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Campbell公司的EC150 (Eddy Covariance 150) 是一个独立的红外CO2/H2O气体分析仪，与CSAT3A/B三维超声风速仪集成为开路涡度相关测定系统。可同时测定CO2和H2O在空气中的摩尔密度，三维风速和超声温度。其外设气压和气温传感器可测定气压与温度，其形体设计与CSAT3A/B可集成为紧凑的一体，从而限度地缩小了与超声风速仪之间的空间距离，以减少在测定中由于气体分析仪与超声风速仪之间空间分离所致的高频通量遗漏。 产品特点 · 独特地设计为流线体形；在流体经过传感器时，对被测流体的空气动力学影响降到 · 非加热，非控温测定。在节能的同时，避免对被测流体的热力学影响 · 红外气体分析仪和超声风速仪共用一套电子信号处理系统，更准确地协调测定时间，并降低能耗 · 由于低能耗，适于太阳能供电 · 由于精度高，噪音低 · 输出频率：50Hz 测频带宽：25Hz · 光学补偿技术，可容忍窗口的轻度污染 · 窗口的斜角设计，避水效果好 · 设计与制造工艺适于严酷自然条件下长期使用 · 容易实地更换光源室内的瓶装CO2/H2O吸收剂 · 在实地可能遇到的CO2/H2O气压和温度范围内订正 · 软件设置多种诊断参数用以发现可疑数据，以便控制数据质量 · 与Campbell测控运储器充分兼容；用测控运储器可实地完成测定设置，零基点和测幅标定。一般性能指标a正常工作温度范围-30℃ ~ +50℃标定压力范围70 ~ 106 kPa输入电压10 ~ 16V直流运行功率5 W（25℃，稳态及启动时）基础测定速率100 Hz输出频宽5，10，12.5，20或 25 Hz;可程控输出信号SDM，RS-485，USB输出速率5~50 Hz;可程控附属测定变量温度与压力重 量2.0 kgEC150（含电缆）1.7 kgCSAT3A（含电缆）3.2 kgEC100电子测控箱EC150光路测定中轴线与CSAT3A测定体积中心距离6cmCSAT3A的性能指标a静风u×，uy：<±8.0 cms-1uz：<±4.0cms-1斜率误差风向量与水平面偏角在±5°：<±2%测值风向量与水平面偏角在±10°：<±3%测值风向量与水平面偏角在±20°：<±6%测值标准误RMSeu×，uy：1mms-1uz：0.5mms-1c：15mms-1 (0.025℃)声速从三个声频路径测得，并订正了交叉风影响。防雨革新的超声信号处理与安装声频发射接收头吸水防雨网相结合，有效地改善了阴雨条件下的运行质量。输出参数EC150输出·CO2密度(mg/m3)·H2O密度(g/m3)·气体分析仪运行诊断码·CO2信号强度·H2O信号强度与其集成的CSAT3A输出·Ux(ms-1)·Uy(ms-1)·Uz(ms-1)·超声温度(℃)·超声风速仪的运行诊断码·附属传感器输出·温度(℃)·气压( kPa)EC150的性能指标a,b·测定光路长：15.37cm厂家校准范围·CO2: 0~1830mg/m3 (0 ~ 1000μmol/mol)·H2O: 0~42g/m3 (-60℃ ~ 37℃露点)
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一、用途： 通过WinScanopy植物冠层分析系统，测量森林生态系统植物冠层的形状（大小及位置、冠层分布）、郁闭度、冠层上下光辐射、太阳辐射通量、测点因数、透光面积和叶面积指数等参数，能够很好地反映森林生物量累积及植被竞争环境资源的能力。 二、 原理： 它是利用高分辨率专业数码相机通过鱼眼镜头拍摄高清晰度的球型数码图片，用专业分析软件进行图形分析及计算，得出完整的相关参数。 