自動(dòng)土壤水分觀測儀功能需求書

1、自動(dòng)土壤水分觀測儀功能需求書中國氣象局監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)司2008年4月自動(dòng)土壤水分觀測儀功能需求書目錄1 前言11.1 目標(biāo) 11.2 適用范圍 錯(cuò)誤！未定義書簽。1.3 編制依據(jù)12 組成2構(gòu) 12.1 設(shè)備組成12.1.1 概述12.1.2 傳感器22.1.3 采集器22.1.4 外圍設(shè)備32.1.5 軟件32.2 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)32.2.1 擴(kuò)展性32.2.2 互換性32.2.3 適用性43 功能要求43.1 初始化功能43.2 數(shù)據(jù)采集功能 43.3 數(shù)據(jù)處理功能 43.4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能 43.4.1 采集器內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 43.4.2 外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)43.5 數(shù)據(jù)傳輸功能 43.6 質(zhì)量控制功

2、能 53.6.1 采樣值的質(zhì)量控制53.6.2 測量值的質(zhì)量控制53.7 監(jiān)控功能53.8 采集器的時(shí)鐘管理功能 53.9 軟件處理功能 54 測量技術(shù)要求54.1 測量的土壤體積含水量 54.2 測量性能要求54.3 采樣和算法64.3.1 土壤體積含水量觀測值計(jì)算方法 64.3.2 測量單位64.4 導(dǎo)出量65 傳感器要求66 供電電源要求66.1主電源供電要求6.1 備選電源供電要求 76.2 電源供電安全要求 77 防雷77.1 雷擊電磁脈沖的防護(hù) 77.1.1 屏蔽措施77.1.2 等電位連接和采用共用接地系統(tǒng) 77.1.3 電涌保護(hù)措施77.2 防雷裝置的維護(hù)和管理 88 工作環(huán)境

3、適應(yīng)性要求88.1 氣候條件88.2 電磁抗擾度 89 設(shè)備安全性、可靠性、可維性要求 99.1 設(shè)備安全性要求 99.2 設(shè)備可靠性要求 109.2.1 采用先進(jìn)的成熟技術(shù) 109.2.2 產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì) 109.2.3 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和狀態(tài)監(jiān)控109.3 設(shè)備可維修性要求 109.4 測量穩(wěn)定性要求 1010 其他要求 1010.1 時(shí)鐘精度和穩(wěn)定性要求 1010.2 功耗要求 1010.3 外觀要求1110.4 命名要求1110.5 技術(shù)文件要求 1111 檢驗(yàn)要求112自動(dòng)土壤水分觀測儀功能需求書1 前言1.1 目的為規(guī)范自動(dòng)土壤水分觀測儀的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)功能、測量指標(biāo)、采樣算法、數(shù)據(jù) 格

4、式、供電電源、工作環(huán)境和設(shè)備安全可靠性等方面的要求，指導(dǎo)設(shè)備生產(chǎn)，制 定本功能需求書。本功能需求書由中國氣象局監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)司委托中國氣象局氣象探測中心編寫。本功能需求書的修改權(quán)、解釋權(quán)屬于中國氣象局監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)司。1.2 編制依據(jù)本功能需求書參考國內(nèi)外自動(dòng)土壤水分探測儀器測量技術(shù)發(fā)展情況，以及國內(nèi)試驗(yàn)考核、試用的基礎(chǔ)上，以下列文件資料為依據(jù)進(jìn)行編寫的：1 . wmo cimo氣象儀器和觀測方法指南（第六版）;2 .中國氣象局農(nóng)業(yè)氣象觀測規(guī)范（1993年）；3 .自動(dòng)氣象站質(zhì)量控制程序指南（et aws-4, final report, annex 3.wmo . cbs）2 組成結(jié)構(gòu)2.1 設(shè)備組成2

5、.1.1 概述自動(dòng)土壤水分觀測儀是基于現(xiàn)代測量技術(shù)構(gòu)建，由硬件和軟件組成。其硬件可分成傳感器、采集器和外圍設(shè)備三部分，其軟件可分成采集軟件和 業(yè)務(wù)軟件二種。該結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是既可以與微機(jī)終端連接組成土壤水分測量系統(tǒng)，也可以作為土壤水分分采集系統(tǒng)掛接在其他采集系統(tǒng)上。設(shè)備組成見圖1。圖1:自動(dòng)土壤水分觀測儀設(shè)備示意圖2.1.2 傳感器土壤水分傳感器根據(jù)輸出信號(hào)的特點(diǎn)，可分為三類：1、模擬傳感器，輸出模擬量的傳感器；2、數(shù)字傳感器，輸出數(shù)字量（含脈沖和頻率）信號(hào)的傳感器；3、智能傳感器，一種帶有嵌入式處理器的傳感器，具有基本的數(shù)據(jù)采集和 處理功能，可以輸出并行或串行數(shù)據(jù)信號(hào)。2.1.3 采集器采集器是

