DB15/T 2912-2023 陆地生态气象站选址安装规范

ICS07.060

CCSA47

15

内蒙古自治区地方标准

DB15/T2912—2023

陆地生态气象站选址安装规范

Specificationforlocationselectionandinstallationofterrestrial

ecologicalmeteorologicalstation

2023-03-10发布2023-04-10实施

内蒙古自治区市场监督管理局发布

DB15/T2912—2023

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生态气象观测场景与仪器功能要求.....................................................2

5生态气象站的系统配置、选型与验收...................................................5

6生态气象站的选址、安装、迁移要求...................................................7

7区域级现场测试、验收..............................................................12

附录A（规范性）铁塔建设及验收规范..................................................15

附录B（规范性）陆地生态气象观测站设备验收总表......................................21

参考文献.............................................................................22

I

DB15/T2912—2023

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、国家气象信息中心、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科学研究所、河南省气象科学研究所、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、江苏省气象灾害防御技术中心、云南省气候中心、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：杨志捷、金红伟、钱栓、霍治国、吴东丽、黄敬峰、郑有飞、许吟隆、潘志华、

余予、何清、刘荣花、李新建、莫伟华、冯民学、余凌翔、孙涵、吕厚荃、谭凯炎、唐红艳、陈德生、

方晓红、杨举芳、李宁、徐爱国、朱静、邹晨曦、云文丽、苗百岭、李嘉洁、周成龙、扎多、洛桑曲加、

格桑扎西、李斌。

II

DB15/T2912—2023

陆地生态气象站选址安装规范

1范围

本文件规定了陆地（含水田但不含湿地和设施生态气象）生态气象站选址与安装等要求。

本文件适用于相关行业、企业和社会用户开展陆地生态气象观测站选配、选址安装和测试验收。

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/T2694输电线路铁塔制造技术条件

GB/T18709-2002风电场风能资源测量方法

GB/T20524农林小气候观测仪

GB/T33703自动气象站观测规范

GB50202建筑地基基础工程施工质量验收标准

GB50205钢结构工程施工质量验收标准

JGJ18钢筋焊接及验收规程

SL58水文测量规范

DB15/T2913陆地生态气象站自动观测仪配置要求

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。

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landscape

1

DB15/T2912—2023

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ecologicalfacilities

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groundecometeorologicalobservation

