地面气象观测场规范化图册(高分辨率).pdf

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1、 前言 为进一步提高国家级台站地面气象观测场建设的标准化程 度，实现地面气象观测场建设的规范化，中国气象局综合观测司 组织有关单位和专家设计编制了地面气象观测场规范化建设图 册（以下简称图册）。 图册依据地面气象观测规范（2003 版）、地面气 象观测场值班室建设规范（气发2008491 号）、新型自 动气象站安装布局和相关业务规定（气测函2012264 号） 等相关业务技术规定，并结合近年来地面气象观测自动化综合业 务试点成果，对地面气象观测场的仪器布局、管线布置、仪器基 础、风塔、围栏、地沟小路、场室防雷、各类标识标牌等进行了 统一的规划设计，绘制了成套、详细的设计和施工图纸，该图册 的印

2、发实施对提升地面气象观测场的标准化程度具有重要意义。 本图册的主要编写人员有：陈汝龙、赵宝义、汪腊宝、吴健、 李林、张帆、潘磊、董德保、童应祥、刘立群等。 中国气象局综合观测司 2015 年 8 月 地面气象观测场规范化建设图册 总平面布局 A 01 仪器布置规划总平面图 02 仪器基础规划总平面图 03 路面竖向规划图 A 04 路面竖向规划图 B 05 电力工程规划图 06 桥架及 PVC 管布置图 07 整体鸟瞰效果图 地面气象观测场规范化建设图册 仪器安装示意 11-1 大型蒸发器 11-2 蒸发传感器 12 小型蒸发器 13 酸雨采样桶 14 地面和浅层地温 15 日照计 16 深层

3、地温 17 辐射观测仪器 18 电线积冰架 19 GNSS/MET 20 采集器 21 综合集成硬件控制器 01 天气现象仪 02 能见度仪 03-1 风塔 03-2 风杆 04 雪深传感器 05 雨量筒 06 激光云高仪 07-1 百叶箱 07-2 温湿传感器 08 称重式降水传感器 09 雨量传感器 10 闪电定位仪 B 1. 混凝土基础大小为 400mm400mm550mm（长宽深），高出地面 50mm, 外露面平整光洁；用 3 件 M12 螺栓和适量钢筋作成钢框架将地脚螺栓浇注在混凝土中（或者用膨胀螺丝固定），并使其顶部高出 混凝土表面约 35mm。基础中央预埋入 50mm 的 PVC

4、 穿线管（管内注意预留铁丝），从水泥基础的底部 通向地沟。 2. 天气现象仪采样区域中心距地高度 28010cm，横臂为南北向。 3. 用 16mm 2 接地线将仪器接地端子就近与观测场防雷地网连接。 4. 图中预埋件尺寸按 HY-MPW11 设计。 01 天气现象仪 1. 混凝土基础大小为 400mm400mm550mm（长宽深），高出地面 50mm, 外露面平整光洁；用 4 件 M16 螺栓和适量钢筋作成钢框架将地脚螺栓浇注在混凝土中（或者用膨胀螺丝固定），并使其顶部高出混 凝土表面约 50mm。基础中央位置预埋入 50mm 的 PVC 穿线管（管内注意预留铁丝），从水泥基础的底部 通向地

5、沟。 2. 能见度采样区域中心距地高度 28010cm，横臂为南北向。 3. 用 16mm 2 接地线将仪器接地端子就近与观测场防雷地网连接。 4. 图中预埋件尺寸按 HW-N1 设计。 02 能见度仪 1. 本塔基础施工时，需预先开挖尺寸 1400mm1400mm1000mm（长宽深）的基坑，挖到设计深度后， 将基坑底面夯实后，先灌注块石垫层，待垫层初凝后才能浇筑混凝土基础，具体施工要求详见上图说明， 风塔安装完毕后，混凝土上填埋 20cm 高的土层与地面齐平。本基础适用于 9 米风塔，风塔基础及风塔安 装施工应由专业施工公司按设计图纸施工。特殊地质或气候条件的，建议请具有相关资质条件的公司

6、另 行设计施工或进行安全评估后参考本设计施工。 2. 两套风传感器安装在平台东西两端的风标支架上，距离为 1.5m，东边为主用传感器，西边为备用传 感器。风传感器的横臂南北向，风向传感器的指南（北）针与横臂平行。风传感器信号电缆和防雷引下 线各穿在一根 50mm 的线管内，沿风塔立柱角钢内侧从顶部下行至地沟内。 03-1 风塔 03-2 风杆 1. 风杆底座基础大小为 400mm400mm1500mm, 高出地面 50mm，用 3：1 的沙石水泥浇铸，浇铸时 应加钢筋笼。浇铸风杆底座时应将定位板一同浇铸，并用指北针精确定位南北方向，预埋 3 个地脚螺栓， 同一侧的两颗螺栓顶部高出混凝土表面 4