6、自動(dòng)土壤水分測量系統(tǒng)的核心。 其主要功能是完成各層土壤水分傳 感器的采樣，對(duì)采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行控制運(yùn)算、數(shù)據(jù)計(jì)算處理、數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)記 錄存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和傳輸，與終端微機(jī)進(jìn)行交互。采集器應(yīng)至少具有rs232或rs485通訊接口 ：采集器能夠具備自檢、自診斷功能，至少包括以下內(nèi)容：a）電源電壓狀態(tài)監(jiān)測；b）傳感器狀態(tài)監(jiān)測；2自動(dòng)土壤水分觀測儀功能需求書c）通信狀態(tài)監(jiān)測；2.1.4 外圍設(shè)備2.1.4.1 電源電源是組成自動(dòng)土壤水分觀測儀的外圍設(shè)備之一。市電是最常用的電源，配有蓄電池，并對(duì)蓄電池浮充電，以備市電停電時(shí)可由蓄電池供電，也可以另外配置輔助電源（包括太陽能、風(fēng)能）對(duì)蓄電池充電。12伏直

7、流電壓是采集器的基本工作電壓，采集器中其他直流工作電壓應(yīng)由 此轉(zhuǎn)換而成。2.1.4.2 微機(jī)即微型計(jì)算機(jī)，常用作采集器的終端，實(shí)現(xiàn)對(duì)采集器的監(jiān)控、數(shù)據(jù)處理和存 儲(chǔ)，按照農(nóng)業(yè)氣象觀測規(guī)范要求完成土壤水分觀測業(yè)務(wù)。通信接口 ：應(yīng)配置rs-232接口，支持本地通信；應(yīng)配置以太網(wǎng)接口（rj-45）,以備接入本地局域網(wǎng)，嵌入式軟件應(yīng)支持tcp/ip 協(xié)議。2.1.5 軟件2.1.5.1 采集軟件采集軟件支持采集器的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)傳輸功能。2.1.5.2 業(yè)務(wù)軟件業(yè)務(wù)軟件處理土壤水分觀測業(yè)務(wù)，是安裝在與土壤水分觀測儀相連接的微機(jī) 中的應(yīng)用軟件。本功能需求書僅規(guī)定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式。2.2 結(jié)

8、構(gòu)特點(diǎn)測量系統(tǒng)應(yīng)具有擴(kuò)展性、互換性、適用性。2.2.1 擴(kuò)展性根據(jù)農(nóng)業(yè)氣象觀測規(guī)范規(guī)定，可按實(shí)際需要調(diào)整觀測層距，至少可觀測8層。2.2.2 互換性可實(shí)現(xiàn)同一廠家的傳感器互換、采集器互換、外圍設(shè)備互換；2.2.3 適用性能適應(yīng)不同土壤類型和不同氣候類型下的自動(dòng)土壤水分觀測。3功能要求3.1 初始化功能操作員應(yīng)可通過終端，輸入或修改采集軟件要求的業(yè)務(wù)參數(shù)， 如氣象站地理 位置（經(jīng)度、緯度、拔海高度）、時(shí)鐘、傳感器參數(shù)、土壤參數(shù)等。3.2 數(shù)據(jù)采集功能采集器分別對(duì)掛接的傳感器按預(yù)定的采樣頻率進(jìn)行掃描，并將獲得的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號(hào)。3.3 數(shù)據(jù)處理功能將數(shù)據(jù)信號(hào)按規(guī)定的采樣算法處理成符合格式要求的

9、數(shù)據(jù)文件。文件包括： 正點(diǎn)土壤水分測量數(shù)據(jù)文件、實(shí)時(shí)土壤水分測量數(shù)據(jù)文件。3.4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能包括采集器內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和采集器外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。3.4.1 采集器內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)采集器能夠存儲(chǔ)一個(gè)月的正點(diǎn)土壤水分體積含水量。采集器內(nèi)部的數(shù)據(jù)存貯器應(yīng)具備掉電保存功能。3.4.2 外圍設(shè)備的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)的磁盤存儲(chǔ)器中，存儲(chǔ)正點(diǎn)土壤水分測量數(shù)據(jù)文件、 實(shí)時(shí)土壤水分 測量數(shù)據(jù)文件，包括經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)、人工輸入數(shù)據(jù)、質(zhì)量控制情況信息（內(nèi)部 管理數(shù)據(jù)）等。自動(dòng)土壤水分觀測數(shù)據(jù)文件格式要求見附件 1,人工土壤相對(duì)濕度觀測數(shù)據(jù) 文件格式見附件2。3.5 數(shù)據(jù)傳輸功能采集器應(yīng)把數(shù)據(jù)及時(shí)傳輸?shù)浇K端。根據(jù)響應(yīng)方