三、组成： WinSCANOPY 植物冠层分析系统包括以下二种型号，各型号结构组成见下表：组成10 MP Mid Systems24 MP DSLR System软件部分XLSCANOPYYESYESWinSCANOPY标准版/专业版标准版/专业版硬件部分高分辨率专业数码相机1000万像素2400万像素鱼眼镜头YESYESO型自平衡支架YESYES指北针YESYES遥控器YESYES充电器YESYES充电电池YESYES内存卡及附件YES/4GYES/16G防水抗压保护箱YESYES半球直径（近似值）16003800读卡器可选三角架以保证拍摄树木球冠照片时更稳定，保证照片清晰度和质量 （用户自备）电脑配置：Pentium III / 64 MB内存 / 17"显示器,windows xp （用户自备） 基本技术指标： WinSCANOPY软件各版本的特点总特点标准版专业版图象旋转YY交互式或区域预先设置YY通过1到2个步骤即可完成分析（像素分级或冠层分析）YY交互式或批量分析模式YY用户可选择区域位置YY以相等网格化处理YY以不等网格化处理YY自动数据存储YY可设定多个参数分析NY文件处理分析tiff，bmp，jpeg格式的图象文件YY打印图像或存储到一个文件YY图像转化YY存储图像分析结果YY自动获取分析文件名称中文件编号NY自动获取图像文件中照相机设置信息NY选择分析文件中的信息及数据YY储存并上载设置文件YY处理10-16bit灰度图像文件NY提取图片文件中的GPS信息NY图像处理通过颜色选择更好实现图像浏览并分析NY图像编辑YY图像锐化YY全景显示YY鱼眼镜头鱼眼镜头可校准YY支持多种视角YY镜头补偿功能YY像素分类可观察到分析前、中、后的像素分类YY基于特定区域天空光线强弱的像素分类YY基于镜头光线变化的像素分类NY基于小分辨率的象素分类NY基于颜色的象素分类NY确认或修正像素分类NY基于像素柱状图YY遮罩处理自定义遮罩形状YY遮罩观察YY显示信息用户自定义的样品鉴别信息YY图解图像数据YY被选择的信息及数据YY辐射测量交互式的太阳轨迹信息（辐射级别，日期，小时）YY选择UOC、SOC或间接辐射模式YY在用户指定的生长季节自动产生日光轨迹YY用户可以自行修改每月基于小时为单位的太阳直接辐射或非直接辐射YYWinSCANOPY 软件升级功能YY WinSCANOPY 软件测量参数测量参数标准版专业版透光面积YY间隙指数YY叶面积指数(LAI)YY叶分配角(LAD)，平均叶角(MLA)YY孤立树木叶面积指数NY各冠层间隙分析NY间隙尺寸分布NY植被覆盖图像分析NY全背景鱼眼图像分析NY光散射YY直接辐射通量YY特殊时期的间接辐射部分YY特殊时期的直接辐射及总辐射部分YY实际阳光辐射率大小YY半球效应YY地面坡度YY天空区域数量YY聚集因子YY XLScanopy软件功能： 通过EXCEL表格，重组或可视化WinSCANOPY软件获得的数据 根据数据的功能类型将数据分成不同的工作表（如辐射、透光面积、每小时/天/月辐射百分比、叶倾角分布、林下光斑分布等等） 获取特定时间内的平均辐射 获取的数据图示化（不同层面的叶面积指数，不同区域的叶面积指数，冠层上下辐射等等） 对单个或多个图像数据处理并图示化 五、 产地： 加拿大
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涡动观测系统，采用涡动协方差原理，是一种微气象学的测量方法，利用快速响应的传感器来测量大气—下垫面间的物质交换和能量交换。是一种直接测算通量的标准方法,是测定生态系统物质、能量交换通量的关键技术。由于测量方式和原理不同，涡动观测系统分为开路涡动观测系统和闭路涡动观测系统。涡动观测系统可以测量能量通量（显热通量、潜热通量、动量通量）和物质通量（CO2 / H2O / CH4 / N2O）以及一些空气动力学参数等,主要应用于边界层理论研究、大气扩散、能量收支研究、水分等物质收支等众多领域。通量观测适用于森林、草地、农田、沙漠、城市、水域等各种下垫面环境，被广泛应用于中科院、林科院、气象局、海洋局及各科研领域对区域碳、水循环过程的研究；做为测算生态系统与大气间物质和能量交换信息的有效手段，为分析地圈-生物圈-大气圈的相互作用提供重要的数据基础，为大尺度、长期和连续的科学研究提供支撑。 测量原理涡动通量观测系统主要有三维风速及气体密度高频测定单元、供电单元、数据采集单元组成。三维风速及气体密度高频测定单元用来测量三维风速（Ux、Uy、Uz）、虚温（Ts）、气体密度（CO2和H2O）。数据采集、存储及传输单元是核心采集处理单元，采集气体分析仪输出的浓度数据（CO2和H2O）、三维超声风速仪输出的三维风数据（Ux，Uy，Uz），超声虚温数据（Ts）、声速（c）以及系统中其它辅助观测数据，并将原始10HZ数据存储到CF卡中；同时对原始数据做在线通量全修正计算，直接输出可用于科研目的的高质量通量数据，并将通量数据存储到CF卡中。另外可将数据通过有线/无线的方式远程发送至数据中心。 观测要素： 测量能量通量（显热通量、潜热通量、动量通量） 测量物质通量（CO2、H2O、CH4、N2O） 测量空气动力学参数 应用领域：海洋观测、大气环境、森林气候、农田生态、城市环境等。
