DB1501_T 0031-2022《农业小气候观测数据格式规范》.pdf

ICS 07.060CCS A 471501呼和浩特市地方标准DB1501/T 00312022农业小气候观测数据格式规范Standard format of agricultural microclimate observation data2022-08-22 发布2022-09-22 实施呼和浩特市市场监督管理局发 布DB1501/T 00312022I目次前言.II1 范围.12 规范性引用文件.13 术语和定义.14 农业小气候观测要素变量编码.15 数据帧格式.36 通信命令格式.3附录 A（规范性）观测要素变量分类编码.4参考文献.16DB1501/T 00312022II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。本文件由呼和浩特市气象局提出并归口。本文件起草单位：呼和浩特市气象局。本文件主要起草人：马召伟、金师、王志楠、李桢、苏利军、宿雅芳、刘瑾宇、马丛、于洋、张回园、李旭微。DB1501/T 003120221农业小气候观测数据格式规范1范围本文件规定了农业小气候自动观测站的观测要素变量编码、数据帧格式、通信命令格式。本文件适用于农业小气候自动观测站。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/T 33695地面气象要素编码与数据格式QX/T 381.1农业气象术语 第1部分:农业气象基础3术语和定义GB/T 33695-2017、QX/T 381.1-2017界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1农业小气候agricultural microclimate与农业生产对象、农业设施与农业技术措施相关的有限空间内所形成的各类小气候的统称。来源：QX/T 381.1-2017，4.23.2农业小气候自动观测站automatic observation station for agricultural microclimate用于农田、设施农业（日光温室、塑料大棚）、林果（乔木、灌木）的气候环境及土壤环境观测的专业气象自动观测站。3.3乘数因子scale factor使观测要素变量值为整数输出，将原值乘以10的n次幂，定义n为乘数因子，取值为大于或等于0的整数。来源：GB/T 33695-2017，3.23.4数据帧data-frame数据链路层的协议数据单元，一个完整数据帧包括5部分信息段，分别为起始标识、数据包头、数据zhuti2、校验码和结束标识。来源：GB/T 33695-2017，3.34农业小气候观测要素变量编码DB1501/T 0031202224.1概述农业小气候观测要素变量编码包括编码规则和编码表，编码规则包括农业小气候观测要素变量命名规则、观测要素变量值的表述规则和观测要素变量单位等。4.2编码规则编码规则应符合GB/T 33695-2017中4.2的规定。4.3命名规则4.3.1农业小气候观测要素变量名称编码由观测要素、观测码和后缀三部分组成。采用 ASCII 字符中的英文大小写字母、数字和下划线组合表示，区分大小写字母。小写字母表示观测要素变量的特定含义数据。4.3.2观测要素编码用两个大写字母表示，第一个大写字母表示观测大类，第二个大写字母表示观测子类。本文件定义的农业小气候观测大类用大写字母“N”表示。观测子类按观测大类下的各气象要素进行分类，气温、地温、湿度、风向、风速、降水、辐射、土壤水分的观测子类编码符合 GB/T 33695中 4.3.2 的规定，冠层叶温、CO2浓度的观测子类编码按大写字母顺序编码。农业小气候观测要素编码定义见表 1。表表 1 1 农业小气候观测要素编码表农业小气候观测要素编码表编码观测类名称编码观测类名称NA气温NH降水NB地温NJ辐射ND湿度NR土壤水分NE风向NS冠层叶温NF风速NTCO2浓度4.3.3观测码编码用 x、大写字母和数字表示，用于表示观测要素变量类下相关气象要素名称。观测码中 x 代表观测层数信息，x 缺省代表 1 层，大写字母从 A 到 Z 顺序依次编码，在观测要素变量名称较多时，可采用两个大写字母组合。观测码中的整数数字（0）代表高度、深度、时间累计、现象编码序号等信息。