10、式的不同，可分為以下兩種：a）定時(shí)傳輸，在設(shè)定時(shí)間下的傳輸，即土壤水分自動(dòng)監(jiān)測儀器正常運(yùn)行時(shí) 的自動(dòng)傳輸；b）響應(yīng)終端命令的傳輸，即人工干預(yù)下的傳輸。這種情況下，往往還允許 通過終端或遠(yuǎn)距離設(shè)備，對(duì)采集器進(jìn)行控制，如更新程序、設(shè)置參數(shù)、測試調(diào)試等；土壤水分自動(dòng)監(jiān)測儀器應(yīng)同時(shí)具有以上兩種傳輸方式。自動(dòng)土壤水分觀測站上傳數(shù)據(jù)文件格式要求見附件3 o3.6 質(zhì)量控制功能3.6.1 采樣值的質(zhì)量控制采樣值合理性（粗大誤差）檢查，驗(yàn)證每次采樣值在正常傳感器測量范圍內(nèi)。土壤體積含水量的采樣值大于 60%不參與平均值計(jì)算。3.6.2 測量值的質(zhì)量控制a）測量值合理性檢查：如果土壤體積含水量超出允許的界限（6

11、0%）,該值應(yīng)標(biāo) 記成錯(cuò)誤。b）測量值時(shí)間一致性檢查：驗(yàn)證瞬時(shí)值的變化率，可檢測不真實(shí)的尖峰或跳 變值，判斷傳感器是否損壞。3.7 監(jiān)控功能采集器應(yīng)設(shè)置自動(dòng)監(jiān)測關(guān)鍵部件運(yùn)行狀況的內(nèi)置式裝置，如電源故障監(jiān)測器、看門狗計(jì)時(shí)器和用于監(jiān)測電路某些部分的測試電路。應(yīng)配有相應(yīng)的軟件，可在終端自動(dòng)顯示狀態(tài)信息，用于設(shè)備的運(yùn)行控制和維 護(hù)。終端和采集器之間應(yīng)建立完善的數(shù)據(jù)缺測檢查和補(bǔ)收機(jī)制。3.8 采集器的時(shí)鐘管理功能采集器提供高精度實(shí)時(shí)時(shí)鐘，以采集器時(shí)鐘為準(zhǔn)，定時(shí)與微機(jī)終端進(jìn)行校時(shí)， 確保系統(tǒng)內(nèi)時(shí)間的同步。3.9 軟件處理功能氣象業(yè)務(wù)處理功能由業(yè)務(wù)軟件支持，在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。4測量技術(shù)要求4.1 測量的土壤體

12、積含水量基本觀測項(xiàng)目為土壤體積含水量， 選用的主要傳感器為：介電常數(shù)式土壤水 分傳感器4.2 測量性能要求土壤水分探測儀的測量性能應(yīng)遵循農(nóng)業(yè)氣象觀測規(guī)范和其他相關(guān)規(guī)范的要求。重復(fù)性誤差要求小于0.5%,測量性能要求見下表1,其中最大允許誤差為儀器觀測土壤相對(duì)濕度與人工觀測土壤相對(duì)濕度之差為5%表1:測量性能要求測量要素范圍分辨力最大允許誤差采樣頻率計(jì)算平均時(shí)間土壤體積含水量0%- 100%0.1%5%1次/分10min4.3 采樣和算法4.3.1 土壤體積含水量觀測值計(jì)算方法計(jì)算土壤體積含水量，需每分鐘采集樣本，取10分鐘內(nèi)10個(gè)采樣值，按采 樣值質(zhì)量控制程序要求對(duì)每次采樣做質(zhì)量控制后求平均值

13、，此 10分鐘平均值為 該觀測要素的觀測值。4.3.2 測量單位土壤體積含水量（,保留一位小數(shù)；4.4 導(dǎo)出量導(dǎo)出量的計(jì)算按照農(nóng)業(yè)氣象觀測規(guī)范中的規(guī)定，微機(jī)終端根據(jù)體積含水量及土壤參數(shù)計(jì)算土壤重量含水率、相對(duì)濕度、有效水分儲(chǔ)存量。5傳感器要求土壤水分傳感器應(yīng)滿足以下指標(biāo)要求：a） 測量土壤水分范圍：0-100%b） 工作溫度范圍：0 60cc）電源：dc12vd）輸出：模擬量、數(shù)字量e） 分辨率：0.1%6 供電電源要求6.1 主電源供電要求a）交流供電 ac220v（ +10%-15%）;b）直流 dc12vc）后備蓄電池，可保證傳感器及采集器在無交流電源下5天正常工作；數(shù)據(jù)采集器在交流供電

