森林生态观测站:生态站是通过在典型森林植被区建立长期连续观测点与样地,对森林生态系统的组成、结构、生物生产力、养分循环、水循环和能量利用等在自然情况下或某些人为活动干扰下的动态变化格局与过程进行长期连续定位观测,阐明生态系统发生、发展等演替过程的内在机制和自身的动态平衡及参与生物地球化学循环过程等的长期连续观测站点,它的设计是监测人类活动对森林生态系统的冲击和调控,为森林资源保护与合理利用、社会经济发展及环境建设提供理论基础,为国家可持续发展的宏观决策提供科学依据,引导我们更有依据、更科学的改善生态环境等方面发挥重要的作用

 

设备

名称

 

技术参数

 

1空气温湿度传感器

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温度测量范围-80+60
湿度测量范围0-100%RH,非冷凝环境
温度精度:当20+60时,优于或等±(0.07+0.0025*) 
湿度精度:1525时,优于或等±1%RH090%RH)
配防辐射罩,且防辐射盘数不小10
传感器电缆长度分别为:
101015253555米(适用50米监测塔);
101015203035米(适用30米监测塔);
1015米(适用10米监测塔);
1010米(适用5米监测塔)。

2风速风向传感器

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测量原理:机械式
风速传感器测量性能:
风速风速测量范围060m/s
启动风速:优于或等0.2m/s

风速测量精度:优于或等±1%
供电12VDC24VDC
电流消耗10mA@12VDC
输出信号10V方波
工作温度-4085
外壳材质:航空铝合金
风向传感器测量性能:
传感器类型:连续旋转点位风向标
风向测量范围360°机械连续旋转
精度:电位器的线性度优于或等1%
启动风速:优于或等0.2m/s

传感器电缆长度分别为:
101015253555米(适用50米监测塔);
101015203035米(适用30米监测塔);
1015米(适用10米监测塔);
1010米(适用5米监测塔)。

3称重式雨雪量传感器

img3测量原理:采用弦振测量原理,可供观测全类型降水;
测量传感器元件数量33个以上
采集面积200cm2
灵敏度:优于或等0.05mm
测量精度:优于或等0.1%FS
  0-600mm
温度漂移0.001%FS/
提供配套信号转换模块、过压保护装置、稳压模块及风挡支架等全套配件
温度范围-4060

4气压

传感器

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测量范围5001100 hPa
精度:优于或等±0.3hPa@20
长期稳定性:优于或等±0.1hPa/
重复性:优于或等±0.03hPa
工作温度-40+60
每个传感器配的电缆长度不少70cm

5光合有效辐射传感器

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光谱波段400700nm
灵敏度:优于或等0.01 mV perμmol m² s¹
稳定性:变<2%/
响应时间:优于或等<1μs
温度相关0.15%/
余弦校正:入射82°以内
工作温度-4065;相对湿度0100%RH
传感器电缆长度分别为:
55米(适用50米监测塔)35米(适用30米监测塔);
10米(适用10米监测塔)5米(适用5米监测塔)。
每个传感器配水平底座及安装件

6四分量辐射

传感器

 

img6输出4个输出,分别是向上的短波、向下的短波以及向上的长波和向下的长波
光谱范围:短2853000nm,长4.540μm
灵敏度:优于或等725μV/W/m2(短波),
        优于或等515μV/W/m2(长波)
视角:总辐射及反射辐射视150°,长波辐射传感器视150°
响应时间:优于或等<18s95%
非线性误差:优于或等<±1%
工作环境-40800100%RH
传感器电缆长度分别为:
55米(适用50米监测塔)35米(适用30米监测塔);
10米(适用10米监测塔)5米(适用5米监测塔)。

7日照时数传感器

img7

光谱范围3001150nm
非稳定性(变/年):0.5%/
温度响应:2%
响应时间:1s
日照时数不确定性:±0.1小时
日照阈值(直接太阳辐射)120W/m2±15%
月日照时数测量准确度:优于或等于90%
工作环境-30600100%RH
传感器电缆长度分别为:
55米(适用50米监测塔)35米(适用30米监测塔);
10米(适用10米监测塔)5米(适用5米监测塔)。

