新增国家地面天气站建设及升级改造技术要求

1、附件1新增国家地面天气站建设及升级改造技术要求（2017年版）中国气象局综合观测司2017年8月编写说明2017年6月中国气象局印发了国家地面天气站布局方案（中气函2017134号），将遴选出的部分国家级无人自动气象站、区域自动气象站和行业气象观测站合并进入现有国家地面天气站。为指导各省（区、市）气象局规范有序地开展新增国家地面天气站建设及升级改造工作，中国气象局综合观测司组织安徽省气象局、中国气象局气象探测中心和黑龙江省气象局编制了新增国家地面天气站建设及升级改造技术要求（2017年版）（以下简称“技术要求”）。本技术要求是在地面气象观测规范、地面气象观测场规范化建设图册（修订）、区域气象观

2、测站建设指导意见（修订），以及相关业务技术规定的基础上，结合各省（区、市）区域气象观测站现状，对新增站点的观测场站址、仪器选型、设备布局、基础设施建设及设备安装等建设要求进行了规定。由于各地新增站点的建设用地归属和运行管理情况复杂，建设条件差异大，各单位实施站点建设及升级改造的工作难度较大，需要各单位拓展思路、争取多源支持、克服困难，高质量完成建设及升级改造工作，达到气象观测“代表性”、“准确性”和“可比较性”的要求。参加编制的人员包括：陈汝龙、杨晓武、龚剑、吴健、潘磊、段洪岭、刘诗涛、陈虎胜、查亚峰。目 录1 编制依据12 适用范围23 站址要求24 设备要求24.1 型号要求24.2 要素

3、配置35 建设要求35.1 观测场地35.2 设备布局45.2.1 设备布设原则45.2.2 设备平面布局55.3 基础设施建设105.3.1 观测场围栏105.3.2 地下管道105.3.3 防雷设施115.3.4 仪器基础125.4通信设施125.5 供电126 仪器安装要求136.1 风向、风速传感器136.2 温湿度传感器136.3 雨量传感器146.4 气压传感器146.5 其他仪器设备的布设141 编制依据（1）气象设施和气象探测环境保护条例（2）中国气象局关于印发国家地面天气站布局方案的通知（中气函2017134号）（3）气象探测环境保护规范 地面气象观测站（GB 31221-2

4、014）（4）地面气象观测场（室）防雷技术规范（GB/T 31162-2014 ）（5）地面气象观测规范 第1部分：总则（QX/T 45-2007）（6）区域气象观测站建设指导意见（修订）（气测函2009248号）（7）地面气象观测场规范化建设图册(修订)（气测函2015126号）（8）地面气象观测场值班室建设规范（气发2008491号）（9）新型自动气象（气候）站功能需求书（修订版）（气测函 2012194号）（10）国家气象台站站址综合信息调查评估方法（气测函2011156号）（11）地面气象观测业务技术规定（2016版）（气测函201613号）2 适用范围本技术要求适用于中国气象局关于印

5、发国家地面天气站布局方案的通知（中气函2017134号）中新增国家地面天气站的建设及升级改造，具体新增站点清单见该文件附件。3 站址要求新增国家地面天气站（以下简称新增站）按照国家地面天气站布局方案布设，站址宜设在能较好地反映20-50km中小尺度天气系统和灾害性天气特点的地方，观测场探测环境应符合气象探测环境保护规范 地面气象观测站（GB31221-2014）一般站要求，避免局部地形的影响。观测场应安置于地面，四周宜空旷平坦。若与上述要求有较大的差距，应进行环境改造或选址重建。重建站址应优先在距原新增站点3km范围内选择，最大距离不超过10km，且具有较好的数据一致性和一定的地域代表性。在有

6、特别需要且地形特殊的情况下，可酌情选址。 4 设备要求4.1 型号要求自动气象站设备须具有气象专用技术装备使用许可证，其结构组成、功能、测量指标、供电、防雷、环境适应性指标、安全性、可靠性、功耗等须满足新型自动气象（气候）站功能需求书（修订版）要求，并可实现组网上传实时资料。不符合上述要求的自动站，需更新替换相应设备或升级改造相应设施。4.2 要素配置新增站的建设及升级改造，应配备至6要素（温度、相对湿度、气压、风向、风速、雨量）以上自动气象站（以下简称“常规6要素”），各地也可根据当地业务服务需要，增加能见度、降水现象、雪深、称重降水、地温、辐射等其它观测要素。5 建设要求5.1 观测场地为

