地面气象观测站气象探测环境调查评估方法

地面气象观测站气象探测环境调查评估方法

国家标准 GB/T35219一2017 地面气象观测站气象探测环境 调查评估方法 Survey andevaluationmethodsforsurfacemeteorological observationenvironent 2017-12-29发布 2018-07-01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/T35219一2017 次 目 前言 引言 范围 规范性引用文件 术语和定义 调查内容与方法 5 评估内容与方法 参考文献
GB/35219一2017 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,河南省气象局、黑龙江省气象局、云南省气象局、河北 省气象局、,山西省气象局、大连市气象局、陕西省气象局、四川省气象局,郑州市气象局、吉林省气象局 本标准主要起草人:涂满红、曹铁,谢永德,李莉、关彦华、宋世平、宋军、周林,祁生秀、王小兰、余辉、 葛春凤
GB/T35219一2017 引 言 气象探测信息是国家经济社会建设和气象业务,服务、科学研究的重要基础性资源 气象探测环境 的优劣,直接影响着气象探测信息的代表性、准确性、比较性和连续性,关系到气象预报服务水平的提 高,关系到国家经济社会和生态文明的可持续发展 加强气象探测环境保护,对于提高气象探测、预报 和防灾减灾能力具有十分重要意义 客观准确地评价气象探测环境,是依法保护气象探测环境的重要依据 本标准的制定在国内首次 实现了气象探测环境的定量评估,建立了综合评估指标体系;可为保护气象探测环境、科学规划气象观 测站网布局提供科学依据,为实现气象探测环境动态跟踪管理提供技术支撑
GB/35219一2017 地面气象观测站气象探测环境 调查评估方法 范围 本标准规定了地面气象观测站(以下简称“气象站”)气象探测环境的调查内容、调查方法和评估 方法 本标准适用于国家基准气候站、国家基本气象站、国家一般气象站气象探测环境的调查和评估,其 他气象站可参照使用 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 GB31221气象探测环境保护规范地面气象观测站 Qx/T8气象仪器术语 Qx/T452007地面气象观测规范第1部分;总则 术语和定义 GB31221、QX/T8、Qx/T452007界定的以及下列术语和定义适用于本文件 3.1 遮挡视角因子oeelusiunyihsualanglefator 在观测点测得障碍物的仰角和视宽角,分别假定为障碍物的高度和宽度,使用面积计算公式得到的 数值 注遮挡因子为无量纲量,大小反映障碍物遮蔽天空的程度 调查内容与方法 4.1气象站基本情况 4.1.1基本信息 内容包括;气象站名称,类别,区站号,详细地址、观测任务,观测记录开始日期、所处气候区、建(迁 站情况、探测环境备案及保护专项规划编制情况 4.1.2观测场 包括以下内容: 经度和纬度,以度分秒("'")为单位,度分秒均取整数; -拔海高度,以米m)为单位,取1位小数; 地形特征,类型包括:平原、高原、盆地、丘陵、山地、海滨、海岛等;
GB/T35219一2017 土壤性质,类型包括;壤土、沙壤土、沙土、黏土、,砾石、岩石等 -现址已使用年数,以年为单位,取整数 面积,以平方米(m)为单位,取整数; -形状,类型包括;正方形、长方形,六边形,八边形、圆形等; 观测场是否建在屋顶; 人为垫高观测场高度,人为将观测场抬升至距离地面高度大于0.5m,或者人为将观测场3面 或4面切削(或人为垫高)成孤立高台且高度大于0.5m,视为人为垫高观测场并测量离地高 度,以米(m)为单位,取1位小数 4.2地形 4.2.1地平圈遮挡仰角 将经纬仪水平架设在观测场中心点,镜头距地面1.5m,方位度盘0"对准正北 对可视范围内地形 的最大遮挡仰角进行测量 从正北方开始,按顺时针方向,方位每隔2测量1次,以度()为单位、 耿1位小数 4.2.2不符合要求地形遮挡视角因子累计值 按照GB31221对障碍物的限制要求,计算观测场四周所有山脉和丘陇(以下简称“地形”)不符合 要求部分的遮挡视角因子的累计值 按下列方法计算 