DB15T+2914-2023陆地生态气象应用数据格式.pdf
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1、 ICS 07.060 CCS A 47 15 内蒙古自治区地方标准 DB15/T 29142023 陆地生态气象应用数据格式 Data format of terrestrial ecological meteorological application 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 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 陆地生态气象数据存储结构.2 5 陆地生态气象数据编码.6 6 观测数据的时间格式、时制和日界.9 7 观测站名称的编码命名规则.9 附录 A(规范性)陆地生态气象数据格
2、式表.10 附录 B(规范性)陆地生态气象数据编码表.52 附录 C(规范性)过程记录和波动记录的说明.69 参考文献.70 前言 本文件按照GB/T 1.12020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/TC 23)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、国家气象信息中心、北京思湃德信息技术有限公司、中国气象科学研究院、浙江大学、南京信息工程大学、中国农业科学院、中国农业大学、
3、中国气象局气象探测中心、河南省气象局、中国气象局乌鲁木齐沙漠气象科学研究所、新疆维吾尔自治区农业气象台、广西壮族自治区气象减灾研究所、内蒙古自治区生态与农业气象中心、江苏省气象灾害防御技术中心、云南省气候中心、山南市气象局。本文件主要起草人:乌兰巴特尔、金红伟、侯英雨、师春香、鲜超、毛飞、黄敬峰、王连喜、孙忠富、赵国强、何清、黄彬香、胡树贞、李新建、庄立伟、冯民学、唐红艳、马瑞升、孙涵、花卫东、方晓红、余卫东、陈鹏斐、苗百岭、朱海军、周成龙、朱静、李嘉洁、云文丽、余凌翔、扎多、李斌、杜方洲。陆地生态气象应用数据格式 1 范围 本文件规定了陆地生态气象(不含湿地和人工设施)数据层次级别与标识,数
4、据编码、时制和日界以及观测站命名规则。本文件适用于气象、农业、林业、草牧业、环保、旅游等行业及社会机构开展陆地生态气象社会化观测应用数据的本地存储、应用和交换。2 规范性引用文件 本文件没有规范性引用文件。3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。陆地生态系统 terrestrial ecosystem 地球陆地表面由陆生生物与其所处环境相互作用构成的统一体。注:按生境特点和植物群落类型可分为森林生态系统、草原生态系统、荒漠生态系统、湿地生态系统以及农田、城市等人工生态系统。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
5、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 区域呈现的景象(视觉效果)。生态特征 ecological characteristic 生态系统特有的结构、形态、尺度、重量、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、叶面积系数等,重量包括鲜重、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 ecological even
6、t 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 ecological scene information 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。裸温 bare temperature 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
