《甘蔗種植氣象自動觀測站選址安裝規(guī)范》編制說明

一、工作簡況

1任務(wù)來源

本標(biāo)準(zhǔn)是《廣西壯族自治區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局關(guān)于下達(dá)2019年第四批廣西地方標(biāo)準(zhǔn)制

定項目計劃的通知》（桂市質(zhì)監(jiān)函〔2019〕2016號）下達(dá)的廣西地方標(biāo)準(zhǔn)制定項目計劃，

項目編號為2019-0437，項目起止年限為2020年1月至2021年12月。

2起草單位

本標(biāo)準(zhǔn)起草單位為:廣西壯族自治區(qū)氣象科學(xué)研究所。

3主要起草人及其所做的工作

本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人為：劉志平、韓清延、馬瑞升、匡昭敏、孫明、陶偉、吳炫柯、王

達(dá)、秦川。所做工作見表1。

表1標(biāo)準(zhǔn)起草人及分工

姓名工作單位分工

劉志平廣西區(qū)氣象科學(xué)研究所主持人

韓清延南寧市第一中學(xué)資料整理、參與編寫

馬瑞升廣西區(qū)氣象科學(xué)研究所資料整理、參與編寫

匡昭敏廣西區(qū)氣象科學(xué)研究所技術(shù)顧問

孫明廣西區(qū)氣象科學(xué)研究所資料整理、參與編寫

陶偉廣西區(qū)氣象技術(shù)裝備中心資料整理、參與編寫

吳炫柯柳州市農(nóng)業(yè)氣象試驗站資料整理、參與編寫

王達(dá)扶綏縣氣象局資料整理

秦川廣西氣候中心資料整理

4、主要工作過程

（1）2020年1-2月：標(biāo)準(zhǔn)項目立項，簽訂項目合同，組成項目編制組，確定編制組負(fù)責(zé)

人，編寫工作大綱，并報經(jīng)自治區(qū)氣象局審定。

（2）2020年3月-2021年5月：編制組按照審定后的編寫工作大綱，細(xì)化編寫工作方案，

開展調(diào)查研究，組織起草標(biāo)準(zhǔn)初稿。同時，將編寫好的規(guī)范初稿實際應(yīng)用于甘蔗種植自動氣

象觀測站選址和安裝，檢驗規(guī)范的實用性和全面性。

（3）2021年6-7月，根據(jù)規(guī)范實際使用情況和同行專家意見，對規(guī)范內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)

1

化，形成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿，報送區(qū)氣象局審定。

（4）2021年8-，擬對征求意見稿進(jìn)行公開征求意見。

二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和確定標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的依據(jù)

1、標(biāo)準(zhǔn)編制原則

本標(biāo)準(zhǔn)的編制遵循科學(xué)性、可操作性和實用性原則。

（1）科學(xué)性

本標(biāo)準(zhǔn)充分借鑒和參考了國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和“農(nóng)業(yè)氣象自動觀測站建設(shè)”相關(guān)管

理規(guī)定，使該標(biāo)準(zhǔn)具有科學(xué)性。

（2）可操作性

起草組充分調(diào)研，收集和整理了廣西多種類型農(nóng)業(yè)氣象自動觀測站、甘蔗種植氣象自

動觀測站中選址安裝的成功經(jīng)驗以及遇到的常見問題和解決辦法，征求了申報單位、申報

技術(shù)支持單位、評審專家的廣泛意見，最后經(jīng)過認(rèn)真總結(jié)和修改，編制形成適合“甘蔗種

植氣象自動觀測站選址安裝”的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，是一個可用于業(yè)務(wù)運行的標(biāo)準(zhǔn)，具有可操作性。

