山岳型景区气象观测系统建设参考规范重点.docx

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山岳型景区气象观测系统建设参考规范重点

附件1

山岳型景区气象观测系统建设参考规范

前言

为科学指导山岳型景区气象观测系统建设，使山岳型景区气象观测系统建设与管理更加科学化、规范化，使观测系统对旅游气象服务的支撑更加有效，为山岳型景区的旅游活动、防灾减灾、生态资源保护、旅游可持续发展提供强有力的气象保障，制定本规范。

送审______________________________________________________________________________________________________________________________

1范围

本规定包括山岳型景区气象观测系统的布局原则，系统建设、数据传输、防雷、维护保障等内容。

本规定适用于山岳型景区气象观测系统建设、检验和验收。

2规定依据

本规定的主要编写依据：

《区域气象观测站建设指导意见》，中国气象局

《地面气象观测规范（2003年）》，中国气象局

《大气成分观测业务规范（试行）》，中国气象局

《雷电观测业务规范（试行稿）》,中国气象局

《自动气象站场室防雷规范》，QX30-2004

《气象仪器和观测方法指南（第六版）》，世界气象组织仪器和观测方法委员会（GMO）

《酸雨观测业务规范》，中国气象局

3名词和术语

3.1山岳型景区

山岳型景区是以山岳为主要风景资源和构景要素的具有较高生态价值、观赏价值以及科研价值的地域综合体。

3.2山岳型景区气象观测系统

山岳型景区气象观测系统主要包括为满足山岳型景区旅游气象服务需求而开展的自动气象站观测、雷电观测、大气成分观测、实景观测以及数据传输等。

3.3自动气象站

自动气象站是能自动地观测和存储气象观测数据的设备。

3.4雷电观测

雷电观测是对地球表面大气层内发生的雷电现象进行连续的测定；雷电观测包括：

云地闪、云闪、大气电场、雷电电流、雷电光学及雷电声学特征等项目。

3.5大气成分观测

大气成分观测是对一定范围内大气化学成分和相关物理特性等进行长期、稳定、持续的观察和测定，为评估研究大气成分变化对天气、气候、环境以及人体健康的影响等提供可靠的基础资料。

4总则

4.1系统组成

山岳型景区气象观测系统主要由自动气象观测、雷电监测、大气成分观测、其他要素观测子系统和数据分析处理中心组成。

4.2设备选型

山岳型景区气象观测系统选用的设备，属于中国气象局考核列装范围的，原则上应具有中国气象局颁发的气象专用技术装备使用许可证；不属于中国气象局考核列装范围的，应通过省级气象部门组织的仪器测试选型。

4.3布局原则

山岳型景区观测系统的站网布局和设置应根据当地山岳型景区旅游活动、防灾减灾、旅游资源保护等服务需求，兼顾与景区风景相协调，按以下原则统筹兼顾，合理布局。

4.3.1站网布局原则

（1）自动气象站平均间距应小于20公里。

（2）山洪地质灾害易发区、主要水源地、水库区，自动气象站平均间距一般为10公里，在每个水库点、水库水源地、主要水源地上、中、下游等地布设，并尽可能按等高程面布设，每隔300米高程布设1个自动气象站。

