DB21∕T 2615-2016 日光温室小气候监测站建设规范.pdf

ICS 07.060 A 47 DB21 辽宁省地方标准 DB21/T 26152016 日光温室小气候监测站建设规范 Specifications for Construction of Solar Greenhouse Microclimate Observation 2016 - 04 - 25 发布 2016 - 06 - 25 实施辽宁省质量技术监督局 发 布 DB21/T 26152016 I 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 观测基本原则 . 2 5 建站地段选址要求 . 2 6 观测项目 . 3 7 观测仪器要求 . 3 8 观测频次与信息记录 . 4 附录 A（资料性附录） 小气候观测站安装点示意图. 6 附录 B（规范性附录） 观测地段基础信息. 7 附录 C（规范性附录） 观测温室生产信息. 8 附录 D（规范性附录） 农业气象观测站上传数据文件内容与格式 . 9 参考文献 . 10 DB21/T 26152016 II 前 言 本标准依据GB/T1.1-2009给出的规则起草。 本标准由辽宁省气象局提出并归口。 本部分的附录A为资料性附录，附录B、C、D为规范性附录。 本标准起草单位：辽宁省气象科学研究所。 本标准主要起草人：陈鹏狮、王贺然、李晶、刘东明、张晓月。 DB21/T 26152016 1 日光温室小气候监测站建设规范 1 范围 本标准规定了日光温室小气候监测站的场地选择和仪器安装要求， 以及日光温室内小气候观测的基本原则、观测项目和观测信息记录等。 本标准适用于辽宁地区日光温室的小气候监测站建设和开展小气候观测。 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/T 452007地面气象观测规范 第1部分：总则 QX/T 2612015设施农业小气候观测规范 日光温室和塑料大棚 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本标准。 3.1 日光温室 solar greenhouse 日光温室是采用设施，充分利用气候资源，尤其是太阳能，通过对设施内部小气候环境的控制，实现作物，尤其是经济作物的反季节种植，在我国北方冬、春和秋季，尤其是寒冷季节广泛应用。以下若不特别指明，日光温室简称温室。日光温室的围护结构包括墙体、草苫、后坡和前坡。 3.2 日光温室小气候 solar greenhouse microclimate 由日光温室结构及其内部空气、 土壤与作物群体间的物理过程和生物过程相互作用， 形成的不同于日光温室外的环境条件，一般用气温、空气相对湿度、地温、辐射和二氧化碳等要素表征。 3.3 障碍物 obstruction 日光温室周围的建筑物、树木、山体等遮挡物。 3.4 日照时数 sunshine duration DB21/T 26152016 2 太阳在一地实际照射地面的时数 （地面观测地点受到太阳直接辐射辐照度等于和大于120W/m2的累计时间），也称实照时数。日光温室小气候观测在设施内部进行，自然光线不足的时候，通常会采用人工光源，所以设施内部的日照时数等同于光照时数。 3.5 太阳总辐射 global solar radiation 水平面上，天空2立体角内所接收到的太阳直接辐射和散射辐射之和。日光温室小气候观测在设施内部进行，自然光线不足的时候，通常会采用人工光源，所以设施内部测量的太阳总辐射，实为自然光源和人工光源的总辐射。 4 观测基本原则 平行观测：观测气象要素的同时，应观测记录日光温室的生产管理记录、作物生长发育状况、病虫害情况、气象灾害情况、日光温室结构参数等。气象要素观测以自动观测为主，人工观测为辅。 对比观测：在不同地点、地段或高度、深度观测相同气象要素，观测要素和观测时间与地面气象观测基本同步，以记录、 鉴定、 研究小气候效应。一般可选择在不同结构参数的日光温室、不同种植作物、不同观测点位、不同布设高度等开展对比观测。 5 建站地段选址要求 5.1 观测温室选择 5.1.1 用于观测小气候的日光温室应选择结构参数、种植作物、生产季节在当地具有代表性的温室，东西长度大于 60m，南北跨度 6m10m，结构坚固耐用。 5.1.2 日光温室南部不应有高大的遮蔽，与障碍物的距离至少是障碍物高度的 5 倍，保证采光正常；如果观测温室在温室群中，应尽可能地选择处于上风向和遮阳较少的温室。 5.1.3 温室所在地附近不得有使观测传感器观测值发生异常变化的电磁干扰源和强反光物体。 5.1.4 温室内外部基础条件能够满足观测设备（仪器）所需的电力、网络、能源等需求，便于检测和维护。 