8红外温度传感器

 

img8

温度测量范围-4080
测量重复性0.05
校准不确定性:优于或等0.2-3065
长期稳定性:2%
响应时间1s
视野12°
光谱范围814μm
操作环境-50800100%RH
传感器电缆长度分别为:
55米(适用50米监测塔)35米(适用30米监测塔);
10米(适用10米监测塔)5米(适用5米监测塔)。
配安装附件

9土壤温湿盐三参数传感器

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输出参数:土壤温度、土壤含水量、土壤电导率、介电常数实部、介电常数实部(温度补偿)、介电常数虚部、介电常数虚部(温度补偿)
土壤温度
测量范围-40+55
测量精度±0.3
土壤水分
测量范围0100%
测量精度:优于或等±3%
土壤电导率
测量范围01.5S/m
测量精度:优于或等±3%±0.03S/m
输出信号SDI-12
每个传感器10米电缆
探针材质316不锈钢

10土壤水势传感器

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测量范围PF 0-7,0-10000000mBar
精度:优于或等±5 mBar(0-1000mBar范围内标定)或读数±5%1000mBar以上范围)
温度量程-4080
温度精度:优于或等±0.5
供电8-14VDC
信号输出SDI-12
测量时功耗:优于或等50mA
每个传感器10米电缆

11土壤热通量传感器

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可通过程序控制实现自动标定功能
测量范围-20002000W/m2
典型灵敏度:优于或等60μV/W/m2
工厂校准不确定度:3%
加热器电阻100Ω±10%K=2
加热器输入电压915VDC
含配套电缆:每个传感器10米电缆

12NDVI归一化指数植被测量仪

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光谱范围:红光探测器中心波650nm±5nm
          近红外光探测器中心波810nm±5nm,
校准不确定性:优于或等±5%
长期漂移2%/
响应时间0.6S
视场角180°(朝上安装传感器),小于或等35°(朝下安装传感器)
输出信号 SDI-12
工作温度-40700100%RH
传感器电缆长度分别为:
55米(适用50米监测塔)35米(适用30米监测塔)
10米(适用10米监测塔)5米(适用5米监测塔)
单套配置要求:每对包含向上传感1个,向下传感1

13树木径向生长观测仪

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树木直径:5cm
工作温度-3060
对树皮的压力:自动调整 不随树径变化
每个传感器电缆长度不低20米。

14RGB数字相机

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像素:不小500万像素
自动日夜红外过滤器机制IR模式)
要求能够同时输RGB图片IR图片
支持的协议FTPTCP/IPHTTP
要求自动传输图片至远程数据监控中心
配防水罩和安装附件
工作温度-40+60
传感器电缆长度分别为:
55米(适用50米监测塔)35米(适用30米监测塔);
10米(适用10米监测塔)5米(适用5米监测塔)。

15数据采集与远程传输单元(与气象要素观测传感器配套使用)

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扫描频率:不小1000Hz
模拟电压范围±5VDC
模拟电压单端通道数: 不小16个;
模拟电压范围±5VDC
A/D转换: 24 位;
功耗:休眠时小1mA1Hz工作状态时1mA
模拟量测量精度±(读*0.04%+ 偏移量@ 040
通讯方式RS-232RS-485SDI-12等;
要求每个数据采集器2GB存储2个;
需带Ethernet,USB等接口;
操作温度-4070
具有脚本语言,支持用户编程,提供完整的脚本语言说明;
2G/3G/4G无线通讯设备,并具备支持远程修改配置功能;
配置防水机箱:带有双导管电缆口,适用于现场安装;防护等级IP65;防水,防紫外,能适应野外恶劣环境。

16通道

扩展板

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最高可接多32个模拟电压传感器
供电9.616 VDC
功耗<0.3毫安(静止状态),激活状态14毫安
继电器最大激发时间20毫秒
工作环境 -4085095% RH

(二)、闭路涡动协方差采集系统

17闭路涡动协方差传感器

 

总体要求:
工作频率10Hz
工作温度范围-30+50
泵流速38LPM,具有自动控制功能;
标准功耗:15W
系统进样管道采用涡旋过滤技术,并能够有效降低样品采集过滤系统的维护成本并延长维护周期,且免维护周期不得低180天(包含沙尘雨雪天气);
可实现无人值守条件下的自动标定功能、可设置气体分析仪在任意时间自动完成对零点CO2跨度点进行检测和设置的全部过程

