深层观测

当前，高细胞密度和高滴度表达的单克隆抗体细胞培养，给传统下游澄清和纯化操作带来了越来越大的负担。为了突破这一瓶颈，各种类型的预处理技术应用到澄清工艺中，e.g., pH酸沉淀，添加阳离子聚合物如pDADMAC、PEI和壳聚糖。絮凝技术也可潜在地减少可溶性杂质如DNA和HCP，从而减少下游处理的负担。聚二烯丙基二甲基氯化铵（pDADMAC），是非常有效的絮凝剂，配合具有密度梯度结构的Clarisolve深层过滤器使用，为高细胞密度培养料液提供了有效的澄清解决方案。与目前市场上的深层过滤器相比，Clarisolve拥有更高的处理量，处理后料液的浊度更低，料液的澄清过程所需操作空间显著的减少。絮凝预处理技术优势：- 有效的高密度细胞培养料液的澄清处理方案- 可显著减小澄清步骤的操作空间及减少冲洗需求- 无需离心机，更容易整合至一次性澄清平台- 独立的模块Pod型滤器可简单实现实验室规模到生产规模的无缝对接无论使用哪种预处理方法，絮凝的料液粒径分布均会发生变化，使常规离心分离和深层过滤失效，从而导致采用大型深层过滤装置。然而这些大型过滤装置可能难以安装进现有厂房或空间有限的新厂房内内。Clarisolve深层过滤器经过优化，以匹配典型的预处理后料液的大粒径分布，优越的过滤性能是传统澄清深层过滤器所不及的。这项可靠的澄清技术已证明可成功地适用于具有不同细胞密度和活力的多种单克隆抗体（mAb）细胞培养收获液。选配指南：- 预处理选酸沉淀，得到10-20 µ m的颗粒，选择20MS- 预处理选阳离子聚合物絮凝，得到30-40 µ m的颗粒，选40MS；得到50-60 µ m的颗粒，选60 HX更多信息，e.g., 详细参数列表，滤器性能等，可参见本页面核心参数 – 样本下载中的资料手册。

Millistak+深层过滤介质可在即用型且处理量可扩展的POD过滤系统中使用。Pod过滤器形式适用于从实验室、中试到生产规模的应用，其独特的模块化设计和100%一次性设计，提供了更大的灵活性。Millistak+ Pod系统非常适合于多种多样的一级和二级澄清应用，包括细胞培养物、酵母和大肠杆菌裂解物（离心后）、包涵体复性物、培养基、疫苗、血浆蛋白和血清。Millistak+ Pod过滤器有三种不同的介质系列，以便满足您的具体应用需求。Millistak+ DE、CE和HC介质凭借阶梯密度基质以及表面正电荷性质，提供了最佳性能：- Millistak+ DE系列由指定等级的纤维素纤维和硅藻土构成，这不仅提高了生产工艺，还提高了污染物容纳能力- Millistak+ CE系列由适用于粗过滤应用的纤维素单层介质构成- Millistak+ HC系列通过组合提高过滤能力和截留的两种不同技术，致力于提高生产率。将生物反应器下游的多级过滤，精简为一个有效单极过滤优势：- 低滞留体积，更大的产品收率- 种类众多的过滤介质应用于一级或两级深层过滤- Millistak+ HC两层介质设计，改善了预过滤，精简了澄清过程- 灵活的、模块化的装置，提供了处理量从5 L到12000 L及以上体积的工艺可缩放能力创新型的Pod过滤系统包含八种尺寸规格的过滤器和两种可扩展的夹具。无论选择何种规格的Pod过滤器，相同的流道和结构，能够确保获得从小试到生产规模的线性放大解决方案。- 拥有专利的一次性设计，无需过滤套筒、CIP或清洗验证- 独立密封的Pod过滤器，保护操作人员免受生物危害- 结构坚固，易于安装和使用- 占地面积更小，便于在狭窄空间使用配置：- µPodTM过滤器 – 23 cm2- Lab scale（实验室规模）Pod过滤器 – 0.027 m2，0.054 m2- Millistak+ DE和CE介质 – 0.11 m2、0.77 m2或1.4 m2过滤面积- Millistak+ HC介质 – 0.11 m2、0.55 m2或1.1 m2过滤面积- 生产规模夹具 – 每层夹具可安装5至10个Pod过滤器。为了工艺灵活性，最多可同时安放三层夹具- 中试型夹具 – 最多可安装2个全尺寸Pod过滤器，面积为0.11 m2 ~ 2 m2（取决于介质类型）。另有选配套件，可将Pod过滤器的安装数量扩展到5个- 一次性接头 – 连接Pod过滤器与工艺管线，形成一次性流路- 一次性隔离板 – 可以使单层夹具上安装多于一种介质的滤器了解更多：更多信息，e.g., 详细规格与参数列表等，可参见本页面核心参数 – 样本下载中的资料手册。

Millistak+ HC Pro是高载量全人工合成材质系列的深层过滤器，比目前市面上的硅藻土（DE）和纤维素（CE）材质过滤器更洁净、批次差异更小。可提供多个介质等级，用于初级和二级澄清以及下游过滤应用。特点与优势：- 合成材质减少TOC可提取物，建议的使用前冲洗体积减少50%；没有β-葡聚糖干扰内毒素（LAL）测试；批间一致性，已成功开发和实施稳健可靠的澄清工艺- 深层过滤介质配方和设计多达两倍的过滤载量，以及同等的过滤截留特性；有效提升HCP杂质清除- 一次性Pod装置提供了从5到20000 L的可放大性方案；容易安装和使用Millistak+ HC Pro合成材质深层过滤器有3个介质等级，用于初级、二级澄清和下游处理步骤，以保护层析柱：- 介质等级：D0SP初级澄清，用于直接收获液- 介质等级：C0SP初级和二级澄清，用于直接收获液、离心后料液- 介质等级：X0SP二级澄清（用于直接收获液和离心后料液）和下游过滤 了解更多：更多信息，e.g., 详细参数列表，滤器性能等，可参见本页面核心参数 – 样本下载中的资料手册。

技术参数：性能指标： &bull 输出电压：200V &bull 输出电流：500mA &bull 充电电池：12V &bull 内存：1400次读数 &bull 输入阻抗：22MOhm &bull 电阻测量范围：0.001 to 10,000 Ohm meter &bull 准确度：1% &bull 重量/尺寸：3.0Kg, 23 x 18 x 23cm主要特点：深层土壤剖面成像系统，它拥有如下优点: 可以测量深层的土壤变化，测量深度25m~70m 不破坏测量点的土壤结构，探测电极只需插入地表10cm 经过程序拟合演算，以剖面图象形式输出，简洁直观。 其原理在于测量地下的电阻，而在应用中，通过电阻的变化可以反映出我们感兴趣的地下变化。比如地下水分在非饱和区域的运动，污染物的迁移，水坝渗漏和填埋有害垃圾泄漏等。 在同一调查线反复测量，用最初的数据约束以后测量的拟合演算，以免得到不符合实际的数值。通过比较不同时段得到的图象，即可获得变化的信息。

深层煤高压地下气化实验装置产品功能：1、了解煤炭地下气化结构及原理；2、通过模拟深部煤层高压气化过程，测定不同气化剂热解和气化反应的动力学参数；主体结构：不锈钢框架，1200×1100×1600mm；配置及参数：气化炉体：Φ380×1200；工作温度：1300℃；工作压力：10Mpa；包括：气化炉体、气体注入部、分反应物流出系统（缓冲罐、焦油收集罐）、采样部分、测控部分（温度、压力、流量采集）、辅助部分。

UWITEC Piston Corer深层沉积物采集系统 活塞取样器适用深水，可达140m使用绞车滑轮拉动，安全且省力钻孔机直径36/60/86 mm连续钻探可达20m沉积物深度钳杆捕芯器用于硬质沉积物液压捕芯器用于软质沉积物2-3人可完成操控 所有组件由精炼钢制成 技术参数加长杆m2-5PVC内衬直径mm36/60/86钢管长度m1.2-5适用水深m0-140承重kg40  1通用型采样平台 重量轻，便于运输方便安装（1小时即可）可使用不同的漂浮装置 每侧两个聚酯纤维漂浮筒，筒体外有Hypalon橡胶涂层 浮筒使用带扣固定 &bull 预留有马达安装架 采样平台技术参数尺寸长× 宽× 高（m）4.2× 2.8× 0.76包括漂浮装置总重kg270包括三脚架有效荷载kg26002/3没入水中漂浮装置4个聚酯纤维浮筒金属浮筒直径58cm长400cm直径58cm长90cm4× 13kg每个20kg 活塞取样器三角架用于： 螺丝固定在取样平台上 陆地或冰上支架可伸缩，便于运输可以使用每条支架腿上的手摇绞车来拉动各种设备的绳索传动缆绳在滑轮（在活塞取样器的橇杆的尾部）上运行时有双倍的拉力且更安全三个滑轮中的一个可以装上电子计数装置 三角架技术参数尺寸底部边长× 高（m）2.7× 4 总重kg60 有效荷载kg1000 运输长度m2.7伸缩杆 手摇绞车 特点：3种模型，可达300m绳长有无带闸都可装有手柄使回卷更安全提供各种长度的曲柄线轴容易更换也可提供电动曲柄技术参数：尺寸L× B× H cm50× 40× 30不含曲柄总重 kg17不含绳重牵引力kg120 组装完成的平台和采样器平台可以配备马达在水面移动

DMS电动肌肉振动仪作为一种具代表性的抑制技术仪器，电动肌肉振动仪（Deep Muscle Stimulator,DMS）能够通过对肌肉、肌腱、关节囊内各种感受器的刺激，起到有效缓解肌肉紧张的作用。DMS可随身携带，是专业运动员选择的物理恢复再生设备。托马斯迈尔斯（Thomas Myers）在肌筋膜领域是世界上首屈一指的大师，系统构建筋膜理论！他从功能系统的角度出发，全面阐述筋膜理论，深入研究筋膜在人体整个生命过程中的作用，为肌筋膜的发展做了重要贡献，被誉为“肌筋膜之父”！ DMS原理：DMS产生快速连续的振动和打击，会影响机械感受器的功能，从而抑制了疼痛，放松痉挛肌肉，控制脊柱关节恢复正常活动。和按压技术一样，DMS可以减少肌肉，肌腱，骨膜，韧带以及皮肤上的扳机点敏感度。肌肉及软组织是通过深层和浅表的筋膜，有粘性的润滑液以及大大小小的血管连起来的。代谢物及毒素会在这些连结的组织中积存，而DMS可以提高血管舒张，使得组织获得足够的新鲜氧气及营养。这一过程会移除那些废料从而帮助组织修复。DMS可以在肿胀关节之上非常轻微地使用，目的是将炎症产物分解并通过血液排除。产品特点：1.用于训练后全身肌肉或局部肌肉紧张痉挛的治疗与放松，有效缓解训练后乳酸堆积。2.用于扭伤、拉伤等软组织损伤康复。3.对于促进血液循环与淋巴回流具有显著的作用。4.对于肌肉慢性疼痛都有着极为明显的疗效。5.通过对肌肉和肌筋膜产生轻微的牵拉作用，可以有效的保持其弹性。6.有效治疗长度变短的肌肉，刺激较弱以及萎缩肌肉，有效促进肌肉平衡，恢复正常体姿，帮助实现更大的运动范围。技术参数：a.振动头敲击频率：60Hz b.手柄直径：2英寸c.振动仪尺寸：10英寸*2英寸*5.5英寸 d.振动仪重量：5.5磅e.振动头伸缩距离：0.2英寸 f.击打头材质：钛合金

Millistak+深层过滤介质可在即用型且处理量可扩展的POD过滤系统中使用。Pod过滤器形式适用于从实验室、中试到生产规模的应用，其独特的模块化设计和100%一次性设计，提供了更大的灵活性。Millistak+ Pod系统非常适合于多种多样的一级和二级澄清应用，包括细胞培养物、酵母和大肠杆菌裂解物（离心后）、包涵体复性物、培养基、疫苗、血浆蛋白和血清。Millistak+ Pod过滤器有三种不同的介质系列，以便满足您的具体应用需求。Millistak+ DE、CE和HC介质凭借阶梯密度基质以及表面正电荷性质，提供了最佳性能：- Millistak+ DE系列由指定等级的纤维素纤维和硅藻土构成，这不仅提高了生产工艺，还提高了污染物容纳能力- Millistak+ CE系列由适用于粗过滤应用的纤维素单层介质构成- Millistak+ HC系列通过组合提高过滤能力和截留的两种不同技术，致力于提高生产率。将生物反应器下游的多级过滤，精简为一个有效单极过滤优势：- 低滞留体积，更大的产品收率- 种类众多的过滤介质应用于一级或两级深层过滤- Millistak+ HC两层介质设计，改善了预过滤，精简了澄清过程- 灵活的、模块化的装置，提供了处理量从5 L到12000 L及以上体积的工艺可缩放能力创新型的Pod过滤系统包含八种尺寸规格的过滤器和两种可扩展的夹具。无论选择何种规格的Pod过滤器，相同的流道和结构，能够确保获得从小试到生产规模的线性放大解决方案。- 拥有专利的一次性设计，无需过滤套筒、CIP或清洗验证- 独立密封的Pod过滤器，保护操作人员免受生物危害- 结构坚固，易于安装和使用- 占地面积更小，便于在狭窄空间使用配置：- µPodTM过滤器 – 23 cm2- Lab scale（实验室规模）Pod过滤器 – 0.027 m2，0.054 m2- Millistak+ DE和CE介质 – 0.11 m2、0.77 m2或1.4 m2过滤面积- Millistak+ HC介质 – 0.11 m2、0.55 m2或1.1 m2过滤面积- 生产规模夹具 – 每层夹具可安装5至10个Pod过滤器。为了工艺灵活性，最多可同时安放三层夹具- 中试型夹具 – 最多可安装2个全尺寸Pod过滤器，面积为0.11 m2 ~ 2 m2（取决于介质类型）。另有选配套件，可将Pod过滤器的安装数量扩展到5个- 一次性接头 – 连接Pod过滤器与工艺管线，形成一次性流路- 一次性隔离板 – 可以使单层夹具上安装多于一种介质的滤器了解更多：更多信息，e.g., 详细规格与参数列表等，可参见本页面核心参数 – 样本下载中的资料手册。