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生态气象观测场景与仪器功能要求

区域级主站观测场景与仪器功能

2

DB15/T2912—2023

4.1.1主站观测场景要求

气象观测要求

.1主站具有加密气象观测场的功能，区域级主站观测的传感器安装位置应高出地面6m，且

高出植被冠层1.5m以上。

.2应在6m以上的森林等生态系统构筑铁塔，其高度可根据植被最大高度定为12m、18m、

24m等6的倍数。

.3区域级主站气象传感器安装高度处的场景开阔度要求如下：

a)除山脉或较大山体外，水平仰角5°（特殊场景8°）以上无任何障碍物影响风向、风速、日

照、气压要素的测量；

b)对于无法规避的特殊障碍物，主站应距离障碍物高度10倍以上。

.4辐射传感器应不受天体之外任何光源或反光物体的影响。

生态观测要求

.1主站生态场景仪应不受任何光源或反光物体的影响，其中的音频设备应不受固定噪音源影

响。

.2区域级生态特征与生态事件的观测场景设计与安装要求如下：

a)固定式生态场景仪应获取多视角的下垫面全景顺光与侧光图像，要求杆件阴影主要出现在图

像下部占比小的逆光区；

b)自动变换方位、俯角式生态场景仪的观测图像质量要求如下：

1)正下方俯视图像应满足植被覆盖度和叶色度等生态特征要素的计算与反演；

2)第一圈低俯角近距离高清图像应满足植被发育期、品质色彩、植被覆盖度、叶面积系数、

鲜重、干物质重量等生态特征和景观病虫害、灾害等生态事件的识别与解析；

3)第二圈中距离图像应满足植株高度、侧部生态特征与灾害等生态事件的识别与解析；

4)第三圈高俯角远距离图像应满足面向对象的地块级生物种群类别等生态特征和生产进度、

生态活动、灾情分布、灾害损失等生态事件的识别与解析；

5)可与有刻度的标杆配合进行植被冠层及其它高度要素的观测。

.3上、下午东、西对称获取的顺光与逆光图像应符合识别凌晨、午间、傍晚不同习性的植物

花期和景观特征的采样标准。

.4主站定位要求如下：

a)东、西方向观测空间≥100m，极地方向观测空间≥150m，赤道方向观测空间≥50m；

b)平原地区应尽量扩大东、西、极地三个方向的图像采样区域；

c)山区或地形破碎地区应按比例降低图像采样区的要求。

.5在主站30m半径以内的照相、摄像采样区内，除自身杆件阴影外，应全天无电线杆、防护

林等非观测对象的阴影干扰生态特征的识别。

.6生态场景的音频背景噪音＜5分贝，特殊情况下可对阈值标准进行调整。

4.1.2观测仪器功能要求

气象仪器的功能要求

主站气象要素观测应符合GB/T33703的要求。

生态场景仪的功能要求

3

DB15/T2912—2023

.1主站固定式生态场景仪应采用面向极地俯角75°方式观测下垫面全景图像；自动变换方位、

俯角式生态场景仪通过云台和变焦可获取不同空间分辨率的连续图像，再应用拼图技术生成下垫面全

景图像。

.2应与子站配合，借助早、中、晚顺光方向的子站标杆观测植被冠层高度或雪深、水深等要

素。

.3观测鸟鸣、蛙叫、出苗、开花等物候信息的生态场景仪的日界设定应与日照、辐射类气象

要素一致。

.4图像采集时间应以时区时中午12时为对称点，中午1次，上、下午不少于2次，即全天至

少观测5次以上。但以下情况应加密或取消观测：

a)大风、雷暴、冰雹、洪涝、沙尘暴等灾害发生时应加密观测并制订相应标准；

b)耕种、除草、治虫、收割等农事活动时应加密观测并制订相应标准；

c)偶发事件出现时应加密观测并制订相应标准。

.5北方冬季无植被区域和无生物活动区域可减少或停止观测并制订相应标准。

.6音频传感器功耗较低，应全天候连续监听，但仅压缩保存和传输＞噪音的带时间信息的音

频信息。

地块级子站观测场景与仪器功能

4.2.1子站观测场景要求

微气象观测要求

.1观测植被层内的温度和湿度梯度等要素应不少于每小时一次。

.2近地层裸温观测应与最下层防辐射罩内温度传感器同高。

.3观测水稻等水生植被的水温应距离地面5cm。

.4不同植被层高度的地块级生态气象观测子站有4种标准型号可选(见表1)。

表1子站防辐射罩内的温、湿度气象要素梯度分层与高度配置

生态层垂直分型贴地层(避免水淹)第二层第三层第四层要求

高大型≥300cm5cm～30cm60cm150cm300cm计算子站气象要素梯度时，用指定

高杆型≤300cm5cm～30cm60cm150cm—的关联主站同步观测的大气层同一

矮杆型≤150cm5cm～30cm60cm——气象要素或模型计算的子站上方的

低矮型≤60cm5cm～30cm———大气层同一气象要素

设计说明要求有高度调节装置各类生态型兼容统一固定高度反映冠层内微气象环境与垂直梯度

注：特殊用途的梯度要素可根据研究与应用需要设计观测层数和高度。

微生态观测要求