（3）海拔高度超过1500米的景区，垂直梯度每隔500米的迎风坡与背风坡同一高度各布设1个自动气象站。

小型景区应在景区中心、迎风坡和背风坡同一高度位置布设1个自动气象站。

（4）景区重要文化或自然遗产保护点所在区域，水平距离1公里、垂直高差100米以内应布设1个自动气象站。

（5）景区古树名木所在区域，一级保护古树名木周边500米范围以内、2级保护古树名木周边2公里范围内、3级古树名木周边5公里范围内应布设1个自动气象站。

（6）人工影响天气主要作业区域和效果检验区域，根据业务需要加密布设自动气象站。

（7）雷电观测站平均间距应小于150公里，一般按照100～150公里基线距离、成网状均匀布设，地形复杂地区可适当加密布设。

（8）大气电场仪平均间距应小于5公里，一般按照2～5公里间距在雷电灾害易发区域组网布设，且每个大气电场仪小网不少于3部大气电场仪设备。

（9）每个景区至少布设一个酸雨观测站。

（10）具有气象景观的景区，应选择适当位置布设自动气象站和实景观测系统。

（11）具有度假、休闲功能或是著名风景区，应开展大气成份观测，观测要素应至少包括大气负离子，也可根据需要扩展其它要素观测。

（12）能见度仪、雪深仪、电线积冰仪、地温、自动土壤水分仪、紫外线观测仪等观测设备，与自动气象站布设在同一地点。

4.3.2站点观测要素设置原则

（1）景区自动气象站观测要素应包括温度、降水量、风向和风速。

（2）游客集聚区、主要宾馆区、交通中心、山洪地质灾害易发点的气象观测站，应增设实景观测系统。

（4）雨雪冰冻较严重的区域，应包括雪深、电线积冰等观测项目。

（5）主要景点、游客集聚地、重要设施（如索道）、古树名木等，应在大气电场仪观测覆盖范围内。

（6）大雾高发区、景区交通干线的观测站，应包括能见度观测。

（7）为森林防火气象服务的自动气象站，可增加地温和自动土壤水分观测仪。

5系统建设

5.1自动气象站

5.1.1设备性能

山岳型景区自动气象站应能实现温度、降水、风向、风速等要素的实时数据采集和数据传输，并与数据分析处理中心联接形成自动气象站网。

其设备性能和技术指标应满足中国气象局《地面气象观测规范》及相关设备功能规格需求书等要求。

各传感器主要技术指标应满足附表1要求。

5.1.2观测方式

全部观测项目均采取自动观测，由高可靠性技术设计和高精度测量的自动气象站完成，辅以必要的人工维护和干预。

5.1.3安装要求

（1）风传感器安装距离地面10m，根据实际需求可调整。

（2）温湿度传感器应安置在防辐射罩（或百叶箱）内，距离地面高度1.5m。

（3）采集器机箱采用悬挂式，气压传感器应安装在采集器箱内。

（4）雨量传感器应安装在地面开阔处，距离地面70cm。

（5）能见度传感器安装时，应避免杂散光的影响。

5.2雷电监测

5.2.1设备性能

雷电监测子系统包括闪电定位仪、大气电场仪及其预警系统，其设备性能和技术指标应满足中国气象局《雷电观测业务规范（试行稿）》及相关设备功能规格需求书等要求。

闪电定位仪和大气电场仪的主要技术指标应满足附表2及附表3要求。

5.2.2观测方式

雷电监测采用多站组网、全天候连续自动观测。

雷电监测至少应由3个或以上雷电观测站组网获取。

5.2.3安装要求

（1）闪电定位仪

景区面积大于120平方公里：

最佳的布站方式为以景区核心为中心点，在四个方位分别布设一台闪电定位仪，组成矩形加中心站闪电监测网；

景区面积小于120平方公里：

最佳的布站方式为三台闪电定位仪采用等边三角形布设方式，景区位于该三角形的中心点，各闪电定位仪站间直线距离应在100公里左右。

闪电定位仪应尽可能安装在平顶建筑物上面或比较空旷的地区，在天线四周30米以内的水平线上无遮挡物，在30米以外15度仰角以上无较大遮挡物；同时应尽量远离工频设备（如变电站、马达等）和产生甚低频段（1KHz~500KHz）干扰的设备（如电火花等）；布站前要对设站位置进行电磁环境本底信号测量，连续性的干扰场强应低于100mv/m。

（2）大气电场仪

每一预警分区至少要布设2台大气电场仪，各站点相距2~5km；景区边界的四个地理方位（东、南、西、北）均要布设站点；核心景区每个预警分区内的主要峰顶尽量布设站点。

最佳的布点方式为采用“蜂窝”状网格布点方式覆盖全景区，各站点相距5~10km。

大气电场仪尽可能安装在平顶建筑物上面或比较空旷的地区，在气流主要通道上30米以内的水平线上无较大遮挡物，且尽量远离工频设备（如变电站、水域），尽量覆盖主要景点、人流聚集区、重点建筑物。

5.2.4预警系统

预警系统应包括：

雷达数据处理子系统、实时闪电定位数据接收处理子系统、实时大气电场数据接收处理子系统、雷电预警信号自动生成子系统、雷电预警WEB版显示子系统。

预警系统能实现从数据采集、接收、处理到预警信号生成全过程自动化；多要素实时叠加显示，所有数据能自动更新；预警信号实时自动生成（每分钟更新一次）且分级复合预警自动报警。

应采用每分钟电场平均值作为雷电预警的基本数据，且大气电场数据采集频率必须是1秒；不宜用大气电场瞬时值的大小作为雷电预警判定指标，而是以单位时间内电场变化量及大气电场变化曲线形态特征值作为判定指标。

