當(dāng)前,以全球、區(qū)域（流域）為單元建立分布式的觀測(cè)網(wǎng)已成為陸地表層系統(tǒng)觀測(cè)的主流方向,而良好的運(yùn)行與維護(hù)、嚴(yán)格的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制是獲取高質(zhì)量觀測(cè)數(shù)據(jù)的前提。本文以中國(guó)第二大內(nèi)陸河黑河流域?yàn)槔?概述了黑河流域地表過程綜合觀測(cè)網(wǎng)的相關(guān)情況,總結(jié)了該觀測(cè)網(wǎng)的運(yùn)行與維護(hù)以及數(shù)據(jù)質(zhì)量控制的研究進(jìn)展,主要包括:日-旬-月-年尺度的運(yùn)行與維護(hù)流程,由儀器比對(duì)與標(biāo)定、數(shù)據(jù)處理、篩選與審核等構(gòu)成的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制流程等。以2018年3個(gè)超級(jí)站為例展示了觀測(cè)數(shù)據(jù)成果,并介紹了黑河流域地表過程綜合觀測(cè)網(wǎng)的成效。本文的研究成果將對(duì)"絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶"上許多相近內(nèi)陸河流域的野外觀測(cè)與數(shù)據(jù)質(zhì)量控制等工作起到借鑒作用。 

【文章來源】：資源科學(xué). 2020,42(10)北大核心CSSCICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：12 頁(yè)

【部分圖文】：

黑河流域地表過程綜合觀測(cè)網(wǎng)（藍(lán)底色為現(xiàn)有站點(diǎn)，白底色為拆除站點(diǎn)）

植被參數(shù)的觀測(cè)：11個(gè)正在運(yùn)行站點(diǎn)安裝了物候相機(jī)，大滿超級(jí)站、四道橋超級(jí)站、混合林站安裝了葉面積指數(shù)傳感器網(wǎng)絡(luò)（分別為28、6和5個(gè)節(jié)點(diǎn)）；下游混合林站旁安裝了3個(gè)觀測(cè)點(diǎn)的植物液流儀。生態(tài)水文無線傳感器網(wǎng)絡(luò)：包括黑河流域上游八寶河流域（2495 km2)40個(gè)節(jié)點(diǎn)的土壤水分/溫度無線傳感器網(wǎng)絡(luò)[25]。