7、5-48mm，另一侧的一颗螺栓高出 84mm。 2. 拉线基础应距风杆基础 5m，3 个拉线基础为等边三角形，两根拉线基础与风杆基础之间的夹角为 120。 3. 风杆基础旁边预留两根 PVC 管，高出地面 600mm，一端直接通向地沟。一根为 100mm 用来穿观 测场内各个传感器的信号线，另一根为 50mm 用来穿从观测室接到观测场的交流电源线。 4. 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。 04 雪深传感器 1. 混凝土基础大小为 300mm300mm（长宽），基础深度应超过非永久冻土层且不小于 300mm，高出 地面 50mm。传感器支架应牢固安装在基础上。在

8、安装基础正西面做一边长为 90cm 的正方形且与观测场 地面齐平的平整裸地作为测量基准面，测量基准面中心距安装基础中心 60cm。 2. 测距探头距地面垂直高度一般选择 1503cm，在北方雪深较深的个别地区可以根据实际情况进行 调整至 2005cm。传感器测距探头应朝向西方，测量路径上无任何遮挡。 1.人工观测雨量筒使用配套支架安装，支架基座用水泥混凝土浇注，大小约为 350mm350mm550mm，高出地面 50mm，外露面平整光洁。 2. 支架应安装牢固，筒口水平，距地高度 70cm3cm。 05 雨量筒 06 激光云高仪 1. 混凝土基础大小为 600mm600mm550mm（长宽深）

9、，高出地面 50mm, 外露面平整光洁；采用定 位板将7个地脚螺栓浇注在混凝土中（或者用膨胀螺丝固定，其中4个用于安装云高仪，3个安装电源箱）， 并使其顶部高出混凝土表面约 50mm。基础安装云高仪位置中央预埋入 50mm 的 PVC 穿线管（管内注意 预留铁丝），从水泥基础的底部通向地沟。 2. 云高仪电源箱和云高仪背靠背，采用独立支柱安装。 3. 用 16mm 2 接地线将仪器接地端子就近与观测场防雷地网连接。 4. 图中预埋件尺寸按 CL51 设计。 仪器照片 1. 采用专用独立支柱安装，安装支柱的混凝土基础大小为 600mm600mm550mm，高出地面 50mm， 外露面平整光洁；地

10、脚螺栓同时浇注在混凝土中（或者用膨胀螺丝固定），并使其顶部高出混凝土表面 80mm。基础中央位置预埋入 50mm 的 PVC 穿线管（管内注意预留铁丝），通向地沟。 2. 百叶箱安装在支柱上，安装应牢固水平。 07-1 百叶箱 07-2 温湿传感器 1. 温湿传感器安装在百叶箱内特制的支架上，支架用聚四氟乙烯或亚克力材料制作，立柱为直径 35mm 的空心管，上部为一镂空的圆盘，每隔 90 度留一卡扣。 2. 支架安装于百叶箱水平面的中心，电缆线由支架底部穿入管内，管顶取出，传感器用圆盘四周 的卡扣固定，头部向下。保持垂直，传感器感应部分中心距地高度 1.5m，各传感器感应部分中心水 平间距 2

11、0cm。温湿分采安装于百叶箱底板的背面。 3. 多只温湿传感器安装位置：若温湿传感器为一体式的，按主用在东、备用在西的原则布设；若 为分体式的，则按先东西、后南北的原则布设。 支架部件 安装支架 卡扣 底座 圆盘 1. 混凝土基础大小为 1100mm1100mm550mm（长宽深），高出地面 50mm，外露面平整光洁；地脚 螺栓同时浇注在混凝土中（使用厂家提供的预埋件，注意方向），并使其顶部高出混凝土表面 35mm。基 础中央位置预埋入直径为 50mm 的 PVC 穿线管（管内注意预留铁丝），从水泥基础的底部通向地沟。 2. 承水口保持水平，距地高度 1203cm （北方积雪较厚的个别地区可以

12、选择 1503cm），防风圈 开口朝北，高于承水口约 2cm。 3. 用 16mm 2 接地线将仪器接地端子就近与观测场防雷地网连接。 4. 图中预埋件尺寸按 DSC1 型称重雨量传感器设计。 08 称重雨量传感器 1. 雨量传感器用自制支架安装，安装支架的混凝土基础大小为 350mm350mm550mm（长宽深），高 出地面 50mm，外露面平整光洁；地脚螺栓同时浇注在混凝土中（或者用膨胀螺丝固定），并使其顶部高 出混凝土表面 35mm。基础中央位置预埋入 50mm 的 PVC 穿线管（管内注意预留铁丝），从水泥基础的 底部通向地沟。 2. 承水口保持水平，距地高度 70cm3cm。 3.