5.3大气成分观测

5.3.1设备性能

山岳型景区大气成分观测应能实现观测要素的实时数据采集和数据传输。

观测项目至少应包括大气负离子、酸雨和紫外线观测，也可根据景区气象服务的需求适当扩展其它要素观测。

其技术指标应符合《大气成分观测业务规范（试行）》、《酸雨观测规范》及相关设备功能规格需求书等要求。

（1）大气负离子观测设备应能长期、自动、连续、全天候监测大气负离子浓度变化，适应环境气象观测的业务需求，满足观测数据的高精度和高稳定性要求。

需具备高可靠性、高准确性、易维护、易备份等特点。

主要技术指标应满足附表4要求。

（2）有国家级酸雨观测站的景区，酸雨观测按现行业务技术规范规定的方式观测。

新酸雨观测站，其酸雨观测设备应能在线、连续采集降水样品，记录降水过程发生的起止时间和降水样品的温度，并自动完成对降水样品pH值、电导率的测定，记录和存储相关数据和信息。

测量方法符合中国《酸雨观测业务规范》和相关功能需求书的规定和技术要求，并具有较高的安全性、可靠性、可维护性。

主要技术指标应满足附表5要求。

5.3.2观测方式

大气负离子采取自动观测，由高可靠性技术设计和高精度测量的自动观测设备完成，辅以必要的人工维护和干预。

有国家级酸雨观测站的景区，酸雨观测按现行观测业务规范采取人工取样观测；新建酸雨观测站，应采取自动观测，由高可靠技术设计和高精度测量的自动观测设备完成，辅以必要的人工维护和干预。

5.3.3安装要求

（1）大气负离子

仪器应安装在室外，四周开阔、气流平稳和通畅的位置。

仪器应安装在稳固、水平的支柱上，仪器传感器中心距地高度为1.5米。

仪器传感器应与当地盛行风向平行一致。

（2）酸雨

酸雨采样器安装在室外，应避开高大建筑物和高大树木等物体遮挡的地方，并避免局地污染源的直接影响。

酸雨采样器应安装在稳固、水平的支柱上，仪器传感器中心距地高度为1.2米。

降水样品自动分析仪可以安装在观测室内，也可与自动降水采样器一起安装在室外。

5.4实景观测

山岳型景区实景观测可利用景区内游客集中区现有的视频监控点，也可在地面气象观测场安装视频监控点；监控系统要能覆盖景区主要景点，条件允许的地方可安装数字高清摄像机。

5.5数据分析处理中心

山岳型景区应遵循“信息汇集、统一管理、资料共享”的原则建立数据分析处理中心，以组网方式实时收集观测站的观测数据，建立中心站数据库，以满足山岳型景区气象服务的需求。

数据分析处理中心基本要求为：

（1）有二台服务器、三台工作站计算机。

（2）有三层交换机、二层交换机、路由器、防火墙等网络通信设备。

（3）具有3G、GPRS、CDMA1X等无线通信网络条件。

（4）具有有线宽带，最低带宽为4M，有固定外网IP地址。

6数据传输

6.1通讯方式

具备有线传输条件的站点可以采用有线的传输方式，无有线传输条件的站点可采用3G、GPRS、CDMA、北斗卫星通讯等无线传输方式。

当采用无线通信方式进行数据传输时，站点位置的手机信号强度须经现场测试，传输速率≥40Kbps，且稳定可靠。

6.2传输频次

数据上传到数据处理中心的频次应能达到每分钟1次。

6.3数据存储共享

实时传输数据由数据处理中心以数据库方式存储，数据库按年份建库，按月份建表，字段信息至少应包括观测时间，站名，站号，要素值。

数据库提供符合保密规定、以系统安全为前提的实时数据显示产品，为各气象服务系统提供支撑，并提供数据访问接口，实现跨区域共享。

6.4数据的质量控制

6.4.1常规观测资料

温度、湿度、降水、风向、风速、气压等常规气象要素，数据分析处理中心应按照《地面气象观测规范－观测记录质量控制》（QX/T66—2007）等有关技术规定，开展实时数据质量控制，提供质控后的数据给相关资料应用或服务单位，同时应对各观测数据进行分析评估，发现、修正疑误信息，作为维护、维修的指导依据，并向相关部门报告观测数据的质量状况。

6.4.2非常规观测资料

能见度、大气成分、酸雨、紫外线等非常规观测要素，目前尚无可借鉴的资料质量控制方法，应不断总结试验可用的质量控制方法，并逐步投入应用。

6.5数据和资料归档

常规气象观测资料根据现有的归档数据格式，非常规观测资料由省级资料部门组织制定归档数据格式，每年统一向省级资料部门汇交，省级资料部门做好归档资料的质量控制、保管和共享。