在表示高度和深度时，单位为厘米；表示时间累计时，单位为分钟。4.3.4后缀编码用小写字母或下划线加数字表示。小写字母用于表示特定含义的观测要素名称，下划线加数字用于表示多传感器输出的要素名称。观测变量名中出现小写字母分表代表以下含义：a 代表最大值，b 代表最大值出现时间，c 代表最小值，d 代表最小值出现时间，e 代表极大值，f 代表极大值出现时间，g 代表极小值，h 代表极小值出现时间，i 代表平均值，j 代表人工观测值（自动观测设备不出现 j 后缀变量），k 代表变化值。小写字母后缀后可加数字，代表某小时内的统计值（一小时统计时则数字缺省），其中小写字母后缀跟固定的 70 代表日统计值，80 代表月统计值，90 代表年统计值。后缀中没有下划线加数字的代表只有一个传感器或是多个传感器融合输出的结果。当存在多个传感器时，应输出多个传感器数据融合处理后的数据（即输出一组同类要素不带下划线加数字的要素变量）。所有变量名中不出现大小写字母“O”，避免与数字 0 混淆。4.3.5示例：NAxAa70 编码中 NA 为观测要素，N 为观测大类，代表农业小气候观测，A 为观测子类，DB1501/T 003120223代表气温；xA 为观测码，x 代表观测层数，A 代表空气温度；a70 为后缀，a 代表最大值，70 代表日统计值。4.4观测要素变量分类编码农业小气候观测要素变量分类编码按照附录A。4.5设备状态要素变量编码设备状态要素变量编码应符合GB/T 33695中5的规定。5数据帧格式数据帧格式应符合GB/T 33695中6的规定。其中农业小气候自动观测站设备标识位为：YFWS。6通信命令格式通信命令格式应符合GB/T 33695中5的规定。DB1501/T 003120224附录A（规范性）观测要素变量分类编码表A.1表A.10规定了各类观测要素变量编码。表 A.1气温类观测要素变量编码表观测要素变量编码观测要素变量名称单位乘数因子字节长度备注NAxA第 x 层空气温度14保留 1 位小数NAxAa第 x 层空气温度最高温度14保留 1 位小数NAxAa24第 x 层空气温度过去 24 h 最高温度14保留 1 位小数NAxAa70第 x 层空气温度日最高温度14保留 1 位小数NAxAb第 x 层空气温度最高温度时间时分044 位（hhmm）NAxAb70第 x 层空气温度日最高温度时间时分044 位（hhmm）NAxAc第 x 层空气温度最低温度14保留 1 位小数NAxAc24第 x 层空气温度过去 24 h 最低温度14保留 1 位小数NAxAc70第 x 层空气温度日最低温度14保留 1 位小数NAxAd第 x 层空气温度最低温度时间时分044 位（hhmm）NAxAd70第 x 层空气温度日最低温度时间时分044 位（hhmm）NAxAi70第 x 层空气温度日平均气温14保留 1 位小数NAxAk24第 x 层空气温度 24 h 变温14保留 1 位小数DB1501/T 003120225表 A.2地温类观测要素变量编码表观测要素变量编码观测要素变量名称单位乘数因子字节长度备注NBxA第 x 层地温14保留 1 位小数NBxAa第 x 层地温最高温度14保留 1 位小数NBxAa70第 x 层地温日最高温度14保留 1 位小数NBxAb第 x 层地温最高温度出现时间时分044 位（hhmm）NBxAb70第 x 层地温日最高温度出现时间时分044 位（hhmm）NBxAc第 x 层地温最低温度14保留 1 位小数NBxAc70第 x 层地温日最低温度14保留 1 位小数NBxAc12第 x 层地温过去 12 h 最低温度14保留 1 位小数NBxAd第 x 层地温最低温度出现时间时分044 位（hhmm）NBxAd70第 x 层地温日最低温度出现时间时分044 位（hhmm）NBxAh第 x 层地温传感器安装高度m04保留 1 位小数表 A.3湿度类观测要素变量编码表观测要素变量编码观测要素变量名称单位乘数因子字节长度备注NDxA第 x 层的相对湿度%03整数NDxAa第 x 层的最高相对湿度%03整数NDxAb第 x 层的最高相对湿度时间时分044 位（hhmm）NDxAc第 x 层的最低相对湿度%03整数NDxAc70第 x 层的日最低相对湿度%03整数DB1501/T 003120226表 