（3）實用性

本標(biāo)準(zhǔn)起草組具有多年甘蔗種植氣象自動觀測技術(shù)研究、應(yīng)用和建設(shè)的工作經(jīng)驗，主

導(dǎo)建設(shè)了50余套各類農(nóng)業(yè)氣象自動觀測站，并且一直在從事甘蔗氣象業(yè)務(wù)服務(wù)的相關(guān)工

作，具有堅實的工作基礎(chǔ)。在標(biāo)準(zhǔn)編制過程中對于各種技術(shù)要求均通過了充分的調(diào)研，并

經(jīng)過多年農(nóng)業(yè)氣象自動觀測站建設(shè)和觀測資料應(yīng)用的經(jīng)驗總結(jié)得出，適用于甘蔗種植氣象

自動觀測站選址安裝工作，實用性強。

2、標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容

本標(biāo)準(zhǔn)的主要內(nèi)容包括適用范圍、規(guī)范性引用文件、術(shù)語和定義、站址選取、基礎(chǔ)施工、

儀器布設(shè)、現(xiàn)場驗收和附錄8個部分。

3、標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)

本標(biāo)準(zhǔn)編寫的主要技術(shù)依據(jù)有：《GB/T1.1—2009標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)

構(gòu)和編寫規(guī)則》、《GB/T33703-2017自動氣象站觀測規(guī)范》、《GB/T31162-2014地面氣

象觀測場（室）防雷技術(shù)規(guī)范》、《GB31221-2014氣象探測環(huán)境保護(hù)規(guī)范地面氣象觀測

站》、《GB/T35221-2017地面氣象觀測規(guī)范總則》、《GB/T35231-2017地面氣象觀測規(guī)

范輻射》、《桂氣減函[2014]20號“自治區(qū)氣象局應(yīng)急與減災(zāi)處關(guān)于做好2014年農(nóng)田小

氣候觀測站建設(shè)工作的通知”中附件2“2014年廣西農(nóng)田小氣候監(jiān)測站建設(shè)技術(shù)要求”》、

《桂氣減函[2015]17號“應(yīng)急與減災(zāi)處觀測與網(wǎng)絡(luò)處關(guān)于做好2015年農(nóng)田小氣候觀測站

2

建設(shè)工作的通知”中附件2“2015年廣西農(nóng)田小氣候監(jiān)測站建設(shè)技術(shù)要求”》、《桂氣減函

[2018]20號“應(yīng)急與減災(zāi)處觀測與網(wǎng)絡(luò)處關(guān)于做好2018年農(nóng)田小氣候觀測站建設(shè)工作的

通知”中附件2“2018年廣西農(nóng)田小氣候監(jiān)測站建設(shè)技術(shù)要求”、附件3“農(nóng)田小氣候觀測

站選址報告表”和附件4“農(nóng)業(yè)氣象自動觀測技術(shù)要求（試行）”》等規(guī)范和文件。

三、主要試驗（或驗證）的分析、綜述報告，技術(shù)經(jīng)濟論證，預(yù)期的經(jīng)濟效果

2006年，廣西開始生態(tài)與農(nóng)業(yè)氣象自動觀測站試驗研究，至2019年基本實現(xiàn)甘蔗種

植氣象常態(tài)化自動觀測，初步搭建起廣西甘蔗種植氣象自動觀測站網(wǎng)。

根據(jù)甘蔗種植氣象自動觀測站選址和安裝的技術(shù)要求，在實地調(diào)研和查閱資料基礎(chǔ)

上，收集和整理了多種觀測站類型、不同年份的選址和安裝等技術(shù)資料，通過對相關(guān)資料

的處理、分析和總結(jié)，并結(jié)合起草組積累的多年甘蔗種植氣象自動觀測研究和觀測站建設(shè)

經(jīng)驗，提出了甘蔗種植氣象自動觀測站選址和安裝中必須包含的內(nèi)容和技術(shù)要求。通過實

際開展甘蔗種植氣象自動觀測站選址和安裝，對初步擬定的甘蔗種植氣象自動觀測站安裝

規(guī)范進(jìn)行了驗證，并根據(jù)實際安裝效果和觀測數(shù)據(jù)表現(xiàn)，對規(guī)范的內(nèi)容進(jìn)行了修改和調(diào)整。

