新一代天气雷达选址规定(征求意见稿).doc

/T 中国气象局 发布-实施-发布新一代天气雷达选址规定provisions on the sites selection ofnew generation weather radar（征求意见稿）QX/T 092006中华人民共和国气象行业标准ICS07.060备案号：案IQX/T 092006目 次前言II1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 选址原则25 候选站址选定的前期准备36 候选站址的实地勘察37 重点候选站址的论证48 选址方案的报批4附录A （规范性附录） 地物阻挡图的制作6A.1 利用测绘局提供的侯选站址附近的地物分布地图数据6A.2 利用经纬仪实地测量6附录B （规范性附录） 1km、3km、6km等射束高度图制作8B.1 计算各方向上指定高度的雷达探测距离8B.2 制作1km、3km、6km等射束高度图8附录C （规范性附录） 雷达电磁辐射安全区9附录D （资料性附录） 新一代天气雷达候选站址勘察表10附录E （资料性附录） 新一代天气雷达候选站址条件比较表14II前 言本标准是在中国气象局监测网络司新一代天气雷达选址规定的基础上，参考我国军用雷达、测控雷达和美国WSR-88D雷达的选址技术要求，结合新一代天气雷达建设实践的基础上编制而成的。本标准由中国气象局监测网络司提出。本标准由中国气象局政策法规司归口。本标准起草单位： 中国气象局监测网络司 福建省气象局。本标准主要起草人：邓 志 熊 毅 林挺玲 吴太旺 柴秀梅本标准主要参加人：周乐照 李栋 张深寿 袁翔 王宏新一代天气雷达选址规定1 范围本标准规定了新一代天气雷达布点选址的依据、雷达的净空环境要求、电磁环境要求，防雷、通信，水文、地质、气象（如大风、雷击）和抗震等级条件要求，以及新一代天气雷达选址的规定步骤要求等。本规定适用于我国统一布点的新一代天气雷达的选址工作，对地方和行业天气雷达的选址工作，可参照本规定执行。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB 9175-1988 环境电磁波卫生标准GB 8702-88 电磁辐射防护规定QX2-2000 新一代天气雷达站防雷技术规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1 新一代天气雷达 new gerneration wether radar能够定量估算回波强度、径向速度、谱宽和降水物相态等信息的全相干多普勒天气雷达系统，能够探测降水、热带气旋、雷暴、中尺度气旋、湍流、龙卷、冰雹、冻雨、冻结层、融化层等，并具备一定的晴空回波的探测能力。 如：CINRAD/SA、CINRAD/SB、CINRAD/SC、CINRAD/CB、CINRAD/CC、CINRAD/CD和CINRAD/CCJ都属于新一代天气雷达。3.2 净空环境 headroom environment指雷达以最低仰角探测时，在其有效的探测范围内，没有地形、山脉、建筑物、高大物体等对雷达电磁波造成阻挡的障碍物，它是雷达有效探测必须满足的条件。3.3 电磁环境 electromechanical environment 电子设备、系统在运行时，可能遇到的辐射或传导电磁发射电平，在不同频率范围内的功率和时间的分布。3.4 电磁干扰 electromechanical disturbance由电磁信号引起的干扰,它是一种可能中断、阻碍、降低或限制电子设备有效性能的电磁能量，会削减数据的完整性和增加传输信道上的误码率。3.5 等射束高度图 chart of iso-beam height在标准大气折射时，绘出的以雷达为中心的各个方向上，能客观反应雷达测站四周地物阻挡，各种斜距下雷达波束中心轴线能够到达的最低高度等值线图。3.6 S波段 s-band根据国际电联和国家无线电管理委员会对天气雷达频率资源的划分，S波段天气雷达的频率范围在2700MHz2900MHz。