Millistak+ HC Pro是高载量全人工合成材质系列的深层过滤器，比目前市面上的硅藻土（DE）和纤维素（CE）材质过滤器更洁净、批次差异更小。可提供多个介质等级，用于初级和二级澄清以及下游过滤应用。特点与优势：- 合成材质减少TOC可提取物，建议的使用前冲洗体积减少50%；没有β-葡聚糖干扰内毒素（LAL）测试；批间一致性，已成功开发和实施稳健可靠的澄清工艺- 深层过滤介质配方和设计多达两倍的过滤载量，以及同等的过滤截留特性；有效提升HCP杂质清除- 一次性Pod装置提供了从5到20000 L的可放大性方案；容易安装和使用Millistak+ HC Pro合成材质深层过滤器有3个介质等级，用于初级、二级澄清和下游处理步骤，以保护层析柱：- 介质等级：D0SP初级澄清，用于直接收获液- 介质等级：C0SP初级和二级澄清，用于直接收获液、离心后料液- 介质等级：X0SP二级澄清（用于直接收获液和离心后料液）和下游过滤 了解更多：更多信息，e.g., 详细参数列表，滤器性能等，可参见本页面核心参数 – 样本下载中的资料手册。

VM SMS走航式表层多参数观测系统，是广州耀海科技有限公司研发的一种集成程度和自动化都较高的海洋调查设备,能对海洋多要素进行同时观测,采用走航流通式的测量方法获得水平方向的高分辨率海洋数据资料。它主要由取水过滤系统、采集单元软件控制的高分辨率海洋数据资料。它主要由取水过滤系统、采集单元软件控制、数据显示平台、观测传感器组成，实现智能走航式海洋系统的一体化设计。该系统汲取了长期将该系统在科考船的安装经验，优化设计而成，维护简单、数据采集灵活，可借助商业船只非常低成本的进行长期大量的科研数据收集工作。产品优势l 灵活配置，可根据需求组合多种传感器l 高度集成智能化和现代化，减少人力l 模块化系统，维护简单l 船载走航式测量，高效经济l 全自动长期连续观测，实现无人值守l 国内设计、制造和服务，售后响应快系统组成测量传感器（可选）吸收衰减传感器、温盐深仪、多参数荧光传感器、后向散射传感器、激光粒度仪、光透射计、多参数水质仪、一体气象站等控显单元三防笔记本:i5-8250U+8G+512G 固态电控系统8个RS232输入通道，220V供电除气泡装置涡流旋转去除空气，直径3英寸，内部容积1L安装架（以实际为准）铝合金材质，用于固定安装传感器、甲板单元和除气泡装置、管路等辅助仪器流通仓亚克力材质，传感器单独仓体管路硬质管路及阀门选用UPVC材料流量计采用时差方式的超声测量原理GPS单元定位精度≤2.5m系统指标电控系统数据输入接口8xRS232 数据输入波特率4800-115200bps数据输出接口RJ45供电接口220V电缆最长50米输入电压220VAC/50Hz功耗6W@12VDC开关方式按键材料铝合金防护等级IP65流量计流量范围0.03-5m/h准确度±2%供电电源电压10-36VDC，电流500mA信号输出485控显单元性能I5/4G内存/500G硬盘/win7系统软件配套可视化软件：传感器开关机、测量频率等设置功能；可将采集的数据存储，并可进行数据显示GPS单元2D平面2.5m（平均）漂移0.02m/s尺寸96*127mm安装架标准尺寸850mm*430mm*780mm(长*宽*高)重量10kg材料铝合金除气泡装置原理涡流旋转去除空气直径3英寸内部容积1升接头3/4英寸宝塔接头

交通气象观测系统BLJW-CAQ应用于交通运输、高速公路等分布在高速公路沿线的若干个高速公路自动气象站联网组成，对高速公路沿线的能见度、风向、风速、气温、湿度、雨量、路面状况（表面温度、干湿状况、结冰）等进行自动监测，并将监测信息及时传送到监控中心，供交通管制系统参考，在恶劣或极端气象条件下能及时发出警示信息，以多种方式告知管理人员和驾驶员，以提高高速公路的安全行车水平。系统由高速公路自动气象站、数据传输、数据处理应用中心和道路警示等部分组成。高速公路自动气象站可以观测的气象要素包括常规气象要素（风、温、湿、雨）、能见度和路面状况（路面温度、干湿状况、结冰等）。能见度的观测采用散射式能见度仪，其测量范围为10～20000m，准确度为±10%（小于1000m时）和20%（大于1000m时），分辨力为10m，高速公路自动气象站配置灵活，各种观测传感器可以根据需求灵活取舍。公路交通气象观测站由硬件和软件两部分组成。硬件包括采集器、传感器、外围设备（支架、机箱、避雷针）等部分；软件包括采集软件、中心站组网软件。公路交通气象观测站可自由选择多种观测要素组合方式，同时，还要求低功耗、多方式供电、支持多种通讯方式等。BL-FS风速传感器利用风杯部件作为感应部件，其感应部件随风旋转并带动风速码盘进行光电扫描，输出相应的电脉冲信号.广泛应用于气象、环保、交通及国防、军事等领域。特点 输入、输出端过载保护 可保证仪器在-40℃～+80℃环境中正常使用 采用迷你式结构设计，有效抵御风沙等恶劣环境影响图片参数指标类 型 型号BL-FS风速传感器工作环境温度：-50℃～80℃ 湿度：0%RH～100%RH工作电压、电流5V ～12V、5mA重量0.9KG外形尺寸320mm×225mm测量范围0m/s～60m/s最大允许误差±0.3m/s（≤10m/s）±0.03 v (10 m/s )启动风速≤0.35m/s分辨力0.05m/s风速输出频率信号 抗风强度95m/s图片传感器型号BL-FX风向传感器 测量范围0°～360°最大允许误差±3°分辨力2.5°风向输出5V输出抗风强度95m/s工作电压9～15V DC使用环境温度：-50℃～80℃ 湿度：0%RH～100%RH重量1.8kg温湿度传感器BL-WS温湿度传感器、变送一体化设计。采用专用温湿度传感器补偿电路和线性化处理电路。温湿度传感器性能可靠，使用寿命长，响应速度快。采用高精度专用铂电阻作为感湿组件，配备先进的硬件电路和温度补偿处理技术，达到了整体良好的线性和较高的准确度，并且采用感湿探头和变送电路分体处理。外配防辐射通风罩，有效的阻止了外界环境对传感器采集精度的影响。 温度铂电阻pt100测量范围-50～+80℃准确度±0.1℃精度±0.1℃（0～+50℃）±0.2℃（-40～+0℃） 湿度 有效测量范围0～100%长期稳定性典型值0.5%RH/年准确度±2%（90～+100%RH）±3%（0~90%RH） BL-YL 雨量传感器用来测量降雨量及降雨强度。采用单翻斗式技术原理，其输出的开关信号，通过电缆直接与数据采集系统连接，适用于自动气象站及雨量站使用。图片型号技术参数BL-YL 承水口直径200 mm分辨力0.1mm测量范围雨强：（0～4）mm/min雨量：＞0.1mm最大允许误差±0.4mm 环境温度0℃～60℃输出方式开关信号脉冲宽度≥30ms外形尺寸200mm*450mm重量3KGSWD-100 前向散射能见度传感器SWD-100 前向散射能见度传感器专门公路能见度监测而设计和制造的能见度仪，是我公司新开发的一种前向散射能见度仪。主要应用于高速公路、城市交通、船舶、铁路、航道、港口、风力发电以及气象等行业。（如果是腐蚀环境，比如海洋环境，或者其它污染环境，我们推荐使用我们的不锈钢抗腐蚀传感器），具有数字和模拟输出信号，继电器可控制其它外部设备。 技术指标： 图片测量范围5m－10000m （可扩展10m－50000m） 分辨率1m测量精度±10%（≤1.5Km）±20%（1.5Km）通讯波特率9600数据通信RS485 RS232 4～20mA数据更新率1s－100min 可选平均无故障工作时间100000小时以上重量铝合金材质3.5KG 不锈钢材质9.5KG尺780×280×280供电方式12－24VDC/220V功耗5.5W环境温度－50℃～+80℃空气湿度0－100%大气压500KPa～1100KPa NIRS11 遥感式路面状况传感器产品简介： NIRS11 遥感式路面状况传感器/非接触式路面状况传感器，它采用遥感技术，避免了对道路的破坏，从而不会因为安装道路气象站引起的对交通的干扰。多光谱测量技术使得能准确检测道出道路表面结冰、积雪和积水的厚度。 在埋入式路面传感器不便或不能安装的路面条件下，NIRS11 遥感式路面状况传感器/非接触式路面状况传感器是最理想的选择。遥感安装，意味着不需要封闭道路、不需要切割路面，安装工作既安全又方便。维护量少，是道路气象系统组成中一项理想选择。它既可以安装在现有的气象站上，也可以安装在路面视野无遮挡的其他建筑物上。 NIRS11 遥感式路面状况传感器/非接触式路面状况传感器被安装在一个全天候、耐久的外壳中，以保证承受恶劣天气，这使得它在任何天气条件下能提供精准数据。 通过提供路面条件信息，NIRS11 遥感式路面状况传感器/非接触式路面状况传感器为道路管理部门提供准确的监测数据，在道路安全出现险情之前，采取响应措施。产品功能： 1： 检测路面积水、干、潮、湿、冻雨、雪、冰、积雪、结冰厚度。 2：远距离遥感检测路面状况 3：非埋入式安装快捷简便 4：维护成本低 5：防护等级IP65产品应用 1：远距离安装 2：桥面 3：事故多发区域 4：车流量大的区域 5：雨雪多发地区 6：高速公路 7：城市交通等技术指标：型号NIRS11监测距离2-15米检测直径25.4 cm角度30-90度电源输入220VAC、24VDC最大功耗4W工作温度-40 oC 至 +70 oC工作湿度度0 至 100%路面状态输出水：0.00—2mm冰：0.00—2mm雪：0.00—10mm摩擦程度：0.00—1路面温度：-40 oC 至 +60 oC （可增配模块）精度：±0.8℃，分辨率：0.1℃；精度0.01mm镜头污染检测光学镜头的污染等级测量及内部自动污染补偿路面混凝土、沥青路面通讯RS485、RS232、4～20mA平均无故障1.5 x 1000000 小时安全无安全问题 – 红外遥感测量技术土壤温度传感器BL-TW 采用精密铂电阻作为感应部件，感应部件位于杆头部。可用来精确测量土壤温度，传感器的精度和稳定性依赖于Pt-100型铂电阻元件的特性及精度级别。通过地温变送器接入自动气象站测量地表、浅层、深层地温。精度±0.1℃，灵敏度0.385Ω/℃测量范围-50℃- +80℃结构￠4*30mm电缆长度5米（标准）特性防腐、防水，全密封、不锈钢结构。BLJW-CAQ数据采集器 采集器是观测站的核心，它由硬件系统和采集软件系统两部分构成。硬件部分由高稳定性电源，嵌入式处理器，大容量数据存储器，高精度时钟电路，高精度模数转换电路，以及多路数字及模拟传感器接口，通讯接口，指示灯电路等多种电路模块构成；采集软件系统包含采集模块，通讯模块，时钟模块，存储模块，数据处理模块，指令响应模块等多种功能模块。广泛应用于气象、交通、环保、机场、农林、水文、工农业生产、旅游、城市环境监测、仓储、科学研究.新能源等领域。技术参数指标数据存储4MB机身内存，可扩展U盘数据格式TXT/PDF/EXL采集通道嵌入式操作系统采集器，多通道数据采集通讯协议MODBUS通讯协议稳定性无故障10000小时 数据输出气象规范/用户定制无线通讯方式GPRS/CDMA/电台等有线通讯方式RS232/RS485/RJ-45/USB供电方式AC 220V 或 DC12V工作环境-50～+65℃、0～100%RH 名称型号说明或产地备注一体化气象传感器WSQ-600（六要素）测风、湿、温、压、雨 可选一体化气象传感器WSQ-500（五要素）测风、湿、温、压超声波风向风速传感器WSQ-200（二要素）风向、风速螺旋桨式风传感器BL-XFY风向，风速风向传感器BL-FX风向风速传感器BL-FS风速温湿度传感器BL-WS环境温湿度可选雨量传感器BL-YL降雨量可选能见度传感器SWD-10010公里（可扩展50公里）可选能见度传感器NWD-1010公里（可扩展50公里）非接触式路面状况NIRS11自主研发可选非接触式路面状况NIRS21 自主研发可选非接触式路面状况NIRS31-UMB德国LUFFT可选雪深传感器SHM 30德国LUFFT可选雪深传感器SR50A美国Campbell可选天气现象/能见度传感器SWS100英国Biral可选天气现象/能见度传感器SWS200英国Biral可选天气现象/能见度传感器VPF710英国Biral可选天气现象/能见度传感器VPF730英国Biral可选天气现象/雨滴谱传感器Parsivel2德国OTT可选天气现象/雨滴谱传感器LAM Thies德国THIES可选