A.3湿度类观测要素变量编码表（续）观测要素变量编码观测要素变量名称单位乘数因子字节长度备注NDxAd第 x 层的最低相对湿度时间时分044 位（hhmm）NDxAd70第 x 层的日最低相对湿度时间时分044 位（hhmm）NDxB第 x 层的露点温度14保留 1 位小数NDxC第 x 层的水汽压hPa14保留 1 位小数NDxCi70第 x 层的日平均水汽压hPa14保留 1 位小数NDxE第 x 层的湿敏电容湿度值%RH03整数NDxFh第 x 层湿度传感器安装高度m04保留 1 位小数表 A.4风向类观测要素变量编码表观测要素变量编码观测要素变量名称单位乘数因子字节长度备注NEA瞬时风向（1s 采样）O03整数NEB一分钟平均风向O03整数NEC二分钟平均风向O03整数NED十分钟平均风向O03整数NEE某时间段内的（如小时、天等）极大风速（瞬时风速）对应风向O03整数NEF分钟内极大风速（瞬时风速）对应风向O03整数DB1501/T 003120227表 A.4风向类观测要素变量编码表（续）观测要素变量编码观测要素变量名称单位乘数因子字节长度备注NEG某时间段内的（如小时、天等）最大风速（十分钟平均分速）对应风向O03整数NEH过去 6 h 极大风速（瞬时风速）对应风向O03整数NEI过去 6 h 极大风速（瞬时风速）对应风向O03整数NEJ日最大风速（十分钟平均风速）对应风向O03整数NEK日极大风速（瞬时风速）对应风向O03整数NEh风向传感器安装高度m04保留 1 位小数表 A.5风速类观测要素变量编码表观测要素变量编码观测要素变量名称单位乘数因子字节长度备注NFxA第 x 层的瞬时风速m/s13保留 1 位小数NFxAa第 x 层的分钟内极大风速m/s13保留 1 位小数NFxAe第 x 层的某时间段内的极大风速m/s13保留 1 位小数NFxAe6第 x 层的过去 6 h 内的极大风速m/s13保留 1 位小数NFxAe12第 x 层的过去 12 h 内的极大风速m/s13保留 1 位小数NFxAe70第 x 层的日极大风速m/s13保留 1 位小数NFxAf第 x 层的某时间段（如小时、天等）内的极大风速时间时分044 位（hhmm）NFxAf70第 x 层的日极大风速时间时分044 位（hhmm）DB1501/T 003120228表 A.5风速类观测要素变量编码表（续）观测要素变量编码观测要素变量名称单位乘数因子字节长度备注NFxAf6第 x 层的过去 6 h 内的极大风速时间时分044 位（hhmm）NFxAf12第 x 层的过去 12 h 内的极大风速时间时分044 位（hhmm）NFxB第 x 层的 1 分钟平均风速m/s13保留 1 位小数NFxC第 x 层的 2 分钟平均风速m/s13保留 1 位小数NFxD第 x 层的 10 分钟平均风速m/s13保留 1 位小数NFxDa第 x 层的某时间段内的最大风速m/s13保留 1 位小数NFxDa70第 x 层的日最大风速m/s13保留 1 位小数NFxDb第 x 层的某时间段（如小时、天等）内的最大风速（10 分钟平均风速）时间时分044 位（hhmm）NFxDb70第 x 层的日最大风速（10 分钟平均风速）时间时分044 位（hhmm）NFxh第 x 层风速传感器安装高度m04保留 1 位小数表 A.6降水类观测要素变量编码表观测要素变量编码观测要素变量名称单位 乘数因子 字节长度备注NHA雨量分钟降水mm13保留 1 位小数NHB雨量小时累计降水mm14保留 1 位小数NHC雨量小时内各分钟降水量mm0120每分钟降水量扩大 10 倍后写入雨量序列中NHH降水传感器安装高度m04保留 1 位小数DB1501/T 003120229表 A.7辐射类观测要素变量编码表观测要素变量编码观测要素变量名称单位乘数因子字节长度备注NJA总辐射辐照度（A 开头代表总辐射表）W/m204整数NJAa总辐射辐照度分钟最大值（分钟 30 个采样值里输出最大采样值）W/m204整数NJAc总辐射辐照度分钟最小值（分钟 30 个采样值里输出最小采样值）W/m204整数NJAe总辐射辐照度小时极大值W/m204整数NJAe70日总辐射辐照度极大值W/m204整数NJAf总辐射辐照度小时极大值时间时分044 位（hhmm）NJAf70日总辐射辐照度极大值时间时分044 