14、中斷后應(yīng)仍能保存所有的數(shù)據(jù)，即使在蓄電池電壓低 到不足以維持符合質(zhì)量要求的觀測工作時(shí)，在中斷的交流電源恢復(fù)后，系統(tǒng)應(yīng)能 自動(dòng)恢復(fù)正常工作。6.2 備選電源供電要求當(dāng)安裝地點(diǎn)沒有交流電源或電源不理想時(shí)，可選擇太陽能、風(fēng)力等其他方式 供電。6.3 電源供電安全要求使用市電供電的必須有保護(hù)接地，保護(hù)接地端子應(yīng)能耐強(qiáng)烈腐蝕，保護(hù)接地 端子或接地點(diǎn)和要求接地的零部件之間的連接阻值應(yīng)不大于0.1 qo市電供電時(shí)，應(yīng)在電源輸入端安裝避雷器或電涌保護(hù)器（ spd ,并有良好 的安全設(shè)計(jì)。信號(hào)輸入端、通信接口處等電纜引入采集器的地方應(yīng)安裝電涌保護(hù) 器（spd 。在蓄電池電壓低到不足以維持符合質(zhì)量要求的觀測工作時(shí)

15、應(yīng)設(shè)計(jì)低電壓告警裝置。7防雷7.1 雷擊電磁脈沖的防護(hù)7.1.1 屏蔽措施傳感器的信號(hào)線應(yīng)采用屏蔽電纜， 采用非屏蔽電纜時(shí)，應(yīng)外穿金屬管。電纜 的屏蔽層和金屬管下端應(yīng)接到地網(wǎng)上。自動(dòng)土壤水分觀測儀到室內(nèi)的電纜線應(yīng)敷 設(shè)在電纜溝內(nèi)。敷設(shè)電纜溝有困難時(shí)，在入戶前應(yīng)穿金屬管埋地，埋地水平距離宜大于15米，或通過無線方式輸入。7.1.2 等電位連接和采用共用接地系統(tǒng)當(dāng)各傳感器分散布設(shè)時(shí)，應(yīng)采用共用接地系統(tǒng)（地網(wǎng)），將所有金屬部件就 近連接到該接地系統(tǒng)上，共用接地系統(tǒng)（地網(wǎng)）的接地電阻應(yīng)不大于4q07.1.3 電涌保護(hù)措施7.1.3.1 供電系統(tǒng)的電涌保護(hù)措施：自動(dòng)土壤水分觀測儀采用電網(wǎng)或自備發(fā)電機(jī)供電

16、時(shí)，應(yīng)在交流配電盤處加裝沖擊通流量limp不小于12.5ka的spd在室內(nèi)微機(jī)電源用電插座上，加裝標(biāo)稱通流量in不小于5ka的信號(hào)電涌保 護(hù)器（spd）;在室外采集器電源用電箱內(nèi)，加裝標(biāo)稱通流量in不小于20ka的信號(hào)電涌保 護(hù)器(spd);供電系統(tǒng)的電涌保護(hù)器的安裝要求，應(yīng)符合將要頒布的qx2m定。7.1.3.2 信號(hào)系統(tǒng)電涌保護(hù)措施采集器的傳感器的進(jìn)口端應(yīng)加裝適配的信號(hào)電涌保護(hù)器(spd);采集器的rs-232輸出端口上應(yīng)加裝適配的信號(hào)電涌保護(hù)器(spd);采集器與局域網(wǎng)連接的輸出端口上應(yīng)加裝適配的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)電涌保護(hù)器(spd)；采集器與無線網(wǎng)或衛(wèi)星連接的輸出端口上應(yīng)加裝適配的大饋線信號(hào)電涌

17、保 護(hù)器(spd);室內(nèi)微機(jī)與采集器連接的輸入端口上應(yīng)加裝適配的計(jì)算機(jī)信號(hào)電涌保護(hù)器(spd)；信號(hào)系統(tǒng)電涌保護(hù)器的性能技術(shù)指標(biāo)和安裝要求，應(yīng)符合qx3的規(guī)定。7.2 防雷裝置的維護(hù)和管理按qx4-2000第10條的規(guī)定執(zhí)行。8工作環(huán)境適應(yīng)性要求8.1 氣候條件空氣溫度：35c+50c空氣濕度：5%100%抗風(fēng)能力： 75m/s抗鹽霧腐蝕機(jī)械條件正弦穩(wěn)態(tài)振動(dòng)：位 移1.5mm加速度5m/s 2頻率29hz ; 9200hz非穩(wěn)態(tài)振動(dòng)(沖擊)：峰值加速度 40m/s 28.2 電磁抗擾度要求滿足下列試驗(yàn)內(nèi)容和嚴(yán)酷度等級(jí)：內(nèi) 容試驗(yàn)條件交流電源端口直流電源端口控制和信號(hào)端口電壓暫降和短時(shí)中斷 抗擾

