QX_T687-2023激光测风雷达观测规范.docx

ICS 33. 200CCS M 53QX中华人民共和国气象行业标准Qx/T6872023激光测风雷达观测规范SpecificationsfrwindlidarObservation2024-02-01实施2023-10-18发布中国气象局发布目次前言11范围12规范性引用文件15站址要求16安装要求27观测时段28I用测荐素29观测模式310观测程序311质量控制4附录A（资料性）激光测风雷达遮挡角5附录B（资料性）激光测风雷达值班日志式样6参考文献7本文件按照GB/T1.12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由全国气象仪器与观测方法标准化技术委员会(SAC/TC507)提出并归口。本文件起草单位：中国气象局气象探测中心、海南省气象探测中心、天津市气象探测中心、江苏省气象探测中心、湖南省气象技术装备中心、中国海洋大学、武汉大学。本文件主要起草人：步志超、陈玉宝、李昭春、郑鹏;咸、崔明、周红根、雷永恒、宋小全、王宣。激光测风雷达观测规范1范围本文件确立了激光测风雷达观测模式、观测程序，并规定了激光测风雷达站址要求、安装要求、观测时段、观测要素、质量控制。本文件适用于以风场观测为目的的地基固定式激光测风雷达观测。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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。GB37842009电工术语雷达GB7247.12012激光产品的安全第1部分:设备分类、要求3术语和定义GB3784-2009界定的以及下列术语和定义适用于本文件°3.1激光测风雷达windIidar利用激光与大气气溶胶粒子产生的多普勒频移效应实现对大气风场遥测的一种激光雷达。注:按照激光器发射体制不同，激光测风雷达分为连续波多普勒激光测风雷达和脉冲多普勒激光测风雷达，按照探测威力不同，激光测风雷达分为远距型激光测风雷达、中距型激光测风雷达和近距型激光测风雷达。来源:QX/T6052021,3.1,有修改4缩略语下列缩略语适用于本文件。CGCS2000:2000国家大地坐标系(ChinaGe9deticC99rdinateSystem2000)CNR:载噪比(Carriert9N9iseRati9)DBS:多普勒波束摆动(D9pplerBeamSwinGinG)PPI:平面位置指示器(PlanP9siti9nlndicat9r)RHI:距离高度指示器(RanGeHeiGhtIndicat9r)5站址要求5.1激光测风雷达站址的风况应基本代表该区域风场的情况，避免局地地形、周边障碍物尾流等的影响。5.2激光测风雷达站址的四周应空旷平坦，避免高大建筑物、树木、山脉等障碍物。对于遮挡角度范围较小的遮挡物，宜调整激光测风雷达方位角、俯仰角的分布，合理避开。5.3具有扫描功能的激光测风雷达建站时应绘制四周遮挡角分布图，样式见图A.Ie观测环境发生变化应重新绘制遮挡角分布图。5.4激光测风雷达站址应按照GB7247.1-2012中5.5和5.6的要求，对大于3B类或4类激光器使用可靠的防护围封，并在明显部位粘贴激光防护警告标志。6安装要求6.1固定式激光测风雷达应采用CGCS2000坐标系和1985国家高程基准，以发射窗口中心为基点，测定观测站址的经纬度（测量精确到秒，标注精确到分）和海拔高度（精确到0.Im）6.2激光测风雷达安装时的自动网络授时或卫星授时误差不大于1s。6. 3固定式激光测风雷达的安装基座稳固，以保证长期运行条件下激光雷达的方位和水平位置基准不偏移。7. 4激光测风雷达安装时水平度误差不大于1.5o8. 5激光测风雷达安装时指北误差不大于l6. 6固定式激光测风雷达应安装于安全防护环境之中，具备防雷、防火、防破坏等安全保护措施，并定期检直。7观测时段7. 1激光测风雷达观测时间采用世界时。7. 2计时方法采用24小时制，计时精度到秒，观测资料的记录时间从00:00:00到23:59:59。为保证计时准确，观测用的钟表和计算机应当每天至少对时1次，误差应小于10s。9. 3激光测风雷达应具有全天24小时连续观测能力。8观测要素10. 1气象数据产品激光测风雷达生成的气象数据产品应包括但不限于下列：a）功率谱；b）径向速度、谱宽和回波CNR;c）水平风速和水平风向；d）垂直气流；e）风切变；f）三维风场。8.2测量性能激光测风雷达应满足表1中规定的测量范围和测量精度。