位（hhmm）NJAi总辐射辐照度小时平均值W/m204整数NJAA总辐射曝辐量MJ/m224保留 2 位小数NJAA70日总辐射曝辐量MJ/m224保留 2 位小数NJI光合有效辐射辐照度（I 开头代表光合有效辐射表）mol/m2/s04整数NJIa光合有效辐射辐照度分钟最大值mol/m2/s04整数NJIc光合有效辐射辐照度分钟最小值mol/m2/s04整数NJIe光合有效辐射辐照度小时极大辐照度mol/m2/s04整数NJIf光合有效辐射辐照度小时极大辐照度时间时分044 位（hhmm）DB1501/T 0031202210表 A.7辐射类观测要素变量编码表（续）观测要素变量编码观测要素变量名称单位乘数因子字节长度备注NJIi光合有效辐射辐照度小时平均值W/m204整数NJIA光合有效辐射辐射曝辐量MJ/m224保留 2 位小数NJIA70日光合有效辐射曝辐量MJ/m224保留 2 位小数NJT地方时年月日时分012YYYYMMDDhhmmNJAh总辐射传感器安装高度m04保留 1 位小数NJIh光合有效辐射传感器安装高度m04保留 1 位小数表 A.8土壤水分类观测要素变量编码表观测要素变量编码观测要素变量名称单位乘数因子字节长度备注NRA100 cm10 cm 正点瞬时土壤体积含水量%03整数NRA2010 cm20 cm 正点瞬时土壤体积含水量%03整数NRA3020 cm30 cm 正点瞬时土壤体积含水量%03整数NRA4030 cm40 cm 正点瞬时土壤体积含水量%03整数NRA5040 cm50 cm 正点瞬时土壤体积含水量%03整数NRA6050 cm60 cm 正点瞬时土壤体积含水量%03整数NRA10090 cm100 cm 正点瞬时土壤体积含水量%03整数NRA8070 cm80 cm 正点瞬时土壤体积含水量%03整数DB1501/T 0031202211表 A.8土壤水分类观测要素变量编码表（续）观测要素变量编码观测要素变量名称单位乘数因子字节长度备注NRA10090 cm100 cm 正点瞬时土壤体积含水量%03整数NRB100 cm10 cm 小时平均土壤体积含水量%03整数NRB2010 cm20 cm 小时平均土壤体积含水量%03整数NRB3020 cm30 cm 小时平均土壤体积含水量%03整数NRB4030 cm40 cm 小时平均土壤体积含水量%03整数NRB5040 cm50 cm 小时平均土壤体积含水量%03整数NRB6050 cm60 cm 小时平均土壤体积含水量%03整数NRB8070 cm80 cm 小时平均土壤体积含水量%03整数NRB10090 cm100 cm 小时平均土壤体积含水量%03整数NRC100 cm10 cm 正点瞬时土壤相对湿度%14保留 1 位小数NRC2010 cm20 cm 正点瞬时土壤相对湿度%14保留 1 位小数NRC3020 cm30 cm 正点瞬时土壤相对湿度%14保留 1 位小数NRC4030 cm40 cm 正点瞬时土壤相对湿度%14保留 1 位小数NRC5040 cm50 cm 正点瞬时土壤相对湿度%14保留 1 位小数NRC6050 cm60 cm 正点瞬时土壤相对湿度%14保留 1 位小数NRC8070 cm80 cm 正点瞬时土壤相对湿度%14保留 1 位小数NRC10090 cm100 cm 正点瞬时土壤相对湿度%14保留 1 位小数DB1501/T 0031202212表 A.8土壤水分类观测要素变量编码表（续）观测要素变量编码观测要素变量名称单位乘数因子字节长度备注NRD100 cm10 cm 小时平均土壤相对湿度%14保留 1 位小数NRD2010 cm20 cm 小时平均土壤相对湿度%14保留 1 位小数NRD3020 cm30 cm 小时平均土壤相对湿度%14保留 1 位小数NRD4030 cm40 cm 小时平均土壤相对湿度%14保留 1 位小数NRD5040 cm50 cm 小时平均土壤相对湿度%14保留 1 位小数NRD6050 cm60 cm 小时平均土壤相对湿度%14保留 1 位小数NRD8070 cm80 cm 小时平均土壤相对湿度%14保留 1 位小数NRD10090 cm100 cm 小时平均土壤相对湿度%14保留 1 位小数NRE100 cm10 cm 小时平均土壤重量含水率%14保留 1 位小数NRE2010 cm20 cm 