13、用 16mm 2 接地线将仪器接地端子就近与观测场防雷地网连接。 4. 安装支架需自制，高约 10cm（如右下图所示）。 5. 图中螺栓定位尺寸按 SL3-1 型雨量传感器设计。 09 雨量传感器 1. 混凝土基础大小为 400mm400mm550mm（长宽深），高出地面 50mm, 外露面平整光洁；浇注混 凝土基础时，预先埋进三根螺栓（M12300)，均布在 288mm 的圆周上，并使其顶部高出混凝土表面 35mm。基础中央预埋入 50mm 的 PVC 穿线管（管内注意预留铁丝），从水泥基础的底部通向地沟； 2. 仪器支柱通过其底盘上的安装孔固定在基础上，固定可采用每根螺杆上加四个螺母的方式

14、，其中 两个用于固定在基座上，另两个用于固定仪器舱的底盘。通过调节后两个螺母上下位置即可调节观测设 备的水平度。其它安装技术要求详见相应技术手册或规范。 3. 用 16mm 2 接地线将仪器接地端子就近与观测场防雷地网连接。 4. 图中预埋件尺寸按 ADTD 闪电定位仪设计。 10 闪电定位仪 1. 蒸发桶基础：在蒸发桶安装位置挖圆柱形土坑，土坑的直径约为 80cm，深度为 40cm。百叶箱 基础和蒸发桶安置土坑之间挖南北走向，宽 20cm、深 20cm 的管道沟。安装时，力求少挖动原土层。 2. 埋放蒸发桶：蒸发桶器口离地 30cm，水圈高度低于蒸发桶口缘的 7.5cm，土圈宽度为 30cm

15、；在 土圈外围，应有防塌设施，可用预制弧形混凝土块拼成，或用水泥砌成外围，在东北方向留一 40cm 的 观测缺口。蒸发桶放置在土坑内，先用少许土稳定，蒸发桶侧面连接测量桶的管道接头朝北，蒸发桶器 口离地面高 30cm，待整个系统安装调试完成后，桶周围泥土再回填捣实。 11-1 大型蒸发器 11-2 蒸发传感器 1. 百叶箱基础：用于安放蒸发传感器的百叶箱位于大型蒸发器的正北侧，距蒸发桶中心 3 米。百叶 箱安装在 U 型的混凝土基础上，箱门朝南。基础大小为 800mm（东西）600mm（南北）550mm（深）， 高出地面 50mm，外露面平整光洁。 2. U 型混凝土基础的开口朝南，中间 U

16、型开口大小为 350mm600mm，四个地脚螺栓分别浇筑在混 凝土基础内（为保证四个螺栓定位准确，建议预先制作定位板），相互距离为：南北向 330mm，东西向 590mm, 螺纹端高出平台基础表面 50mm。 12 小型蒸发器 1. 小型蒸发器用自制支架安装，安装支架的混凝土基础大小为 350mm350mm550mm（长宽深）， 高出地面 50mm，外露面平整光洁；支架用膨胀螺丝与基座固定。 2. 蒸发器器口保持水平，距地高度不低于 70cm。 3. 安装支架需自制，托盘高约 600mm，托盘周围安一圈架，圈架高度不超过 100mm。 1. 酸雨采样桶用自制支架安装，安装支架的混凝土基础大小为

17、 400mm400mm550mm（长宽深）， 高出地面 50mm，外露面平整光洁；支架用底盘通过膨胀镙钉固定在基座上。 2. 承水口保持水平，距地高度 120cm。 3. 采样桶支架需自制（如图所示），可选用亚光不锈钢材料。支柱高度为 75cm，外径为 8cm，上 部的采样桶架应能方便地安放、收取，又能稳妥地固定放置。 13 酸雨采样桶 1. 安放地面温度表（含传感器）和浅层地温表（含传感器）的地温场面积为 24m 2 。地表疏松、平整、无草，并与观 测场整个地面相平。 2. 安放两套地温传感器的台站，各地温传感器的安放位置如平面布局图 ( 上图 ) 所示，两个地温支架中心位于地温场 南北中心

