国家标准 GB/T33700一2017 地基导航卫星遥感水汽观测规范 SpeeifieationforthegrounbasedGNSSwatervaporremotesensingohseration 2017-05-12发布 2017-12-01实施国家质量监督检验检疫总局发布国家标准化管理委员会国家标准
GB/33700一2017 前言本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由气象局提出本标准由全国气象仪器与观测方法标准化技术委员会(SAC/TC507)归口本标准起草单位:气象局气象探测中心,内蒙古自治区气象局、广东省气象局本标准主要起草人;涂满红、曹云昌、王海深,胡姐、杨明华,张恩红、梁宏
GB/33700一2017 地基导航卫星遥感水汽观测规范范围本标准规定了地基导航卫星遥感水汽观测要求、值班要求,数据中心运行监控要求等本标准适用于基于全球导航卫星系统的地基遥感水汽观测规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件件 GB/T4208外壳防护等级(IP代码 GB/T19391全球定位系统(G;Ps)术语及定义 GB/T28588全球导航卫星系统连续运行基准站网技术规范 GJB2228A全球定位系统(GPs)测量技术规程 QX4自动气象台(站)防雷技术规范 QX/T45一2007地面气象观测规范第1部分:总则术语和定义 GJB2228A.GB/T19391,GB/T28588界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3. 地基导航卫星遥感水汽观测站ground-basedGNSsstationforwatervaporremotesensingobserva- ion 利用全球导航卫星系统进行地基水汽遥感观测的站点 3.2 GNSs观测文件Nssobservatonfile 每个历元的卫星观测的码距以及相位信息 3.3 GNSS导航文件GNSSnavigationfile 导航卫星广播轨道、工作状态信息及电离层和时间信息文件 3.4 GNSs气象文件GNSsmeteorologienlfile 地基导航卫星遥感水汽观测站的温度、气压、湿度等气象资料文件观测要求 4.1观测内容包括;相位观测值、码距观测值、气压、气温、相对湿度等;观测文件应包括:GNSS导航文件(以下简
GB/T33700一2017 称“导航文件”),GNSS观测文件(以下简称“卫星文件”)和地面气象文件 4.2观测方式自动连续观测,获取卫星文件秒数据和气象分钟数据 4.3观测数据 4.3.1数据格式数据格式应符合RINEX2.1及以上版本注:RINEX格式是一种与接收机无关的导航文件交换格式,是导航卫星测量应用中普遍采用的标准数据格式改格式采用文本文件形式存储数据,具有特定的文件命名方式 4.3.2数据流程数据流程分为: 有气象仪;观测数据采集软件直接将卫星文件、导航文件和气象仪观测的地面象文件收集压缩并上传至数据中心; 无气象仪;数据采集软件将卫星文件、导航文件收集上传至数据中心,再由数据中心按要求匹配相关地面气象自动站数据 4.4时制和日界观测项目均采用世界协调时(UTC),以UTC时00时为日界观测设备与构成 S 观测设备主要包括导航卫星信号接收机、导航卫星信号接收天线、地面气象观测设备、供电设备、通信设备,计算机等设备以及观测墩、观测室等基础设胞可配置远程监控软件,将地基导航卫星遥感水汽观测站以下简称“GNSs/MET站”)联接形成地基导航卫星遥感水汽观测站网观测站网由若干GNEE/MET站、数据中心以及通信网络组成数据中心应具备数据管理、数据处理分析及产品服务等功能技术要求 6.1功能要求地基GNSs/MET站宜使用高精度、高稳定性、自动化的导航卫星接收设备和气象仪,获取原始观测资料,通过网络上传数据处理中心,经数据解算和质量控制,最终形成可用的水汽观测数据 6.2设备要求 6.2.1一般要求 -般要求如下: 应具有国务院气象主管机构颁发的使用许可,或经国务院气象主管机构业务主管部门审批同意用于观测业务; 代替气象仪的气象站传感器与GNSs/MET站天线位置相距应小于1000m,传感器高度与天
GB/33700一2017 线的高度差应小于3m 6.2.2导航卫星信号接收机 6.2.2.1功能要求功能应满足以下要求: 具有接收、存储并向计算机终端输出气象仪数据的功能 a 非正常断电后能恢复供电自动恢复工作; b 可自动同时接收4颗及以上导航卫星的双频或多频波段的载波相位数据、码距、观测值 6.2.2.2性能要求性能应满足以下要求: 具备多频同步跟踪地平仰角0"以上的所有可用卫星 a 并行通道不低于192个;码伪距40cmm,载波相位2mm b 接收机钟频;晶振日稳定性不低于10-" 外接原子钟频标接口,原子钟10MHz或sMH d 接收机与扼流圈天线的整体功耗应在8W以内可同时设置不同的采样率,最高采样率不小于20Hz非内插) 接收机应全密封防水,符合GB/T4208中IP67 8 h 内置集成电池连续工作时间超过12h. 65 具有在一40 ,相对湿度不大于100%的环境下正常工作的能力 j 接收至少有两个外部电源端口,用于交流电及蓄电池供电,其中交流电需适配器转换,蓄电池可直接供应直流电直流供电电压9V28V,交流转换器工作电压100V240V kk 数据传输:支持TCP/IP TCP/IP数据流;内置F:TP服务支持FTP主动上传;可进行远程软件升级、远程参数设置和远程复位,采用基于wEB的控制界面 I 接收机应具备至少存储原始观测数据7天的能力 m接收机能够自动校时,接收机采样整秒时刻与卫星之差小于1ms 周跳出现频率;对于24h,采样率为30s的零基线测量,最小卫星高度角取0",当卫星仰角在 n 0"一90"时,两个接收机每个周跳的观测量大于3000,在0°~10°间观测量大于1o0o 多路径检验;连续观测24h,截止高度角设置为零.