小时平均土壤重量含水率%14保留 1 位小数NRE3020 cm30 cm 小时平均土壤重量含水率%14保留 1 位小数NRE4030 cm40 cm 小时平均土壤重量含水率%14保留 1 位小数NRE5040 cm50 cm 小时平均土壤重量含水率%14保留 1 位小数NRE6050 cm60 cm 小时平均土壤重量含水率%14保留 1 位小数NRE8070 cm80 cm 小时平均土壤重量含水率%14保留 1 位小数NRE10090 cm100 cm 小时平均土壤重量含水率%14保留 1 位小数DB1501/T 0031202213表 A.8土壤水分类观测要素变量编码表（续）观测要素变量编码观测要素变量名称单位乘数因子字节长度备注NRF100 cm10 cm 小时平均土壤有效水分贮存量mm04取整记录，高位不足补零NRF2010 cm20 cm 小时平均土壤有效水分贮存量mm04取整记录，高位不足补零NRF3020 cm30 cm 小时平均土壤有效水分贮存量mm04取整记录，高位不足补零NRF4030 cm40 cm 小时平均土壤有效水分贮存量mm04取整记录，高位不足补零NRF5040 cm50 cm 小时平均土壤有效水分贮存量mm04取整记录，高不足补零NRF6050 cm60 cm 小时平均土壤有效水分贮存量mm04取整记录，高位不足补零NRF8070 cm80 cm 小时平均土壤有效水分贮存量mm04取整记录，高位不足补零NRF10090 cm100 cm 小时平均土壤有效水分贮存量mm04取整记录，高位不足补零NRG100 cm10 cm 瞬时土壤体积含水量%03整数NRG2010 cm20 cm 瞬时土壤体积含水量%03整数NRG3020 cm30 cm 瞬时土壤体积含水量%03整数NRG4030 cm40 cm 瞬时土壤体积含水量%03整数DB1501/T 0031202214表 A.8土壤水分类观测要素变量编码表（续）观测要素变量编码观测要素变量名称单位乘数因子字节长度备注NRG5040 cm50 cm 瞬时土壤体积含水量%03整数NRG6050 cm60 cm 瞬时土壤体积含水量%03整数NRG8070 cm80 cm 瞬时土壤体积含水量%03整数NRG10090 cm100 cm 瞬时土壤体积含水量%03整数表 A.9冠层叶温类观测要素变量编码表观测要素变量编码观测要素变量名称单位乘数因子字节长度备注NSA冠层叶温14保留 1 位小数NSAa冠层叶温最高温度14保留 1 位小数NSAa24冠层叶温过去 24 小时最高温度14保留 1 位小数NSAa70冠层叶温日最高温度14保留 1 位小数NSAb冠层叶温最高温度时间时分044 位（hhmm）NSAb70冠层叶温日最高温度时间时分044 位（hhmm）NSAc冠层叶温最低温度14保留 1 位小数NSAc24冠层叶温过去 24 小时最低温度14保留 1 位小数NSAc70冠层叶温日最低温度14保留 1 位小数NSAd冠层叶温最低温度时间时分044 位（hhmm）DB1501/T 0031202215表 A.9冠层叶温类观测要素变量编码表（续）观测要素变量编码观测要素变量名称单位乘数因子字节长度备注NSAd70冠层叶温日最低温度时间时分044 位（hhmm）NSAi70冠层叶温日平均气温14保留 1 位小数NSAk24冠层叶温 24 小时变温14保留 1 位小数NSAh冠层叶温温度传感器安装高度m04保留 1 位小数表 A.10CO2浓度类观测要素变量编码表观测要素变量编码观测要素变量名称单位乘数因子字节长度备注NTACO2浓度瞬时值PPM05整数NTAa最高 CO2浓度PPM05整数NTAb最高 CO2浓度时间时分044 位（hhmm）NTAc最低 CO2浓度PPM05整数NTAc70日最低 CO2浓度PPM05整数NTAd最低 CO2浓度时间时分044 位（hhmm）NTAd70日最低 CO2浓度时间时分044 位（hhmm）NTAhCO2浓度传感器安装高度m04保留 1 位小数DB1501/T 0031202216参考文献1QX/T 118-2020气象观测资料质量控制 地面2QX/T 261-2015设施农业小气候观测规范日光温室和塑料大棚3QX/T 619-2021农业气象和生态气象资料分类与编码4中国气象局.农业小气候自动观测站功能规格需求书（修订版）.2016