XST-SCI-inOne科研观测一杆通产品概述：一杆通，顾名思义，就是让用户能够一站配齐，即一个观测杆，完成多种目标参数测量，标准配置可以测量24个参数，涵盖植被、气象、土壤多种观测目标，完美解决各参数的时空匹配。一杆通能够充分利用智能数据采集器的算力，在完成数据采集的同时，进行数据初步预处理，达到“观测即所得”的效果，减轻用户后期数据计算以及参数处理的工作量。功能特色：1. 一套系统，多层次部署观测自上而下集成光谱物候相机、植被冠层结构参数相机、一体式气象传感器、多参数土壤传感器，统一由数据采集器控制和采集数据，保证数据的完整性。2. 一次部署，获得23种以上科研参数&bull 物候植被指数7种：NDVI、GCC、RCC、BCC、GVI、NG、SG。&bull 植被结构参数2种：叶面积指数LAI、覆盖度FVC。&bull 气象要素7种：温度、湿度、气压、风向、风速、降雨量、太阳总辐射。&bull 土壤参数7种：温度、湿度、电导率；可根据经验模型估算PH值、氮、磷、钾。3. 一个智能数据采集器，兼顾边缘计算与无线传输功能内置可编程模块，实时进行数据现场校准和各种植被指数和结构参数计算。4. 一套数据，本地和云端双备份观测数据实时保存在本地和云端数据库，并支持断点续传。数据安全：1. 观测数据可实时双备份：一份在数据采集器内，一份上传至云端数据库；2. 数据断网续传：没有网络时，数据存储在采集器自带存储器（64GB)，一旦网络可用时，自动将数据上传到云端；3. 数据自动报警：支持用户自定义数据质量规则，一旦观测数据出现异常时，触发质量控制规则，启动报警，报警信息可通过短信、邮件等方式通知到用户；4. 提供采集数据保存远程MySQL数据库功能；5. 云端数据库支持用户安全访问，可实时可视化，也可以动态显示历史数据，支持数据批量下载。多种可视化工具库：1. 时间序列实时数据查看。2. 统计实时统计图表。3. 数字与模拟仪器面板。4. 数据报警规则设置。5. 远程控制设备组件。技术参数光谱物候相机图片波谱宽波段：RGB真彩照片窄波段及峰值波长：绿550±10nm；红650±10nm；近红外850±10nm传感器CMOS镜头，500万像素图像变焦功能20倍光学变焦，视场角55.4°-3.55°数据采集可设定自动采集频率范围：10分钟-24小时植被冠层结构参数相机图片传感器类型CMOS成像传感器，标准RGB真彩色图像输出像素大小500W视场角129°-37.6°一体式气象传感器图片风速工作原理：超声波测量范围0-60m/s精确度风速≤30m/s时：±（0.3+0.03v）；风速≥30m/s时：±（0.3+0.05v）风向工作原理：超声波测量范围0-360°精确度土3（＜10m/s）雨量工作原理：光学测量范围0-200mm精确度±15%空气温度工作原理：热敏电阻测量范围40℃-85℃精确度±0.3℃（25℃）相对湿度工作原理：湿敏电容测量范围0-100%精确度±3%(10-80%）空气压力工作原理：压阻式测量范围300-1100hpa精确度±0.3hpa太阳辐射工作原理：光电测量范围0-2000W/m2精确度±5%土壤多参数传感器图片土壤温度测量范围-40℃-80℃精度±0.5℃土壤水分测量范围0-饱和（VWC）精度0-50%范围内：±2%（棕壤,25℃）土壤电导率测量范围0-20000μs/cm精度0-10000us/cm范围：±3%FS；10000-20000us/cm范围：±5%FS（棕壤,25℃）土壤PH测量范围3-99PH氮磷钾测量范围0-2999智能数据采集器图片工作电源电压：7-40V；功耗：1.8W内存64G工作环境-40℃-60℃；0-100%RH数据采集外接传感器数量最多255个，最快采集频率2s无线传输内置模块，支持双流量卡，热插拔，4G全网通支持通讯有线：RS232、RS485、RJ45（5网口），USB无线：WIFI，GPRS，4G选装GPS可输出位置信息，可以用于校准系统时间

ETran地表蒸散观测系统作为水循环的重要环节，地表蒸散或称蒸发散（Evapotranspiration），是气候和生态学观测研究的重要参数，其测量方法有水平衡法、微气象法及植物生理学方法等，其中蒸渗仪技术是目前公认的基于水量平衡原理直接测量地表蒸散的唯一方法，波文比能量平衡法则是根据微气象学原理测算地表蒸散的比较普遍的方法，植物茎流测量则是植物生理学方法中测量植物蒸腾作用的重要也是主要手段。通过几种方法的综合运用，可以全面分析研究地表的蒸发散及其各气候要素的相互关系，深入分析各气候要素与土壤蒸发、植物蒸腾、植被生长及土壤水分等的动态变化格局。ETran地表蒸散观测系统由可移动式小型蒸渗仪、波文比自动气象站及茎流观测系统组成，可全面监测分析土壤水分动态、植物茎流、地表蒸发散、气象要素动态变化及其相互关系。其主要特点如下：1. 小型蒸渗仪（专利号）便携可移动，安装过程不破坏植被，采用TDR土壤水分传感器和精密自动称量系统，为高性价比直接测量地表蒸散的重要技术设备，可根据观测条件和目的选配1个或多个； 2. 可选配德国UGT蒸渗仪，用于测量草原、农田、坡地或湿地蒸散；3. SHB技术（茎杆热平衡技术）测量细枝条茎流，包裹式测量，茎杆外部加热，高精确度、高稳定性、高分辨率；4. THB技术（组织热平衡技术）测量树干茎流，独有的不锈钢片式电极和插针式温度传感器，树干内部加热，高精确度、高稳定性、高分辨率、客观真实地反映树干茎流量； 5. 波文比自动气象站实时监测太阳辐射、净辐射、土壤热通量、空气温湿度（双层）、土壤温度（双层）、风速风向及降雨量；6. 根据植被条件可选配草原蒸散观测系统（适于草原和农田等）或森林蒸散观测系统（具备多通道树干茎流观测及树干生长监测）7. 可选配小型蒸渗仪和SHB茎流监测传感器，用于实验室或温室控制实验等；8. 软件功能强大，可进行数据下载、图表展示、参数设置及基本数理统计分析 技术指标：1. 标准小型蒸渗仪配置：底面积10002cm、高50cm、重量（含原位土柱）约70kg，可选配其它底面积和深度（高度）的小型蒸渗仪2. 3层土壤水分、土壤温度传感器，可选配土壤水势等传感器3. TDR土壤水分测量，探头直径8mm，测量范围0-100%，精度优于2%，分辨率0.1%；土壤温度传感器测量范围-20～60摄氏度，分辨率0.01摄氏度，精度 0.5 C4. SHB包裹式茎流测量，测量直径6－20mm，平均耗能0.3－0.4W，特制T形热电偶温度传感器0.6mm探针5. THB不锈钢电极片式测量，利用电极间流经木质部的电流直接加热植物组织，测量树干直径8cm以上，平均耗能0.3－0.4W6. 净辐射传感器：波长范围0.3－30&mu m，0－1500W.m-2，稳定性2%／年7. 温湿度传感器：温度测量范围-40－60 deg.C，精确度± 0.2deg.C；湿度测量范围0-100%，精确度± 2%8. 土壤热通量传感器：范围-2000－2000W.m-2，温度范围-30－70 deg.C，直径80mm9. 森林生态系统建议选配林下高精度雨量筒，14640cm2，0.01mm精确度10. 森林生态系统建议选配树干流监测单元，应用范围0－200m/min11. 可选配H-F地表径流观测系统，用于观测地表径流情况12. 可选配PL300土壤空气渗透性测量仪和Hood入渗仪配置组成：1. 小型蒸渗仪1个或多个（根据观测样地条件和研究目的而定）2. 波文比气象站1个或2个（做对比实验研究用，如林内或林外、不同植被类型或耕作类型等）3. 森林生态系统建议选配林下高精度雨量筒和树干流监测单元4. 森林生态系统须同时选配多通道SHB包裹式茎流监测和THB树干茎流观测5. 建议选配H-F地表径流观测系统产地：欧洲

EMS-ET野外光谱在线观测系统EMS-ET野外光谱在线观测系统通过监测植物冠层上下方光辐射通量的变化，可以了解植被发育、冠层内部结构、植物健康状况等。野外光谱在线观测系统可以获取冠层上下方的光通量、植被归一化指数及光化学植被指数参数，用于研究光对植物的生长影响、冠层结构对光利用效率的相关关系等。建立植物生长指标、冠层光谱预测模型。植物对太阳辐射的吸收和反射与植物的色素、水分、碳、氮相关。通过监测、分析叶片和冠层的光谱特征，度量植物的生物量和生长状况、冠层结构、光合作用对入射光的利用效率；光谱在线观测系统不仅能自动、在线观测叶片、冠层尺度的实时光谱数据，还需要能自动远程传输数据，及时汇集样点数据，得到景观或区域尺度的光谱特征，提高反演卫片的时空分辨率。观测点布设在不同类型、不同处理的植物冠层上布设传感器测量叶片和冠层的反射。传感器的测量面积与传感器安装位置与冠层的距离有关，特殊的设计使得传感器的散射角满足研究的要求，通常1.8米高度=0.5平米 面积。测量透射光时，传感器可放置在上部、中部、下部叶片附近。采样频率光谱在线观测系统可每秒采集一次光谱数据，也可按用户的要求设定采样间隔，如每10分钟、30分钟，每小时等。光谱数据自动存储在数据采集器中。观测内容光谱在线观测系统测量植被紫外、紫蓝、绿、红橙、可见光、近红外、红外、远红外光谱数据及透射、总辐射（各类传感器可根据需要选择），还可用户指定的波段光谱。通过软件计算常用植被物候发育的相关指数，进而对土地利用和气候影响评估，植被生产力建模等。系统组成及技术指标光谱在线观测系统由数据采集、光传感器、数据在线监测与处理软件分析软件组成。全天候野外自动测量和记录叶片、冠层的光谱数据。技术指标：1、数据采集器：标配16，32或64通道（可选）模拟输入；符合DIN导轨安装标准；支持SDI-12数字传感器，最多可支持107个数字通道；具备8个计数通道；16-32个RTD通道，精度：0.03%读数，可存储220,000（可扩展至450,000）组带时间戳的数据，采间隔3秒至4小时可调，支持GSM/GPRS/Internet远程数据传输，电压6.5－15VDC，待机耗电低于1mA，测量耗电30mA，3V锂电备用电池可使用5年以上，具备过电保护功能2、光谱范围：紫外、紫蓝、绿、红橙、可见光、近红外、红外、远红外，总辐射、紫外指数等多种，可根据研究需求选配。也可根据研究需求定制不同波段及带宽的传感器。3、双通道、单通道光谱传感器：定制范围：400-1050nm线性误差：＜0.2% 响应时间：100ns 余弦误差：5%绝对校准：优于5%4、数据服务器及分析软件：4G远程无线数据传输、在线浏览下载数据。计算归一化植被指数、比值植被指数等，可扩展计算增强植被指数、大气阻抗植被指数、绿波段总和指数等。5、叶片光谱指数NDVI/PRI校准测量参数：光化学反射系数PRI = (R531 - R570)/(R531 + R570)；归一化植被指数NDVI = (RNIR – RRED) / (RNIR + RRED)测量光：内置双波长光源，531nm和570nm（PRI）或635nm和760nm（NDVI）检测波长：500–600 nm（PRI）； 620-750 nm（NDVI）通讯：蓝牙1.1，USB存储：16M数据存储：100,000个显示：图形显示电源：可充电锂电池，USB充电，连续工作70小时，低电报警数据处理通过对系统采集的光谱数据进行分析，可得到如下信息：1） 植被的光谱特性及其影响因素2） 通过分析光谱与作物叶片生化组分的相关关系，筛选出一些与作物品质显著相关的光谱参量，建立了相应的光谱诊断模型3） 在叶面积指数、叶片产量、生化品质指标变化的基础上，通过大量光谱参量的相关分析，建立作物生长指标和主要化学品质指标的冠层光谱预测模型4）软件可计算归一化植被指数、比值植被指数等，可扩展计算增强植被指数、大气阻抗植被指数、绿波段总和指数等。，为反演卫片提供基础数据。应用案例1 光对植物生长的影响位于英国Wales州的草地和环境研究所（IGER）在遗传、育种、生理、农学和植物、微生物生态学方面处于世界领先水平，为了维护其领先地位，在研究人工环境下的植物长势项目中，采用了自动控制的人工气候室及AZ-R0810系统中的光传感器。光传感器用于控制和监测中等、低温两个气候室内的光强。两个PAR传感器并列放置，一个用于控制光强，另一个与数采连接，自动连续测量、记录实际的光强。2 野外植被生长HERB 项目（Hydrology Ecology and Regional Biodiversity of Colombian Montane Forests）是英国伦敦皇家学院、哥伦比亚环境部、热带农业研究中心和数个哥伦比亚研究机构的合作项目，该项目采用野外监测系统、GIS 和计算机模型研究热带山地雾林（TMCF）生态系统的结构和功能。该项目采用AZ-R0810中的光传感器器，按小时采集如下参数：总辐射（入射和反射）、红外/远红外（入射和反射）、入射蓝光、入射PAR及温湿度3 日光波长监测韩国国家作物研究所采用两日光波长监测系统研究不用颜色的遮棚对高丽参生长的影响。每套系统包括系类传感器，覆盖UV、可见光、近红外波段。所有的光传感器安装在高丽参的高度，一套系统安装在红色遮棚下，另一套安装在蓝色遮棚下，数采自动全天记录光强、同时记录空气温湿度和土壤温度。光传感器的波段：一个4通道光传感器的波段：400-480nm, 480-560nm,560-650nm,645-760nm，另一个4通道光传感器的波段：760-850nm,850-950nm,950-1050nm, 400-1050nm, UVA,UVB, PAR, 总辐射。产地：捷克EMS

