DB15-T 2913-2023 陆地生态气象站自动观测仪配置要求

07.060CCS

A

4715 DB15/T

2913—2023陆地生态气象站自动观测仪配置要求

of

for

terrestrial

meteorological

observation2023-03-10

发布2023-04-10

实施内蒙古自治区市场监督管理局 发

布DB15/T

2913—20231 范围本文件规定了陆地生态气象站的产品配置、技术要求、标志、包装、运输和贮存和随行文件等。本文件适用于陆地（含水田但不含湿地和设施生态气象）生态气象站的设计、生产。2 规范性引用文件文件。GB/T

—2008 包装储运图示标志GB/T

20524—2018 农林小气候观测仪GB/T

29298—2012数字(码)照相机通用规范GB/T

33703—2017 自动气象站观测规范GB/T

34808—2017 农业气象观测规范 大豆QX/T

1—2000 Ⅱ型自动气象站QX/T

—2019 自动气象站SL

58—2014 水文测量规范ISO/IEC

10918—5

信息技术.持续色调静态图象的数字压缩和编码:JPEG文件交换格式（

Information technology-Digital and coding of continuous-tone images:JPEG

file

Format(JFIF)

Part

5ISO/IEC

11172—3

信息技术.1.5Mbit/s以内数字存储介质用移动图像和相关音频编码.音频（Information

technology-Coding

of

moving

pictures

and

associated

digital

media

at

to

about

Mbit/s-Audio）ISO/IEC

14496—

信息技术.音视对象的编码.第部分:MP4文件格式（technology-Coding

of

audio-visual

file

）RFC

2326实时流协议（Real

Time

Protocol

(RTSP)）3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。区域 region按其自然地理特征的内部同质性结构、类型或功能一体化原则划分的地球表面的地域单元。DB15/T

2913—2023地块 site按地理与生物种群指标划分的地球表面的空间单位。景观 iandscape区域呈现的景象(视觉效果)。生态特征 ecological

生态系统特有的结构、形态、量值、颜色、音色、音量、品质、产量等。高度、大小、茎粗、覆盖度、叶面积系数、鲜重、干重、果重、粒重等，音色、音量包括禽鸣、畜叫、鸟鸣、生态事件 ecological

影响生态特征的生态活动、生物活动与自然灾害等各类敏感性人为或自然事件。物活动包括立体生态农业中的禽畜活动、草场放牧、野生动物活动与侵害以及病虫害等；自然灾害包括气象、生态场景信息

scene

特征与生态事件的表述要素。生态场景仪 ecological

scene

facilities用于观测生态特征和生态事件的含声像传感器的仪器。裸温 bare

temperature用无防护装置温度感应器直接测得的野外空气温度。地面生态气象观测

ecological

DB15/T

2913—2023观测地面视野范围内区域级群落层次的声像场景信息及生态特征、事件和与之关联的常规气象要象要素的活动。4 系统配置陆地生态气象观测站系统配置要求与功能陆地生态气象观测站系统配置和功能见表1，应符合以下要求：a)

内群落层次的生态场景声像信息及生态特征、事件和与之关联的区域级气象要素；b)

息及生态特征、事件和与之关联的地块级气象要素；c)

湿度、地表水位、地下水位、酸碱度、水质等；d)

上述三类观测仪器与附属配件组合后应具备各自独立运行的能力。陆地生态气象观测站系统配置4.2.1 区域级生态气象观测主站配置 标准配置区域级生态气象观测主站标准配置应符合以下要求：a)

生态场景仪应含对地全景（或旋转）声像采集器，配置声像识别与处理软件；b)

气象观测仪应含温度、湿度、风向、风速、雨量、气压、裸温、红外温度传感器。 可选配置区域级生态气象观测主站可选配置应符合以下要求：a)

其它气象传感器：如光合有效辐射、总辐射、日照时数等传感器；b)

其它配置：如测高仪、光谱仪等辅助观测植被冠层高度、光谱等仪器。4.2.2 地块级生态气象观测子站配置 标准配置地块级生态气象观测子站标准配置应符合以下要求：a)

微生态场景观测配置：微型或小型声像采集器，配置声像识别与处理软件；b)

气象梯度观测配置：多层温度和湿度传感器、裸温采集器，配置层数和高度见表

4；c)

风沙气象观测配置：三维超声风传感器、沙尘浓度仪、颗粒物撞击仪；可选配置地块级生态气象观测子站标准配置应包括水温(测水生植物浅层水温)、2仪等传感器或仪器。DB15/T

2913—20234.2.3 水土环境观测辅站配置水土环境观测辅站配置应符合以下要求：a)

农业气象类仪器：包括土壤温度、土壤湿度仪等；b)

水文类仪器：包括测量地表水位、地下水位的传感器或仪器等；c)

等要素的传感器或仪器。1.