1、資料收集和分析

收集了多種甘蔗種植氣象自動觀測站選址和安裝技術(shù)資料，以及其它相關(guān)作物的農(nóng)業(yè)

氣象自動觀測站選址和安裝技術(shù)資料，整理了站址選取和儀器布設(shè)兩方面內(nèi)容，分析了其

中存在的主要問題。

1.1站址選取

甘蔗種植氣象自動觀測站選址由于缺乏科學(xué)和適用的規(guī)范性文件，導(dǎo)致頻繁出現(xiàn)以下

問題：

（1）站址選取時沒有充分考慮近期和中長期擬用地規(guī)劃，當(dāng)用地發(fā)生變化時導(dǎo)致觀測

無法持續(xù)，造成觀測中斷，見圖1所示。

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圖1觀測站用地發(fā)生變化

（2）站址選取時沒有充分考慮觀測地點的安全性，導(dǎo)致設(shè)備被盜，見圖2所示。

圖2觀測站機箱內(nèi)設(shè)備被盜

（3）站址沒有位于田間，導(dǎo)致觀測代表性較差，見圖3。

圖3站址位于公路旁

（4）選址位于廠房內(nèi)，下墊面是水泥地，選址代表性差，觀測數(shù)據(jù)被嚴(yán)重影響，見圖

4

4所示。

圖4站址位于廠房內(nèi)

（5）觀測站安裝有圍欄，影響觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，見圖5所示。

圖5觀測站安裝圍欄

（6）觀測站觀測對象不穩(wěn)定，造成觀測站荒廢或觀測資料中斷，見圖6所示。

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圖6觀測站觀測對象不穩(wěn)定

（7）站址距村莊太近，影響觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，見圖7所示。

圖7站址靠近村莊

（8）站址定點是時沒有考慮作物生長帶來的變化，影響了觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，見圖

6

8所示。

圖8柑橘樹變高大影響雨量觀測

1.2儀器安裝

在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，由于甘蔗種植氣象自動觀測站觀測要素傳感器架設(shè)不規(guī)范，導(dǎo)致一

些觀測站部分?jǐn)?shù)據(jù)代表性較差甚至無法使用，有些觀測站還出現(xiàn)了嚴(yán)重安全隱患。

（1）傳感器架設(shè)高度和基準(zhǔn)面較隨意，導(dǎo)致觀測數(shù)據(jù)代表性較差；立柱結(jié)構(gòu)散亂，

導(dǎo)致設(shè)備安全和人員維護(hù)風(fēng)險較高，見圖9所示。

圖9觀測站設(shè)備隨意架設(shè)

（2）交流電直接接入地下且沒有安全防護(hù)措施，導(dǎo)致嚴(yán)重安全隱患，見圖10所示。

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圖10農(nóng)電入地且未防護(hù)

（3）土壤水分儀安裝沒有使用專門安裝工具，導(dǎo)致土壤嚴(yán)重開裂，觀測數(shù)據(jù)出現(xiàn)

錯誤，見圖11所示。

圖11土壤水分儀周邊土壤開裂

（4）土壤水分儀套管堵漏不嚴(yán)進(jìn)入水汽，導(dǎo)致設(shè)備損壞。見圖12所示。

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圖12土壤水分儀進(jìn)入水汽

（5）株間氣象儀太陽能板被遮擋，導(dǎo)致供電故障。見圖13所示。

圖13株間氣象儀太陽能板被遮擋

（6）土壤水分儀和主采集箱線纜裸露被蟲鼠咬斷，導(dǎo)致觀測數(shù)據(jù)中斷，見圖14-15

所示。

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圖14土壤水分儀線纜裸露被蟲鼠咬斷

圖15采集箱信號線纜被蟲咬斷

2、技術(shù)要求依據(jù)

本標(biāo)準(zhǔn)是在總結(jié)廣西現(xiàn)有各種農(nóng)業(yè)氣象自動觀測站選址安裝的經(jīng)驗和教訓(xùn)基礎(chǔ)上，針對