5.2 建站位置选择 观测设备安放场地平整， 观测仪器最高点与上方温室结构间的垂直距离高于自动气象站支撑结构和仪器架设的高度（株高以上 1.0m） ，保证设施结构和仪器上方环境条件对观测数据的获取不造成影响，观测仪器与植株的距离能够保证植株生长不影响测量数据的准确性， 小气候观测站安装示意图参见附录A。 5.2.1 单个观测点应选择位于温室设施结构四周围护结构的中央位置，即温室内东西长轴的中心点、作物种植区自南向北宽度的 2/3 处。多个观测点的位置可根据观测目的增加。 5.2.2 观测仪器的传感器排列在作物的一个行间，如果传感器较多且作物行距较小，可以跨行排列。 DB21/T 26152016 3 5.2.3 观测仪器的架设高度应低于温室结构的中心高度，且以植被生长不影响仪器运行、保证数据准确为宜。 6 观测项目 一般根据观测目的选择观测项目， 日光温室小气候的常规观测项目包括温室内的气温、 空气相对湿度、太阳总辐射、光合有效辐射、二氧化碳浓度等； 可增加的观测项目包括温室内日照时数、土壤温度、土壤湿度和温室外的风速、风向、冻土深度等。 7 观测仪器要求 仪器间安装的相对位置、技术参数参考地面气象观测规范。 7.1 传感器技术性能 包括温度传感器、 湿度传感器、 二氧化碳浓度传感器、辐射表、土壤温度传感器、 土壤湿度传感器、风速风向仪、日照计等，传感器的技术参数应符合表1的要求。 表1 传感器的技术性能要求 观测要素 测量范围 分辨率 准确度 平均时间 气温 -40+125 0.1 0.2 1min 空气相对湿度 0%100% 1% 4%(80%) 8%(80%) 1min 总辐射 02000W/m2 1W/m2 5% 1min 光合有效辐射 02000mol/(sm2) 1mol/(sm2) 5% 1min 常规观测项目 二氧化碳浓度 02000ppm 1ppm 5ppm 1min 土壤温度 -50+80 0.1 0.5 0.3（基准气候观测） 10min 土壤湿度 0%100% 0.1% 2.5% 10min 日照时数 0h24h 60s 0.1h 风速 0m/s60m/s 0.1m/s (0.5+0.03V)m/s （平均时间1min） (0.3+0.03V)m/s （平均时间2min） 可增加观测项目 风向 0360 3 5 1min 3s 1min 2min 10min 累计 7.2 传感器的安装要求 7.2.1 传感器的安装原则 a) 传感器排列的方向主要取决于田间作物的行向， 以避免干扰和方便观测为原则。 在满足观测要求的前提下，应尽量减少对农事活动的影响。 b) 高的传感器设备应安置在北面，低的传感器设备安置在南面。 c) 温度和湿度传感器要避免太阳直接辐射。 d) 辐射和光照类仪器必须水平放置并避免遮蔽。 DB21/T 26152016 4 7.2.2 气温传感器和湿度传感器的安装高度 单测点的安装高度150cm，多测点通常在垂直方向上设置35个观测高度。 a) 植株尚小时，测量高度与裸地相同，设置 20cm、50cm 和 150cm，3 个高度。 b) 作物生长盛期， 设置 20cm、 150cm 和作物顶层， 3 个高度。 20cm 高度大致代表株间小气候， 150cm高度可与常规地面观测的百叶箱空气温、 湿度资料进行对比， 作物顶层处代表作物层上界的小气候。 7.2.3 辐射表（传感器）和照度计（传感器）的安装高度 单测点的安装高度200cm，多测点通常在垂直方向上设置3个观测高度。 测量近地面、2/3株高和株顶以上（代表株外自然光照），3个高度。 7.2.4 二氧化碳浓度传感器的安装高度 一般日光温室布设一个测点，安装高度150cm。 多点观测可根据作物生长高度确定。要求植被内至少有3个高度，150cm高度、株高处和株高以上1.0m1.5m处各有一个传感器。 7.2.5 地温传感器的安装深度 可以在日光温室布设地温传感器，一般为地下5cm、10cm、20cm、40cm，共4层。 7.2.6 土壤湿度传感器的安装深度 可以在日光温室布设土壤湿度传感器，一般为地下10cm、20cm、30cm、40cm、50cm、60cm、80cm、100cm，共8层。 7.2.7 风向风速仪的安装高度 可以在日光温室外架设风向风速仪，单测点的安装高度10m12m。 8 观测频次与信息记录 8.1 观测频次及观测日界 8.1.1 总辐射和光合有效辐射观测采用地方平均太阳时，其余观测项目均采用北京时。 8.1.2 总辐射和光合有效辐射观测以地方平均太阳时 24 时为日界，其余观测项目均以北京时 20 时为日界。 8.1.3 当生产管理措施可能对温室内部气象环境产生影响时，需要进行人工观测，且应在当日记录完成。 8.2 观测地段基础信息记录 基础信息记录主要包括用于观测的日光温室的长度、跨度、高度、朝向、覆盖材料及墙体材料等。