2.

4.5

3.

4.

cm

cm

10

cmCO2GB/T

20524-2018SL

58-2014GB/T

33703-2017DB15/T

2913—2023表1 陆地生态气象观测站系统配置与功能表-40

0.1

0.5

％）

％）-1

-2

-1

-2

-1

-2

10

-20

0.1

0.3

-40

0.7

DB15/T

2913—20235 技术要求一般要求5.1.1外观、结构和工艺陆地生态气象观测站自动观测仪的外观、结构和工艺应符合以下要求：a)

外观、结构和工艺应符合

QX/T

中

5.1.1

的规定；b)

不因外部环境影响和材料本身原因导致机械强度下降；c)

地上部分喷涂颜色为与植被背景基本一致的草绿色，色标采用国际标准

RAL

6003。5.1.2材料有毒性气体的材料。金属零部件宜选用或优于的不锈钢，并镀涂可靠的防护层。5.1.3 安全陆地生态气象观测站自动观测仪应符合QX/T

中的规定。仪器设备的信息采集性能5.2.1 主站的气象传感器性能主站的气象传感器性能要求应满足GB/T

中表1的要求及下表2的要求。表2 主站的气象传感器性能参数5.2.2 子站的气象传感器性能子站的微气象仪性能要求见表3、表4。表3 子站的气象传感器性能参数

0.1

-20

0.1

0.2

20

10

mm140.10.2140.10.2140.010.02

³～

10

/m20

PM10

³～10

0.001

300

cm60

cm150

300

300

cm60

cm150

—150

cm60

cm——60

cm

cm———

DB15/T

2913—2023表4子站的温、湿度气象要素梯度观测的层数与高度设计5.2.3辅站的相关仪器性能辅站的相关仪器性能要求见表5。表5辅站的相关仪器性能参数5.2.4 主站的生态场景仪性能 图像质量与格式图像质量与格式应符合以下要求：a)

图像分辨率≥

万像素；b)

图像质量应符合

GB/T

中

4.5.1、4.5.2、4.5.7

规定的影像质量要求；c)

图像的压缩编码与存储格式应符合

10918—5

JPEG

格式。 流媒体文件格式流媒体文件格式应符合以下要求：a)

流媒体协议应支持将视频、音频等多媒体数据压缩，通过网络进行分段实时传输；b)

流媒体应符合

2326

RTSP

实时流传输协议。 音频文件格式音频文件格式应符合以下要求：DB15/T

2913—2023a)

音频信号的采样率应不＜44.1

；b)

音频的压缩编码与存储格式应符合

11172—3

格式。 视频文件格式视频文件格式应符合以下要求：a)

视频文件格式应支持标准的视频编码，支持高效的压缩率和很好的扩展性；b)

视频的压缩编码与存储格式应符合

14496—14:2020，即

MP4

格式。5.2.5 子站的微生态场景仪性能要求图像质量与格式图像质量和格式应符合以下要求：a)

图像分辨率≥

万像素；b)

图像质量同

.b)；c)

图像文件的压缩编码与存储格式同

。 流媒体文件格式流媒体文件格式应符合的规定。 音频文件格式音频文件格式应符合的规定。 视频文件格式视频文件格式应符合的规定。声像信息采集要求5.3.1 生物特征识别与解析要求支持生物发育期识别.1生物发育期特征识别要求观测图像应根据不同生物种类的发育期形态特征支持识别相应发育期的自动化识别标准。其中开花等突变型生物特征的识别准确率应≥，返青、拔节等渐变型生物特征的识别准确率应≥80%。

aa、b

b

b

b

b

当植株或茎上出现某种发育期特征时，即表明此个体进入了该发育期。地段内进入某发育期的株（茎）数占105080DB15/T

2913—2023表64

种作物观测的发育期.2 生物发育期出现日期要求观测图像应根据不同生物种类的生长发育特征支持相应发育期出现日期的自动化观测标准。其中植物发育期观测日期与实际出现日期的平均偏差应不超出±3

d日期的平均偏差应不超出±2

d，观测缓慢渐变型发育期出现日期的平均偏差应不超出±4

d。.3 植物物候期观测要求观测图像应根据各地的物候指示性植物的发育特征支持相应物候期出现日期的自动化观测标准，其观测物候期的出现日期与实际出现日期的平均偏差应不超出±2

d。.4 作物苗情观测观测苗情的标准，评定误差应≤1个等级，见附录A中A.2。 支持量值类要素解析.1 植被冠层高度观测要求观测图像应根据不同植被冠层结构的不同类型支持制订冠层高度的自动化观测标准，并符合附录A中A.1的要求。其中，冠层高度观测允许误差应符合下列要求：a)