18、线上，分别位于地温东西中心线左右各 20cm 处。安放一套自动传感器、一套人工表的台站，人工地面最低温度 表安装在地温场南北中轴线上偏西一侧，感应部分距地温场东西中轴线的距离为 10cm，人工浅层地温表安装在人工地面最 低温度表西侧 20cm 处，位于地温场南北中轴线上；自动传感器支架中心线位于南北中轴线偏东一侧 20cm 处。 3. 草面温度传感器安置在地温场西边 50cm 处，传感器南北安置。 4. 距地温表北面相距约 40cm 处，顺东西向设置一观测用的栅条式木制踏板。踏板宽约 40cm，长约 150cm。 5. 各地温传感器或地温表的具体安装规范详见地面气象观测规范。 14 地面和浅层

19、地温 地面和浅层地温采用同一支架 安装俯视图 地面和浅层地温采用不同支架 安装俯视图 1. 日照计用自制支架安装，安装支架的混凝土基础大小为 350mm350mm550mm（长宽深），高出 地面 50mm，外露面平整光洁；支架用膨胀螺丝与基座固定。 2. 支架距地高度以便于操作为宜，日照计的安装按地面气象观测规范要求进行。 3. 日照计的支架可用钢管、铸铁、亚光不锈钢管或木质制作。 15 日照计 1. 深层地温自东向西一字排开分别为 40cm、80cm、160cm、320cm。每只地温表（或传感器）之间间 隔 50cm。 2. 预先将地温套管预埋进去，每根地温套管分别有一条红线，红线与地平面齐

20、平。 3.每根深层地温的正南前应预埋一根50mm的PVC管，高度与地温套管相同。PVC管串联后通向地沟。 4. 地温变送器应放置在日照计的东边（小路南侧）。应事先埋好 PVC 管，一端升出地面在地温变送 器的附近，另一端通向地沟。 16 深层地温 1. 辐射观测仪器由配套的专用支架安装，安装支架的混凝土基础大小为 400mm400mm550mm（长 宽深），高出地面50mm，外露面平整光洁；基础中央位置预埋入50mm的PVC穿线管（管内注意预留铁丝）， 从水泥基础的底部通向地沟。支架用底盘通过膨胀镙钉固定在基座上。 2. 支架安装面距地高度 1.5 米，各辐射表安装需符合地面气象观测规范要求，

21、具体位置见仪器 示意图。 17 辐射观测仪器 1. 电线积冰架安装在观测场外西北角或其它适宜地段。支架材料为角钢，有条件的可以采取亚光不 锈钢，若为角钢应做好防锈处理和漆成白色。 2. 应安置专用踏梯，东西、南北向各一个，大小一致，长约 60cm，2-3 级台阶，每级高约 20cm、宽 约 30cm。踏梯放置在地面应平稳。 18 电线积冰架 1. 观测墩一般为钢筋混凝土结构，依据建站地理、地质环境，观测墩可分为基岩观测墩、岩石观测墩、 土层观测墩和屋顶观测墩四类。本设计为土层观测墩，测站应根据地质条件、周边环境条件，具体设计 观测墩。 2. 观测墩应高出地面 2m，一般不超过 5m；应加装防护

22、层，防止风雨与日照辐射对观测墩的影响；钢 筋混凝土墩体应埋于解冻线 2m 以下；观测墩与地面接合四周应做不低于 5cm 左右的隔振槽，内填粗沙， 避免振动带来的影响。 3.观测墩应浇注安装强制对中标志，并严格整平，墩外壁应加装（或预埋）适合线缆进出硬制管道（钢 制或塑料），起保护线路作用；观测墩及天线应进行雷电防护系统建设。 19 GNSS/MET 土层型观测墩 基岩型观测墩 1. 采集器用配套的专用立柱安装，安装立柱的混凝土基础大小为 400mm400mm550mm（长宽深）， 高出地面 50mm，外露面平整光洁；基础中央位置预埋入 50mm 的 PVC 穿线管（管内注意预留铁丝）， 从水泥

23、基础的底部通向地沟。立柱底盘通过膨胀镙钉固定在基座上。 2. 采集器机箱和电源箱用抱箍固定在立柱上，采集器箱门面向南北向小路，电源箱门背向小路，距 地高度以气压传感器距地高度为准，安装有两套自动站的，两个采集器的距地高度应一致。 3. 连接采集器的传感器接线、通信电缆、外部电源线和接地线要通过机箱的专用孔进出，连接牢固； 接地电缆尽可能短，无弯曲。 20 采集器 1. 综合集成硬件控制器（又称“串口服务器”）用配套的专用立柱安装，安装立柱的混凝土基础 大小为 400mm600mm550mm（长宽深），高出地面 50mm，外露面平整光洁；基础适当位置预埋入 2 个 50mm 的 PVC 穿线管（