18、度30% 0.5 周期60% 5周期100% 250 周期1.2/50卜s（電壓）8/20 s（電流）浪涌沖擊抗擾度線對(duì)地：士 2kv線對(duì)地：士 1kv線對(duì)地：士 1kv電快速瞬變脈沖群抗 擾度士 2kv 5kz 1kv 5kz士 2kv 5kz射頻電磁場輻射抗擾 度0.15 80mhz3v80% amk ( 1khz)0.15 80mhz3v80 % amk (1khz)0.15 80mhz3v80 % amk (1khz)靜電放電抗擾度接觸放電：士 4kv空氣放電：土 8kv接觸放電：士 4kv空氣放電：土 8kv接觸放電：士 4kv空氣放電：土 8kv9 設(shè)備安全性、可靠性、可維性要求9

19、.1 設(shè)備安全性要求安全標(biāo)記及要求標(biāo)記符合gb4793.1的“設(shè)備用圖形符號(hào)”要求；交流電源接入端口設(shè)“當(dāng)心電擊危險(xiǎn)”安全標(biāo)記；低壓直流電源接入端口以紅色“ +”和黑色”標(biāo)出極性，并標(biāo)明額 定電壓值；電源開關(guān)標(biāo)明電源“通” “斷”位置；標(biāo)明電源熔斷器額定電流值?；倦娖靼踩笸獗硪子|件不能為危險(xiǎn)帶電件；自動(dòng)土壤水分觀測儀必須有保護(hù)接地；所有電源和信號(hào)端口均應(yīng)采取防感應(yīng)雷擊措施。交流電源初級(jí)電路與機(jī)箱間絕緣電阻2mq ;低壓直流電源初級(jí)電路與機(jī)箱間絕緣電阻 1mq ;使用交流供電的自動(dòng)站泄漏電流 3.5ma使用交流供電的自動(dòng)站應(yīng)能承受1500v/5 ma/1分鐘的沖擊耐壓試驗(yàn)；使用交流供電的自

20、動(dòng)站應(yīng)能承受 500v/5 ma/1分鐘的沖擊耐壓試驗(yàn)；9.2 設(shè)備可靠性要求9.2.1 采用先進(jìn)的成熟技術(shù)1）選擇高可靠性能的傳感器2）采用高性能的大規(guī)模集成電路3）采用先進(jìn)的采集軟件設(shè)計(jì)9.2.2 產(chǎn)品的可靠性設(shè)計(jì)產(chǎn)品要進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)，并滿足平均無故障工作時(shí)間（ mtbf大于5000小 時(shí)的要求。1）正確選擇和合理使用元器件2）元器件降額設(shè)計(jì)3）高質(zhì)量的電源系統(tǒng)4）減少接觸故障的可靠性設(shè)計(jì)5）降低系統(tǒng)功耗6）產(chǎn)品整機(jī)老化，出廠前檢驗(yàn)7）基于標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)9.2.3 數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和狀態(tài)監(jiān)控1）質(zhì)量控制包括采集器內(nèi)部數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制。2）提供傳感器、采集器和通訊三級(jí)的狀態(tài)監(jiān)控。9.3 設(shè)備可維修性

21、要求平均維修時(shí)間（mttr要求： 40分鐘9.4 測量穩(wěn)定性要求一年內(nèi)測量值飄移不大于最大測量誤差要求。運(yùn)行一年后復(fù)測應(yīng)滿足最大測量誤差要求。10其他要求10.1 時(shí)鐘精度和穩(wěn)定性要求采集器實(shí)時(shí)時(shí)鐘走時(shí)誤差不大于15秒/月。10.2 功耗要求采集器應(yīng)采用低功耗設(shè)計(jì)，小于2w10.3 外觀要求外觀應(yīng)整潔，無損傷和形變，表面涂層無氣泡、開裂、脫落現(xiàn)象。10.4 命名要求自動(dòng)土壤水分觀測儀應(yīng)符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。10.5 技術(shù)文件要求自動(dòng)土壤水分觀測儀要有齊套的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)圖紙、文件；向用戶提供包括技 術(shù)說明書和安裝、操作使用說明書等內(nèi)容的用戶手冊。11檢驗(yàn)要求具體測試按測試大綱和現(xiàn)場考核評(píng)估辦法實(shí)施。21附