低矮型植被(苗期作物、单一型典型草原等)≤

的冠层高度观测允许误差为±2

cm；b)

矮杆型植被(矮杆型作物、单一疏松型植被等)≤80

的冠层高度观测允许误差为±3

cm；c)

高杆型植被(高杆型作物、混合封闭型植被等)≤200

cm

的冠层高度观测允许误差为±5

cm；d)

高大型植被(林果、混合疏松型植被等)≥

的冠层高度观测允许误差为±10

。a）

稻类返青期至成熟期高度观测的允许误差为±3

cm；b）

麦类拔节期及之前高度观测的允许误差为±2

cm3

cm；c）

玉米三叶期至成熟期高度观测的允许误差为±5

cm；d）

大豆分蘖期至成熟期高度观测的允许误差为±3

cm。.2 植物茎粗观测/m22

2

15

10

2500/m

DB15/T

2913—2023无需观测。.3 植株密度观测符合表78的要求。表7 植株密度观测性能要求表8 需观测植株密度的作物发育期.4植被覆盖度观测A.1的要求。一般作物、牧草的覆盖度观测误差应≤±10%。.5 植被叶面积指数观测草的观测误差应≤±15%。.6 植物鲜重观测算误差应≤±。.7 植物干物质重量观测算误差应≤±。支持植物形态或品质类要素解析.1 植物株型观测10DB15/T

2913—2023要求观测图像应根据不同株型及生态层内气象要素与产量、品质的关系支持相应的株型自动化识31量关系的计算误差≤15%。.2 叶色、叶质观测（如优、良、中、差等）≥3，计算误差≤1个等级。.3 花色、果色等观测花色自动化观测标准，其中花色、果色等（同.1)）、观赏性分级（如好、中、差等）≥3，计算误差≤1个等级。.4 果蔬等植物的品级观测自动化观测标准，其果蔬色彩（同.2）、品级（如优、良、中、差等）≥3，计算误差≤1级。5.3.2 人为或自然生态事件识别与解析要求 支持生态活动类事件识别生态活动类事件识别时应符合以下要求：a)

≥1

h

的事件不应遗漏；b)

要求声像等观测信息应支持预设或临时指定记录的重要农事等生态活动的标准，启动和终止记录的条件应不受事件发生过程默认条件的限制。 支持野外环境下的动物类活动事件识别野外环境下的动物类活动事件识别时应符合以下要求：a)

标准，其出现过程时长≥1

h

的活动事件不应遗漏；b)

标准，其出现过程时长≥1

h

c)

现过程时长≥1

h

的活动事件不应遗漏。特定环境与目的应连续观测。 支持灾害类事件告警.1 旱热型灾害支持旱热型灾害告警时应符合以下要求：11DB15/T

2913—2023a)

备实时自动发送告警通知的功能；b)

警标准，系统应具备实时自动发送告警通知的功能；c)

现场气象要素支持执行、修订相关告警标准，系统应具备实时自动发送告警通知的功能。.2低温型灾害支持低温型灾害告警时应符合以下要求：a)

要求观测的生态场景信息应根据关注生物的耐寒性和大气温湿度、植被层内空气温湿度梯度、告警通知的功能；b)

统应具备实时自动发送告警通知的功能；c)

统应具备实时自动发送告警通知的功能；d)

.3 涝渍害支持涝渍害告警时应符合以下要求：a)

持执行、修订相关告警标准，系统应具备实时自动发送告警通知的功能；b)

具备实时自动发送告警通知的功能。.4 风灾支持风灾告警时应符合以下要求：a)

上倒伏倾斜度≥45%备实时自动发送告警通知的功能；b)

下部位折断的植株占全区株数的百分比，以%警标准，系统应具备实时自动发送告警通知的功能。.5 病虫害支持病虫害告警时应符合以下要求：12DB15/T

2913—2023a)

应具备实时自动发送告警通知的功能；b)