采样间隔30s 仪器应在3min内完全锁 o 定所有可见卫星并能正常记录观测数据;高度角在10'以上的观测量中应有大于95%的有效观测量;测距观测质量MP1和MP2小于0.5m 通信接口应满足以下要求 p 至少1个以太网接口(-45)和2个Rs-232接口; 1 RJ-45接口支持TCP/IP协议 22 6.2.3 导航卫星信号接收天线应满足以下要求 a 相位中心稳定性在一年内小于1.0mm,并有定向标志以满足高精度测量的要求; b 应采取防护与屏蔽措施,并具有经认证的天线绝对相位中心改正模型低噪声放大器的增益减去线缆损耗的增益不小于15dB; c d 扼流圈天线相位中心偏差应小于3 mm; 在一40C十65C的环境下能正常工作;
GB/T33700一2017 密封防水应符合GB/T4208中IP67的相关要求 6.2.4地面气象观测设备应符合QX/T45一2007的相关要求 6.3环境要求应符合以下要求: -距易产生多路径效应的地物如高大建筑、数目、水体、海滩和易积水地带等)的距离不小于 200m; 易于安置接收设备、具有良好的数据传输条件、联调联试条件的地方,周围障碍物的高度角应小于15?; 距微波站和微波通道、无线电发射台、高压线穿越地带等电磁干扰区距离应大于200m 具备地基导航卫星遥感水汽站正常运行的条件,包括安全,供电、供水、避雷等其他基础设施保障应避开采矿区、铁路、公路等易产生振动的地带有代表性并能保持长期稳定,顾及相关规划和建设,避免环境破坏和站址迁移防雷应符合Qx4的要求通信要求 GNss/NMET观测站点与数据中心的数据连接宜通过专门网络通信链路进行数据传输,通讯设备要求能长期、可靠,连续地工作;数据传输速率应大于64kbps;实时通讯的误码率应小于10-",延时小于100mms 检查与维护应按下列要求进行观测人员应在北京时间08时、,20时正点后30nmin内,检查台站系统建立工作日记,认真填 a 写检查处理情况.发现系统异常或仪器故障应在值班工作日记详细记录,并向下一班交待注意事项,记录格式参见附录A表A.1,附录B表B.1,附录C表C.1 保持GNSs/MET站设备处于正常连续的运行状态,观测人员在观测正点10min后,检查观 b 测文件的传输情况,遇有接收机文件没有生成等问题,应半小时内通知维护和保障人员遇有网络通讯异常造成的文件未及时传输,应在网络连通后,进行数据的补传建立专用值班工作日记.当班人员认真填写检查处理的情况当发现仪器故障时,应在值班工 d 作日记(参见附录B)详细记录,并向下一班交待注意事项接收机、天线的更换,业务软件的更新或升级,应进行详细登记 e 当发现影响观测环境保护的现象或可能影响观测记录的干扰源时,应在24h内上报备份接收机软件和软件设置的技术文件,当有软件故障时及时恢复备份 8 h 数据中心应建立实时运行监控系统,实现对数据异常和设备故障的自动报警,及时指导台站进行处理
GB/33700一2017 录附 A 资料性附录 GNSs/MIET站观测值班工作日记 GNSs/MET站观测值班工作日记见表A.1 表A.1GNss/IET站观测值班工作日记年月日工作时段接班时间值班员内容仪器设备检查及处理状态及处理 NSNE蹈数据采集 GNSS/MET站班内工作数据传输情况数据备份其他检定使用名称型号出厂编号名备注日期时间仪器设备更换情况软件更换升级情况交待注意事项
GB/T33700一2017 录附 B 资料性附录) GNSs/ME！站日维护记录表 GNSs/MET站日维护记录表见表B.1 表B.1GNSs/MET站日维护记录表月日项目检查情况备注计算机检查正常不正常市供电质量供电情况检查正常不正常" UPS、稳压电源工作参数通过监控软件查看工作状态 GNSS/MET站主要技术参数及通信状态正常不正常" 数据采集通过软件日志检查正常不正常工作情况资料上输有记录无记录记录日维护记录归档有存档无存档备注
GB/33700一2017 录附 C 资料性附录 GNsSs/NET站月维护记录表 GNSs/MET站月维护记录表见表C.1 表c.1GNSs/MET站月维护记录表年月项目检查情况备注安全不安全供电设施检查正常不正常防雷设施检查每年春季场室环境检查观测场周围环境无变化变化情况记录障碍物和出现时间观测设施接收机、天线标校维护情况说明处理未处理对计算机内冗余的软件垃圾文件系统整理未整理对计算机硬盘维护进行碎片整理完整不完整采集数据文件数据文件归档完整不完值班工作日记有记录无记录记录归档月维护记录有存档无存档备注:
GB/T33700一2017 考文献参 [[1]全球导航卫星系统大气探测基准站网建设指南(试行)(气象局监测网络司