JLMW-181型专业精准的温湿压、风气象观测要素 全类型降水测量值和精准计算蒸发量 可选配土壤墒情及云能天观测 智能数采与大容量存储 符合WMO气象规范标准 部分传感器 风速风向 总辐射 空气温湿度 雨滴谱仪 降雪测量仪 能见度　功能描述　　JLMW-181型气象观测站是采用高性能、高精度、多通道的智能化数据采集器为采集核心，传感器的测量、统计计算、数据存储专为天气气象观测及采集地面天气与气候资料而设计的全天候自动监测设备。　　气象观测站主要监测空气温湿度、风、降水蒸发、太阳辐射、土壤及扩展的云、能见度、天气现象等测量参数，并输出常规气象指标和降水量、蒸发量、土壤墒情、降水过程谱相关量及云能天等数据。工作环境： -50～+50℃、0～100%RH可 靠 性： 平均无故障时间6000小时防护等级： IP65，防雷击、防电磁干扰、防盐雾腐蚀采 集 器： 嵌入式操作系统采集器，智能化32位CPU数据存储： 4G大容量TF存储卡，可存储1年分钟数据，3年小时数据走时精度： 实时时钟，准确度优于20秒/月系统供电： 交流供电模式系统功耗： 依据配置标定远程功能： 可远程状态监控、参数配置通讯方式： GPRS/CDMA/ 卫星远传中心站及现场直连数据输出： 标准气象规范/用户定制 测量指标(测量参数)温度湿度:空气温度 －50℃～+60℃； 精度：≤±0.2℃大气压力300～1200 hPa；精度：±0.5hPa空气湿度0～100%RH； 精度：±3 %RH 风：风向风速0～360°；精度：±3° / 0～75m/s；精度：±(0.3+0.03v)m/s蒸发:★全类型降水 容积1500mm；精度：±0.1mm ；±1%FS，0～3000mm/h；分辨率：±0.01mm降水：★雨滴谱 粒径范围：0.062～24.500mm；分辨率：32等级； 速度范围：0.050～20.800 m/s；分辨率：32等级； 测量精度：±1级太阳辐射:总辐射 光谱范围：300～3000nm ；非 线 性：≤2%；年稳定度：≤±2% ；土壤：土壤温度 -50℃～+60℃； 精度：≤±0.2℃土壤湿度 测量范围：0～50%；精度：≤±2%云 ：云高、云状、云厚能见度视程能见度 测量范围：5m～80km；测量精度：±10%天气现象 8种降水类型 代码类型：WMO 4688/4677( SYNOP) 4678 (METAR) 和NWS； 精度：人工观测相符率97％；功能指标(数据输出)★土壤墒情 土壤温湿廓线★蒸发量 小时蒸发量、日蒸发量、年净降水量★降 水 量 小时降水量、日降水量、年降水量★降水强度R 分钟、小时降水强度★降水动能通量E 分钟降水动能计算数据★雨水含量qw 分钟、小时雨水含量数据★雷达反射率Z 分钟雷达反射率数据云 云厚、云量、云高、气溶胶层厚度和廓线能见度平均能见度实时值、小时值、极值★天气现象 当前天气现象代码常规气象指标:空气温湿度、露点温度、水汽压、风向风速、总辐射采集器与扩展接口采 集 器:嵌入式32位智能自主专利数据采集器扩展存储:4G大容量TF数据存储卡供电方式与通讯接口通讯接口:RS232/RS485，板载GPRS通讯方式 GPRS、有线直连/RJ45以太网供电方式 交流220V功 耗 依配置而定运行环境工作环境温度：-50～+50℃工作相对湿度：0～100%RH可靠性与维护周期防护等级:IP65可 靠 性:免维护,防盐雾，防尘机械指标：主体材质:铝钛合金表面处理：热镀锌、电泳漆工艺处理红白为主色调安装高度：标准10米风杆，抗风强度不小于75m/s安装方式：安装于标准气象观测场指定位置

1 引言自从20世纪80年代起光谱分析技术以数据量大、分辨率高、连续性强的优点广泛应用于资源调查、地质调查、大气监测、灾害环境监测、土壤调查、城市环境调查、水文观测等领域,取得了较好的应用结果和经济效益。鉴于光谱技术的独特性能,特别是在地表物质的识别与分类、有用信息的提取等方面与其它技术相比有较大优势,使得这一技术在植被的精细分类、农作物的长势监测与估产、农作物病虫害监测、作物品质监测和农田水肥状况的分析方面展现出巨大的应用前景。目前在研究水稻、玉米、小麦、棉花、烟草等作物的光谱特征时多采用便携式、瞬时测量技术上，越来越多的研究需要大田实时、在线的光谱数据，减少人为操作限制带来的数据偏差。2 观测系统的设计2.1 目的作物对太阳辐射的吸收和反射与作物的色素、水分、碳、氮相关。通过监测、分析叶片和冠层的光谱特征，度量作物的生物量和生长状况、叶绿素含量、冠层结构、光合作用对入射光的利用效率；估算叶片生化组分、籽粒品质、纤维素和木质素干燥状态的碳含量；估测植被中与胁迫性相关的色素、植被冠层中水分含量、重金属污染程度等。野外光谱在线观测系统不仅能自动、在线观测叶片、冠层尺度的实时光谱数据，还需要能自动远程传输数据，及时汇集样点数据，得到景观或区域尺度的光谱特征，提高反演卫片的时空分辨率。2.2观测点布设在不同类型烟草、不同烤烟品种、不同氮、磷、钾施用量处理的冠层上布设传感器测量叶片和冠层的反射。传感器可以水平排列如图1，也可在一个弧面上，如图2。传感器的测量面积与传感器安装位置与冠层的距离有关，特殊的设计使得传感器的散射角满足研究的要求，通常1.8米高度=0.5平米 面积。测量透射光时，传感器可放置在上部、中部、下部叶片附近。 2.3采样频率AZ-R8010 野外光谱在线观测系统可每10ms采集一次光谱数据，也可按用户的要求设定采样间隔，如每10分钟、30分钟，每小时等。光谱数据自动存储在数据采集器中。数据采集器实时将数据通过GPRS发送到远程的数据服务器ENVIdata，用户可在 网站上查看系统运行状态、下载数据。无论用户在哪里，只要能上网，用户可随时查看测点的数据。同时, 数据服务器ENVIdata也可通过邮件，自动将数据发送到用户指定的邮箱。2.4 观测内容AZ-R0810野外光谱在线观测系统测量植被紫外、紫蓝、绿、红橙、可见光、近红外、红外、远红外光谱数据及透射、总辐射，还可测量紫外指数和用户指定的波段光谱。Ecograph 软件计算宽带绿度指数，宽带绿度指数常用于植被物候发育的研究，土地利用和气候影响评估，植被生产力建模等。2.5系统组成及技术指标AZ-R0810野外光谱在线观测系统由数据采集、全光谱光传感器、ENVIdata数据服务器、Ecograph软件组成。全天候野外自动测量和记录叶片、冠层的光谱数据， 技术指标：数据采集器：通道：5-15个普通模拟输入通道，12脉冲输入通道,12个数字通道；可扩展最大采样速度：25Hz；U盘存储；自动发送数据的GPRS模块。光谱范围：紫外、紫蓝、绿、红橙、可见光、近红外、红外、远红外，总辐射、紫外指数ENVIdata数据服务器：数据推送模式，实时在线、自动远程采集数据。Ecograph软件：计算归一化植被指数、比值植被指数、增强植被指数、大气阻抗植被指数、绿波段总和指数3数据处理通过对AZ-R0810 系统采集的光谱数据进行分析，可得到如下信息：1） 植被的光谱特性及其影响因素2） 通过分析光谱与作物叶片生化组分的相关关系，筛选出一些与作物品质显著相关的光谱参量，建立了相应的光谱诊断模型3） 在叶面积指数、叶片产量、生化品质指标变化的基础上，通过大量光谱参量的相关分析，建立作物生长指标和主要化学品质指标的冠层光谱预测模型4） Ecograph 软件可自动计算归一化植被指数、比值植被指数、增强植被指数、大气阻抗植被指数、绿波段总和指数，为反演卫片提供基础数据。4 应用案例4.1 光对植物生长的影响位于英国Wales州的草地和环境研究所（IGER）在遗传、育种、生理、农学和植物、微生物生态学方面处于世界领先水平，为了维护其领先地位，在研究人工环境下的植物长势项目中，采用了自动控制的人工气候室及AZ-R0810系统中的光传感器。光传感器用于控制和监测中等、低温两个气候室内的光强。两个PAR传感器并列放置，一个用于控制光强，另一个与数采连接，自动连续测量、记录实际的光强。4.2 野外植被生长HERB 项目（Hydrology Ecology and Regional Biodiversity of Colombian Montane Forests）是英国伦敦皇家学院、哥伦比亚环境部、热带农业研究中心和数个哥伦比亚研究机构的合作项目，该项目采用野外监测系统、GIS 和计算机模型研究热带山地雾林（TMCF）生态系统的结构和功能。该项目采用AZ-R0810中的光传感器器，按小时采集如下参数：总辐射（入射和反射）、红外/远红外（入射和反射）、入射蓝光、入射PAR及温湿度4.3 日光波长监测韩国国家作物研究所采用两日光波长监测系统研究不用颜色的遮棚对高丽参生长的影响。每套系统包括系类传感器，覆盖UV、可见光、近红外波段。所有的光传感器安装在高丽参的高度，一套系统安装在红色遮棚下，另一套安装在蓝色遮棚下，数采自动全天记录光强、同时记录空气温湿度和土壤温度。光传感器的波段：一个4通道光传感器的波段：400-480nm, 480-560nm,560-650nm,645-760nm，另一个4通道光传感器的波段：760-850nm,850-950nm,950-1050nm, 400-1050nm, UVA,UVB, PAR, 总辐射。

产品简介：UV1000-H 太阳辐射监测系统能长期自动监测地表太阳总辐射强度和地表紫外线强度的变化特征，是气象领域中气象因子观测的重要部分，为适应气象系统的业务需求，满足观测数据的高精度和高稳定性要求。它具备高可靠性、高准确性、易维护、易备份等特点。经过大气削弱之后到达地面的太阳直接辐射和散射辐射之和称为太阳总辐射。就全球平均而言，太阳总辐射只占到达大气上界太阳辐射的45%。总辐射量随纬度升高而减小，随高度升高而增大。一天内中午前后最大，夜间为0；一年内夏大冬小。 由于太阳紫外辐射对环境和人类健康的影响，以及由于臭氧的衰减引起地球表面UV-B 辐射的增强，所以需要对太阳紫外辐射进行测量。UV 光谱通常分为三部分，UV-A、UV-B 和UV-C 波长分别为315-400nm、280-315nm以及10nm-280nm，其中UV-A 波段刚好在可见光光谱外，无明显的生物活性，在地表面它的强度不随大气臭氧含量而变化。UV-C 在大气层中被完全吸收，因此不会出现在地球表面。对于紫外辐射的测量来说，UV-B 是最受关注的波段，它具有对生物活性，在地球表面它的强度取决于大气臭氧柱，在一定程度上取决于波长，常用来表示其生物活性强度的是它的红斑效应，这种效应能广泛引起白种人种的皮肤变红。UV1000-H 太阳辐射监测系统能长期自动监测地表太阳总辐射强度和地表紫外线强度的变化特征，是气象领域中气象因子观测的重要部分，为适应气象系统的业务需求，满足观测数据的高精度和高稳定性要求。它具备高可靠性、高准确性、易维护、易备份等特点。 该系统由总辐射表、紫外辐射表、数据采集器、专用软件、供电单元及系统支架等辅助设备组成。

一、 概述 在越来越大型的城市化过程中，不同源汇和不同机械和热力学相互作用背景下，高塔梯度观测是最有效地表征人类活动、城市建设对城市气象和城市环境变迁影响的观察者和记录者。（Gradient Meteorological Observation System）测量大气中不同高度的风速风向、温湿度、辐射以及不同深度土壤的土壤温度和含水量，适用于不同的下垫面和大气条件， 是边界层气象，农林气象、大气环境监测运用最普遍和最基本的观测手段，是以空气动力学理论、Monin-Obukhov相似理论在近地表层的，尤其在垂直方向上以湍流交换为基础的物质和能量的传输规律的研究不可替代的观测系统。在风能评估、大气成分扩散乃至核物质、生化物质的传播和作用机理研究中，高塔梯度系统是最稳定的表征空间差异性和时间性的观测系统，是风能预测、污染员环境预报最重要的手段。对于森林生态系统的梯度观测系统，由于森林冠层下的逆梯度现象，以及各种不同植被的相互作用，不同高度的同时观测得以准确地把控细微的空间变异和稳定的时序演替，具有其他系统无法替代的作用。 BL1000/BL3000梯度气象观测系统测量大气中不同高度的风速风向、温湿度、辐射以及不同深度土壤的土壤温度和含水量，适用于不同的下垫面和大气条件。系统测量的数据能够直接用于计算大气稳定度、湍流强度、平面粗糙度和零平面位移、感热通量、潜热通量、土壤热通量，Monin-Obukhov长度等空气动力学参数，在森林系统中的辐射梯度和PAR梯度，可用于计算群落叶面积指数、有效叶面积指数，林冠结构等；梯度气象观测系统也是涡动协方差系统的重要补充，能够为涡动协方差系统提供重要的气象环境背景资料、梯度气象观测系统包括风温湿梯度观测、辐射收支观测及土壤观测等。 二、 设计依据 1、 《地面气象观测规范》； 2、 《气象仪器和观测方法指南》； 三、 系统组成、原理及性能指标 系统主要有数据采集、存储和传输单元、气象要素观测单元、供电单元和安装附件组成。系统包括BL1000和BL3000两种配置，BL1000系统主要用于5层（含5层）以下梯度，BL3000用于5层（不含5层）以上梯度气象的测量，测量的层数可个根据用户调整。