7防雷与接地

7.1一般规定

山岳型景区气象观测站点的防雷设计应体现安全可靠、经济合理、不破坏自然景观的特点，符合《自动气象站场室防雷规范》（QX30-2004）要求。

7.2防直击雷设计

雷击灾害严重的地区，山岳型景区气象观测站点应采取直击雷防护措施，宜架设独立避雷针进行防护；独立避雷针宜安装于测风装置顶部，其高度应覆盖该站点所有观测设备；独立避雷针应使用防雷引下线与地网连接，防雷引下线宜使用50mm2的绝缘铜芯导线。

7.3等电位连接与接地要求

所有观测设备、防雷接地、室内设备宜共用同一接地装置，当受地形和距离影响时，可采取独立接地装置；所有结构件，包括连接件、接头端子排、外壳等都必须进行低阻抗的等电位连接，并与接地系统连接。

8维护保障

8.1责任主体

山岳型景区气象观测站点的保障责任主体为景区管理委员会，当地气象部门根据管委会的授权组织景区内的气象观测站点保障工作。

条件许可的，应与站点所在单位或邻近具备看护条件的单位签订合作协议，做好仪器设备和场地设施的经常性维护、设备和场地的安全保护。

8.2供电

有市电条件的地方，应优先选择220伏交流电源供电，并配备ups电源。

在额定功率供电情况下，后备时间不小于60分钟。

无法使用市电的站点可以选择太阳能或风能供电，电力功率应满足技术要求；采用太阳能供电或风能供电的站点，应配备足够容量的蓄电池，保障在连续阴雨日天气或风能供电不足的条件下系统运行时间大于14天。

8.3设备保障

应配备通用的维修工具和专业的通信、探测设备的维修工具；应配备适量的零配件、备件、耗材。

定期对设备进行巡检，确保设备稳定运行。

8.4野外工作及生活设施

具备必需的通讯工具、雨具及其他生活用品。

附件1-1

表1山岳型自动气象站主要技术指标

气象要素

测量范围

分辨率

准确度

气温

-50～+50℃

0.1℃

±0.2℃

风向

0～360°

3°

±5°

风速

0～60m/s

0.1m/s

±（0.5+0.03V）m/s

降水量

雨强0～4mm/分

0.1mm

≤10mm：

±0.4mm；＞10mm：

±4%

气压

550～1060hPa

0.1hPa

±0.3hPa

相对湿度

0～100%

1%

±3%（<80%）；±5%（>80%）

能见度

10～10000m

1m

±15%

表2闪电定位仪主要技术指标

项目

指标要求

测量距离

≥300km

测向精度

≤±1°

探测效率

≥80%

云地闪波形鉴别率

≥95%

闪电时间分辨率

≤2ms

系统时间精度

≤1×10-7s

晶振稳定度

优于1×10-8s

过电压保护电平

20kv

供电电源

AC220V（+10%,-15%）,50Hz±3Hz

环境温度

-40℃～+50℃

工作温度

-40℃～+80℃

相对湿度

0～100%

抗风能力

阵风≤75m/s

可靠性

平均无故障时间≥8000h

表3大气电场仪主要技术指标

项目

指标要求

探测距离

0～20Km

灵敏度

10V/m

测量误差

<5%

电源

160～240VAC

功耗

<5W（不含计算机）

工作温度

－25℃～＋55℃

工作湿度

相对湿度≥99%

表4大气负离子主要技术指标要求

项目

指标要求

测量要素

小粒径负离子

测量范围

（低浓度）101～9.999×104（个/cm3）；

（高浓度）105～9.999×108（个/cm3）

离子迁移率

K=0.4（cm2/（V•sec））±5%

最小分辨率

10（个/cm3）

测量误差

±10%（大于最小分辨率）

测量时间间隔

（标准）正点1小时；（加密）正10分钟

表5酸雨观测设备主要技术指标要求

采样器

项目

指标要求

适用降水类型

各种液态及固态降水，

最小感应降水强度

0.05mm/h或0.5mm直径的雨滴或固态降水

密封性能

24hr降水量达到1.0mm以上时，能采集到不少于50ml的降水样品

防蒸发性能

保证采集的降水样品不受风沙等污染

电源

220（±15%）VAC，50Hz，根据需要可使用直流供电

温度

-50℃～+50℃

最大相对湿度

100%

最大风力

9级

最大日降水量

300m

适应海拔

0～3000m（普通型）、3000～5000m（高原加强型）

分析仪

重复测量精度

pH值：

0.02；电导率（25℃）：

1%，或0.5μS/cm

电源

220（±15%）VAC，50Hz

环境温度

10℃～+35℃

最大环境湿度

90%