22、件1:自動(dòng)土壤水分觀測數(shù)據(jù)文件格式存儲(chǔ)到計(jì)算機(jī)硬盤中的數(shù)據(jù)文件。包自動(dòng)土壤水分測量數(shù)據(jù)文件是指由數(shù)據(jù)采集器處理后， 括正點(diǎn)土壤水分測量數(shù)據(jù)文件和實(shí)時(shí)土壤水分測量數(shù)據(jù)文件。1、正點(diǎn)土壤水分測量數(shù)據(jù)文件正點(diǎn)土壤水分測量數(shù)據(jù)文件為 siliii-yyyymm.txt ，簡稱s文件，文件名中，s為指示符； iliii為區(qū)站號(hào)；yyyy 為年份，mm為月份，不足兩位時(shí)，前面補(bǔ)“ 0” ； txt為文件擴(kuò)展 名，表示該文件為文本文件。s文件每月一個(gè)，記錄采用定長類型，每一條記錄196個(gè)字節(jié)，記錄尾用回車換行結(jié)束，ascii字符存盤，每個(gè)要素值高位不足補(bǔ)空格。s文件第一次生成時(shí)應(yīng)進(jìn)行初始化，初始化的過程是：

23、首先檢測s文件是否存在，如無當(dāng)月s文件，則生成該文件，將全月逐日逐時(shí)各要素的位置一律存入相應(yīng)字長的“-”字符（即減號(hào)）。s文件按北京時(shí)計(jì)時(shí)。s文件的第1條記錄為本站當(dāng)月基本參數(shù)，每項(xiàng)參數(shù)長為5個(gè)字節(jié)，內(nèi)容如下表:序號(hào)參數(shù)字長序號(hào)參數(shù)字長1區(qū)站號(hào)5r2750cm 土壤質(zhì)地1b2年5r2850cm田間持水量3k3月5r2950cm 土壤谷重4k4經(jīng)度5r3050cm凋萎濕度3k5緯度5r31100cm 土壤質(zhì)地1b6地段拔海高度5r32100cm田間持水量3k75cm 土壤質(zhì)地1r33100cm 土壤容重4k85cm田間持水量3寸34100cm凋萎濕度3k95cm 土壤容重4r35180cm 土壤

24、質(zhì)地1b105cm凋萎濕度3寸36180cm田間持水量3k1110cm 土壤質(zhì)地1r37180cm 土壤容重4k1210cm田間持水量3寸38180cm凋萎濕度3k1310cm 土壤谷重4r395cm 土壤水分測量傳感器標(biāo)識(shí)1b1410cm凋嘍濕度3寸4010cm 土壤水分測量傳感器標(biāo)識(shí)1b1520cm 土壤質(zhì)地1r4120cm 土壤水分測量傳感器標(biāo)識(shí)1b1620cm田間持水量3寸4230cm 土壤水分測量傳感器標(biāo)識(shí)1b1720cm 土壤谷重4r4340cm 土壤水分測量傳感器標(biāo)識(shí)1b1820cm凋萎濕度3寸4450cm 土壤水分測量傳感器標(biāo)識(shí)1b1930cm 土壤質(zhì)地1r45100cm 土壤

25、水分測量傳感器標(biāo)識(shí)1b2030cm田間持水量3寸46180cm 土壤水分測量傳感器標(biāo)識(shí)1b2130cm 土壤谷重4k47保留65字節(jié)， 用“-”填充2230cm凋萎濕度3寸48版本號(hào)5k2340cm 土壤質(zhì)地1r49回車換行2k2440cm田間持水量3寸2540cm 土壤谷重4寸2640cm凋嘍濕度3寸存儲(chǔ)規(guī)定： 經(jīng)度和緯度的分保留兩位，高位不足補(bǔ)“0”，如北緯32度02分存“ 3202”。 地段拔海高度：保留一位小數(shù)，擴(kuò)大10倍存入。 各傳感器標(biāo)識(shí)：有該項(xiàng)目存“1”，無該項(xiàng)目存“ 0”。 版本號(hào)：在第一條記錄的最后5個(gè)字節(jié)中寫上 v1.00,以便版本升級(jí)和功能擴(kuò)展。土壤質(zhì)地按如下代碼存入：質(zhì)