.1应选择长势代表性中等略偏好的地块观测生物学产量或经济产量、病虫害、灾害等要素。

.2仪器应安装在植被封行后空气对流很弱、空气温度和湿度差异很大、微气象环境对病虫害、

灾害和生物产量、品质等影响很大的生态场景区。

.3子站应根据不同的生态类型与种植方式、长势差异等分别布设。

.4以下情况可加密或取消观测：

a)大风、雷暴、冰雹、洪涝等灾害发生时应加密观测并制订相应标准；

b)耕种、除草、治虫、收割、打草、砍伐等生态活动时应加密观测并制订相应标准；

4

DB15/T2912—2023

c)偶发事件出现时应加密观测并制订相应标准；

d)冬季无植被区域和无生物活动区域可减少或停止观测并制订相应标准。

.5子站的细化观测标准应与主站的细化标准配套。

4.2.2观测仪器功能要求

微气象仪功能要求

.1可以根据应用精度选配温度、湿度等传感器。

.2可以根据应用需求选配CO2仪等其他传感器。

.3应具有节电、节通讯费模式下不连续采样的预设功能。

.4应具有高频次连续观测数据打包发送功能。

微生态场景仪功能要求

.1要求具备地块级生态特征与生态事件观测能力，具体要求如下：

a)应具备观测代表性植株的出苗、开花、结果、成熟等微观发育特征的能力；

b)应具备观测株型大小、花絮多少、果实形状、成熟程度等微观形态特征的能力；

c)应具备观测植株叶色、花色、果色等微观色彩变化特征的能力；

d)应具备观测代表性植株的病虫害发生、发展事件的进展程度的能力；

e)应具备观测旱、涝、冻害、冰雹等各类灾害事件的微观场景的能力；

f)应具备观测农事等生态活动对生物种群的微观影响的能力；

g)应具备观测区域级生态群落中野生动物、病虫害等对代表性植被种群的微观影响的能力；

h)应具备观测特殊生态场景的音频信息的能力。

.2要求高度重视光源和太阳高度角对可见光图像采样的影响，具体要求如下：

a)照相、摄像传感器应不受任何光源或反光物体的影响；

b)可见光图像采样时间应以时区时中午12时为对称点，中午1次，上、下午不少于2次、即全

天至少观测5次以上；

c)应优选可以满足应用需求的微小型、低功耗传感器。

.3应采用水平方式观测，不配云台，降低功耗、减少故障和镜头污染。

.4宜选用广角照相或摄像传感器兼顾观测叶片背面病虫害和地表微小生物特征等。

.5可与标杆配合观测雪深、水深、苗期植被冠层高度等信息。

.6观测时次应与主站相同或少于主站，具体取决于电能供应和通讯、内存卡存储能力。

.7带有音频采样功能的仪器，背景噪音＜5分贝，特殊情况下可对阈值标准进行调整。

.8音频设备应没有固定噪音源影响。

.9音频仅压缩保存和传输大于噪音的带时间标识的信息。

.10微生态场景仪的日界设定与主站相同。

4.2.3数据存储与通信能力要求

地块级子站观测仪器应具备以下数据存储与通信能力：

a)具有自动适应3G、4G、5G的通信能力；

b)具有信息发送遗漏的补发能力；

c)具有记录3个月以上数据的存储空间。

5生态气象站的系统配置、选型与验收

5

DB15/T2912—2023

仪器配置与功能

仪器配置与功能应符合表2的要求。

表2陆地生态气象观测站系统配置、功能与要求

结构组件传感器观测要素配置要求

温度传感器气温

防辐射罩湿度传感器空气相对湿度

标配

气压传感器大气压

（可一体化集1．测量精度符合气象观测标

风速

风向风速仪成）准；

风向2．仪器安装杆件净高6m

气象要素观测

雨量传感器雨量（冠层高于4.5m的森林等场

仪器

区域温度传感器大气层裸温景改配铁塔）；

级生态标配

红外温度传感器冠层叶温或地表温度3．具有协同子站同步观测能

气象观力。

测主站光合有效辐射传感器光合有效辐射

总辐射传感器总辐射选配

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

植被指数仪植被指数

选配仪器光谱仪光谱值选配传感器安装在顶部横杆上

微波或激光仪等测量植被冠层高度等

温度传感器植被层内部温度

防辐射罩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

近地层空气裸温标配与安装高度贴地层同高

地块温度传感器

微气象要素观水生植物浅层水温选配近地面高度5cm

级生态

测仪器三维超声风三维风矢量2m

气象观风沙气象观测

沙尘浓度仪沙尘浓度2m

测子站标配

颗粒物撞击仪2层颗粒物撞击数5cm、10cm

CO2仪等大气成份选配根据应用场景决定

微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

土壤温湿度观地温传感器地温

符合GB/T20524要求

测仪器湿度传感器土壤湿度

水土河流、湖泊、水库水位

水位传感器符合SL58要求

环境观地下水位选配

测辅站水土物理、化

学观测仪器酸碱度仪等水体、土壤酸碱度等