输出参数:包CO2通量,潜热(水汽)通量,显热通量和动量通量等过程量。在无人值守状态下自动标定过程中生成的状态量;
考虑到防止水汽冷凝,要求进气管配备加热器;
配置气体传输管长度要求如下,需满足现场安装运行要求:
55米(适用50米监测塔);
35米(适用30米监测塔);
10米(适用10米监测塔);
5米(适用5米监测塔);
配置标定管长度要求如下,需满足现场安装运行要求:
55米(适用50米监测塔);
35米(适用30米监测塔);
10米(适用10米监测塔);
5米(适用5米监测塔);
二氧化碳CO2)测量性能:
量程:优0800µmol/mol
准确度:优于或等1% 
增益漂移±0.1%/
零点漂移±0.3µmol/mol/
水汽H2O)测量性能:
量程:优070 mmol/mol
准确度:优于或等2% 
增益漂移±0.3%/
零点漂移±0.05mmol/mol/
提供二氧化/水汽分析仪专用便携箱;
提供涡动相关传感器的供电线和通讯线;满足现场安装要求;
三维超声风速测量性能:
风速量程060m/s
风速测量精密度UxUy优于或等1mm/sRMSUz优于或等0.5mm/sRMS);
风向测量精密(RMS):优于或等0.6°
超声温度分辨率:优于或等±0.025RMS@25
测量输出频率:60Hz
声速:能从三个声频路径测得;
材质:金属;
具有防雨功能;
每个传感器10米电缆;
提供三维超声风速仪专用便携箱;
配键盘显示器;
含配套操作软件:
1.提供实时在线数据处理程序软1套,可输出完全修正后CO2通量、潜热(水汽)通量、显热通量以及动量通量等数据;该闭路涡度协方差数据处理程序可供用户不必花费大量精力后处理庞大的原始时间序列数据,即可快速获取最终的通量结果,同时保存原始时间序列数据到闪存卡;
2.涡动通量在线校正计算软件:可提供在线野点去除,最大协方差同步数据延时,坐标旋转,频率修正,超声感热修正,空气密度修正,通量源区特征分析,数据质量分级,实时分析诊断,数据下载状态等功能;
3.提供数据采集单元参数配置、收集数据的配套操作软1套,可用来对软件参数设置、数据下载、收发程序、实时监控数据、查看采集到计算机的数据、画图、取放卡、转化数据等功能;
4.仪器内置在线计算通量软件。

18数据采集与远程传输单元(与闭路涡动协方差传感器配套使用)

 

 

img17扫描频率:不小1000Hz
模拟电压范围±5VDC
模拟电压单端通道数量:不小12
操作温度-4070
功耗:休眠时小1mA1Hz工作状态时3mA

模拟量测量精度:优于或等±0.04%+偏移量@0-40
A/D转换位24 
通讯方式 RS-232RS-485SDMSDI-12
每套数据采集器16GB存储2
Ethernet网络USB等通讯接口
2G/3G/4G无线通讯设备,并具备支持远程修改配置功能;
配置防水机箱:带有双导管电缆口,适用于现场安装;防护等级IP65;防水,防紫外,能适应野外恶劣环境。
具有脚本语言,支持用户编程,提供完整的脚本语言说明
涡动通量在线校正计算软件:可提供在线野点去除,最大协方差同步数据延时,坐标旋转,频率修正,超声感热修正,空气密度修正,通量源区特征分析,数据质量分级,实时分析诊断,数据下载状态等功能等功能。

19负氧离子浓度仪

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1.       负氧离子浓度监测仪主机:
测量功能:负离子
测量方法:电容式吸入法
采样器:同轴二重圆筒式
进风方式:水平进风
测量范围3个量程可切换):量程一02×104/cm3,量程二02×105/cm3,量程三02×106/cm3
测量精度:优于或等±10%
分辨率:优于或等1/cm3
迁移率0.41.0cm2Vsec
测量间隔:连续模式1/次;间歇模式3/次可根据实际进行调整。