【系统概述】梯度气象站是一种常见的对垂直廓线上风温湿特征进行综合观测的系统，根据不同的生态环境和下垫面，架设高度不同的气象观测塔，可对地面生态环境及多种气象要素如温湿度、风速风向、辐射等，进行定时自动采集、计算、处理、显示、存储和通讯。对于森林梯度站而言，若与同海拔高度的林外气象站进行同步对比观测效果更佳。在实际应用中，梯度站多与OPEC系统相结合，形成完整的近地层通量观测及背景梯度观测系统，两个系统相互结合而又彼此独立，保证了长期观测数据的稳定性和有效性，是边界层研究的重要手段。综合观测的项目主要包括近地边界层大气温湿度、风速风向、辐射、气压、降水量、蒸发量、土壤温度、土壤湿度、土壤热通量、地下水位等要素，可计算得到物质通量（水汽、碳通量）及热量、动量通量等要素，以此来获取不同代表性下垫面区域上大气边界层的动力、热力结构，多圈层相互作用过程中各种能量收支、物质交换等的综合信息。（关于OPEC涡动系统的介绍，请详见相关章页。）

SUSTRA风蚀观测系统用途： SUSTRA（Suspension Sediment Trap）开始由德国风蚀研究项目（German Wind Erosion Reserch Project）研制（Kuntze and Beinhauer, 1989），并由德国UGT生产成为风蚀观测的专业仪器设备，用于监测自然界的风沙运动趋势和土壤风蚀作用、土壤沙化与荒漠化监测、土壤有机质（SOC）剥蚀等。SUSTRA风蚀观测系统带有自动风向控制的沙尘采集系统，收集随风扬起的沙尘，并即时通过电子天平对收集到的沙尘进行称重，数据采集器自动记录收集沙尘的时间和采集的沙尘量（电子天平称重获得），同时利用外接的气象单元，同步监测记录风蚀过程中的风速、风向、温湿度和太阳辐射等气象因子。特点：自动记录风蚀沉淀物侵蚀的起始时间、强度以及沉淀物随时间变化的累计量记录相关过程中的气象参数如风速、风向、温湿度、雨量、辐射、土壤水分与土壤温度等通过选配Sedimat土壤粒径分析仪，可以分析风蚀物的粒径分布及与风速等环境因子的关系自动风向控制、自动采集沙尘和土壤颗粒、自动采集记录数据采集粒径范围为中等到细的沙尘（medium-to-fine sand fraction）,采集效率达80%配置方案1. 基本配置：为SUSTRA风蚀观测主机，包括、自动风蚀沉淀物收集器、数据采集器及野外精确称重天平等2. 建议选配：四向沙尘通量监测采集筒，以采集监测沙尘通量（单位为毫克每天每平米）；或选配降尘率监测采集筒，用于被动采集风蚀沙尘并计算降尘率（毫克每天每平方米），可以选配多个以监测风蚀空间异质性3. 建议选配：垂直梯度MWAC风蚀采集系统，以采集不同梯度的沙尘，标准配置为4个梯度 4. 建议选配：WS-MC01自动气象站，WS-MC01自动气象站用于对风向、风速、雨量、气温、相对湿度、太阳辐射、光合有效辐射七气象要素进行测量，可扩展土壤温度、土壤水分等气象要素进行全天候自动监测。5. 选配：WS-GR03 梯度气象监测系统，WS-GR03 梯度气象系统是针对各要素垂直空间分布测量而设计的高精度气象监测系统，能对大气平均特征和湍流特征进行直接测量。实现对不同下垫面的边界层能量、辐射、多种物质交换、阻尼和扰动的观测和研究。选用世界气象组织认可的高精度传感器，模块化结构，设置简单，安装操作便捷，易于维护，出厂前经严格测试，安全可靠，运行稳定，可长期置于野外无人看管。本系统测量的是一个垂直方向空气、土壤不同高度和深度的气象要素，空气中测量的是风速风向、温湿度、辐射、降雨、大气压等参数；土壤中测量的是温度、湿度、盐度、热通量等6. 选配：Unidata 6541地下水位监测仪，用于监测地下水位技术规格： 测量间隔5 mins；RAM内存容量：可连续监测80天（5min时间间隔）测量范围0-1200g测量精度0.1g进风口内径50mm，高度23cm，通过调节称重箱的埋深，可以调节进风口离地面的高度软件UGTLOG通讯端口RS232接口四向沙尘通量监测采集筒4个1000ml采集筒，1.6m高，符合英国标准BS1747Pt5，重量约14kg降尘率采集筒阳极电镀铝采集筒，直径227mm，5000ml采集瓶，重量约8kgMWAC梯度风蚀采集系统采集瓶进气口和出气口内径7.5mm，容量100mlWS-MC01自动气象站风速风向测量范围0.5~89m/s，0~360度空气温湿度测量范围-40℃~80℃，0~100%大气压测量范围49~109 kPa雨量筒测量范围日降雨量0.0 mm ～ 999.8 mm总辐射测量范围 0～1250W/m2土壤水分测量范围1（空气）～100%土壤温度测量范围-40～60℃WS-GR03 梯度气象监测系统空气温湿度测量范围-40~60℃，0~100%气压传感器量程500~1100hPa风速风向测量范围0~45m/s，0~360º 总辐射传感器测量范围0~5000Wm² 光量子传感器测量范围0～50000μmol/m² /secUnidata 6541地下水位监测仪测量范围0.0m～65.5m或0-13.1m(65.5英尺)精度和分辨率1.0mm，0.2 mm 或 0.3mm，取决于选择的浮标系统的类型应用案例：重要参考文献：1. Funk. R, Skidmore, E. L. Hagen, L.J. 2004. Comparison of wind erosion measurements in Germany with simulated soil losses by WEPS. Environmental modeling & software, 19: 177-1832. Goossens, D. and Offer, Z.Y. 2000. Wind tunnel and field calibration of six aeolian dust samplers, Atmospheric Environment, 34 (7), 1043-1057.3. Janssen, W., 1991. Prognostische Beschreibung eines Transportprofils bei Winderosion auf einem Ackerboden. Mitt. Dt. Bodenkundl. Ges. 65, 33–36.4. Kuntze, H., Beinhauer, R.T., Tetzlaff, G., 1989. Quantifizierung der Bodenerosion durch Wind. Mitt. Dt. Bodenkundl. Ges. 59/II, 1089–1094.产地：德国

Rhizoscope原位根系3D观测系统一、应用植物科学家和生态学者在研究植物根系生长中面对最大挑战是如何在原位、非破坏条件下了解影响根系生长的各个土壤环境因素。目前普遍采用的微根窗技术适用于野外根系研究、拥有良好的分辨率，能长时期对根系进行追踪、摄像，但根系研究范围相对较小局限于点的研究大部分是年幼的植物，微根管的埋设对植物根系的生长也有一定影响，传统的与地面成45度角微根管埋设只关注部分垂直根系研究；Rhizoscope原位根系3D观测系统采用2.5m(深)?0.8m(直径)原状土柱内水平分多层级埋设根管，可后续进行摄像对根系定量分析、测量土壤水分和提取土壤溶液，研究表明水平埋设微根管更适于根系生长空间评估。二、系统组成Rhizoscope原位根系3D观测系统采用2.5m(深)?0.8m(直径)原状土柱，在蒸渗柱体各深度0.2、0.4、0.65、1.45、2.0m预先留有孔用于微根管、水分测量仪埋设和土壤溶液取样。系统采用人工滴灌模拟降雨，上部构建大棚以防降雨且满足植物光合作用，在系统底部设计有排水系统。 图一：Rhizoscope原位根系3D观测系统示意图 图二：柱体取原状土用机械将2.5m(深)?0.8m(直径)蒸渗柱体打入土壤中取原状土体，在各土柱之间用混凝土连接构成走廊为1.2米宽的地下室。 图三：12个柱体构成的地下室三、技术指标Rhizoscope原位根系3D系统在蒸渗柱体内多参数监测土壤水分和土壤溶液分析基础上研究根系的生长和空间分布。1.原状土蒸渗柱体尺寸2.5m(深)?0.8m(直径)2.AZR-300根系实时观测图像：◆主机显示屏：12英寸◆高清摄像头分辨率：3840*2880(4800dpi)可调节◆拍摄视野：20mm*16mm3.Trime水分测量范围：0-100%体积含水量精确性：电导率范围 0-6dS/m 6-15dS/m水分范围0-40% ±2% ±3%水分范围40-70% ±3% ±4%4.AZS-100土壤溶液采集器探头材料：尼龙聚乙烯真空泵压力：100kPa四、系统根系空间分布分析多年生植物根系空间分布系统分别在0.65m、0.9m、1.45m、2.05m处安装微根管，观测植物根系的数量。在个蒸渗柱状体内播种多年生苜蓿植物，系统采用滴灌模拟降雨，水分测量仪监测土壤水分分布，土壤溶液取样器采集溶液分析。如下图四(左)：为苜蓿第一年根系生长的空间分布，土壤上层根系量增长较快；如下图四(右)：是苜蓿根系3年内生长空间分布情况，上层根系量增长到一定时间后基本保持稳定，下层根系量逐年增加。 图四(左)：第一年苜蓿根系分布 图四(右)：3年内苜蓿根系分布一年生植物根系空间分布 如下图五各柱体中播种农作物小麦，在各深度研究根系的空间分布。在整个生长周期中小麦根系总量不断增加，最深1.45m处根系很小，最多分布在0.4m处。图五：小麦根系空间分布五、系统应用 Rhizoscope原位根系3D观测系统采用的蒸渗柱体适用于地下农业改良环境研究，在用于全球气候变化植物对于水胁迫的适应性研究，同时在根系生长、根系空间分布、根际分泌有机物、根的周转率以及土壤微生物与根腐烂速率的相关性研究，非常适用于农作物和草地的土壤根际研究。

TPFS-WS系列土壤水分观测站可以方便、快速的在同一地点进行不同层次土壤水分观测，获取具有代表性、准确性和可比较性的土壤水分连续观测资料，自动土壤水分观测站可减轻人工观测劳动量、提高观测数据的时空密度，为干旱监测、农业气象预报和服务提供高质量的土壤水分监测资料。 功能特点：1、带太阳能，采集数据多：可连接32种传感器。2、数据存储量大：可缓存约50万条数据。3、通讯方便：设备内置无线通讯，上传测量数据和远程设置功能。4、功耗小，用时长：土壤水分观测站支持太阳能及220V供电，内置充电锂电池，一次充满，使用时间不小于200天。5、带GPS功能：实时采集GPS信息，设备信息上传到本系统地图中。6、异常报警：通过手机/Web端/LED灯/语音提示，提醒用户处理异常情况。7、流量管理：可将每月剩余流量储存起来，分配到其他设备中。8、使用简单：二维码扫描注册即可使用。软件功能：自带仪器云管理平台：可实时通过电脑或手机在线查看历史数据和实时数据，自动计算数据各项值，远程控制传感器各项功能。设备数据存储：提供足够容量可永久保存。数据评价：土壤水分观测站可设置最低最高超限值，可自动进行数据预警分析，预置若干常用的农作物的报警配置。TPFS-WS系列仪器型号：型号功能区别TPFS-WS-1单层土壤水分温度测定TPFS-WS-2双层土壤水分温度测定TPFS-WS-3三层土壤水分温度测定TPFS-WS-4四层土壤水分温度测定技术参数：运行环境：-20℃～70℃外壳防水等级：IP67电池容量：内置20AH/3.7V 聚合物锂电池其他：土壤水分观测站标配含支架、太阳能板、流量卡、防水主机 传感器参数：测定指标参数土壤温度范围：－40℃～100℃精度：±0.5℃分辨率：0.1℃土壤水分范围：0～100%精度：±3%分辨率：0.1%