3.7 C波段 c-band根据国际电联和国家无线电管理委员会对天气雷达频率资源的划分，C波段天气雷达的频率范围在5300MHz5500MHz。3.8 X波段 x-band根据国际电联和国家无线电管理委员会对天气雷达频率资源的划分，X波段天气雷达的频率范围在8000 MHz12500MHz4 选址原则新一代天气雷达站址的选择应有利于监测灾害性天气，应符合全国新一代天气雷达发展规划。雷达站选址时应选择3个以上候选站址作为备选站址，并确定1个重点侯选站址。4.1 站址间距新一代雷达站所选站址与相邻天气雷达站间距应为200公里左右，灾害性天气频发地区、服务重点地区、或经济发达地区可适当加密到150公里左右。站址选择时可考虑丘岭地区比平原地区间距密，沿海地区比内陆地区间距密的原则，根据实际，适当加密相邻天气雷达站间距。所选站址与当地气象台（站）或使用单位的直线距离不应大于50公里。4.2 地理环境4.2.1 新一代雷达站址应避开洪水、泥石流、山体滑坡等自然灾害频发地点，避开腐蚀性气体、工业污染的高发地，应避免对现有气象探测环境造成影响，并应避免影响当地风景景观。4.2.2 新一代雷达站址应选择无地质断裂结构、地质稳定性好、地表坚硬的地点，应避免沙土和湿地的地质。重点候选站址必须进行地震安全性评价，确定抗震设防标准，雷达站站址选择必须符合国家地震部门发布的工程场地地震安全评价要求。4.3 净空环境所选站址四周应开阔，距其较近处无高山、铁塔、较高大树林以及高大建筑物等的遮挡，安装点应平坦。4.3.1 遮挡角新一代雷达站址近处四周无高大建筑物、山脉、高大树林等的遮挡。在雷达主要探测方向上（服务重点地区、天气过程、降水过程的主要来向）的遮挡物，对雷达天线的遮挡仰角不应大于0.5，其它方向的挡角不应大于1，对个别孤立障碍物可适当降低要求。每个候选站址应绘制四周挡角分布图以及距测站地平面1公里和海拔3公里、6公里高度的等射束高度图，作为站址论证的技术材料。4.3.2 净空要求新一代天气雷达站址的净空要求是，海拔3公里高度雷达射束，能够覆盖所规定的区域以及灾害性天气的上游地区。在高海拔山地丘岭地区，在满足探测净空条件前提下，雷达站址的高度应尽量的低，同时净空环境不能与城镇建设规划相冲突，保证雷达探测环境相对长久稳定。4.4 电磁环境站址的电磁环境应经过有关无线电管理机构的测定，站址周围应无高辐射的电子设备、低频发射设备、高压设备等，站址周围电磁场干扰电平应小于相关阈值范围。4.4.1 新一代天气雷达应避免与其它无线电设施产生相互电磁干扰，应避开有军事目标物的区域。重点候选站址的电磁环境须经有关无线电管理职能机构测定和评估，雷达站站址周围24小时内应无影响雷达工作的有害电磁干扰。同时，站址选择地应符合对城镇的电磁辐射的环保要求。4.4.2 选择在机场或相关部门附近的雷达站站址，要考虑相邻雷达的同频干扰，必须符合航空飞行安全的要求及其相关的规定。4.5 通信环境新一代天气雷达站址应选择在通信环境与通信传输条件良好的地点，便于建立与当地气象台的通信链路，以确保雷达探测信息和遥控信息的实时、可靠传输。4.6 基础环境条件4.6.1 基础环境要求新一代天气雷达站址应选择供电、道路、用水等基础环境条件基本具备，或便于雷达维持和发展的地址。综合考虑供电、道路、用水、防雷、抗震等所需的建设投资额度及基础设施的综合利用，在其它条件相近的情况下，优先考虑基础建设投资难度较小及便于维持的站址。4.6.2 供电要求站址应选择在当地供电条件符合国家有关标准，各路供电电压应能满足雷达设备的要求地点，供电系统的负荷应有足够的冗余，同时应避开有用电大户的区域，保证供电电压的稳定和良好的供电质量。4.6.3 防雷要求雷达站站址应选择在雷电发生机率较低，土壤电阻率相对低的地理环境范围，优先选择站址接地电阻4，供电系统和其它附属设施避雷措施符合新一代代天气雷达站防雷技术规范（QX2-2000）要求的地点。4.6.4 其他雷达站址应选择雷达故障维护响应迅速，站址社会环境安全的地址。