甘蔗種植氣象自動觀測的特殊性，參考地面氣象觀測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提出了甘蔗種植氣象自動

觀測站選址安裝的內(nèi)容和技術(shù)要求。

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甘蔗種植氣象自動觀測站立足地面氣象觀測體系的設(shè)計高度，要求主站具有加密氣象

觀測場的功能，所測氣象要素可用于天氣預(yù)報、氣候分析和農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)等領(lǐng)域。株間氣

象儀協(xié)同主站觀測植被內(nèi)部的微觀氣象環(huán)境，為病蟲害、生物產(chǎn)量等提供全面、立體、精

準(zhǔn)的觀測資料。根據(jù)甘蔗種植環(huán)境復(fù)雜、甘蔗主要生育期特征變化大等特點，從觀測資料

的連續(xù)性、穩(wěn)定性、可靠性等要求出發(fā)，對甘蔗種植氣象自動觀測站建設(shè)有重要影響的站

址選取、基礎(chǔ)施工、儀器設(shè)施布設(shè)和現(xiàn)場驗收四個方面的技術(shù)要求進(jìn)行了規(guī)范化。

（1）站址選取要求

甘蔗種植氣象自動觀測站配備攝像機、蓄電池、太陽能板等較貴重設(shè)備和設(shè)施，為了保

障設(shè)備設(shè)施安全，選址時盡可能選擇甘蔗規(guī)?；N植園區(qū)等安全性較高的觀測環(huán)境。為了

保證觀測站資料的代表性，站址觀測地段應(yīng)與當(dāng)?shù)氐牡匦?、土壤、管理水平和產(chǎn)量水平等

基本一致。為了保證觀測資料的連續(xù)性、穩(wěn)定性和可靠性，站址應(yīng)保持觀測地段較長期穩(wěn)

定，與較大影響源距離應(yīng)滿足國家一般氣象站的最小距離要求，同時避免強反光物體影響

觀測區(qū)域；此外，土壤水分觀測地段應(yīng)避免易發(fā)生積水或浸泡。為減少觀測站安裝和維護(hù)

對觀測環(huán)境、機械作業(yè)等農(nóng)事活動的影響，以及保證甘蔗圖像拍攝有效范圍最大化且減少

圖像中立柱陰影等無效信息，站址一般定點位置選擇在平行甘蔗種植行向且距離邊界10m

以上的壟間，優(yōu)先定點位置選擇在甘蔗田塊東西向?qū)ΨQ的南北向中軸線的田埂上。株間氣

象儀主要作用是觀測主站無法觀測的甘蔗冠層內(nèi)部的微觀氣象環(huán)境，其選址在甘蔗長勢相

對偏好且密閉度較高的植被區(qū)，是因為此區(qū)域的甘蔗植被處于封行狀態(tài)、空氣對流很弱的

氣象環(huán)境，植被內(nèi)外的空氣溫度和濕度差異很大，微氣象環(huán)境對病蟲害、災(zāi)害和生物產(chǎn)量

等影響很大，是株間氣象儀最有價值也是重點觀測區(qū)域。

（2）基礎(chǔ)施工要求

甘蔗種植氣象自動觀測站基礎(chǔ)施工包括預(yù)埋件基礎(chǔ)及配套管道鋪設(shè)、供電和網(wǎng)絡(luò)通信、

防雷工程等配套設(shè)施。為了防止發(fā)生觸電事故，禁止交流電直接入地，采用交流電供電需

轉(zhuǎn)換為直流，同時供電線路應(yīng)滿足電壓壓降要求。為了保證預(yù)埋件基礎(chǔ)處于水平，需按照

預(yù)埋件圖紙挖坑并搭建基礎(chǔ)模型，避免按經(jīng)驗施工。根據(jù)線纜數(shù)量適當(dāng)選擇直徑較大套管，

便于穿線和維護(hù)；同時根據(jù)甘蔗機械農(nóng)事作業(yè)影響的土層深度，管道埋設(shè)深度應(yīng)大于50cm;