湿地是地球上最为重要的生态系统类型，具有巨大的环境功能和效益，在提供水源、补充地下水、抵御洪水、调节径流、蓄洪防旱、控制污染、调节气候、控制土壤侵蚀等方面有其它系统不可替代的作用，被誉为&ldquo 地球之肾&rdquo 。 湿地地下水生态观测蒸渗仪通过地下水位模拟控制系统、精准称重系统、根系观测单元、气体通量观测单元、溶质在线分析单元等，原位（In-situ）观测或异地（Ex-situ）模拟观测地下水位变化（0－2m）与湿地土壤蒸散、渗漏、降雨及溶质运移的即时（高时间分辨率）动态变化关系，研究分析湿地土壤水通量、溶质通量、气体通量、持水状况等与地下水位的动态关系，适于三角洲、河滩及洪泛平原、泥炭地、高山湿地及其它地下水位较浅（常年一般维持在0－2m）的土地类型。 湿地地下水生态观测蒸渗仪由德国UFZ环境研究中心Meissner教授与德国UGT公司研制（Patent-No.: 19907462），利用公司特制的原位取土系统采取原位湿地土柱，采用精确的地下水控制系统，可精确重现真实的野外条件。原位湿地地下水生态观测蒸渗仪直接安装在湿地现场（如图一所示），蒸渗仪底部经由平衡水箱通过压力转换器和流量表直接与外界环境（河流或湖泊水体、湿地地下水）相通。异地湿地地下水生态观测蒸渗仪可以安装在远离现场湿地的实验场（比如研究所院内等），原位地下水位经由实时水位监测和数据无线传输，及时在线调控蒸渗仪水位（如图二所示），使蒸渗仪水位一直保持与原位湿地水位一致。如果目标水位（原位水位）与蒸渗仪内的水位相差1cm或以上，地下水位模拟控制系统会自动触发调节机制，使蒸渗仪与原位湿地水位始终保持一致。 1. 原位土柱2. 温度、TDR、水势等传感器及溶液取样器等。3. 地下水水位4. 滤层5. 称重系统6. 平衡箱7. 储水罐8. 调节阀9. 数据采集器图二 安装在异地试验场的湿地地下 水生态观测蒸渗仪 地下水位模拟控制系统的调控机理为：当水位出现不一致（相差1cm）时，首先关闭蒸渗仪和平衡水箱的阀门，然后向平衡水箱注水（或从中抽水），注水水源来自储水罐（抽出的水会存放在储水罐）。此后关闭储水罐和平衡水箱间的阀门，打开平衡水箱和蒸渗仪间的阀门，使得蒸渗仪和平衡水箱水位进行平衡。此过程反复进行，直到蒸渗仪水位达到目标水位。 湿地地下水生态观测蒸渗仪每分钟即可称量记录一次。不仅是降雨、蓄水，还可记录括露水、霜、降雪、沙尘等轻微输入，使得即使是较小的蒸散也可记录到。将15分钟数据的平均，以减小风或野外动物的影响。水分平衡公式如下所示：P + Pond = Et + ( Rout&ndash Rin) ± &Delta S其中P是降雨量， Pond是表面蓄水，Et是蒸散，Rin是地下水流入，Rout是地下水流出，&Delta S是持水量改变。 一旦水分平衡公式中各组分精确测量计算出后，溶质平衡情况可由如下公式计算出：L＝Cs× S其中L为溶质输入，Cs为渗漏溶质浓度，S为渗漏液体积 技术指标： 1. 蒸渗仪规格：表面积1m2，高2m；滤层25cm；可根据需要定制其它规格的蒸渗仪2. 装土类型：特别设计的湿地取土系统取原位湿地土柱3. 高精度称重系统，分辨率：0.01mm，采样频率1min，15min平均一次4. 渗漏测量：翻斗计数器，精确度0.1mm5. 高精度即时地下水位模拟控制系统，精确度1cm6. BTC-100微根窗根系生态观测系统（备选）观测根系生长状况7. 气体通量观测单元用于测量分析湿地土壤CO2、O2和甲烷通量（备选）：气体抽样模块具Baseline配置，可手动或自动定时切换测量大气CO2、O2等气体含量（baseline）和呼吸室内CO2、O2等气体含量，从而更加精确地测量监测土壤气体通量内置温度和大气压传感器，温度压力自动补偿，高稳定性、高精确度氧气测量分析：燃料电池O2分析仪，不受水汽、CO2及其它气体的影响，测量范围1－100％，分辨率0.001%二氧化碳测量分析：双波段非色散红外技术，测量范围0－5％，分辨率0.0001%CH4分析器（外置备选）：双波段非色散红外技术，量程0-10%，精度优于1%，分辨率1 ppm/0.0001%8. 在线原位测量分析总氮、硝态氮和亚硝态氮等9. 传 输：无线传输，用户可在ENVIdata服务器上下载；若用户有固定IP，可直接传输至用户服务器10. 传 感 器：土壤水势、TDR土壤含水量、温度传感器，可根据用户要求选择不同传感器。11. 安装层数：标准30、60、90、120cm深处，每层均安装各种传感器。 国外应用： Doerthe Bethge-Steffense等（2004）利用湿地蒸渗仪控制地下水状况研究了2003年2月对德国schö nbergg Deich 和W ö rlitz湿地的地下水位、土壤含水量、土壤水量平衡（降雨、蒸散、渗漏等）进行了研究。在研究湿地采用梯度气象站监测环境因子，包括土壤温度、水势、含水量，降雨，空气温湿度，地下水位传送给蒸渗仪的控制中心。研究首次直接得到了蒸散和渗漏，结果显示湿地土壤含水率受湿地的地下水位动态影响，受蒸散影响有限。在水量平衡中，蒸散和渗漏使得土壤水储量减少，而这是2月降雨无法补偿的。 参考文献： 1. Doerthe Bethge-Steffens, Ralph Meissner, and Holger Rupp (2004) Development and practical test of a weighable groundwater lysimeter for floodplain sites. J. Plant Nutr. Soil Sci, 167, 516-524R. Meiß ner , M. N. V. Prasad, G. Du Laing and J. Rinklebe（2010） Lysimeter application for measuring the water and solute fluxes with high precision. CURRENT SCIENCE, VOL. 99 NO. 5 601-607.R. Meiß ner and Manfred Seyfarth (2004). Measuring water and solute balance with new lysimeter techniques. SuperSoil 2004: 3rd Australian New Zealand Soils Conference, 5 &ndash 9 December 2004, University of Sydney, Australia. 1-8

梯度风观测系统BLJW-THZ是专门为风能资源调查、沙尘暴监测、气候环境变化和植被研究等设计生产的专业研究级自动气象站设备。该设备可用于多层梯度气象观测（梯度层数可由用户指定），每层可测量风向、风速、温度及气压等常规气象要素，也可观测各种气象通量，定时进行自动采集，计算，处理，显示，存储，通讯和打印，提高了观测效率，减轻了观测人员的劳动强度。支持多种网络通讯功能，通过RS232接口与微机有线相连进行数据通讯。该系统具有性能稳定，检测精度高，无人职守，抗干扰能力强，软件功能丰富等方面特点。广泛应用于农业气象、水文地质、海洋、军事、建筑、农业温室、太阳能研究、学校教学、科学研究等领域。 风能观测根据地形条件建立50m、70m、100m观测塔，开展风能资源观测。100测风塔上应至少安装5层风速传感器，分别位于10、30、50、70、100米处；至少安装2层风向传感器，分别位于50、100米处；70测风塔上应至少安装4层风速传感器，分别位于10、30、50、70米处；至少安装2层风向传感器，分别位于50、70米处；50测风塔上应至少安装3层风速传感器，分别位于10、30、50米处；至少安装2层风向传感器，分别位于30、50米处。 梯度风观测系统BLJW-THZ与一般站基本一致主要由：传感器（风向、风速、温度、湿度、），数据采集器，电源系统，数据管理软件等部分组成。传感器将对应气象要素的变化转换成电量的相应变化。多种供电方式：可提供交流供电、直流供电等多种供电方式。梯度风监测 分两种普通梯度风监测2米梯度风监测10米梯度风监测高梯度风监测28米梯度风监测50米梯度风监测70米梯度风监测100米梯度风监测名称型号图片风向传感器型号：BL-FX品牌：博伦经纬测量范围：0～360°分辨率：1° 准确度：±3°风速传感器型号：BL-FS品牌：博伦经纬测量范围：0～60m/s分辨率：0.1m/s准确度：±(0.3+0.03V)m/s超声波风传感器型号：BL-CSF品牌：博伦经纬风向范围:0～359.9°全方位，无盲区分辨率:0.1°精确度:±3°风速范围:0～60m/s分辨率:0.1m/s精确度: ±0.2 米/秒(当风速0～5 米/秒范围内) ＜测量值的3%（当风速＞5 米/秒）螺旋桨风传感器型号：BL-XFY品牌：博伦经纬风速：（1.0～100.0）m/s启动风速：≤0.6m/s风向精度：±5°风速精度：（0～10）m/s时，≤±0.5m/s (10～95）m/s时，≤±5%×测量值风向范围： 0°～360°风向不感应角：≤10°（偏转30°，风速1.5m/s时）风向值不确定区：≤3°（死区范围356°～359°） 风速传感器型号：#40品牌：美国NRG直径：51mm，高度：51mm启动风速：0.78m/s测量范围：0~70 m/s工作温度：-55℃~60℃工作湿度范围：0~100%RH重量：0.3kg风向传感器型号：200P品牌：美国NRG测量范围：0～360°精确度：电位计线性〈1%死区：最大8°启动风速：1m/s工作温度：-55℃~60℃工作湿度范围：0~100%RH数据采集系统 数据采集系统采用高性能微处理器为主控CPU，大容量数据存储器，可连续存储数据(存储时间可以设定)，工业控制标准设计，便携式防震结构，大屏幕汉字液晶显示屏(一屏显示多路监测要素,可替代微机)，轻触薄膜按键。适合在恶劣工业环境使用。具有停电保护功能，当交流电停电后，由充电电池供电，可维持72小时以上,即可与微机同时监测,又可以断开微机独立监测。01.显示方式:大屏幕液晶汉字及图形显示,一屏显示多路数据, 液晶尺寸:118*66(mm),记录仪具有先进的轻触薄膜按键,操作简单,实现对各路数据的实时观测；02.仪器尺寸:350*155*305（mm）；03.重 量:6.6Kg04.工作环境:-45℃～+75℃,相对湿度小于90%；05.通 道 数:9/20通道；06.输入范围:±25Mv；07.准 确 度:0.5%；08.显示方式:汉字液晶图形显示；09.供电方式:采用交直流两用供电方式,在没有交流电现场由充电电池供电,同时也可配太阳能电池对蓄电池充电,可保证系统在没电地区常年稳定工作；机内电池连续工作时间:大于5天；太阳能电池功率:30瓦(选配)；具有交流电(220V)与太阳能电池双充电功能。10.通讯接口:标准RS232计算机通讯口；配USB/RS232转换器可与微机USB接口通讯，配GSM/GPRS无线通讯控制器，可实现数据远程遥测CR1000数据采集器 CR1000数据采集器是Campbell数据采集器里面性价比最高的一款。它提供传感器的测量、时间设置、数据压缩、数据和程序的储存以及控制功能，由一个测量控制模块和一个配线盘组成，具有强大的网络通讯能力。 CR1000数据采集器的扫描速率能够达到100Hz，拥有模拟输入、脉冲计数、电压激发转换、数字等多个端口，外围接口有CS I/O、RS-232以及SDM等，采用12VDC外接可充电电池供电。对于低温的环境，用户还可以选择低温型的CR1000-XT数据采集器。 CR1000所具有的高精度性、高适应性、高可靠性以及合理的价格等特点，使其成为科研、商业与工业系统应用的理想选择。目前，CR1000数据采集器已在气象观测、农业研究、土壤水分研究、风力观测、道路气象站、工业产品测试、通量观测、涡动协方差系统等众多领域得到了广泛应用标准的CR1000数据采集器包含4M的数据和程序存储空间，可通过外接存储模块和CF存储卡来实现大容量数据存储。数据和程序保存在非失意性闪存和内存里。锂电池装在内存和实时时钟上。当首选电池（BPALK，PS100）电压降至9.6V以下时，CR1000也能够延缓执行操作，从而减少不准确测量的可能性。CR1000可以通过外围设备扩展从而形成一个数据采集系统。很多CR1000系统可以构建一个网络从而形成当地或整个地区的监测网络。【主要特点】数据存储为表格形式 PakBus® 操作系统软件支持：LoggerNet3.4/4.0，PC4001.2,或者ShortCut2.2支持 CR1000KD手持式显示器（选配），读数方便CSI/O和RS-232串行接口内部温度补偿，实时时钟，超时和温度变化实时校准当CR1000从主电源上分离后，使用内部锂电池支持SRAM存储和时钟以确保数据、程序和精确的时间具有强大的网络通讯功能，【主要性能】最大扫描速率：100Hz模拟输入：16个单端（或8个差分）通道脉冲通道：2个工作温度：标准为-25℃至+50℃，可扩展-55℃至+85℃内存：标准为4M内存，可扩展至2G，额外数据存储使用CFM100存储模块和一个CF存储卡。13-bit模拟数字转换16-bit H8S Hitachi微型控制器，32-bit内部CPU