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在自然界物质交换的过程中，通过光合作用（不同植物）、呼吸作用（微生物和细菌）、油-气-水裂解制备过程、扩散作用、化学反应等不同的物理化学过程，使一种物体富集轻同位素、另一种物体富集重同位素，造成碳同位素在不同圈层、不同生态系统碳稳定同位素的分布不同。利用碳同位素的分馏机理，提高我们对复杂生态过程的认识、加强对碳在各个圈层间的循环理解，为碳管理科学决策提供技术支持。 Picarro碳稳定同位素分析仪具有高精度、高灵敏度、高稳定性的特点，广泛的应用于海洋、水文学、古气候学、大气科学、农学、食品科学、植物学和生态学等科研领域，Picarro碳同位素搭配不同的前端处理设备，可完成气、液、固三态的碳同位素测量，能够满足实验室、野外、工业企业等不同领域长期观测的需要，为科学家提供高质量的水同位素数据。 Picarro碳稳定同位素分析仪及主要设备主机名称功能G2201-i碳同位素分析仪分析CO2、CH4中δ13C同位素丰度，同时测量CO2、CH4、H2O浓度G2131-i碳同位素分析仪分析CO2中δ13C同位素丰度，同时测量CO2、CH4、H2O浓度G2132-i碳同位素分析仪分析CH4中δ13C同位素丰度，同时测量CO2、CH4、H2O浓度 扩展应用： （1） TOC-CRDS 碳同位素分析仪分析系统 Picarro公司的碳同位素分析仪（G2131-i）可集成OI公司的总碳分析仪，在分析TC/TIC/TOC/POC等不同模式中，通过OI公司的总碳分析仪置换水样中的CO 2，同时测量水样品中的碳含量和碳同位素比率。 通过酸解置换水中的无机碳（DIC） 通过过硫酸钠氧化淡水中的有机碳（DOC） 系统可自动分析88个样品，用户和单独采购Aurora OI 1030 TOC分析仪 应用领域：地下水＼地表水＼海水＼工业水＼河水 接口模块：Caddy (A2100) （2） AM-CRDS碳同位素分析仪分析系统Picarro的碳同位素分析仪（G2131-i）搭配Automate FX 样气制备模块，系统可测量水样品溶解无机碳（DIC）中δ13c或固体碳酸盐中δ13c。此方案简单实用，相比于同位素比例质谱仪，是性价比的碳同位素分析系统。 Automate FX设备通过向样品中注入磷酸置换样品中的无机碳，通过载气导入LiasionTM前处理装置，通过软件控制输送至碳同位素分析仪完成浓度及同位素比率测量。 （3） CM-CRDS碳同位素分析系统 PICARRO主机整合前端燃烧氧化技术，可大批量的测量土壤或有机液体材料中δ13C。前端燃烧氧化装置产生的气体导入LiasionTM前端处理装置，通过软件控制输送至碳同位素分析仪完成同位素比率的测量。 1) 高精度与易用性的完美结合 2) 全自动，自动进样器：标配50位，可扩展至99位或148位； 应用领域：食品安全、植物生物学、土壤分析、绿色化学 固体和液体 接口设备：Liasion(A0301)或Caddy(A2100) （4） IM-CRDS小样品同位素分析系统 Picarro碳同位素分析仪集成自动化的前端的快速，高精度、CO2体积小，气体样品处理模块，可实现小样品、低流量的样品测量，可应用于土壤通量、叶室、土壤培养等领域。 系统配置： 主机可选用G2131-i、G2132-i或G2201-i 应用领域：土壤气体＼高浓度的CO 2。 （5） Costech ECS 4010元素分析仪 Picarro主机整合Costech ECS 4010元素分析仪分析 CO 2中的δ13C，Costech ECS 4010元素分析仪基于杜马分析法对有机元素进行分析，可同时测出碳氢氮硫/氧元素。