记录项目、格式和单位参见附录B。 8.3 温室生产信息记录 DB21/T 26152016 5 温室生产信息主要包括用于观测的日光温室内栽植作物、育苗移栽等发育时间、逐日揭帘时间、盖帘时间、通风时间、灌溉时间、喷药时间、采收时间等。记录项目、格式和单位参见附录C。 8.4 温室作物生长信息记录 温室内作物观测参考农业气象观测规范（下卷）果树、蔬菜和养殖渔业分册。 8.5 观测资料的审查与处理 8.5.1 详细记录仪器特征、温室气象信息、环境特点、观测人员和审核人员等，对于有变动的信息立刻记录。 8.5.2 制作观测资料勘误表。记载有误资料的漏测情况，包括资料记录时间、缺测时次、处理方式、处理后数据和观测方法或仪器变动情况。 8.6 气象要素的记录格式 气象要素记录格式参考农业气象观测站上传数据文件内容与传输规范（试行），见附录D。 DB21/T 26152016 6 A A 附 录 A （资料性附录） 小气候观测站安装点示意图 DB21/T 26152016 7 B B 附 录 B （规范性附录） 观测地段基础信息 温室编号 温室地点 市 县/区 乡/镇 村/屯 作物 地理信息 记录日期 年 月 日 记录人员 信息类别 参数记录 信息类别 参数记录 东西长度/m 后墙厚度/m 南北跨度/m 山墙材料 前跨/m 山墙厚度/m 后跨/m 棚膜厚度/mm 脊高/m 棚膜透光率/% 采光面参考角/ 棚膜使用年限 后屋面坡角/ 覆帘材料 后墙材料 保温材料 DB21/T 26152016 8 C C 附 录 C （规范性附录） 观测温室生产信息 温室编号 温室地点 市 县/区 乡/镇 村/屯 作物 地理信息 记录日期 年 月 日 记录人员 日期 yyyy-mm-dd 揭帘时间 hh:mm 盖帘时间 hh:mm 通风开始时间 hh:mm 通风结束时间 hh:mm 灌溉情况 喷药情况 DB21/T 26152016 9 D D 附 录 D （规范性附录） 农业气象观测站上传数据文件内容与格式 农业气象观测数据上传文件 单站农业气象观测数据上传文件命名规则 作物要素数据文件 Z_AGME_I_IIiii_YYYYMMDDhhmmss_O_CROP.txt 土壤水分要素数据文件 Z_AGME_I_IIiii_YYYYMMDDhhmmss_O_SOIL.txt 自然物候要素数据文件 Z_AGME_I_IIiii_YYYYMMDDhhmmss_O_PHENO.txt 畜牧要素数据文件 Z_AGME_I_IIiii_YYYYMMDDhhmmss_O_GRASS.txt 灾害要素数据文件 Z_AGME_I_IIiii_YYYYMMDDhhmmss_O_DISA.txt 基本气象要素数据文件 Z_AGME_I_IIiii_YYYYMMDDhhmmss_O_METE.txt 单站上传文件（Z_AGME_I_IIiii_YYYYMMDDhhmmss_O_PPPP-CCx.txt）有关参数说明如下： Z：固定代码，表示文件为国内交换的资料。 AGME：农业气象观测数据指示码； I：固定代码，指示其后字段代码为测站区站号； IIiii：测站区站号。 C：固定代码，指示其后字段编码为编报台字母代号。 CCCC：编报台字母代号，详见表 2-4 所示。 YYYYMMddhhmmss：文件生成时间“年月日时分秒”（UTC，国际时） 。其中，YYYY 为年，4 位；MM 为月，2 位；DD 为日，2 位；hh 为小时，2 位；mm 为分钟，2 位；ss 为秒，2 位。在年月日时分秒中，若位数不足时，高位补“0”。 例如：2007 年 3 月 3 日 19 时整，编为 20070303190000。 O：气象观测数据指示码。 PPPP：农业气象观测数据字母代号，详见表 2-3 所示。 CCx：资料更正标识，可选标志，仅在单站资料文件名中使用。对于某测站（由 IIiii 指示）已发观测资料进行更正时，文件名中必须包含资料更正标识字段。CCx 中：CC 为固定代码；x 取值为 AX，X=A 时，表示对该站某次观测的第一次更正，X=B 时，表示对该站某次观测的第二次更正，依次类推，直至 x=X。 txt：固定代码，表示文件为文本文件。 PPPP与CCx字段间的分隔符为减号“-”；其它字段间的分隔符为下划线“_”。 DB21/T 26152016 10 参 考 文 献 1 中国气象局.地面气象观测规范M.北京:气象出版社,2003 2 中国气象局.农业气象观测规范M.北京:气象出版社,1993 3 中国气象局.农业气象观测站上传数据文件内容与传输规范（试行）M.2009 4 中国气象局.农业气象自动观测技术要求（试行）M.2012 5 世界气象组织.气象仪器和观测方法指南（第六版） 6 辽宁省气象局.辽宁省气象局自动土壤水分观测站建设实施方案.2010 _