7、温之差反应区域级热害、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应地块级的冻害、寒害、冷害等低温型灾害的强度。天象 astronomical phenomena 各种天文及部分大气景象。4 陆地生态气象数据存储结构 数据层次 陆地生态气象数据按层次级别分为区域级、地块级和水土环境级3类:区域级数据包含以下声像信息、生态和气象数据:生态群落层次的声像信息;生态特征和生态事件;24小时秒级或分钟级实时滚动数据和小时、日、旬、月的气象要素统计数据。地块级数据包含以下声像信息、生态和气象数据:生物种群层次的声像信息;生态特征和生态事件;24小时秒级或分钟级实时滚动数据和小时、日、旬
8、、月的植被层内的梯度气象要素统计数 据。水土环境级数据包含以下实时记录的水土环境物理、化学要素数据:物理要素:地表水和地下水的水位、土壤温度、湿度等;化学要素:酸碱度、氮、磷、钾、水溶物、营养物、污染物等物质成分;固体、液体、气体等不同相态污染物的声像等观测、解析信息;日、旬、月的应用统计数据。数据存储 4.2.1 组成和结构 陆地生态气象数据的存储结构分为参数和数据存储表两大类,以表的形式规定:参数类:存储表命名为“T_TEMO_lvl_PAR”;数据类:存储表命名为“T_TEMO_lvl_ppp_ddd”。表名中大写字母为固定指示码,小写字母为替换标识符,字符的含义如下:T 生态气象数据指
9、示码;TEMO 陆地生态气象数据指示码;PAR 参数指示码;lvl 陆地生态气象数据层次级别分类标识符,定义见表1;ppp 陆地生态气象数据要素类别标识符,定义见表2;ddd 数据统计时段标识符,定义见表 3。表1 陆地生态气象数据层次级别标识符 层次级别分类 标识符 lvl 区域级数据 REG 地块级数据 PL0 水土环境级数据 ENV 表2 陆地生态气象数据类别标识符 数据类别 标识符 ppp 说明 区域级多媒体生态场景数据 ESI 图像、视频、音频等生态场景信息的存储路径 区域级生态特征数据 SEC 主体种群1分布与比例等、主体种群2分布与比例等 区域级生态气象灾害与天象、物候及异常生态
10、事件 NEE 时间、类别与影响程度,如冰雪、冻害、霜冻、洪涝、渍害、旱灾、风灾、扬尘、沙尘暴、病虫害、雪淞、决堤、溃坝、火灾、地质灾害等各类灾害及佛光、彩虹、雷声、四声杜鹃等天象、物候信息 区域级生态活动与工程事件 MEE 整地、播种、移栽、灌溉、施肥、除草、病虫害防治、采收、放牧、打草、开河、开沟、挖塘、筑坝、修路、填埋、砍伐、烧荒、参观、庆典等 区域级大气数据 SMD 气温、湿度、降水量、风向、风速、气压、红外温度、大气裸温、水汽压、露点温度、能见度、下垫面表层温度、下垫面红外温度、冻土深度、负氧离子含量等 区域级辐射数据 GRD 总辐射、净辐射、散射辐射、反射辐射、光合有效辐射、紫外线、
11、UVA、UVB、大气长波辐射、地球长波辐射、日照等 地块级多媒体生态场景数据 ESI 图像、视频、音频等生态场景信息的存储路径 地块级生态特征数据 SEC 品种、发育期、高度、密度、大小、覆盖度、植被指数、叶面积指数、鲜重、干重、蓄积量、叶色、花色、果色、株型、果形、品级等 地块级生态气象灾害与天象、物候及异常生态事件 NEE 时间、类别与程度,如冰雪、冻害、霜冻、洪涝、渍害、旱灾和病害、虫害、动物侵害等 地块级生态活动事件 MEE 整地、播种、移栽、灌溉、施肥、除草、病虫害防治、采收、放牧、打草、砍伐等 地块级作物层梯度数据 MMD 生物种群内部的近地层裸温、水田作物浅层水温、CO2 浓度,
12、各规定高度的空气温度、相对湿度、水汽压、露点温度等 地块级风、沙梯度数据 WMD 多层风向、风速或三维风速、颗粒物撞击数、沙尘浓度等 环境级土壤温湿要素、空气质量等数据 WSE 多层地温、多层土壤湿度或水分、地表水位、地下水位、酸碱度、大气成分等等环境 表3 数据统计时段标识符 数据统计分类 标识符 ddd 24小时滚动(秒级或分钟级)实时数据 RTD 小时数据 HOR 日数据 DAY 旬数据 TEN 月数据 MON 4.2.2 区域级数据存储格式 4.2.2.1 区域级观测站基本参数格式 区域级观测站基本参数的名称、字段名与数据类型见附录A中表A.1。4.2.2.2 区域级多媒体生态场景数据
13、存储路径格式 区域级多媒体生态场景基础数据存储路径的名称、字段名与数据类型见附录A中表A.2。4.2.2.3 区域级生态特征与生态事件数据格式 区域级生态特征与生态事件的名称、字段名与数据类型见附录A中表A.3至表A.5。4.2.2.4 区域级大气要素和辐射要素秒级或分钟级 24 小时滚动数据格式 区域级大气要素和辐射要素秒级或分钟级24小时滚动数据的名称、字段名与数据类型见附录A中表A.6至表A.7。4.2.2.5 区域级大气要素和辐射要素小时、日、旬、月数据格式 区域级大气要素和辐射要素小时、日、旬、月统计数据的名称、字段名与数据类型参照GB/T 33695-2017中的原则进行规定,具体