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1 引言土壤中水、热和溶质状况的变化并不是独立的，而是相互制约、相互影响，是一个耦合变化过程。土壤中水、热、溶质的运移研究，是土壤中物质、能量运移与转换研究的重要组成部分，是土壤—植物—大气连续体研究中的重要内容之一。上世纪中叶以来，国内外学者对土壤中水、热、溶质同步运移的有关问题做了大量研究，并从理论上发展了各种模型以描述其运动与影响因素，使本领域的研究有了较大的发展。但综合性的描述和研究土壤中水、热、溶质耦合运移的文献较为少见。近年来，由于化肥和农药使用量的日益增多、工业废水的大量排放、污染物的不当处理等，农药、重金属等在土壤中的迁移及其对土壤和水体的污染等已成为世界性的严重问题，这些都必须根据土壤水热、溶质运移的理论和特性加以研究和进行管理。此外，在干旱、半干旱地区强烈蒸发条件下，土壤盐分或地下水可溶性盐类通过水的垂直或侧向运动向地表累积，这是土壤积盐过程最为普遍的形式，也是发生盐渍化的主要原因，土壤中水、热、溶质耦合运移机理和模型的研究，对盐渍土的改良、促进农业的可持续发展、保护生态环境等方面都有重要的指导意义。 2 观测系统设计 2.1 目标 土壤水热、溶质耦合运移是一个十分复杂的物理化学过程，经过国内外科研工作者近数十年的努力，目前已经建立了很多理论模型。但模拟研究得出的模型亟需在田间实际条件下进行验证和拟合，从20世纪70年代起，研究工作开始由实验室走向田间，研究者发现室内研究结果跟田间有很大差别。因此，更加深入的研究需要更为先进的观测手段。AZ-S0210土壤水热、溶质耦合运移观测系统以水分及溶质在土壤系统中的传递为纽带，充分考虑土壤水热及溶质在不同层次和水平面上的传递过程，进行土壤水热相关的原位长期定位监测，数据采集器自动采集数据；同时在不同深度对孔隙水和排水进行原位抽提取样，测定不同层次土壤溶质的组成。为深入研究土壤水热和溶质耦合运移的规律以及土壤水热和物质平衡提供先进的观测手段和科学技术。 AZ-S0210土壤水热、溶质耦合运移观测系统将实验室模拟土柱单元作为可选项，满足室内模拟试验研究的需要。该单元采用某一特定高度的微型土柱，填装原状土样，沿土体剖面埋设高精度土壤水分和水势、土壤温度传感器，数据采集器自动采集数据，从而精确测量土壤水分的变化梯度；沿土体剖面埋设土壤溶液自动取样器，利用全自动离子分析单元土壤溶质浓度及梯度分析。 2.2 样品采集及传感器布设 原状土柱样品通常为直径1m，高度2m的土体，应用专利设计的原状土取样技术，采用不带有圆形切割刀具的开挖工具，可以避免土壤扰动及土柱罐体附近土壤的流动。然后在罐体30cm、60cm、120cm和180cm深的位置分层分别安装土壤水分、土壤水势、土壤温度传感器以及土壤溶液抽提取样器。此外在罐体周围的田间，依照罐体内传感器的层次埋设对应传感器，以实时监测原状土柱内外参数的变化和修正其偏差。室内模拟试验土柱，根据研究需要选择直径30cm、高度为30cm或60cm或120cm的罐体，采集原状土或用进行了预处理的特定类型土壤，进行装填。300mm高的土柱沿土体剖面按3个层次（5，15和25cm）、600mm高的土柱沿土体剖面按4个层次（5，10，30和55cm）、1200mm高的土柱沿土体剖面按5个层次（10，30，55，80和115cm）分别安装土壤水分、土壤水势传感器和土壤溶液抽提取样器。 2.3 数据采集频率 土壤水分、土壤水势和土壤温度的数据采集时间间隔可通过数采进行统一设置为1、5、10、30s，或1、5、10、30min，或1、2、4、12、24h，也可每个通道单独设定合适的采集时间间隔。土壤溶液抽提取样通常情况下每2周取样一次，植物生长季频率适当增高。每当有降雨或灌溉操作，则在降雨或灌溉之后几个小时内进行抽提取样。 2.4 观测指标 土壤水热参数：土壤水分、土壤水势、土壤温度及其梯度变化。土壤溶质参数：亚硝酸盐、硝酸盐+亚硝酸盐、磷酸盐、硅酸盐、铵离子、钙离子、氯离子、铁离子、总磷、总氮、硫酸盐、碱度、硬度、氯化物、六价铬、氰化物、联氨、挥发酚等浓度及其梯度变化。 2.5 观测系统组成 AZ-S0210土壤水热、溶质耦合运移观测系统由土壤水分、土壤水势和土壤温度剖面观测单元，原状土柱罐体或者实验室土柱，土壤离子自动分析单元共同组成。 3 数据处理 从数据采集器定期下载土壤水分、土壤水势和土壤温度的数据，分析其与土壤溶质浓度及迁移速率的关系，建立其相互之间的函数相关关系。建立最接近于真实条件、具有广泛适应性的土壤水热和溶质运移理论模型。 4 应用案例4.1 澳作MS-LY土壤溶质运移观测系统948引进项目取得重要进展----来源：黑龙江省水利科学研究院黑龙江省水利科学研究院承担的水利部“948”计划项目进展顺利。该项目的重要环节，引进、安装澳作公司独家代理的德国UMS公司生产的土壤科学蒸渗仪工作，已于2009年5月26日至5月29日，在黑龙江省水利科学研究院综合试验研究基地完成，标志着该项目的技术引进工作已经结束，即将进入技术的消化、吸收再创新阶段。课题组全体人员与德国2名专业技术人员、北京澳作生态仪器有限公司3名技术人员，在现场共同完成了引进设备的取原状土、传感器安装、土柱吊装、仪器调试、现场培训等工作，整个安装调试过程进展顺利。目前，土壤溶质运移观测系统地表区域已经种植了玉米，并开始试应用和试验研究工作。 4.2 巴伐利亚国家水管理局在河漫滩安装土壤水热溶质耦合运移观测系统来研究水通量及溶质的运移 巴伐利亚国家水管理局Michael Gierig教授在位于慕尼黑南40公里处的河漫滩安装了8套土壤水热溶质耦合运移观测系统，规格均为1米直径，2米深。主要研究目的是在实际条件下测量污染区域的污染物如何渗透到地下水中去的，此调查涉及的污染物范围较为广泛，包括重金属（如砷、铅、铬、镉、铊）和多环芳烃等。

瑞士Swiss Cluster公司介绍：Swiss Cluster起源于EMPA瑞士联邦材料科学与技术实验室孵化的高科技公司, 通过特有技术开发出全Qiu 首台ALD和PVD原位多层复合薄膜沉积系统, 并取得了非凡的成就和成熟的应用案例 其位于瑞士EMPA的工厂集合了具有薄膜沉积背景的专业人士, 包括物理学、机械工程、软件工程、材料科学、自动化等, 优秀专业团队加之核心技术和瑞士高品质优良工艺保障了给客户提供行业内下一代尖端的先进的薄膜沉积设备 Swiss Cluster凭借其特有的原位集成ALD+PVD+PECVD工艺可以将传统ALD应用扩展到更深层次和更高维度, 使科学家轻松创造具有新结构和新性能的创新材料, 原位复合超多层纳米薄膜等.传统复合薄膜需不同腔室真空互联, 流程复杂且成本高昂, 因样品需在不同腔室移动因此工艺繁琐操作耗时且无法原位制备多层复合薄膜 而Swiss Cluster突破常规, 无需多个腔室和输送臂等昂贵互联部件,极大减少互联设备成本和占地面积, 其腔体垂直布置且中部巧妙设计一个自动化闸阀从而实现在无需破坏真空时将ALD和PVD两工艺无缝原位组合, 且不同工艺切换时样品一直保持原位固定, 结合实时原位计量学可以轻松高效低成本实现超高质量数十到数百个ALD/PVD/PECVD多层复合纳米薄膜 ALD+PVD原位复合薄膜沉积技术介绍：ALD原位复合多层纳米薄膜应用案例---1：ALD原位复合多层纳米薄膜应用案例---2：ALD原位复合多层纳米薄膜应用案例---3：产品型号介绍：可选具有功能优势的配件：

1 引言根际是植物、土壤和微生物相互作用的重要界面，也是物质和能量交换的结点，根系生产和周转直接影响陆地生态系统碳和氮的生物地球化学循环。自1904年德国科学家Lorenz Hiltner提出根际这一概念后，相关研究方兴未艾。但由于受土壤不可观测性的限制，传统的研究方法如挖掘法、剖面法、盆栽法及土柱法仍在大量使用，陆地生态系统根际微生态学的研究进展缓慢，因此寻找并建立新的根际微生态研究方法就显得至关重要。近年来随着光学和电子学技术的提升，特别是微根窗法(Minirhizo tron)的应用，使根际微生态研究得到了较快的发展。当前，这是唯一可多个时间段内原位重复观测根系的方法，其最大优点是在不干扰细根生长过程的前提下，原位长期连续观测并记录细根从出生到死亡的消长变化动态。这种测量方法是非破坏性的，是传统的研究方法不可替代的。因此，在国外，微根窗技术目前被广泛应用于森林、果园、草地、沙漠和农业生态系统等植物根系动态及其功能的研究中。2 观测系统设计2.1 目标AZ-B0201根际微生态观测系统通过可视化微根窗技术对根系生长和形态因子进行非破坏性的长期连续定位观测，结合专业的根系分析软件，能够将根系相关数据定量化，包括根的长度、面积、根尖数量、直径分布格局、死亡根及存活根数量等等，实现探索植物细根生长和消亡动态及其周转规律、研究植物根系拓扑结构的目标。同时测量根区土壤理化指标和监测土壤水温等环境因子，揭示植物根系消长动态与环境因子间的关系。2.2 观测点布设在待研究地区选择群落结构明显、优势种典型、地势平坦、土壤层足够深厚的区域，设置观测样地。选择标准木，在根部按照45°角安装微根管。通常一个观测样地安装12～24根1.8m/0.9m（L）×5cm/3cm（D）微根管。在每标准木安装的微根管周围安装1～3根1m或者1.5m观测管，同时检测土壤水分和温度参数。2.3 数据采集频率微根管安装好，应在其与土壤间达到平衡后再开始采集数据，平衡时间从几周到几个月或一年乃至更长的时间不等。众多研究表明，通常情况下7个月后开始采集图像比较合适。数据采集根据环境条件、植物生长周期不同，使用不同的采集间隔期，范围从每1周、每2周到每4周或每6～16周。一般生长季节至少每2周取1次图像，冬天可以降低采样频率或取消。每根观测管可由下到上或由上到下依次采集图像，每管每次取图像数量不少于30个。2.4 观测内容根系形态因子：根的长度、单位面积根长密度、根尖数量、直径分布格局、死亡根及存活根数量、平均直径、投影面积、表面积、根体积、分类数量、每个直径类的根尖数量、细根生长量、细根死亡量和细根周转。根际水盐指标：土壤水分、土壤温度。土壤理化指标：根际土壤全氮、土壤全磷、土壤有效磷、土壤全硼、土壤钙离子、土壤氯离子、土壤硝酸盐和亚硝酸盐、土壤碳酸盐。2.5 观测系统组成和技术指标AZ-B0201根际微生态观测系统由手动土壤取样套件、土壤水分温度测量单元和根系形态因子观测单元共同组成。3 数据处理3.1 根系根长密度和根系面积密度在微根管图像中测量根的长度，通过总根长除以观察的整个管面积获得根系单位面积根长密度RLD（mmcm-2或cmcm-2）。根系表面积的计算可用观察到的根长乘以根直径。同样，以单位面积图片中观察到的根系表面积可得到单位面积根面积密度（mm2cm-2或 cm2cm-2）。3.2 细根生长与死亡RLDP和RLDM分别表示细根生长量和细根死亡量。假设根系在两次相邻采样间隔期内的生长与死亡速率一致的前提下，以单位管面积上根系根长的增加与减少来表示相邻两次采样间隔期内根系的生长与死亡，然后除以间隔时间，得到细根生长RLDP和死亡RLDM。式中：RLDP ——间隔期内根系生长量，mmcm-2d-1；RLDM ——间隔期内根系死亡量，mmcm-2d-1；RLDn ——第n次观测到的根系根长密度值，mmcm-2；RLDn+1 ——第（n+1）次观测到的根系根长密度值，mmcm-2；T ——相邻两次采样间隔时间，d。3.3 根系生长死亡量、现存量和周转计算1）根系年生长量为一年内所有次采样得到的根系根长净增加值（包括所有出现的新根长与以前存在的根系长度净增加值）；根系年死亡量为一年内所有次采样中根系长度的消失（包括存在根的死亡以及由于根系的脱落或昆虫的取食引起根长的减少值）；根系年生长量与年死亡量的单位也以每年单位管面积内的单位根长来表示（mmcm-2a-1）。2）根系现存量以每次观测到的单位面积活根系长度来表示。3）根系周转估计采用以下3种方法进行估计。① 年根系生长量与年根系平均现存量之比。② 年根系死亡量与年根系平均现存量之比。③ 年根系生长量与年根系最大现存量之比。4 应用案例4.1 植物对营养元素的竞争性利用（Science，2010）James F.、Cahill Jr.等利用AZ-B0201根际微生态观测系统对关键营养元素不同利用策略下的植物根系生长状况进行了为期8周的观测。研究结果显示，在没有竞争植物的条件下，无论关键营养物质在植物周围分布态势如何，植物的根系分布及平均直径不受影响（A、B、C）。当有竞争植物存在时，那么植物根系的分布状况、平均直径则取决于关键营养元素与植物之间的相对距离（D、E、F）。图中红条是植物甲的平均根系直径，蓝条是植物乙的平均根系直径，阴影是关键营养元素所处位置示意（如果存在的话）。4.2 氮肥对水曲柳和落叶松细根寿命的影响（植物生态学报，2009）采用微根管技术研究氮肥对水曲柳和落叶松细根生长、衰老和死亡的影响，探讨两树种细根寿命与氮有效性之间的相关关系。结果表明，林地施氮肥后，两树种细根数量都呈减少趋势， 细根总体直径增加， 分枝程度降低； 氮肥使水曲柳细根存活率提高，细根中位值寿命延长，而落叶松细根存活率对氮肥反应不敏感； 施氮肥对细根寿命的延长效应主要体现在直径较小的一级根、表层，根系和春夏季新生的细根，表明氮肥对高生理活性的细根影响较强。