地基导航卫星遥感水汽观测规范GB/T33700-2017解析

一、背景

空间大气水汽垂直廓线是天气预报、气候预测以及环境监测等领域中非常重要的参数。因此，对于水汽观测需求不断增长。传统的水汽探测方式多采用地面或空中设备进行，但难以满足全球范围内的实时观测。近年来，利用地基导航卫星遥感技术进行水汽观测成为了一种重要手段。

二、适用范围和目的

GB/T33700-2017标准是针对地基导航卫星遥感技术进行水汽观测的规范，适用于空间大气水汽垂直廓线遥感探测。该标准旨在规范地基导航卫星遥感水汽观测的技术要求和检验方法，保证数据质量和可比性。

三、技术要求

GB/T33700-2017标准对地基导航卫星遥感水汽观测提出了一系列技术要求，主要包括以下内容：

遥感数据获取时刻应与观测场次精确定位时间一致；
遥感数据获取期间，观测场次内应无人工干扰或自然扰动如雷暴闪电等影响到观测数据；
遥感数据处理过程中，应考虑相对湿度、温度、气压等要素之间的相互作用；
遥感数据处理中，需根据气象站点观测数据进行辐射计定标；
遥感数据处理中，需要进行常数修正、非线性误差修正等操作；
遥感数据的产品应包括大气廓线反演结果、反演误差及质量评估等信息。

四、检验方法

GB/T33700-2017标准还规定了地基导航卫星遥感水汽观测数据的检验方法，包括以下内容：

根据监测要素和效益分析，选取有效数据进行分析；
对数据进行标准化处理，提高可比性；
利用统计学方法对反演结果进行精度评估；
对产品质量进行评估，并进行数据分析和处理；
对数据进行存储管理，以备后续使用。

五、总结

GB/T33700-2017标准对地基导导卫星遥感水汽观测进行了规范，为保证全球范围内的实时观测提供了有力支撑。本标准的制定和实施将对我国水资源管理、气候变化研究以及灾害预警等方面产生重要影响。

总之，GB/T33700-2017标准的发布，标志着地基导航卫星遥感水汽观测已经正式走向规范化、标准化阶段。相信在未来，该技术将进一步发展壮大，为我们提供更加精准和可靠的水汽观测数据，为环境保护和人类福利做出更大贡献。