14、要求见附录A中表A.8至表A.15。4.2.3 地块级数据存储格式 4.2.3.1 地块级观测站参数格式 地块级观测站参数的名称、字段名与数据类型见附录A中表A.16。4.2.3.2 地块级多媒体生态场景数据存储路径格式 地块级多媒体生态场景数据存储路径的名称、字段名与数据类型见附录A中表A.17。4.2.3.3 地块级生态特征与生态事件数据格式 地块级生态特征与生态事件数据的名称、字段名与数据类型见附录A中表A.18至表A.20。4.2.3.4 地块级作物与风沙气象梯度要素秒级或分钟级 24 小时滚动数据格式 地块级作物与风沙气象梯度要素秒级或分钟级24小时滚动数据的名称、字段名与数据类型见
15、附录A中表A.21至表A.22。4.2.3.5 地块级作物与风沙气象梯度要素小时、日、旬、月数据格式 地块级作物与风沙气象梯度要素小时、日、旬、月统计数据的名称、字段名与数据类型见附录A中表A.23至表A.30。4.2.4 水土环境级数据存储格式 4.2.4.1 水土环境级观测站参数格式 水土环境级观测站参数的名称、字段名与数据类型见附录A中表A.31。4.2.4.2 水土环境级要素实时数据格式 水土环境级要素实时数据的名称、字段名与数据类型见附录A中表A.32。4.2.4.3 水土环境级要素日、旬、月数据格式 水土环境级要素日、旬、月统计数据的名称、字段名与数据类型见附录A中表A.33至表A
16、.35。5 陆地生态气象数据编码 陆地生态气象场景类别编码 陆地生态气象场景类别按A0A1A2A2规则进行编码,字符含义如下:A0 陆地生态气象编码;A1 陆地生态气象系统类别编码;A2A2 10、20、90参照陆地生态系统一级分类体系编码。注:1119、2129、9199为留给用户自定义的再分类备用编码。陆地生态气象场景类别编码的具体要求见附录B中表B.1。生物种群名称编码 生物种群名称按B1B2B3B4B4B5规则进行编码,字符含义如下:B1 种群类别编码,见附录B中表B.2;B2 物种属性编码,见附录B中表B.3、表B.4;B3 物种类别编码,见附录B中表B.3、表B.4;B4B4 物种
17、名称编码,见附录B中表B.3、表B.4;B5 熟性、种性编码,见附录B中表B.5;注:附录B中表B.2至表B.4 是基于广义农业气象与未来旅游气象、生态气象服务等需求而提出的一套编码规则。如在树木的叶变色期中,将红叶、黄叶单独列出,有利于旅游气象服务;根据节约化思路,将传统的物候期纳入附录B中表B.6至表B.19的植被发育期和附录B中表B.21的天象、物候、动物的生态活动事件,既取消了专题观测的麻烦,又减少了数据记录的冗余,且可随时拓展物候指示性物种。作物、牧草、林果、蔬菜等植物及微生物主要发育期编码 5.3.1 植物主要发育期的通用编码 植物主要发育期的通用编码按E1E1规则进行编码,见表4
18、。表4 植物主要发育期的通用编码规则 发育 阶段 发育期 编码组段 E1E1 发育 阶段 发育期 编码组段 E1E1 发育 阶段 发育期 编码组段 E1E1 发育 阶段 发育期 编码组段 E1E1 播种或苏醒期 播种 00 移栽、分蘖或分枝期 移栽、定植 20 (根鳞)茎膨大 44 夏果形成 72 芽膨大 01 成活 21 茎叶采收 45 果实着色 74 抽苔 46 绿熟 75 芽伸长 02 分蘖 22 抽蔓 47 裂铃 76 出苗、萌芽 03 分枝 23 孕穗或营养体采收、休伐期 孕穗 50 乳熟 77 芽抽出 04 越冬 24 抽穗 51 可采成熟 78 枯草返青 05 作物返青 25 抽
19、雄 52 工艺成熟 79 出笋 06 起身 26 花序形成 53 二、三茬枝、花和成熟、采收期 成熟 80 笋壳脱落 07 新枝、春梢 27 花苞出现 54 夏果成熟 81 芽开放 08 七叶 28 苔花采收 55 吐絮 83 抽(春)梢 09 拔节或抽稍期 拔节、枞形 30 剪伐 56 叶变色、落叶、休眠期 叶变色 90 展叶期 展叶 10 团棵 31 伐后发芽 57 秋梢生长 91 一真叶 11 卷心 32 伐后开叶 58 秋梢开花 92 二真叶 12 茎伸长、旺长 33 删芽 59 秋果成熟 93 三真叶 13 老枝开花 34 开花、结果期(雄花)开花 60 枝蔓成熟 94 叶芽采摘 1