按照4.2.1的测量要求,对障碍物的仰角进行方位角每隔2"测量1次 将障碍物划分成若干个直角三角形梯形或矩形(见图1),分别用相应的面积计算公式,求出 障碍物不符合要求部分(图1中阴影部分,即障碍物遮挡仰角>7.13"部分)的遮挡视角因子 同一方位有障碍物重叠时,重叠部分的遮挡视角因子不应重复计算 仰角/(" 30 20 10 7.13 方位/(" 注以国家一般气象站障碍物限制要求(高度距离比小于1/8,即障碍物遮挡仰角<7.13")为例 图1障碍物遮挡视角因子计算方法示意图 4.3障碍物控制区内障碍物情况 4.3.1障碍物控制区的划定 障碍物控制区的划定见GB31221 4.3.2障碍物个体情况 内容包括:名称、开始方位(以正北为0°)、终止方位、视宽角、距离、距高比、隶属单位、建成(或出 现)时间以及最高点的方位角、仰角、斜距
GB/35219一2017 4.3.3四周障碍物仰角 经纬仪架设方法与要求见4.2 对障碍物控制区内,可见建(构)筑物、植物的最高仰角分别进行测 量 从正北方开始,按顺时针方向,方位每隔2"测量1次,以度(')为单位,取1位小数 4.3.4不符合要求障碍物 4.3.4.1障碍物的限制要求 障碍物限制要求见GB31221 43.4.2遮挡视角因子累计值 计算观测场四周所有障碍物不符合要求部分的遮挡视角因子的累计值 计算方法同4.2.2 4.3.4.3累计遮挡方位 所有不符合要求障碍物的视宽角累计值 障碍物重叠时,重叠部分的遮挡方位不应重复计算 4.4观测场四周500m范围内影响源 调查内容有;影响源的名称,类别与观测场围栏的最近距离、方位、建成(或出现)时间 4.5观测场四周规定范围内高度大于1m障碍物 4.5.1划定调查区 按下列要求划定 国家基准气候站、国家基本气象站从观测场围栏以外四周向外延伸50m,国家一般气象站向 外延伸30m; 在观测场4个角分别沿45",135",225",315"方向,向外作4条直线,将调查区分为东,南、,西、北 4个区域,见图2 315” 45 北 -30m一50m 观测场 西 东 南 135" 225 图2观测场四周规定范围内调查区划分示意图
GB/T35219一2017 4.5.2调查方法 按下列要求进行 -若某个区域内有顶端高于观测场地平面1m以上的建(构)筑物或植物,则判定该区域内有建 构)筑物或植物 若某个建(构)筑物或植物恰在两个相邻区域的分界线上,则只应判定1个区域内有建(构)筑 物或植物 4.6观测场四周2m范围内人为破坏下垫面情况 4.6.1划定调查区 调查区划分方法参见4.5.1,从观测场围栏以外四周向外延伸2m m 4.6.2调查方法 应按下列要求进行 -分别调查每个区域内有无修建宽度大于1m的硬化道路或其他人为破坏下垫面的现象 若某个区域内的便道、建筑物、构筑物或其他设施恰在两个相邻区域的分界线上,则只应判定 1个区域内有人为破坏下垫面情况 4.7观测场围栏外2m以内人工护坡 4.7.1划定调查区 调查区划分方法见4.6.1 4.7.2调查方法 分别调查每个区域人工护坡上端边沿到观测场围栏的最近距离(S),见图3 设在海岛或者山区自 然陡坡、峭壁附近的观测场除外 观测场围栏 护坡 图3人工护坡上端边沿到观测场围栏的最近距离示意图 4.8观测场日出方向和日没方向内障碍物最大仰角 日出方向和日没方向内障碍物仰角的最大值 4.9图像资料 应调查制作以下图像资料 观测场四周可视范围内地形和障碍物仰角遮蔽图,应按下列要求绘制 a 用折线图的形式从0'开始绘制,纵坐标为仰角,横坐标为方位角,依次绘制地形、植物、建
GB/35219一2017 筑物的仰角遮蔽图; 地形仰角遮蔽图置于最底层,建筑物仰角遮蔽图置于最顶层 22 33 遮蔽图的折线下方,分别用不同颜色填充,若图层重叠时,重叠部分用上一层的颜色填充; 标注图例 4 5 分别在纵坐标5.71?