7、保证新增站观测资料的代表性、准确性，新建或升级的新增站在观测场地建设方面需满足如下要求： 考虑到未来的发展，新增站观测场应尽量满足现有国家地面站标准观测场的规格要求（如25m×25m），具备可扩展观测要素的条件。其他规格新增站观测场大小应满足气温、降水等气象要素对障碍物和设备间距的基本要求，遵从各仪器之间互不干扰的原则，围栏到仪器的间距应能使围栏起到有效的隔离作用。对于达不到国家地面站观测场规格的常规6要素的新增站,其观测场面积一般不小于8m（南北）×4m（东西），受地形条件限制，也可设置为6m（南北）×4m（东西）；在常规6要素基础上增加能见度、天气现象、雪深、

8、称重降水、地温、辐射等观测项目的新增站，其观测场面积应不小于10m（南北）×10m（东西）。设置在特殊地形、地点的站点观测场大小可根据实际情况由各省（区、市）气象局自行确定。观测场地应平整，保持自然地表特性，自然植被高度不超过25cm。场内不得种植作物。不满足要求的新增站应按要求选址重建或改造升级。对于特殊山区、海岛等受地形条件限制而无法正常选址的情况，可在不影响观测代表性、准确性的前提下适当修改观测场地规格和设备布局方法，但升级方案需经过省级以上主管部门认可。5.2 设备布局5.2.1 设备布设原则观测场内仪器设施的布设要注意互不影响，便于观测操作。基本要求：（1）高的仪器设施安置

9、在北边，低的仪器设施安置在南边。（2）各仪器设施东西排列成行，南北布设成列，东西间隔不小于2米，南北间隔不小于2米，仪器（除风杆、能见度外）距围栏应不小于1米。（3）观测场内可不建小路，若建有小路，仪器应安置在紧靠东西向小路南面。5.2.2 设备平面布局若新增站其原有观测场的面积及仪器布局符合区域气象观测站建设指导意见（修订）要求的，可不调整；否则需按照场地仪器布局原则，并结合各站实有布设的观测仪器、地形特点等进行重建或升级改造。以下给出了几种不同面积大小观测场的仪器布局，供各地改造升级时参考。（1） 8m（南北）×4m（东西）观测场8m（南北）×4m（东西）观测场的仪器布

10、局见图1。图1 8m（南北）×4m（东西）观测场仪器布局场内仪器沿观测场东西方向中轴线布设，自北向南依次布设风杆、百叶箱和雨量传感器。温度、湿度传感器安装在百叶箱内。采集器机箱、太阳能电池板等附属设备固定在风杆上，气压传感器安装在采集器机箱内。风杆若采用拉绳式，需在风杆周边每隔120°建设1个拉绳基础，拉绳基础中心距风杆基础中心约5m（注：采用无拉绳式风杆的，若对采集器机箱、太阳能电池板等附属设备固定在风杆上有影响的，可在风杆北侧适当位置采用独立支柱安装，下同）。根据需要在适当位置设一个可供进出的围栏门（采用拉绳式风杆的，建议设在风杆倒伏方向）。（2） 6m（南北）

11、5;4m（东西）观测场6m（南北）×4m（东西）观测场的仪器布设与8m（南北）×4m（东西）观测场大体相同，各仪器南北相互间距、仪器距围栏间距略有差别，具体见图2。图2 6m（南北）×4m（东西）观测场的仪器布局（3） 10m（南北）×10m（东西）观测场10m（南北）×10m（东西）观测场的仪器布局见图3。图3 10m（南北）×10m（东西）观测场的仪器布设场内仪器设备安装点规划为3行（东西方向）3列（南北方向），每行自西向东规划2-3个设备安装点。最东1列自北向南依次布设风杆（或风塔）、百叶箱、雨量，最西1列自北向南可依次布设能见

12、度仪（或天气现象）、称重降水、地温等，中间1列可规划布设自动雪深、辐射等，无对应设备的则预留安装位。各站在具体建设过程中，也可根据本站实际观测要素设置情况，在满足设备布设原则基础上调整相应设备安装位置。在观测场10m×10m范围内的地理中心位置布设地理中心标志，在风向传感器的南北方向上，场内距观测场南边沿适当位置布设风向传感器的指南标识。（4）其他规格观测场对于场地规格达到地面气象观测场规范化建设图册（修订）的情况，可参照图册执行。对于特殊场地情况（参见观测场地章节），可在不影响观测代表性、准确性的前提下适当修改观测场地规格和设备布局方法，但升级方案需经过省级以上主管部门认可。5.3