2.       指示灯:不少3LED指示灯
按键:不少于两个机械按键
湿度保护装置:相对湿85%以上启动

3.       仪器电源DC12V
仪器接口:标RS485
通讯协议MODBUS-RTU协议
防护:金属防护罩壳
平均功耗6W
主体材质:金属
操作环境要求:
空气温度-30+60 相对湿度0%100% 
配套附件:防护罩、安装支架、清理毛刷;
传感器电缆长度分别为:
55米(适用50米监测塔)35米(适用30米监测塔);
10米(适用10米监测塔)5米(适用5米监测塔)。
2.数据采集与存储单元:
模拟输入电压范围-100mV+2500mV
模拟电压精度±(读*0.04%+偏移量)
A/D转换24
数字端口:不小2
数据存储:不小30MB
通讯方式RS-232USB10/100 Ethernet RJ45
工作温度-40+70
供电1016VDC
Ethernet网络接口
具有防水壳体,防紫外,能适应野外恶劣环境
3G/4G数据无线传输功能,并具备支持远程修改配置功能;供应商需提供三年数据通讯费 
需提供数据采集单元参数配/收集数据的配套操作软1套,可用来对软件参数设置、数据下载、收发程序、实时监控数据、查看采集到计算机的数据、画图、转化数据等功能。
3.需采用光伏供电方式,含光伏供电单元。

20冻土温度传感器

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用途:可用来测量冻土层不同深度温度变化。
主要技术指标 
1.多年冻土测温温度链:包6个冻土测温探头,能够测定土壤冻结层次及其上限和下限深度;模块化设计,传感器可根据测量深度需求配置;插管式结构,不破坏土层,安装维护方便;测量深度100cm;工作温度范围-45+75;冻土地温探头:热敏电阻探头;测温范围±30;分辨率0.05(负温)0.03(正温);精度优于或等0.05

21深孔地温扩展板

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最高可接不少32个模拟电压传感器
供电9.616 VDC
功耗<0.3毫安(静止状态),激活状态14毫安
继电器最大激发时间20毫秒
工作环境 -4085095%RH

22数据采集和传输模 

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模拟输入电压范围-100mV+2500mV
模拟电压精度±(读*0.04%+偏移量)
A/D转换24
数字端口:不小2
数据存储:不小30MB
通讯方式RS-232USB10/100 Ethernet RJ45
工作温度-40+70
供电1016VDC
Ethernet网络接口
具有防水壳体,防紫外,能适应野外恶劣环境
3G/4G数据无线传输功能,并具备支持远程修改配置功能;供应商需提供三年数据通讯费 
需提供数据采集单元参数配/收集数据的配套操作软1套,可用来对软件参数设置、数据下载、收发程序、实时监控数据、查看采集到计算机的数据、画图、转化数据等功能。
采用太阳能供电方式;须保证冻土监测系统在现场的稳定供电。

23自动径流取样器

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输出参数:泥沙含量,径流流量,降雨量
测量范围:泥沙含量0120/立方米;
径流流量117000/秒(通过液位计算得出)
降雨量0-4mm/min
测量精度:泥沙含±3%,径流流±3/秒,降±2%
降雨分辨率0.2mm
单套配置要求:径流泥沙监测1个,雨量1

24数据采集与远程传输模块

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内置嵌入DTU传输模块,
通讯方式2G/3G/4G无线通讯
通讯接口RS485
数据容量:采8M FLASH存储,固态存储至2年数据
采样频率:无采样频率,实时采集
设定程序,可实现清洗功能,方便维护
可实web端页面登录,方便数据查询,下载
配有野外防护箱
单套配置要求:数据采集1台,无线传输模1个,支架全套,太阳能供电系1套,野外防护1个,地基预埋1套等。

25雷达式水位流速传感器

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传感器类型:非接触测量
输出参数:可输出流速、水位、流量(注:流量数据是通过流速和河道的断面数据计算出来的;如用户需计算流量,则用户需提供被测河流的断面数据)
流速测量指标:
测量范: 0.218m/s(与水流情况相关 
测量精:  优于或等±0.05 m/s
测量分辨率 优于或等1mm/s
雷达扩散波束角:优于或等12°
自动垂直角度补: ±1°;分辨±0.1°
流速雷达波覆盖范围50
雷达波探头发射频率:优于或等24GHz
水位测量指标:
雷达发射频率:优于或等80GHz
雷达类型:连续调频
雷达水位计的量程:不小30m
测量精: 优于或等±2mm
分辨率1mm
雷达波扩散角
天线类型:透镜天线
流量计算软件:
 测流信息查看功能:查看测区内测站最新信息一览表,包括站名、水位、流量。查看单站水位、流量过程线查看测站断面流速分布图查看测站测流数据一览表,包括水位、流量、面积、水面宽、平均水深、最大水深、平均流速、最大流速等信息。
 设备状态查看功能:查看现场设备供电情况,查看现场传感器工作状态。
 测流参数配置功能:断面参数、测流垂线修改水位查询、定时测流间隔修改、加测条件修改、岸边系数、表面流速系数修改。
远程控制功能:启动测站测流
雷达式水位流速传感器整机(雷达明渠流量)