应考虑当地的城镇建设规划，在符合雷达站选址要求的候选站址中，在其它条件相近的情况下，应优先考虑工作条件、生活条件、建设条件相对方便的站址，以利于新一代天气雷达的建设及维持。5 候选站址选定的前期准备5.1 成立选址小组雷达站选址应成立由行政管理人员、天气雷达专业技术人员、防雷、通信、基建等相关专业人员参加的新一代天气雷达选址小组，负责雷达选址的组织管理，技术工作把关。5.2 预选候选站址根据当地及附近地区灾害性天气气候特点和本规定选址原则的要求，在110万或15万以上的大比例尺的地图上预选5个以上预选站址。5.3 制定选址方案根据本规定的基本要求和技术要点，参考“新一代天气雷达候选站址条件比较表”，结合当地的实际情况，制定预选站址选址调研、勘察方案。5.3.1 调查影响预选站址及附近地区的灾害性天气发生发展及移动规律，确认雷达的主要探测方向。5.3.2 调查预选站址及附近地区的水文、地质、气象（如大风、雷击）和地震等方面的资料，确定抗震和防雷等级。5.3.3 调查预选站址及附近地区相关单位的工作情况，并根据实际情况予以协调。5.4 确定候选站址按照站址选择要求，通过调研，在达要求的预选站址中，确定3个候选站址。6 候选站址的实地勘察由省（区、市）气象局及雷达选址小组组织技术专家，对达到站址选择要求的候选站址逐站进行实地勘察。6.1 测量候选站址的遮挡角遮挡仰角测量，在地势平坦方位上以每隔5的方位间隔测取一次，在有遮挡物和地势复杂的方位上以每隔1的方位间隔测取一次。计算测量的数据并按附录A和附录B的方法，绘制四周挡角分布图以及距测站地平面1公里和海拔3公里、6公里高度的等射束高度图。6.2 测定准确地理位置以精度高于3秒的经纬仪或GPS测定候选站址的经度和纬度，测定海拔高度，测量精度应小于5米。6.3 确定电磁辐射安全区按照附录C的要求，确定候选站址周边居民生活区达到的电磁辐射的安全区距离，避免或减少雷达主波束的辐射。本着“辐射可合理达到尽量低”的原则，候选站址距雷达照射范围内居民生活区的距离不应低于500米。6.4 基础条件勘察6.4.1 详细勘察和调研供水、供电和道路状况，勘察地质、水文、雷击和地震情况，勘察候选站址周边环境，为基建设计及投资概算提供数据，为制定新一代天气雷达业务运作方案提供依据。6.4.2 根据新一代天气雷达通信条件的要求，对雷达系统与气象台间可能采用的通信方式进行全面调研，比较各种通信方式的可行性能、建设投资、维持、维护与管理等方面的情况，确定优选通信方式。选择使用无线扩频技术或点对点通讯方式的侯选站址，还应进行实地测试与试验，提出信道测试报告。6.5 电磁环境测试商请无线电管理部门到候选站址现场，对新一代天气雷达使用波段内的电磁环境进行测试，推荐雷达拟选工作频率，确保工作频段上无有害电磁干扰。选择无线扩频通信方式的候选站址，应对2.4-2.48GHz波段附近的电磁环境进行测试。6.6 填写勘察报告按照附录D和附录E的要求，根据候选站址的实地勘察情况，填写“新一代天气雷达候选阵地勘察报告”和“新一代天气雷达候选站址条件比较表”，撰写勘察报告。7 重点候选站址的论证省（区、市）气象局应组织省级雷达、通信、防雷、基建、管理等业务单位的技术专家对候选站址勘察报告进行评估，确定重点候选站址。7.1 天气气候条件评估根据候选站址的探测环境条件和当地及附近地区灾害性天气气候特点，对雷达可监测灾害性天气气候能力进行评估。7.2 投资规模评估在充分评估防雷、抗震、水文和地质条件等方面因素的基础上，对基建建设可行性和投资规模进行评估。7.3 通信方式确定对候选站址拟采用的通信方式，在试验和调研的基础上进行论证，确定最佳通信方案，并提出备用通信方式。7.4 运行管理方案制定根据候选站址的实际情况，拟订新一代天气雷达运行、雷达资料的传输和管理、雷达资料的业务应用、雷达维护和系统管理等方面的方案。并对雷达站的后勤保障、技术保障与维持进行评估。7.5 征求有关部门意见综合新一代天气雷达候选站址的评估结果,商请当地城建规划、土地、环保、电力、无线电管理等相关部门专家，征求意见和建议。