该仪器是基于“闪燃”技术/层析分离法的元素分析技术的革新之作。二氧化碳、水蒸气、二氧化硫和氮气经过一段恒温的气体层析柱（GC柱）进行分离，用户可自行设定温度（30~110℃），然后通过分析仪分析并输出到计算机。 （6） 碳同位素分析仪（G2201-i） 集成天诺研制的样气采样及控制装置可完成不同高度的CO2及CH4中的δ13C。 通过架设廓线系统，在不同高度（多八层）的抽取气样，取样点包括冠层边界层和大气本地区域，同时测量各点的碳同位素丰度。 （7） 碳同位素分析仪（G2201-i） 集成呼吸室，可以分析土壤呼吸中δ13C的测量。
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沙尘暴监测站主要是通过对风、沙、温度这几个形成沙尘暴的主要气象要素进行监测，从而实现对沙尘暴的控制。对沙的测量主要依靠风蚀传感器H11B，风蚀传感器用来测量沙的动量通量，两个输出量是动能和撞击的颗粒数。原理是电荷量和粒子的动能成正比。电荷、电压和电容的关系是 q = CV.，V=q/C 。电容器中电压的波动像不规则的楼梯一样，单个粒子的动能对每一节楼梯上的电荷会产生影响。当加在电容器上的电压超过内部的参考电压时，电容器就会重复这个过程。一次快速的放电脉冲会转换成粒子的能量值显示出来，而这个能量值是单个的粒子能量的积累值。进行野外的标定时，传感器的输出脉冲数要参考一次风蚀时收集的被风蚀的沙石总数。由于粒子的速度、拽力系数和质量的不同，它的最小粒子的直径很难确定。传感器可以测量低速撞击传感器时直径大约在50到70 微米的粒子，但不能测得10到50微米的粒子。传感器由两个数据输出量，一个是动能，另一个是撞击的颗粒数。动能输出经常用来测量直接跳跃的粒子所带的能量，撞击的颗粒数输出反应的是个别的粒子数。在某一取样周期内，所需的数据都被数采完全的换算成输出的脉冲数。通常数据的取样间隔是15秒到1小时。 观测要素： ·风速 ·风向 ·地表沙通量 ·地表沙动量 ·近地表风 ·温湿曲线 应用领域：监测自然界的风沙运动趋势和风蚀作用、草地等植被的风沙研究，土壤沙化，环境荒漠化监测等。 一般一个沙尘监测站的配置可以分为两种：简单型和研究型。 一、 简单配置需求 这种配置主要是用于可以经常移动的站点，也就是相当于一种便携式沙尘暴监测站，同样也可以用在沙尘暴的发源地。主要的配置情况如下：序列名称单位数量制造商1风蚀传感器个1Sensit2风速传感器个1Met One3风向传感器个1Met One4集沙器套1国产5数据采集器个1Campbell6支架套1国产 二、 研究级配置要求 研究级沙尘暴监测站的配置可以满足基本风蚀监测站的要求，这种研究至少需要三个风速计。主要配置情况如下：序列名称单位数量制造商1风蚀传感器个1Sensit2风速传感器个1Met One3风向传感器个1Met One4集沙器套1国产5数据采集器个1Campbell6支架套1国产7温度传感器个1Campbell
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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 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 普遍和 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 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 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。 观测要素： ·不同高度的风速风向 ·不同高度的温湿度 ·不同高度的辐射 ·不同深度土壤的温度和含水量 应用领域：边界层气象、农林气象、大气环境等科研领域。
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