此外穿線后應(yīng)堵住套管兩端，防止腐蝕、浸泡、蟲咬和機械壓壞。防雷工程施工要求參考

GB/T31162-2014執(zhí)行。為減少影響觀測環(huán)境，一般不應(yīng)安裝圍欄。

（3）儀器設(shè)施布設(shè)要求

甘蔗種植氣象自動觀測站主要包括光溫水、圖像和土壤等儀器及其配套設(shè)施的布設(shè)。

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對于以大氣為觀測對象的儀器如雨量、風(fēng)向風(fēng)速、日照、總輻射和光合有效輻射等傳感器，

其安裝位置應(yīng)高于甘蔗冠層且在任意方向無物體遮擋，具體安裝參考QX/T45-2007和QX/T

45-2007并結(jié)合觀測站結(jié)構(gòu)執(zhí)行。對于位于甘蔗冠層上方的觀測長勢攝像傳感器，其安裝

位置應(yīng)高于甘蔗冠層且順著種植行向呈30-60傾角；對于位于甘蔗冠層內(nèi)的觀測病蟲害等

攝像機，其安裝位置應(yīng)位于甘蔗冠層內(nèi)且順著行向以30-60仰角且應(yīng)不定期清理蔗葉等遮

擋物。紅外溫度傳感器是觀測甘蔗葉片溫度，其主測量區(qū)域應(yīng)為甘蔗植被，安裝應(yīng)高于甘

蔗冠層且感應(yīng)面與垂直方向的夾角不超過60度。對于采用感應(yīng)式儀器觀測土壤水分時，必

須使用專業(yè)土壤水分工具安裝，地下套管開口應(yīng)密封并保持套管與土壤緊實，以防止套管

進(jìn)水漏氣和土壤開裂影響觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量。觀測站所有太陽能板的感光面不能被任何障礙物

遮擋，其安裝主方位朝南以便獲取最長時間太陽能；從安全防盜和供電效率角度，優(yōu)先考

慮將蓄電池機箱埋至地下。所有信號線和供電線應(yīng)采用屏蔽電纜并封裝管道內(nèi)，電纜的屏

蔽層應(yīng)兩端接地，所有觀測儀器應(yīng)在設(shè)備頂端接閃器保護(hù)范圍內(nèi)，以防雷、防水、防蟲、

防鼠和便于安裝、維護(hù)。

（3）現(xiàn)場驗收要求

甘蔗種植氣象自動觀測站驗收主要是檢查觀測站設(shè)備配置是否與實際安裝一致，檢查預(yù)

埋件基礎(chǔ)、防雷工程和傳感器安裝是否符合規(guī)范，檢查觀測站基本信息是否錄入且正確，

檢查傳感器、采集器、通訊和供電是否運行正常，檢查數(shù)據(jù)接收處理等軟件是否運行正常，

檢查觀測要素的數(shù)據(jù)是否正常、與觀測梯度是否對應(yīng)，是否存在缺漏測現(xiàn)象。

3、協(xié)議應(yīng)用

起草組初步擬定的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于廣西農(nóng)業(yè)氣象自動觀測體系建設(shè)中。自2016年以來，累

計應(yīng)用建設(shè)農(nóng)業(yè)氣象自動觀測站近50余套，其中甘蔗種植氣象自動觀測站近20套，取得

了較好的應(yīng)用效果。

四、采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的程度，與國際、國外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對比情況

未查詢的直接相關(guān)的國際、國外標(biāo)準(zhǔn)。

五、與有關(guān)的現(xiàn)行法律、法規(guī)和強制性國家標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系

承諾本標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容采用的相關(guān)技術(shù)不低于30%國家強制性標(biāo)準(zhǔn)的要求，也不低于30%國家

推薦性標(biāo)準(zhǔn)的要求。

本標(biāo)準(zhǔn)在編制過程中參考了《GB/T1.1—2009中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)

則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)與編寫》、《GB/T1.1—2020標(biāo)