24、管内注意预留铁丝），从水泥基础的底部通向地沟。立柱底盘通过膨胀镙钉固定 在混凝土基座上。 2. 控制器主机箱和电源箱用抱箍背靠背固定在立柱上。 3. 安装示意以华云生产的串口服务器为例。 21 综合集成硬件控制器 地面气象观测场规范化建设图册 标识标牌规范 01 测站标牌 02 探测环境保护警示牌 03 观测场中心地理标志 04 观测场南北桩标志 05 业务系统铭牌 06 规章制度标牌 07 工作室门牌 C 01 测站标牌 1. 推荐尺寸为 445mm1247mm，采用亚光不锈钢或 PVC 板材材质，金属板材腐蚀添漆工艺，烤漆或 丝网印刷。 2. 标牌的内容包括观测站类别、建站时间。其中，观测

25、站类别格式为 XXXX 国家基准气候站（或国 家基本气象站或国家一般气象站，如寿县国家基准气候站），建站时间格式为 XXXX 年 XX 月。观测站 类别同时使用中英文两种文字标示，排列顺序自右向左分别观测站类别（中文）、观测站类别（英文）、 建站时间。少数民族地区的台站还需标示当地政府规定的少数民族文字（具体语序遵从各区政府规定）。 3. 按照规定的标准和要求制作，安装在观测场入口处，安装后整体高度不超过 1.2 米。 02 探测环境保护警示牌 1. 推荐尺寸为 800mm600mm 或 600mm400mm，不锈钢或 PVC 材质，金属板材腐蚀添漆工艺，烤 漆或丝网印刷。 2.内容为相关气象

26、探测环境警示标语，例如：气象探测环境和设施保护人人有责。一般为中文格式， 少数民族地区的台站还需标示当地政府规定的少数民族文字（具体语序遵从各区政府规定）。 3. 安装在观测场围栏的醒目位置。 03 观测场中心地理标志 1.推荐尺寸为300mm 300mm（方形）或424mm（圆形直径），浅色大理石材质，雕刻工艺。 2. 设计内容：中心位置标识出南北、东西向的十字线，方位分别标注 N、E, 十字线下 方标注经、纬度（精确到秒，格式为度分秒）和海拔高度（精确到 0.1m）。 3. 安装在观测场几何中心位置，与地面齐平或不高出 3cm。 04 观测场南北桩标志 1. 推荐尺寸为 100mm100m

27、m（方形）或 141mm（圆形直径）, 浅色大理石材质 , 雕刻工艺。 2. 内容：在中心位置标识指示南北向的箭头标志。 3. 安装在风向杆、日照计的正南方适当位置，与地面齐平或不高出 3cm。 05 业务系统铭牌 桌卡式 尺寸：根据实际情况制作 材质：框架为铝合金材质，内插纸 质插片 工艺：插片背内容直接印制，正面 内容用彩色打印机打印打印后塑封 安装位置：放在业务系统计算机显 插片式 尺寸：根据实际情况制作 材质：亚克力板 位置：放在业务系统计算机显示 器的左侧或右侧 悬挂式 尺寸：推荐使用 22.5*9.5（mm） 材质：PVC 工艺：烤漆或丝网印刷 位置：放在业务系统计算机显示 器的左

28、侧，略靠后位置 桌卡式 悬挂式插片式 06 规章制度标牌 1. 推荐尺寸为 800mm 600mm 或 600mm 400mm,PVC 或有机玻璃材质，烤漆或丝网印刷 工艺。 2. 主要用于制作观测员职责、值班制度、交接班制度、场地仪器设备维护制度等各类 制度标牌，以及能见度目标物图、本站常规历年气象资料图表、本站工作流程等标牌。白 色为底色，标题字体颜色使用蓝色或黑色，内容字体使用黑色。 3. 安装值班室内墙上相应位置。 07 工作室门牌 1. 推荐尺寸为 315mm135mm，铝合金、亚克力或 PVC 材质。根据实际情况确定工艺。 2. 安装在各工作室门上部水平居中位置。 地面气象观测场规范化建设图册 附图 01-1 风塔 - 总装图 01-2 风塔 - 爬梯图 01-3 风塔 - 上平台 02 仪器基础防雷接地平面图 03-1 设备基础大样图 1 03-2 设备基础大样图 2 03-3 设备基础大样图 3 04-1 围栏施工图 04-2 地沟施工图 D