2温湿度传感器温湿度传感器放置于百叶箱内时，传感器位于百叶箱内水平面的中心线上，传感器的感应部分需朝向地面，保持垂直，传感器感应部分中心距地高度1.5m。9DBXX/TXXXX—XXXX温湿传感器安装在防辐射罩内时，防辐射罩须位于风杆的南侧，传感器的感应部分需朝向地面，保持垂直，传感器感应部分中心距地高度1.5m。8.1.3雨量传感器雨量传感器承水器口缘距观测场地面的高度为70cm，高度不足部分用水泥基础找齐。雨量传感器放置于特制支架上(支架高0.1m),雨量传感器的承水口须保持水平,应调节传感器底座使水平气泡在中心圆圈内。如特殊观测位置，可通过支撑底座适度调高承水器口缘高度，不超过150cm。安装时用16mm2接地线就近与观测场防雷地网连接。8.1.4气压传感器气压传感器放置于采集箱内部,气压传感器的感应部分中心距地高度为1.5m。8.1.5其它传感器安装要求其它传感器安装要求（参见附录B）8.2线缆的安装与连接缆线宜采用套管做防护,并埋入地下,管道直径(50～90)mm及以上,埋设深度(0.3～0.5)m(施工困难区域可酌情调整)；电力电源与仪器信号缆线应分管防护。须确保观测场内地下缆线防护管端口的严密性,防止鼠类进入。8.3采集箱的安装采集箱的下沿离地面75cm。9标识标牌标识标牌分站标和提醒标牌。站标的内容，应包括标准站名、经纬度、海拔高度、建站时间等，经纬度精确到分，拔海高度精确到0.1m。提醒标牌至少包括警示语、管理单位、联系电话。标识牌应设置在观测场入口，宽60cm、高40cm。DBXX/TXXXX—XXXX省级自动气象站采样和算法要求表A.1省级自动气象观测站采样和算法要求要素采样频率计算平均值计算累加值计算极值大气温度30次/min每分钟算术平均值-小时内极值及出现时间雨量每分钟、小时累计值--风向求1min、2min平均；以1min为步长（取1min平均值）计算每分钟的10min滑动平均-对应极大风速和最大风速时的风向风速4次/s以0.25s为步长m求3s滑动平均值；以1s为步长（取整秒时的瞬时值）计算每分钟的1min、2min算术平均；以1min为步长（取1min平均值）计算每分钟的10min滑动平均-每分钟、每小时3s极值（即极大风速）；每小时内10min极值（即最大风速）；小时内极值对应时间相对湿度30次/min每分钟算术平均-小时内极值及出现时间气压30次/min每分钟算术平均-小时内极值及出现时间DBXX/TXXXX—XXXX自动气象站传感器安装要求表B.1自动气象站传感器安装要求仪器设施安装要求允许误差范围基准部位气压传感器距地高度120cm±3cm感应部分中心温湿度传感器距地高度150cm±5cm感应部分中部风速传感器距地高度10～12m/风杯中心风向传感器距地高度10～12m方位正北/±5°风标中心方位指北杆翻斗雨量传感器距地高度70～150cm/承水口口缘称重式降水传感器距地高度120cm或150cm±3cm承水口口缘辐射传感器支架高度150cm方位正北纬度以本站纬度为准±0.25°支架安装面底座南北线蒸发传感器距地高度30cm地面温度传感器铂电阻传感器埋入土中一半/感应部分中心