具有国CMA计量认证检验机构出具的流量精度检验报告

雷达流速传感器具有符合《水资源监测设备技术要求SZY203-2016和《水资源监测设备质量检验SZY205-2016的检测报告。

26水温

传感器

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水温测量范围:优于或等于5070
电热调节器可交换性误差:优于或等±0.2,070时;
                        优于或等±0.550
线性误差0.035070
每个传感器15米电缆

27数据采集与传输

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模拟输入电压范围-100mV+2500mV
模拟电压精度±(读*0.04%+偏移量)
A/D转换24
数字端口:不小2
数据存储:不小30MB
通讯方式RS-232USB10/100 Ethernet RJ45
工作温度-40+70
供电1016VDC
Ethernet网络接口
具有防水壳体,防紫外,能适应野外恶劣环境
3G/4G数据无线传输功能,并具备支持远程修改配置功能;供应商需提供三年数据通讯费 
需提供数据采集单元参数配/收集数据的配套操作软1套,可用来对软件参数设置、数据下载、收发程序、实时监控数据、查看采集到计算机的数据、画图、转化数据等功能。

28多光谱相机

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分辨率500万像素传感器
波段设置:宽波段:红、绿、蓝;窄波段:绿(峰值波 550±10nm,透过率不低80%)(峰值波 650±10nm,透过率不低80%) 近红(峰值波 850±10nm,透过率不低75%)
支持无线视频传输
网络制式:支持有线WIFI4G 网络
图像存储16GB内部存储
焦距6mm12mm
视场角60°120°
植被指数:支NDVI植被指数计算
图像像素数500万像素
http协议,可以网页浏览实时图像
ftp协议,支 ftp客户端拷贝图像
提供配套的数据处理软件,其功能要求:物候图像预处理功能;植被指数计算功能;针对常见传感器波段参数,提NDVIEVIGVI等指数计算;数据导入导出功能;时间序列图像批处理功能。
能够耐受不小6N·m的冲击

传感器电缆长度分别为:
55米(适用50米监测塔)35米(适用30米监测塔);
10米(适用10米监测塔)5米(适用5米监测塔)。

29物候观测摄像机

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图像像素数:优于或等500万像素
焦距6 mm12 mm
视场角60°120°
植被指数:支GCCRCCBCCGI等植被指数计算
图像采集与传输:定时采集、定时传输
远程控制:支持远程控制相机运行模式
波段设置:红、绿、蓝、近红外
图像存储:不小16 GB 内部存储
工作环境温度-40 60
提供配套的物候观测数据处理软件,要求实现物候图像预处理功能、绿度植被指数计算功能、植被分类功能、物候曲线拟合与关键物候期提取功能、数据导入导出功能、统计分析功能、时间序列图像批处理功能。
http协议,可以网页浏览实时图像
ftp协议,支ftp客户端拷贝图像
能够耐受不小6N·m的冲击

配套电缆长度要求:
55米(适用50米监测塔)35米(适用30米监测塔);
10米(适用10米监测塔)5米(适用5米监测塔)。
单套配置要求:物候观测摄像1台,防护机1个,太阳能供电系1套,支1套。

30全自动叶面积指数观测仪

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可测参数:冠层叶面积指数;
波段范围:传感器中心波长492nm,半高波宽9-12nm 
测量模式:全自动测量,要求每小时自动输出一组数据;
需配置在线校准验证三维扫描激光雷达;点云数据速率不低300000/ 

距离误差:2厘米,激光人眼安全级别Class 1,角度误差:0.05 系统内置惯性导航系统;

联网方式:观测节点(圆形)无线网络频率433MHz无线通讯;汇聚节点支持433MHz无线网络GPRS无线网络;
55米(适用50米监测塔);
35米(适用30米监测塔);
10米(适用10米监测塔);
5米(适用5米监测塔);
单套配置要求:冠层上节1个,冠层下节5个,汇聚节1个,三维扫描激光雷1套,防护机1个,太阳能供电系1套,支1套。

 

森林生态观测站设备参数

2021-11-01
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