注册

国家标准计划《陆地生态气象观测数据格式规范》由 TC539(全国农业气象标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国气象局

主要起草单位 内蒙古新天元防灾减灾研究院内蒙古自治区气象学会

目录

基础信息

计划号
20193402-T-416
制修订
制订
项目周期
24个月
下达日期
2019-10-24
申报日期
2018-08-30
公示开始日期
2019-04-01
公示截止日期
2019-04-18
标准类别
基础
国际标准分类号
07.060
07 数学、自然科学
07.060 地质学、气象学、水文学
归口单位
全国农业气象标准化技术委员会
执行单位
全国农业气象标准化技术委员会
主管部门
中国气象局

起草单位

目的意义

生态系统观测是生态保护与治理的基础,农业、林果、畜牧、旅游、气象等相关行业和领域都非常重视其观测系统的投资与建设。

通过关联生态扶贫的退耕还林还草、退牧还草、江河湖泊生态保护和建设、风沙源治理、天然林资源保护、防护林体系建设、水土保持、石漠化综合治理、沙化土地封禁保护区建设、湿地保护与恢复、农牧交错带已垦草原综合治理等重大生态工程建设项目,多头共建生态气象观测网,实现观测系统的多部门共建、观测数据的社会化共享,有效促进生态旅游业、特色林果业、特色种养业等生态产业的健康发展,助推生态扶贫工作的实施,使贫困人口从生态保护与修复中得到更多实惠,助推脱贫攻坚与生态文明建设“双赢”。

党中央、国务院高度重视生态文明建设,下发了《关于加快推进生态文明建设的意见》和《生态文明体制改革总体方案》。

习近平总书记在十九大政治报告中进一步强调坚持人与自然和谐共生,将生态文明建设提升到中华民族永续发展的千年大计,要求必须树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,坚持节约资源和保护环境的基本国策,像对待生命一样对待生态环境,统筹山水林田湖草系统治理,实行最严格的生态环境保护制度,形成绿色发展方式和生活方式,坚定走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路,建设美丽中国,为人民创造良好生产生活环境,为全球生态安全做出贡献。

陆地生态系统的基本组成就是水、土、气、生4大要素,山、水、林、田、湖、草等系统的综合治理离不开这4大观测要素的支持。

在水、土、气、生4大要素中,生物要素是核心要素,其生存状态主要由水、土、气3大环境要素决定。

在水、土、气3大环境要素中,气象要素的波动性最大,且直接影响到水土环境变化。

生物要素涵盖植被、动物和微生物3大类群落的各种信息,难以通过一套系统实现全要素观测。

由于微生物群落的物质和能量主要来自于其他生物,动物群落的最初物质和能量主要来自于植物,而植物群落的主要物质和能量则是来自于光、热、水等气候资源,动物群落的生存繁衍也主要受制于光、热、水等气象条件,微生物群落主要受制于水、热条件。

因此,陆地生态系统应重点关注大气层和植被层气象要素、土壤温度和湿度、地表水和地下水供给量以及与之相关的生物生长要素、农事活动、突发性事件等要素,这是陆地生态系统的基础性共性问题,故有必要从建站、特别是从观测数据角度制订规范,建立与之相适应的、规范的陆地生态气象数据库,为应用卫星遥感等天地空一体化观测资料研究其他各类生态系统问题提供数据支撑,即实现实时观测数据资源的社会化、节约化共享,为生态保护与治理提供可靠的科学依据,从而大量节省观测系统的建站投资和运行、管理与维护成本,还可为更好地落实最近6部委联合下发的《生态扶贫工作方案》,更好地发挥生态保护与治理在精准扶贫、精准脱贫中的作用做出应有的贡献。

由于目前尚无陆地生态气象自动化观测数据的国家标准,而在加快落实和推进生态文明建设的进程中,已突显生态系统观测数据支持的重要性和迫切性,急需制定国家标准。

为满足生态气象观测服务于农业、林果、畜牧、旅游、气象等相关行业的共性需求,以有效解决多家建站、重复投资、观测零乱、数据非标、共享困难等老大难问题,通过生态气象观测的规范化和数据的标准化可有效实现政府和全社会节约化的投资共建和公共资源规范信息的高效利用与社会化共享。

范围和主要技术内容

生态系统的基本功能包括能量流动,物质循环和信息传递三个方面。人类对生态系统的依赖性非常强,必须通过生态系统滋养和获益才能生存发展。生态系统提供的效益,主要包括供给、调节、文化以及支持等功能。鉴于生态系统包含的信息非常丰富、繁杂,观测技术难度和建站投资很大,因此有必要对问题进行凝练、简化和分类,归纳起来可分为两大观测体系: 一是由中国科学院主导的以典型生态系统为目标的研究型观测体系。全国已建有50多个各种类型的代表性生态站,其重点是针对各类生态系统的特殊科学问题和应用问题进行综合性、多要素、高精度、连续性、阶段性、典型性的研究型观测,数据库的建设重点考虑当地的生态特点; 二是正在由气象部门主导的以共性气象要素和生态要素为核心的业务型生态气象观测体系。该系统遵循买得起、用得起、养得起的原则,以实现基础性、关联性、普适性要素为观测目标构建高层次、科学化、节约化的观测体系。在中国气象局新技术推广项目、公益性行业(气象)科研专项等多个项目支持下,经过原理样机研制、产品中试和示范推广三个阶段的研究,基本明确了陆地生态系统应重点关注的观测对象是大气层和植被层气象要素、土壤温度和湿度、地表水和地下水供给量以及与之相关的生物生长要素、农事活动、非人为突发性环境变化等。 通过多年研究试验,已积累了100多个陆地生态气象主站的温度、湿度、气压、风速、风向、雨量、裸温、下垫面红外温度、光合有效辐射、总辐射、日照时数等大气层要素和冠层农情仪的植被冠层生态要素观测记录,以及子站观测的植被群体内部的温、湿度梯度要素和部分植被群体内部的微观生态要素观测记录,本标准制定过程中将充分利用这些现有的观测资料,研究建立陆地生态气象数据库格式标准,使之更好地为农业、林果、畜牧、旅游、气象等相关行业和领域服务,使生态系统观测数据更好地服务于生态保护与治理。 本标准适用于陆地生态系统观测资料数据库的建设,其陆地生态气象主站的气象要素格式引用CIMISS规范,植被层气象要素参照CIMISS规范、农业气象观测记录规范和农业环境物联网数据格式规范,图像、视频资料和自动解析资料根据拓扑学原理构建便于分析、处理、应用的关联数据库,使之成为国家智慧农业大数据的重要组成部分。 主要技术内容 1、 规范陆地生态气象数据库的结构定义; 2、 陆地生态气象数据库的安全措施; 3、 给出调用陆地生态气象数据库的通用接口。 本标准已有多个科研项目的支撑,历时十多年,技术基础扎实,适用于农业、林果、畜牧、旅游、气象等相关行业,具有很强的代表性与可行性。