、7.13°的位置,各作1条判断障碍物是否符合气象探测环境保护要求 的水平参考线 b气象站平面示意图和四周情况平面示意图,应按下列要求绘制 1 以观测场为中心,分别绘制气象站四周100m,500m范围平面示意图,图中应绘制障碍 物及影响源， 2 标注比例尺、方向,地形、障碍物和影响源的名称,障碍物的高度、到观测场围栏的最近距 离、视宽角、仰角 地面观测场四周全景照片,按下列要求拍摄制作 照相机水平架设在观测场中心,镜头距地高度1.5m,从方位0"开始拍摄至360'结束; 2 在照片上标注最高障碍物的遮挡仰角和仰角0.0"标志线 地面观测场全景照片,宜在较高的建筑物上俯拍 4.10其他 包括以下内容: -最多风向和次多风向,用16方位法表示; 最近城镇或工矿区位于气象站站址的方位,以度(')为单位,取整数; 最近城镇或工矿区与气象站站址的距离,以千米(km)为单位,取1位小数气象站站址在城镇 或工矿区内的,记为0.0km 本地人口密度,以当地政府公布的最新统计结果为准,以人每平方千米为单位,取1位小数; 经济发展水平,以当地政府最新公布的统计结果为准,以人民币元为单位,取整数 站址周围20km土地使用情况 5 评估内容与方法 5.1评估内容 评估有14个定量评分项目,分别用.D、.D表示 各评分项目的代码内容、权重分值见 表1 表1地面气象探测环境定量评分项目权重分值表 序号项目代码 项目内容 项目权重分值 最近城镇或工矿区与气象站站址的距离和位于气象站站址最多风向的方位 D 6.0 D 观测场四周不符合要求地形遮挡视角因子累计值 5,0 D 观测场四周不符合要求障碍物遮挡视角因子累计值 35.0 D 观测场四周不符合要求障碍物遮挡方位 20.0 观测场四周规定范围内高度大于1m障碍物 D 4.0
GB/T35219一2017 表1续 序号 项目代码 项目内容 项目权重分值 D 观测场四周2m内人为破坏下垫面情况 4.0 D 观测场围栏外2m内人工护坡 2.0 D 6.0 人为垫高观测场高度 D 铁路路基距观测场围栏最近距离 4.0 公路路基距观测场围栏最近距离 4.0 Do Dm 水体距观测场围栏最近距离 4.0 干扰源体距观测场围栏最近距离 12 D 4.0 13 D 日出方向障碍物最大仰角 1.0 日没方向障碍物最大仰角 14 D .0 5.2评分方法 5.2.1最近城镇或工矿区与气象站站址的距离和位于气象站站址最多风向的方位 最近城镇或工矿区位于图4所示A区内,D=0.0;位于B区内,D=2.0;位于c区内,D=4.0; 位于其他区域内,D=6.0. 10kim 当地最多风向 B区 A区90 站址 C区 说明: -最多风向的上风方90范围观测场边缘外扇形半径; R 其余方向观测场边缘外扇形半径 国家基准气候站r=2000m,国家基本气象站r=1000m,国家一般气 象站r=800m 图 最近城镇或工矿区与气象站站址的距离和位于气象站站址最多风向的方位示意图 5.2.2观测场四周不符合要求地形遮挡视角因子累计值 当观测场四周不符合要求地形遮挡视角因子累计值小于D，时,由式()计算D 否则,D;=0.0 D=Q×" D
GB/35219一2017 式中: 本项目得分 D: D -观测场四周仰角0"5.71"国家基准气候站或国家基本气象站)或0"7.13"国家一般气 象站)之间天空的无遮挡视角因子; 注;对于国家基准气候站和国家基本气象站,D,=380×5.71=2055.6;对于国家一般气象站,D,=360×7.13= 2566.8. 不符合要求地形遮挡视角因子累计值 Sa -本项目权重分值 5.2.3不符合要求障碍物遮挡因子累计值 当观测场四周不符合要求障碍物遮挡视角因子累计值小于16200时,由式(2)计算D 否则 D = =0,0 l6200一S D;=Q× 16200 式中: 本项目得分 D. -不符合要求障碍物遮挡视角因子累计值 Q 本项目权重分值; 16200 观测场四周仰角5.71?一50.71?国家基准气候站或国家基本气象站)或7.13"52.13" 国家一般气象站)之间天空的无遮挡视角因子 5.2.4观测场四周不符合要求障碍物累计遮挡方位 当观测场四周不符合要求障碍物累计遮挡方位小于360°时,由式(3)计算D 否则,D=0.0. 360一 (3 D=QX 360 式中: 本项目得分 O 不符合要求障碍物遮挡的累计方位; F Q 本项目权重分值 5.2.5观测场四周规定范围内高度大于1m障碍物 按东、南、西、北4个区域分别计算各区域的扣分 某区域内有高度大于1m的障碍物时,该区域扣 1.0分 否则,不扣分 由式(4)计算D: D=4一N 4 式中: D-本项目的得分 有障碍物的区域个数 N 5.2.6观测场四周2m范围内人为破坏下垫面 按东,南、西北4个区域分别计算各区域的扣分 某区域内有人为破坏下垫面现象的,该区域扣 .0分 否则,不扣分 由式(5)计算D.