13、 基础设施建设基础设施建设包括围栏、地下管道、防雷设施、仪器基础等。5.3.1 观测场围栏一般应设置坚固、稀疏、美观、不反光或弱反光材质的防护围栏，其高度可根据安全防护需求并与周边环境相协调为宜；围栏外侧应设立用于防护的警示牌，其告知内容、型式和安置等事项参考地面气象观测场规范化建设图册（修订）的规定，可根据当地情况加装防护网、电子围栏等。原围栏、警示标识不符合上述要求的，应按要求进行更换，符合要求的，可保留继续使用。5.3.2 地下管道观测场内和连接到建筑物中的仪器缆线、电力电源缆线需进行地下掩埋敷设，并在每个仪器位置设置分线井。对于特别艰苦地区，存在施工困难时，可采用其他方式铺设管线。（1

14、）缆线宜采用带有金属屏蔽层的套管（推荐）或PVC套管做防护，并埋入地下，管道直径50-100mm及以上，埋设深度3050cm（特别施工困难区域可酌情调整）；电力电源与仪器信号缆线应分管防护。（2）各传感器的信号线均从仪器基础内的套管中穿行。（3）确保观测场内地下缆线防护管端口的严密性，防止鼠类进入地下管网。图4给出了以6m（南北）×4m（东西）观测场为例的地下管线具体施工设计，供各站建设及升级改造时参考。10m（南北）×10m（东西）观测场的地下管线铺设可参照地面气象观测场规范化建设图册（修订）的管线布设方式，沿仪器基础的北面修建地沟或直接埋设管道方式。图4 6mx4m观测

15、场线缆管铺设平视图5.3.3 防雷设施应按照地面气象观测场（室）防雷技术规范（GB/T 31162-2014）、气象台(站)防雷技术规范（QX 42015）、建筑物防雷设计规范（GB50057-2010）和地面气象观测规范的要求，建设好观测场地、仪器设施的接地工程和防雷工程，增强新增站的安全运行能力。观测场防雷系统接地电阻应4，在高山、海岛等岩石地面土壤的电阻率1000·m的观测场，接地体的接地电阻值可适当放宽。5.3.4 仪器基础各仪器基础的规格、大小、施工及设备安装等建设要求按照地面气象观测场规范化建设图册（修订）执行，其中未涉及到的仪器设备，须依据厂商提供的技术手册要求，经各省

16、（区、市）气象局业务主管部门审查、批准确定。5.4通信设施新增站与省级中心站的通信传输以无线或专线等通信业务方式进行组网。采用无线通讯方式的站点，其站点位置应具备数据实时传输所需要的4G/3G/GPRS或北斗卫星通信等信号；信号强度须在建设前进行现场测试，信号不稳定或者信号弱的站点，须申请当地移动通信部门进行调整。通信设施应能保证自动气象站与中心站的数据传输频次与现有国家级地面气象观测站相一致，特殊情况下的传输频次可适当降低。5.5 供电自动气象站的供电电源为 12 V 蓄电池，由辅助电源对蓄电池浮充电，在有市电的地方，可优选市电作为辅助电源，无市电的地方，可选太阳能或风电等。蓄电池的容量需保

17、证自动气象站能在脱离辅助电源及太阳光照不足的条件下连续工作7天以上。6 仪器安装要求本部分内容主要参照地面气象观测场规范化建设图册（修订），尽量在考虑建设条件情况下与现有国家地面站保持一致，当出现无法按照本技术要求实施的特殊情况时，可酌情考虑。6.1 风向、风速传感器风向、风速传感器安装在风杆或风塔上。安装风传感器的横臂应呈南北向，风向传感器的指南（北）针与横臂平行，风杯中心和风向标中心距地高度10-12米。风杆自带避雷针宜高出传感器至少0.5米，用16mm2接地线将避雷针的垂直引下线与独立避雷接地体连接（注意勿连接观测场地网）。6.2 温湿度传感器温湿传感器需安置于百叶箱内。百叶箱应水平地固定在一个特制的支架或立柱上，支架或立柱的顶端距地面的高度约为1.25m左右。温湿传感器安装宜采用特制支架安装，传感器头部向下，保持垂直，传感器感应部分中心距地高度1.5±0.05m。为便于设备维护，宜在百叶箱前安置专用踏梯（不宜砌筑），踏梯长约60cm，两级台阶，每级高约20cm、宽约30cm，放置在地面