一、设备简介 蒸渗仪SOILSCOPE蒸渗计水文过程观测模拟设施可实现地下水位调控，超渗产流实时监测，是水文、水资源领域研究“四水”转换的重要设施，为发展区域水文模型、水资源管理提供支撑数据。1、可人为设定蒸渗罐体内的水位，得到实时潜水蒸发量，也可自动记录水位、水势的瞬时值，在与大田水势梯度一致的情况下，得到罐体内的土壤水动力学参数，水位变化量、渗漏量，揭开大田“黑箱”中的水文过程。在降雨和灌溉过程中，还可以实时自动记录产流量。2、高精度称重单元可测量各种类型降雨，从结露到下霜等。在各种气候和水分条件下测量与大田相同情况的蒸散量、表层的实时蒸散值。3、蒸渗仪表面积可用户定制，可得到最佳降雨数据。物质平衡、水量平衡和其它结果可从蒸渗仪尺寸及表面推广到更大的尺度。蒸渗仪SOILSCOPE蒸渗计水文过程观测模拟设施在作物主根域，通过测量土壤不同深度的水量平衡和基质势，提供可用水量、干旱胁迫、过度施肥和过度灌溉预警。孔隙水取样，可将大田可用的水、肥可视化，用于确定可用肥力和地下水污染的潜在威胁。 二、系统设计 2.1系统组成和功能蒸渗仪SOILSCOPE蒸渗计水文过程观测模拟设施由土柱、称重系统、地下水连通单元、产流仪、土壤水温电导率传感器、土壤溶液取样单元、EcoScope蒸渗中心软件组成，电源、维护井或地下室组成。2.1.1两种水位调控模式蒸渗仪SOILSCOPE蒸渗计水文过程观测模拟罐体内地下水位控制有两种模式：a、即自动跟踪与人为设定，水位精度可达0.2mm。 b、补水、排水精度达到0.001mm。1）实现传统的固定地下水位 人工设定固定水位，水位平衡系统自动控制水泵，当罐体内水位低于设定值，水泵向罐体内注水；当罐体内水位高于设定值，水泵自动从罐体向外抽水，始终保持罐体水位在设定值附近。向罐体内注入的水和从罐体向外抽出的水，都经过高精度电子称精确称量，分辨率高达0.001mm。罐体底部的地下水连通器，与受控的双向高压泵相连，当罐体内的水位低于设定值时，水泵通过连通器向罐体内注水，使罐体内水位上升，达到预定水位时，停止注水。 反之，当罐体内的水位高于设定值时，水泵通过连通器向罐体外抽水，使柱体内水位下降，达到预定水位时，停止抽水。 向罐体内注入的水量和从罐体向外抽取的水量，都会被设置的称重单元精确计量，计量精度达到0.001mm。 罐体内的水位值，由精密的水位计测量，测量精度达到0.2mm。2）自动跟踪水位模式 水位平衡系统同时测量罐体内部水位和大田地下水位，自动跟踪大田水位，保持罐体内水位与大田的地下水位在相同的水平。控制动作过程与人为设定模式一样。大田的水位值，也是由精密的水位计测量，测量精度达到0.2mm。 自动水位调控方式，相当于把罐体内的地下水位与大田地下水位连通，用于完全模拟自然的田间水分状况。水位控制系统，每小时测量一次水位，并补充或抽取蒸散水量，可以得到罐体内蒸散的日变化曲线。3）人为设定水位调控模式 水位调控可以兼容两种控制、调节方式，即人为设定和自动调控。 人为设定模式：罐体内部水位完全由人工任意设置，最高可以到罐体内土壤表面，最低可以将罐体内部自由水完全排空。人为设定模式可以根据实验目的，任意改变罐体内的地下水位，并观察在不同的地下水位时作物的水分利用情况。 2.1.2 产流（Runoff）收集与测量蒸渗仪SOILSCOPE蒸渗计水文过程观测模拟由罐体内地表产流的收集装置、导流管、200kg缓冲储水箱、高精度电子称组成。径流收集装置可设置在罐体内土壤表层的中部，一个漏斗形的带过滤网的进水口，可以调整进水口高度，避免被土壤堵塞。2.1.3 地下水连通控制器1）确保罐体内的土壤水文过程与大田一致蒸渗仪柱体底部的水势参数是衡量蒸渗仪土柱与野外实际情况是否一致的必要指标，也是影响蒸渗仪土柱内植物生长环境的关键指标。国内蒸渗透仪系统底部的处理一般采用碎石和细砂作为滤层，使用过程中无法得到底部水势参数，此外，长年的运行，也会导致底部的微生物环境与罐体外大相径庭。SoilScope系统底部的地下水连通器可实现底部的注水或排水，且质地坚硬，能承载数十吨重的土体重量。除用于测定田间水势的变化外，还可测量排水量,定量控制蒸渗仪柱体底部的水势。蒸渗仪底部水势和罐体外部水势始终保持一致。2）自动实施排水和补水当地下水埋深比较深，传统的蒸渗仪系统的土柱体高度无法达到地下水位时，无法调节柱体底部水势。SoilScope系统配置了带有称重系统的水桶，能提供或接收连通器的排水，也能从水桶中抽水，实现补水，且排水量和补水量自动被数据采集器存储和记录。2.1.4自动溶液取样单元土壤溶液的取样是系统自动完成的。自动采样泵的数据也可记录在数据采集器中。传统的蒸渗仪系统一般采用人工采样，耗时耗力，且无法实现定时采样。自动采样泵：可连续输出或张力控制输出。带键盘和彩色、背景光显示屏幕，可方便设置和查看。可长期、连续运行。用于精确的孔隙水和渗漏水取样。是目前国际独创技术和产品，广泛用于欧盟蒸渗站。2.1.5土壤传感器蒸渗仪SOILSCOPE蒸渗计水文过程观测模拟设施EcoScope系统中采用的土壤水分传感器有两种可选。此两种传感器都获得了“水利部水文仪器及岩土工程仪器质量监督检验测试中心”检测合格证。来自德国是市场唯一的TDR原理土壤水分传感器，确保在测量土壤水分的过程中，不受土壤温度、电导率的影响。该传感器技术在全球已经使用了近三十年，用户遍布欧盟、美国、英国、加拿大、亚洲等国家实验室、大学和科研机构。采用负压原理测量土壤水势，不受土壤电导率的影响，适用于农田研究。采用外部注水，维护方便。带有温度传感器，液面指示器，便于注水时检测气泡，同时便于冬季排水，保护冻土层陶瓷杯，性能稳定、耐用是目前广泛用于欧盟蒸渗站的传感器。2.1.6 SoilScope设施数据采集和传输蒸渗仪SOILSCOPE蒸渗计水文过程观测模拟设施中心控制软件EcoScope 是澳作生态仪器公司自行研发设计、拥有软件著作权的的专业生态环境采集、计算软件。用户可自由选择同时显示在屏幕上的测点数据，如浏览各柱体的重量、产流量、各层土壤水分、温度、EC数据；同一界面显示同一柱体多层、或不同柱体同一层的土壤参数；对比显示不同柱体的重量、产流量、各层土壤水分、温度、EC数据；显示计算的参数如ET、潜水蒸发量。2.2 系统布设系统可以按照维护井和土柱井分别放入大田的方式建造如下图1，也可以将多个土柱放入一个地下室，如图2。罐体内的布设图如图3 ，用户可自设定土体剖面监测的深度和层数。2.3 数据采集频率2.4观测指标 三、应用案例 1、地下水位调控系统德国UMS公司建造的意大利NaPles 蒸渗仪系统用于原油事故污染土壤的生物修复。此外，也研究化学物质在固态、液态、气态转换中的运移。用户是Naples University。该系统带地下水位调控，根据野外的地下水位调控罐体内的地下水位，使它们保持一致。 如下图：2、地表径流收集系统Dedelow 蒸渗仪系统是欧盟大型项目TERENO的 蒸渗仪站之一，带地表径流收集功能，用于研究气候变化。欧盟TERENO SoilCAN-气候反馈机理项目的研究目标是气候变化对如下生态因子影响的特征分析和定量分析：C-/N 循环 和 C-/N 储量的变化生物-大气界面上温室气体的交换植被和微生物多样性及C和 N的动态变化，以及与生物多样性变化的耦合关系陆地水文（水量平衡，降雨变化，极端水文-气象事件（洪涝、干旱）、渗漏水质和水量、持水能力）研究入渗能力的蒸渗仪设计图如下，在Dedelow 蒸渗系统中，罐体表层中间有个地表径流收集器，比土壤表层高10mm，比罐体外沿低20mm。罐体外有地表径流的水管。 部分国内外应用如下：

1 引言包气带是指位于地表面以下、潜水面以上的地质介质。在包气带中发生的各种物理、化学和生物过程尤为复杂，它既是大气水、植物水、土壤水和地下水相互联系与转化的枢纽， 又是各种化学物质(如在地表施加的农药、化肥， 来自于地表渗滤液和地下水的各种溶质)运移和反应的载体。目前， 包气带物质和能量迁移转化过程日益得到人们的重视，成为农田施肥管理、土壤学、水文学、环境学、生态学等学科的重要研究内容之一。在包气带水分和溶质的迁移转化过程中，各种来源的污染物，如过度施肥的产物硝态氮、垃圾渗滤液中的有机污染物和各种重金属是土壤污染、地下水污染等问题的主要原因。广泛开展包气带污染物溶质运移实验室土柱模拟试验研究， 能够充分了解污染物在包气带中的迁移速率和浓度的时空分布规律，为深入研究包气带水分溶质运移机理、完善基于多孔介质水和溶质运移的数值模型提供科学基础，对于合理施肥、盐渍化土壤治理、土壤污染控制、地下水污染控制、生态环境恢复和改善等应用有着重要的指导意义。 2 观测系统设计2.1 目标包气带中污染物运移由于地下水的耦合作用，是一个非常复杂的动态过程，在实验室土柱模拟研究中，如何把地下水的作用耦合到数值模型中，如何精确测定包气带土壤含水量、基质势等水分参数，以及如何精确测定污染物的浓度梯度等溶质运移参数是研究的难点和重点。AZ-ES100包气带污染物运移试验模拟研究系统采用某一特定高度的微型土柱，填装原状土样，沿土体剖面埋设高精度土壤水分、土壤水势传感器，数据采集器自动采集数据，从而精确测量土壤水分的变化梯度；在土柱体底部安装有陶土盘，用于渗漏水的取样和土体张力模拟，能够有效控制土柱体底部的水势，并测量排水量。沿土体剖面埋设土壤溶液自动取样器，利用全自动离子分析单元或便携重金属分析单元进行污染物溶质浓度分析。 2.2 样品采集及传感器布设 根据研究需要，采集直径300mm、高度为300mm或600mm或1200mm的原状土，或用进行了预处理的特定类型土壤，装填入模拟土柱。300mm高的土柱沿土体剖面按3个层次、600mm高的土柱沿土体剖面按4个层次、1200mm高的土柱沿土体剖面按5个层次分别安装土壤水分、土壤水势传感器和土壤溶液取样器。土壤水分和土壤水势的数据采集时间间隔可通过数采进行统一设置为1、5、10、30s，或1、5、10、30min，或1、2、4、12、24h，也可每个 通道单独设定合适的采集时间间隔。 2.3 观测指标 包气带土壤水参数：土壤水分、土壤水势梯度值。包气带污染物参数：氨、氯化物、六价铬、氰化物、可溶性铁、亚硝酸盐、硝酸盐、硝酸盐＋亚硝酸盐、联氨、正磷酸盐、挥发酚、硅酸盐、总磷、总氮、硫酸盐等溶质浓度梯度；或Ti， V， Cr， Mn， Fe， Co， Ni， Cu， Zn， W， Hf， Ta， Re， Pb， Bi， Zr， Nb， Mo， Ag， Sn， Sb等重金属元素的浓度梯度。 2.4 观测系统组成 AZ-ES100包气带污染物运移试验模拟研究系统由微型实验室土柱、土壤水分水势测量传感器、土壤溶液取样器、全自动土壤离子分析单元或便携重金属分析单元共同组成。 3 数据处理 包气带中污染物浓度的变化是由于污染物在地下水和土壤水的协同作用下在包气带中经过土壤孔隙运移、土壤颗粒的吸附以及土壤微生物的降解等多种因素共同影响的结果。由于污染物质主要是沿垂向运移，所以其运移模型常按垂向一维问题处理。一般认为水在土层中运移符合推流模式，若仅考虑弥散、吸附、降解作用，则污染物质在土层中垂直向下迁移的基本方程为 式中：c — 水中污染物浓度值(mg/ L) x — 垂向运移距离(m) D — 弥散系数(m2/ d) v —x 方向渗透速度(m/ d) s — 包气带土壤中污染物吸附浓度(mg/ mg) ρ— 土层干容重(g/ cm3) η— 有效空隙度。 4 参考文献 [1] 周睿，赵勇胜，任何军，等。不同龄渗滤液及其在包气带中的迁移转化研究，环境工程学报，2008，2（9）：1189-1193。.[2] 刘期凤，廖家莉，张东，等。包气带土壤对Eu( Ⅲ) 的吸附，核化学与放射化学，2005，27（4）：210-215。[3] 杨建锋，万书勤，邓伟，等。地下水浅埋条件下包气带水和溶质运移数值模拟研究述评，农业工程学报，2005，21（6）：158-165。.[4] 高太忠，黄群贤，刘野，等。有机污染物在包气带中迁移转化试验研究，环境污染治理技术与设备，2004，5（2）：42-45。.[5] 张云， 张胜， 刘长礼，等。包气带土层对氮素污染地下水的防护能力综述与展望，农业环境科学学报，2006，25(增刊)：339-346。[6] 宋国慧，史春安。铬在包气带的垂直污染机理研究，西安工程学报，2001，23（2）：56-58。