应具备实时自动发送告警通知的功能。 支持基于音视频信息的生态事件解析.1 候鸟迁徙、鸟类栖息订相关的物候、生态旅游、生态环境质量等标准，系统应具备自动发送实时事件通知的功能。.2 蛙叫、蝉鸣等环境质量等的辅助评价标准，系统应具备自动发送实时场景信息的功能。.3 动物发育期要求观测的音视频信息应根据关注的动物发育与活动特性等支持与生态农业、养殖业等有关的辅助监测标准，系统应具备自动发送实时场景信息的功能。.4 雷暴天气要求观测的音视频信息能根据雷暴的音视频特征等支持与生态安全、生产活动安全等有关的观测标准，系统应具备实时自动发送安全告警通知的功能。.5 机械化作业要求观测的音视频信息能根据机械轰鸣等的音视频特征支持观测相关农事等生态活动的标准，系统应具备实时自动发送农事等生态活动、订单订制跟踪通知的功能。.6 异常音视频事件统应具备实时自动发送现场异常活动场景的功能。5.3.3 观测时制和日界设置气象观测时制应符合GB/T

33703—2017中4.2.2的规定。依赖自然光观测的生态场景仪的影像观测应根据站点经度计算并设置观测起止时间。采样5.4.1 气象要素各项气象要素的采样和算法应符合GB/T

33703—中5.4.1、5.4.2的要求。5.4.2 生态场景仪影像观测应在日出和日落之间至少每小时采集一次影像信息。13DB15/T

2913—2023数据存储和传输数据存储应符合GB/T

—20177章的要求，并可通过外部存储器扩大容量。数据传输应符合GB/T

—20178章的要求。时钟误差仪器时钟一般应具备网络自动校时功能；在无法校时的特殊情况下，月累计误差应不＞15

s。电源陆地生态气象观测站自动观测仪的电源应符合QX/T

520—2019中5.9的要求。环境条件陆地生态气象观测站自动观测仪的环境条件应符合QX/T

—2019中5.10的要求。电磁兼容性陆地生态气象观测站自动观测仪的电磁兼容性应符合QX/T

520—2019中5.11的要求。可靠性陆地生态气象观测站自动观测仪的平均无故障时间MTBF5000

h。6 标志、包装、运输和贮存标志6.1.1 产品标志自动观测仪产品标志应包括以下内容：a)

制造厂名；b)

产品名称和型号；c)

出厂编号；d)

出厂日期。6.1.2 包装标志自动观测仪包装标志应包括以下内容：a)

产品名称型号和数量；b)

制造厂名；c)

包装箱编号；d)

外形尺寸；e)

毛重；f)

“小心轻放”、“向上”、“怕湿”、“堆码”等符合

GB/T

191—2008

规定的标志。包装包装箱应牢固，内有防振动等措施。每个包装箱内都有装箱单。14DB15/T

2913—2023运输运输过程中应防止剧烈振动、挤压、雨淋及化学物品侵蚀。搬运应轻拿轻放，码放整齐，严禁滚动和抛掷。贮存包装好的产品应贮存在环境温度－10

40

无强电磁作用。7 随行文件自动观测仪随行文件包括：a)

使用说明书或用户手册；b)

检验报告；c)

合格证；d)

传感器测试证书；e)

保修单；f)

装箱单。15

cm

0.5

1.5

cm

在穗子中部小穗花朵颖壳张开，露出花药，散出花粉。遇阴雨天气外颖不张开，需小心地剥80

DB15/T

2913—2023

附录 A（规范性）4

种大宗作物生长发育特征的观测内容A.1作物发育期观测玉米发育期主要特征参见QX/T

361-2016中5.2的规定；水稻发育期主要特征参见QX/T

—2018中5.2的规定；大豆发育期主要特征参见GB/T

34808—2017；春小麦发育期主要特征见表A.1。表A.1

春小麦发育期主要特征表A.1

春小麦发育期主要特征农作物长势通常分为以下三类：a)

一类苗：指生育正常且健壮的苗；b)

二类苗：指比正常苗偏小、偏弱的苗；c)

三类苗：指病苗、小苗和弱苗。A.3 植株冠层高度观测植株冠层高度观测应从土壤表面量至所测植株顶部自然生长状态所达到的垂直高度，以cm为单位，取一位小数。A.4 植株密度观测16/m

(茎)数/m

(茎)数(茎)数/m

/m

/m

后测定茎数/m

。观测结果取整数。22 2 22A.5植被盖度观测植被盖度是生物群落总体地上部份的垂直投影面积与样方面积之比的百分数。计算原理是根据垂直观测获取的植物静态图像，利用图像处理软件或通过人机交互方式在图像上勾勒出植株垂直投影的覆盖区域，再据此统计出植株的覆盖面积或像素点,从而计算与图像观测总面积或总像素的百分比即为植被盖度，结果取一位小数