26、地名稱代碼質(zhì)地名稱代碼粗砂土0砂粘土7細(xì)砂土1粉粘土8面砂土2壤粘土9粉砂土3粘土a粉土4粉壤土5粘壤土6s文件中每一時(shí)次為一條記錄，每日24條記錄。記錄號(hào)的計(jì)算方法：n=d 24+t-19式中，n:記錄號(hào)；d:北京時(shí)日期（月末一天2123時(shí)的日期d取0） ; t:北京時(shí)。如每月1日第2條記錄應(yīng)為北京時(shí)的上月最后一天的21時(shí)的數(shù)據(jù)，這時(shí)n=2,如4日23時(shí)，則n=100。s文件中第1條后的每一條記錄，存 49個(gè)要素的正點(diǎn)值，以 ascii字符寫入，每個(gè)要素長 度為4字節(jié)，最后兩位為回車換行符。分配如下表：序號(hào)要素名字長序號(hào)要素名字長1.日時(shí)（北京時(shí)）4k26.40cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤體積含水量4k

27、2.5cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤體積含水量4k27.40cm小時(shí)平均土壤體積含水量4k3.5cm小時(shí)平均土壤體積含水量4k28.40cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤相對(duì)濕度4k4.5cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤相對(duì)濕度4k29.40cm小時(shí)平均土壤相對(duì)濕度4k5.5cm小時(shí)平均土壤相對(duì)濕度4k30.40cm小時(shí)平均土壤重量含水率4k6.5cm小時(shí)平均土壤重量含水率4k31.40cm小時(shí)平均土壤后效水分貯 存量4寸7.5cm小時(shí)平均土壤后效水分貯 存量4k32.50cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤體積含水量4寸8.10cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤體積含水量4k33.50cm小時(shí)平均土壤體積含水量4k9.10cm小時(shí)平均土壤體積含水量4k34.50cm正點(diǎn)瞬時(shí)土

28、壤相對(duì)濕度4k10.10cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤相對(duì)濕度4k35.50cm小時(shí)平均土壤相對(duì)濕度4k11.10cm小時(shí)平均土壤相對(duì)濕度4k36.50cm小時(shí)平均土壤重量含水率4k12.10cm小時(shí)平均土壤重量含水率4k37.50cm小時(shí)平均土壤后效水分貯 存量4寸13.10cm小時(shí)平均土壤后效水分貯 存量4k38.100cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤體積含水量4寸14.20cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤體積含水量4k39.100cm小時(shí)平均土壤體積含水量4k15.20cm小時(shí)平均土壤體積含水量4k40.100cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤相對(duì)濕度4k16.20cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤相對(duì)濕度4k41.100cm小時(shí)平均土壤相對(duì)濕度4k17.20cm小時(shí)

29、平均土壤相對(duì)濕度4k42.100cm小時(shí)平均土壤重量含水率4k18.20cm小時(shí)平均土壤重量含水率4k43.p 100cm小時(shí)平均土壤后效水分貯 存量4寸19.20cm小時(shí)平均土壤后效水分貯 存量4k44.180cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤體積含水量4寸20.30cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤體積含水量4k45.180cm小時(shí)平均土壤體積含水量4k21.30cm小時(shí)平均土壤體積含水量4k46.180cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤相對(duì)濕度4k22.30cm正點(diǎn)瞬時(shí)土壤相對(duì)濕度4k47.180cm小時(shí)平均土壤相對(duì)濕度4k23.30cm小時(shí)平均土壤相對(duì)濕度4k48.180cm小時(shí)平均土壤重量含水率4k24.30cm小時(shí)平均土壤重量含水率4

30、k49.180cm小時(shí)平均土壤后效水分貯 存量4寸25.30cm小時(shí)平均土壤后效水分貯 存量4k50.回車換行2寸存儲(chǔ)規(guī)定：“日、時(shí)”作為記錄識(shí)別標(biāo)志用，日、時(shí)各兩位，高位不足補(bǔ)“0”，其中“日”是按北京時(shí)的日期；“時(shí)”是指正點(diǎn)小時(shí)。 數(shù)據(jù)記錄單位：數(shù)據(jù)的記錄單位按規(guī)范規(guī)定執(zhí)行，存儲(chǔ)各要素值不含小數(shù)點(diǎn)。 若要素缺測，除有特殊規(guī)定外，則均應(yīng)按約定的字長， 每個(gè)字節(jié)位均存入一個(gè) “/”字符。2、實(shí)時(shí)土壤水分測量數(shù)據(jù)文件實(shí)時(shí)土壤水分測量數(shù)文件為 ss.txt,簡稱ss文件。該文件每10分鐘刷新一次。ss文件為文本文件，存入 9個(gè)要素的每分鐘瞬時(shí)值，以 ascii字符存入，共36個(gè)字節(jié)，文 件結(jié)束為回