20、4 老枝果实 形成 35 吐丝、雌花 61 落叶 95 一复叶 15 老枝果实 成熟 36 断蕾 62 停止生长 96 四真叶 16 现蕾或抽苔、抽蔓期(夏枝)现蕾 40 结荚 63 五真叶 17 抽蕾 41 果实膨大 64 七复叶 18(二次)抽梢 42 果实形成、可采期 鼓粒 70 其他 19(叶)花球 形成 43 坐果 71 注1:根据植物普适性的芽、叶、枝、节、蕾、穗、花、果、熟、衰的生长节律分10个段编码,有利于将新增物种的发育期纳入统一编码体系。注2:本编码去掉了体内液体流动、硬核和地下次生根、新梢停止生长等难以自动观测的发育期。注3:对于二次开花植物,第一花期对应60段编码,对于
21、三次开花植物,第二花期对应60段编码。注4:根据表4分解的附录B中表B.6至表B.19可用于双向快速检索发育期编码与对应物种,其优点:a)有利于检索相近物种;b)有利于后续添加新物种及发育期编码时不需要改变表结构。注5:根据植物的共性发育节律,对于需要观测但尚未列入附录B中B.2、B.3各表的其他物种与发育期,可在附B.2的对应列表中增加对应物种编码,同时在附录B中B.3各表中选择相近物种记录类似发育期编码。示例:如水稻扬花、玉米雄花与一般物种的开花期类似,统一编码“60”;苎麻的“枞形期”相当于一般作物“拔节期”,统一编码“30”,“快速生长期(旺长期)”与一般作物的“茎伸长”相似,统一编码
22、“33”,保证了植物发育期编码体系的完整性。注6:本文件附录B所列发育期基本涵盖了常规观测的自然物候要素,具体的物候年度报表属于后续统计内容,且可根据需要增减指示性现象与物种,故未单独列出。5.3.2 作物、牧草、林果、蔬菜等植物主要发育期编码 依据表4的主要发育期通用编码E1E1规则进行编码,作物、蔬菜、林果、牧草等植物主要发育期编码见附录B中表B.6至表B.19。5.3.3 微生物发育期编码 依据表4的主要发育期通用编码E1E1规则进行编码,微生物发育期编码见附录B中表B.20。5.3.4 发育期进程统一编码 发育期进程按E2的规则进行统一编码,见表5。表5 发育期进程编码 发育期进程 发
23、育期进程编码 E2 无过渡 0 始期 1 普遍期 2 末期 3 主要生态气象灾害与天象、物候、异常生态事件名称编码 5.4.1 主要生态气象灾害与天象、物候、异常生态事件名称的 V0V1V2V2编码 字符含义如下:V0V1 灾害与天象、物候、异常生态事件类别编码;V2V2 灾害与天象、物候、异常生态事件的具体名称编码。5.4.2 V0、V1的再分类编码 V0分为10个段,编码如下:a)0 天象,V1的 19 用于扩展旅游等其他行业的类别编码;b)1 气象、水肥、农药、污染类灾害,V1已给出 07 类别编码;a)2 病菌、病毒,V1已给出 03 类别编码;b)3 害虫,V1已给出 07 类别编码
24、;c)4 益虫,V1已给出 02 类别编码;d)5 野生动物事件,V1的 19 用于扩展生态气象应用服务所要关注的动物类别编码;e)6 牧业活动、生态农业,V1的 14 和 69 用于扩展牧业、生态农业活动的类别编码;f)7 物候事件,V1的 19 用于扩展生态与气候敏感事件的类别编码;g)8 天灾等异常生态事件,V1的 19 用于扩展野生、散放动物等异常生态事件的类别编码;h)9 备用。注:异常生态事件仅限天灾和野生、散放动物等。生态气象灾害与天象、物候、异常生态事件名称编码见表B.21。各类生态事件的影响等级编码和物候指示码 各类生态事件的影响等级编码和物候指示码见附录B中表B.22。主要
25、生态活动或工程事件名称编码 主要生态活动或工程事件名称编码见附录B中表B.23。叶质等级编码 叶质等级编码见附录B中表B.24。叶色、花色、果色等色彩分类编码 叶色、花色、果色等色彩分类编码见附录B中表B.25。生长状况与果实形状、品级、质量及生态活动或工程事件等级编码 生长状况与果实形状、品级、质量及生态活动或工程事件等级编码见附录B中表B.26。6 观测数据的时间格式、时制和日界 附录中所有数据类型为 Date 的时间格式均为 YYYY-MM-DD HH:MM:SS。其中分钟数据中的 SS 固定为 00;小时数据中的 MM:SS 固定为 00:00;日数据中的 HH:MM:SS 固定为 0
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