首先，綜合觀測(cè)網(wǎng)內(nèi)所有觀測(cè)站點(diǎn)均安裝了無線傳輸裝置，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動(dòng)、遠(yuǎn)程和實(shí)時(shí)傳輸；升級(jí)了渦動(dòng)相關(guān)儀的數(shù)據(jù)采集器（CR6,Campbell Scientific Inc.,USA），實(shí)現(xiàn)了渦動(dòng)相關(guān)儀觀測(cè)數(shù)據(jù)在線處理功能，而且所有觀測(cè)數(shù)據(jù)均通過數(shù)據(jù)綜匯系統(tǒng)（即前面提及的信息系統(tǒng)）進(jìn)行綜合管理（圖3）。數(shù)據(jù)綜匯系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)自動(dòng)采集、存儲(chǔ)與管理、數(shù)據(jù)庫(kù)、儀器設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控以及數(shù)據(jù)的可視化等模塊。通過數(shù)據(jù)綜匯系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)接收和入庫(kù)、觀測(cè)儀器設(shè)備工作狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控與預(yù)警、數(shù)據(jù)的綜合管理與展示等功能，初步構(gòu)建了智能監(jiān)測(cè)物聯(lián)網(wǎng)[26]，這是開展綜合觀測(cè)網(wǎng)運(yùn)行與維護(hù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。其次，綜合觀測(cè)網(wǎng)的運(yùn)維又分為日、旬、月、年的時(shí)間尺度開展（圖4），具體為：(1)每日瀏覽綜合觀測(cè)網(wǎng)內(nèi)各個(gè)觀測(cè)站點(diǎn)無線傳輸?shù)綌?shù)據(jù)綜匯系統(tǒng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，查看觀測(cè)數(shù)據(jù)的質(zhì)量、連續(xù)性與儀器運(yùn)行狀況（如，查看渦動(dòng)相關(guān)儀的感熱通量、潛熱通量、CO2通量、三維風(fēng)速、信號(hào)診斷值等；閃爍儀的空氣折射指數(shù)結(jié)構(gòu)參數(shù)、信號(hào)強(qiáng)度等；自動(dòng)氣象站風(fēng)溫濕壓、輻射、降水量、土壤溫濕度等要素的數(shù)值）；(2)每旬由數(shù)據(jù)綜匯系統(tǒng)繪制觀測(cè)站點(diǎn)的每個(gè)觀測(cè)要素連續(xù)變化圖，通過這些要素變化圖進(jìn)一步查看觀測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量（如，繪制渦動(dòng)相關(guān)儀、閃爍儀、自動(dòng)氣象站等獲取的各要素連續(xù)變化圖）；(3)每月實(shí)地到觀測(cè)站點(diǎn)進(jìn)行巡檢，包括現(xiàn)場(chǎng)采集數(shù)據(jù)，檢查儀器設(shè)備狀況，擦拭易受外部環(huán)境影響的傳感器，觀測(cè)場(chǎng)景拍照以及植被物候、株高、下墊面狀況等的測(cè)量與記錄等（表3，以2020年5月中下旬的巡檢為例）；(4)每年初對(duì)前一年觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理與檢查。在上述過程中，如發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)前往觀測(cè)站點(diǎn)對(duì)儀器進(jìn)行檢修與更換。每年春、秋季（植被生長(zhǎng)開始、結(jié)束時(shí)候）會(huì)對(duì)綜合觀測(cè)網(wǎng)內(nèi)儀器設(shè)備進(jìn)行全面的檢查和標(biāo)定。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]黃河流域河源區(qū)土地利用變化及其影響研究綜述[J]. 陳瓊,張鐿鋰,劉峰貴,周強(qiáng),汪生珍,成藝,郭蓉,支澤民,許寰戈.  資源科學(xué). 2020(03)
[2]Internet of Things to network smart devices for ecosystem monitoring[J]. Xin Li,Ning Zhao,Rui Jin,Shaomin Liu,Xiaomin Sun,Xuefa Wen,Dongxiu Wu,Yan Zhou,Jianwen Guo,Shiping Chen,Ziwei Xu,Mingguo Ma,Tianming Wang,Yonghua Qu,Xinwei Wang,Fangming Wu,Yuke Zhou.  Science Bulletin. 2019(17)
[3]野外科學(xué)觀測(cè)研究站發(fā)展?jié)摿Υ髴?yīng)予高度重視[J]. 高春東,何洪林.  中國(guó)科學(xué)院院刊. 2019(03)
[4]國(guó)產(chǎn)光學(xué)型大孔徑閃爍儀的技術(shù)性能分析[J]. 李懷香,劉紹民,施生錦,徐自為,朱忠禮.  高原氣象. 2017(02)
[5]基于野外站網(wǎng)絡(luò)的青藏高原地表過程觀測(cè)研究[J]. 彭萍,朱立平.  科技導(dǎo)報(bào). 2017(06)
[6]流域科學(xué)及其集成研究方法[J]. 程國(guó)棟,李新.  中國(guó)科學(xué):地球科學(xué). 2015(06)
[7]黑河流域生態(tài)—水文過程綜合遙感觀測(cè)聯(lián)合試驗(yàn)總體設(shè)計(jì)[J]. 李新,劉紹民,馬明國(guó),肖青,柳欽火,晉銳,車濤,王維真,祁元,李弘毅,朱高峰,郭建文,冉有華,聞建光,王樹果.  地球科學(xué)進(jìn)展. 2012(05)
[8]大孔徑閃爍儀觀測(cè)方法的研究[J]. 徐自為,黃勇彬,劉紹民.  地球科學(xué)進(jìn)展. 2010(11)
[9]大尺度地表水熱通量的觀測(cè)、分析與應(yīng)用[J]. 劉紹民,李小文,施生錦,徐自為,白潔,丁曉萍,賈貞貞,朱明佳.  地球科學(xué)進(jìn)展. 2010(11)
[10]中國(guó)科學(xué)院生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)觀測(cè)與模擬重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室CERN綜合研究中心研究成果與發(fā)展[J]. Synthesis Research Center of Chinese Ecosystem Research Network,CAS(Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research,CAS,Beijing 100101,China).  自然資源學(xué)報(bào). 2010(09)



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