31、車換行符。要素分配如下表：序號(hào)要素名字長1.時(shí)分（北京時(shí)）4k2.5cm瞬時(shí)土壤體積含水量4k3.10cm瞬時(shí)土壤體積含水量4k4.20cm瞬時(shí)土壤體積含水量4k5.30cm瞬時(shí)土壤體積含水量4k6.40cm瞬時(shí)土壤體積含水量4k7.50cm瞬時(shí)土壤體積含水量4k8.100cm瞬時(shí)土壤體積含水量4k9.180cm瞬時(shí)土壤體積含水量4k存儲(chǔ)規(guī)定： 時(shí)間中的時(shí)、分各兩位，高位不足補(bǔ)“0”。 若要素缺測或無記錄，除有特殊規(guī)定外，則均應(yīng)按約定的字長，每個(gè)字節(jié)位均存入一個(gè)/字符； 所有要素位數(shù)不足的，在前面用空格填充。 數(shù)據(jù)記錄單位規(guī)定同 s文件的規(guī)定。附件2:人工土壤相對(duì)濕度觀測數(shù)據(jù)文件格式人工土壤濕

32、度觀測數(shù)據(jù)文件是指烘干稱重法測定的土壤濕度，按照規(guī)定的格式，形成的數(shù)據(jù)文件。1、文件名sm iliiimm.yyy其中，sm為指示符；iliii為區(qū)站號(hào)；mm為月份，不足兩位時(shí)，前面補(bǔ)“0”，yyy為年份的后三位。2、文件內(nèi)容該文件每月一個(gè)，用 access數(shù)據(jù)庫建立，表名為 tabsoilmoistdata ,數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下:序號(hào)字段名回長度內(nèi)容說明1observdatechar8觀測日期日期（關(guān)鍵字）2endtimechar4取土完成時(shí)間時(shí)分（hhmm）3soilmoistuer5cmchar35厘米土壤相對(duì)濕度4soilmoistuer10cmchar310厘米土壤相對(duì)濕度5soilmoi

33、stuer20cmchar320厘米土壤相對(duì)濕度6soilmoistuer30cmchar330厘米土壤相對(duì)濕度7soilmoistuer40cmchar340厘米土壤相對(duì)濕度8soilmoistuer50cmchar350厘米土壤相對(duì)濕度9soilmoistuer100cmchar3100厘米土壤相對(duì)濕度10soilmoistuer150cmchar3150厘米土壤相對(duì)濕度11soilmoistuer180cmchar3180厘米土壤相對(duì)濕度附件3:自動(dòng)土壤水分觀測站上傳數(shù)據(jù)文件格式自動(dòng)土壤水分觀測站上傳數(shù)據(jù)文件是指自動(dòng)土壤水分觀測站上傳至省級(jí)氣象通信部門或中 國氣象局氣象信息中心的數(shù)據(jù)文件

34、。該文件為每日2120時(shí)各正點(diǎn)的自動(dòng)觀測的土壤濕度數(shù)據(jù)和人工烘土稱重法觀測的土壤相對(duì)濕度數(shù)據(jù)，在次日8時(shí)（北京時(shí)）形成。1、文件名z_o_ams_day_c5_iiiii_yyyymmddhhmmss.txt其中：z_o_ams_day_c5 為固定編碼；iliii為測站的區(qū)站號(hào)；yyyymmddhhmmss 為文件生成的時(shí)間（國際時(shí)），其中： yyyy為年，4位；mm 為月，2 位；dd為日，2位；hh為小時(shí)，2位；mm表示為分鐘，2位；ss為秒，2位；txt固定編碼，表 示此文件為ascii格式。在年月日時(shí)分秒中，若位數(shù)不足高位補(bǔ)“0”。2、文件格式自動(dòng)土壤水分觀測站上傳數(shù)據(jù)文件 為順序數(shù)據(jù)文件，共27條記錄，第1條記錄為本站基本參數(shù)，共 23個(gè)字節(jié)；第225條記錄為每小 時(shí)自動(dòng)土壤水分觀測站的土壤濕度數(shù)據(jù)，每條記錄為174個(gè)字節(jié)；第26條記錄為烘干稱重法測定的土壤濕度數(shù)據(jù)，共 50個(gè)字節(jié)，若該日未進(jìn)行人工取土，則該條記錄省略。最后一條記錄的 后面加上“ = : 表示數(shù)據(jù)結(jié)束，其它各條記錄尾用回車換行“ ”結(jié)束； 文件結(jié)尾處加“ nnnn ”表示文件結(jié)束。第1條記錄：包括區(qū)站號(hào)、緯度、經(jīng)度和地段拔海高度共4組，每組用1個(gè)半角空格分隔，排列順序及長度分配如下表：序號(hào)要素名長度說明1區(qū)站號(hào)5k5位數(shù)字或第1位為字母，第2