7.6 编写选址工作报告综合评估各候选站址条件的优劣，提出候选站址的优选排序意见，确定重点候选站址，编写新一代天气雷达选址工作报告。8 选址方案的报批8.1 方案报批省(区、市)气象局组织专家对新一代天气雷达选址工作报告进行论证后，应将站址选择方案正式上报中国气象局审批。8.2 频点申请新一代天气雷达选址方案一经批准，应立即向当地无线电管理部门申请设台及雷达使用的频点。8.3 净空保护申请站址选择方案审批后，由站点所在省（区、市）气象局依法向当地政府部门申请保护站址的探测净空条件。16附录A （规范性附录）地物阻挡图的制作地物阻挡图的制作以下两种方法任选一种A.1 利用测绘局提供的侯选站址附近的地物分布地图数据A.1.1 地图作业在地图上以侯选站址为中心，距测站100km范围内每隔10km描一个同心距离圈，从正北开始，以5为单位画出径向线，找出各个方向中地物的高度H及该地物离测站的斜距R。A.1.2 计算阻挡仰角根据标准大气时的雷达测高公式：H=h+Rsin+得到：=sin-1式中：为阻挡仰角，单位为度。h为天线离地面的高度，H为阻挡地物的高度， R为测站到地物的斜距，单位均为km。根据测得的H和R，分别计算值。A.1.3 制作地物阻挡图以测站为中心，制作6个同心圆，由外向内依次标为0（忽略负仰角）、1、2、3、4、5（阻挡高于5以5计）。根据第2步计算结果，将各个方位最大阻挡仰角顺次连接。A.2 利用经纬仪实地测量如果没有地图数据，可以通过经纬仪进行实地测量，获取测站四周地物阻挡情况，这一方法要在能见度较高的天气条件下进行。A.2.1 调整水平将经纬仪固定在要架设雷达天线的中心处附近（尽可能靠近），调整水平，标定方位。A.2.2 调整焦距从正北开始，每隔5测量一次周围目标物最高点的仰角和方位，填入表2。注意在仰角变化较大区间测量密度要加大，以准确反映地物阻挡变化。A.2.3 制作地物阻挡图。由于同等高度的地物，离测站越近，对雷达波束形成的遮挡仰角越大，因此通过经纬仪测量测站附近的地物阻挡，就可以大致反映主要遮挡仰角的变化情况。在可视距离内，地球曲率的影响可忽略不计，测得的仰角即为遮挡仰角。制作阻挡图的步骤同A.1方法。图 A1 阻挡图样式附录B （规范性附录）1km、3km、6km等射束高度图制作B.1 计算各方向上指定高度的雷达探测距离根据标准大气时的雷达测高公式：H=h+Rsin+得到： R=-8500sin令H=1km、3km、6km，根据阻挡仰角，计算不同方位的雷达探测距离。B.2 制作1km、3km、6km等射束高度图以测站为中心，半径分别为100km、200km、300km、400km绘制同心圆，在图上依次标出规定高度的雷达探测距离，而后顺序连线。图 B1 等射束高度图样式 附录C （规范性附录）雷达电磁辐射安全区雷达站周边居民生活区内的电磁辐射水平必须达到“一级标准”，即辐射强度10Wcm2,为安全区。根据微波功率密度计算公式：式中：为发射平均功率，单位为W。G为天线增益，单位为dB，r为天线和被测点距离，单位m，S为功率密度，单位为。由此计算出各新一代天气雷达安全区距离。本着“辐射可合理达到尽量少”的原则，候选站址距雷达照射范围内居民生活区的距离不应低于500米。表 C.1 雷达安全区距离 雷达型号（w）G（dB）安全区距离r(m)CINRAD/SA1125462029CINRAD/SB1120462025CINRAD/SC1000451892CINRAD/CB25045946CINRAD/CC21045867CINRAD/CD15045733CINRAD/CCJ15045733 附录D （资料性附录）新一代天气雷达候选站址勘察表表 D.1 新一代天气雷达候选站址勘察报告表勘察时间： 年 月 日勘察地点（详细地址）： 参加人员： 测点经纬度： E, N测试仪器型号及精度： 海拨高度： 米，测试仪器型号及精度： 地理环境：站址可用面积 平方米，距市局直线距离 公里，距市局道路距离 公里。其他环境（有无高大建筑物、山脉、植被，有无高压线、通信基站