表1测量范围和测量精度指标项目远距型激光测风雷达中距型激光测风雷达近距型激光测风雷达脉冲连续波最大作用距离垂直应不小于3km;径向应不小于IOkm垂直应不小于Ikm;径向应不小于5km垂直应不小于200m;径向应不小于20Orn垂直应不小于200m;径向应不小于20Om最小探测距离不大于60m不大于60m不大于60m不大于IOm径向速度测量范围50ms50ms50ms50ms50ms50msIms35ms径向速度测量精度不大于0.lm/s不大于0.lm/s不大于0.lm/s不大于0.lm/s水平风速探测范围不小于50ms不小于50ms不小于50ms不小于50ms水平风速探测精度不大于0.8ms（垂直高度3km以下）不大于0.8ms（垂直高度3km以下）不大于0.8ms（垂直高度3km以下）不大于0.8ms（垂直高度3km以下）垂直风速测量范围0ms20ms0ms20ms0ms20ms0ms20ms垂直风速测量精度不大于0.3ms不大于0.3ms不大于0.3ms不大于0.3ms风向测量范围0.-360.0.-360.0.-360.0.-360.风向测量精度不大于8.不大于8不大于8.不大于8.注:最大作用距离是指满足一定数据获取率条件下，能从激光雷达测量信号中获取特定准确度风速的最大空间距离；最小探测距离是指激光测风雷达信号被记录和处理的最小距离。9观测模式11. 1廓线模式激光测风雷达宜采用至少3波束的DBS观测模式，不大于6min形成一组风廊线数据。9.2三维风场模式具有扫描功能激光测风雷达宜采用多个仰角层的PPI观测模式，不大于15min形成一组垂直分辨率不大于15Om的三维风场数据。9. 3自定义观测模式根据激光测风雷达设备的支持情况、当地天气系统特点和业务科研的要求，设置或选择所需的DBS、PPl或RHl进行观测O10观测程序10. 1激光测风雷达开机前，应当检查电源电压、光学窗口洁净程度，并确保出光方向无人，严防激光对人眼的伤害。10. 2激光测风雷达开机时应当检查系统中各项设置是否符合要求，检查各组件工作状态、网络通信是否正常，数据存储空间是否充足，并按照规定步骤开机。12. 3激光测风雷达系统运行过程中，根据观测模式要求，进入自动连续观测，并传输数据O11质量控制13. 1数据质量控制按规定对激光测风雷达基数据进行质量控制包括地物及建筑物的遮挡短期云层的干扰及大气本身存在的不确定性等11. 2维护11.2. 1观测时段内每日应对激光测风雷达运行状态数据自动标定数据进行检查并填写值班日志值班日志式样见图B.1出现异常及时处理11.2.2激光测风雷达硬件设备和软件系统应定期开展周月年维护与保养11.2.3周月维护应选择在本站监测范围内无重要天气过程时段内或非应急响应期间停机进行11.3标定11.3.1激光测风雷达应定期用机内或机外仪表开展标定标定项目应包括但不限于距离定位误差速度误差水平度误差和指北误差等项目11.3.2激光测风雷达在每次移动重新安装或影响系统性能的故障排除后均应重新进行机外仪表标定11.3.3机外仪表的检定应按照计量检验的有关规定定期进行附录A（资料性）激光测风雷达遮挡角激光测风雷达遮挡角通过自然和人工障碍物的地理信息（方位、仰角、距离）绘制。以站址为中心，制作用司崛，曲响内依次标为Oe（负仰角以0。计）、L、2、3。、4。、5。（蝌角高于5以5计）顺知示注并连接。图A.1给出了遮挡角分布图样式。180图A.1遮挡角分布图样式附录B（资料性）激光测风雷达值班日志式样图B.1给出了激光测风雷达值班日志式样。激光测风雷达值班日志序号值班时应直看内容检查情况1电源电压、光学窗口洁净程度正常（屏常（）2网络通信、UPS电源输出是否正常正常（）异常（）3终端运行是否正常，磁盘容量是否足够正常（）异常（）4资料上传是否正常正常（）异常（）5查看监控和报警信息有（）无。6查看并保存运行状态日志有（）无07激光雷达工作温度/节8系统有无故障有（）无09故障报警时间（有故障时填写）10故障报警信息（有故障时填写）站名：值班员：年月曰图B.1激光测风雷达值班日志式样参考文献1 QX/T6052021地基相干多普勒测风激光雷达2 ISO28902-2:2017AirqUality-Envir9nmentalmete9r99Gy-part2:Gr9Und-basedrem9tesensiG9fwindbyheter9dynepUlsedD9pplerlidar3 ISO28902-3:2018AirqUality-Envir9nmentalmete9r99Gy-part3:Gr9Und-basedrem9tesensiG9fwindbyc9ntinU9Us-waveD9pplerlidar中华人民共和国气象行业标准激光测风雷达观测规范QX/T6872023*气象出版社出版发行北京市海淀区中关村南大街46号邮政编码：100081网址：http:/www.qXc幽.c9m甥道:010-68408042北京建宏印刷有限公司印刷*开本:880mmX1230mm1/16印张:0.75字数：22.5千字2023年9月第1版2023年9月第1次印刷*书号:135029-6354定价:20.OO元如有印装差错由本社发行部调换版权专有侵权必究举报电话：(010)68406301