GB/T35219一2017 D，=4一M 式中 D,-本项目的得分 M 有人为破坏下垫面现象的区域个数 5.2.7观测场围栏外2m以内人工护坡 按东、南、西、北4个区域分别计算各区域的扣分 某区域内有护坡时,该区域扣0.5分 否则,不 扣分 由式(6)计算D D,=2一05xU (6 式中 D 本项目的得分 U 有人工护坡的区域个数 5.2.8人为垫高观测场高度 观测场没有人为垫高或者人为垫高的高度小于或等于0.5m的,D=6.0. 观测场有人为垫高的,当人为垫高的高度大于1.0m时,D,=0.0 当人为垫高的高度大于0.5 m 并且小于或等于1.0m时,由式(7)计算D Ha一 -0.5 =Q.×(1一 D = 0.5 式中 D. 本项目的得分 Q 本项目权重分值; -人为垫高观测场的高度 Hl 5.2.9铁路路基距观测场围栏直线距离 当铁路路基距观测场围栏的直线距离大于保护标准规定的距离(S.)时,D,=4.0 否则,由式8) 计算D, S 5D，=3.9× s 式中 D. 本项目的得分 S 铁路路基距观测场围栏的最近距离; 保护标准规定的距离 对于国家基准气候站和国家基本气象站,S.=200m;对于国家一般 St 气象站,S=100m. 注当铁路路基距观测场围栏的直线距离小于并且接近s时已不符合气象探测环境的要求,按式(8)计算D,= 4.0 为避免此情况出现,将本项目的评分起始值设为3.9. 5.2.10公路路基距观测场围栏直线距离 当公路路基距观测场围栏的直线距离大于保护标准规定的距离(S.)时,D0=4.0 否则由式(9) 计算Dn:
GB/35219一2017 S Di0=3.9× 9 s 式中: 本项目的得分 Do S. 公路路基距观测场围栏的直线距离 保护标准规定的距离 对于国家基准气候站和国家基本气象站.s,=50m;对于国家一般 S 气象站,S=30m 注当公路路基距观测场围栏的直线距离小于并且接近s 时,已不符合气象探测环境的要求,按式(9)计算D= 4.0 为避免此情况出现,将本项目的评分起始值设为3.9 5.2.11水体距观测场围栏直线距离 当水体距观测场围栏的直线距离大于保护标准规定的距离(s.)时,D=4.0 否则,由式(10)计 算D S D=3.9× (l10 s 式中 本项目的得分 水体距观测场围栏的直线距离; S S 保护标准规定的距离 对于国家基准气候站和国家基本气象站,Si=100m;对于国家 般气象站,S;=50m 注:当水体距观测场围栏的直线距离小于并且接近s 时,已不符合气象探测环境的要求,按式(10)计算D= 4.0 为避免此情况出现,将本项目的评分起始值设为3.9 5.2.12干扰源体距观测场围栏直线距离 当干扰源体距观测场围栏的直线距离大于保护标准规定的距离(S)时,D=4.0 否则,由式(11) 计算D2 S D12=3.9× s 式中: 本项目的得分 D S 干扰源体距观测场围栏的直线距离 S 保护标准规定的距离 对于国家基准气候站和国家基本气象站,S;=500m;对于国家 般气象站Ssi=200m 注当干扰源体距观测场围栏的直线距离小于并且接近s 时,已不符合气象探测环境的要求,按式(11)计算 D:=4.0 为避免此情况出现,将本项目的评分起始值设为3.9 5.2.13日出和日没方向障碍物最大仰角 目出或日没方向有最大仰角大于5的障碍物时,D;=0.0或D=0.0. 5.2.14气象探测环境评估总分 由式(12)计算气象探测环境评估总分(D),总分满分为l00分 观测场建在屋顶的,总分为0.0(D
GB/T35219一2017 =0.0). D=D十D十D+D十D;+D十D;十D，+D，十D十D1十Dg十D+D (12 式中 D -气象站地面气象探测环境评估总分,取1位小数; 各评分项目的得分,取1位小数 D一Da 0
GB/35219一2017 参 考文献 [1]气象局.地面气象观测规范.北京:气象出版社,2003 [[2]地面气象探测环境综合调查评估方法(气象局,2013 [[3]Guidetonmeteorologicalinstrumentsandnmethodsofobservation(Eighthedition)(wMO No.8,2015