當前位置:北京理加聯(lián)合科技有限公司>>氣象及通量監(jiān)測>> EasyFluxTM-DL實時在線數(shù)據(jù)處理程序
EasyFluxTM-DL是Campbell基于CRBasic語言開發(fā)的用戶可免費下載的實時在線數(shù)據(jù)處理程序,它可以輸出Campbell開路式渦度協(xié)方差測量系統(tǒng)(EC)經(jīng)過*修正后的CO2通量、潛熱(水汽)通量、顯熱通量以及動量通量。它利用科技文獻普遍使用的修正方法,處理原始時間序列數(shù)據(jù),并得到最終的通量結果。
在EasyFluxTM-DL面世之前,Campbell數(shù)據(jù)采集器渦度協(xié)方差程序只能粗略地估算各通量值,用戶需要使用PC版的通量后處理軟件來計算*修正的通量結果。現(xiàn)在,數(shù)據(jù)采集器運行EasyFluxTM-DL實時在線數(shù)據(jù)處理程序,在每一個平均周期結束之后,就能在線輸出*修正的各通量值。
EasyFluxTM-DL已經(jīng)在多個站點進行了測試,涵蓋了多種環(huán)境條件,包括灌溉苜蓿地、草原、玉米、開闊水域、森林和沙漠。測試結果與使用傳統(tǒng)的PC版應用軟件得到的通量一致。
優(yōu)點及特征:
1. 無需花費大量精力后處理龐大的原始時間序列數(shù)據(jù),即可快速獲取最終的通量結果;
2. 生成的通量輸出表格比時間序列表格小,這樣用戶就能夠通過手機網(wǎng)絡、電臺或其它低帶寬遠程通訊手段來頻繁下載通量數(shù)據(jù);
3. 可以在網(wǎng)頁的下載區(qū)免費查看并下載;
4. 與通過PC后處理軟件得到的通量相匹配(假設對原始數(shù)據(jù)進行相同的過濾方式,并選擇相同的修正步驟);
5. 節(jié)省在移動媒體上高頻時序重算的時間;
6. 包含數(shù)據(jù)質(zhì)量診斷和足跡評估;
7. 將未修正數(shù)值和中間處理數(shù)值輸出到審計數(shù)據(jù)表格,用于詳細的數(shù)據(jù)檢視;
8. 提供美國通量網(wǎng)格式的全處理數(shù)據(jù),適用于CR6數(shù)據(jù)采集器。
支持的儀器及傳感器:
要求:
IRGASON一體式開路式CO2/H2O氣體分析儀和CSAT3A三維超聲風速儀
EC150開路式CO2/H2O氣體分析儀和CSAT3A三維超聲風速儀
CR6數(shù)據(jù)采集器(帶CDM-A116擴展板以容納能量平衡傳感器)和CR3000數(shù)據(jù)采集器
NL115,NL116,或者CFM100 (僅CR3000)
CFMC2G,27158 (2 GB),33288 (8 GB) microSD Flash SLCMemory Card (僅CR6),CFMC16GCompactFlash card (僅CR3000)
可選:
連接能量平衡傳感器的CDM-A116模塊
FW0 5、FW1或FW3細絲熱電偶
HC2S3或HMP155A空氣溫濕度
CNR4、NR01或NR-LITE2凈輻射儀
CS300或LI200RX總輻射計
LI190SB光量子傳感器
SI-111紅外溫度傳感器
TE525MM翻斗式雨量筒
TCAV土壤平均溫度探頭(數(shù)量可多達2個)
CS616或CS650土壤含水量探頭(數(shù)量可多達 2 個)
HFP01或HFP01SC土壤熱通量板(數(shù)量可多達 4 個)
GPS(在同一網(wǎng)絡內(nèi)時間統(tǒng)一)
細節(jié)描述:
根據(jù)用戶自定義的時間間隔(例如30分鐘)提供*修正的CO2通量、潛熱(水汽)通量、顯熱通量輸出。同時也可以輸出許多其他變量,例如大氣的性質(zhì)、儀器診斷信息、能量平衡和生物傳感器信息。對于同一組數(shù)據(jù),EasyFluxTM-DL的在線處理結果與其他的后處理軟件數(shù)據(jù)有良好的一致性。
主要修正及處理步驟如下:
野點去除和過濾10 Hz原始數(shù)據(jù):綜合使用三維超聲風速儀和氣體分析儀的診斷值、信號強度和測量閾值。
坐標旋轉:可選兩次旋轉 (Tanner and Thurtell, 1969),或平面擬合(Wilczak,2001)
變量同步:通過計算CO2和H2O通量的最大值來把CO2和H2O測值與三維風速測值分別進行同步(Horst and Lenschow, 2009; Foken et al, 2012),并加入額外約束來保證同步使其合理。
頻譜修正:使用普遍使用的頻譜修正方法,包括協(xié)譜訂正(Moore, 1986; Dijk, 2002; Moncrieff et al, 1989)、傳輸函數(shù)用于時段平均訂正(Kaimal et al, 1989)、測量路徑/體積平均(Moore 1986; Moncrieff et al, 1997; Foken et al, 2012; Dijk, 2002)、時間常數(shù)(Montgomery, 1947; Shapland et al, 2014; Geankoplis, 1993) 以及傳感器空間分離訂正(Horst and Lenschow, 2009; Foken et al, 2012)SND 修正:應用改進的SND訂正方法(Schotanus et al.,1983),并遵循Van Dijk (2002)所列出的完成方案概要,從超聲顯熱通量推導顯熱通量。另外,如果使用了我們所提供的FW05、FW1或FW3,也可從之計算得到直接測得的*修正的顯熱通量。
空氣密度波動修正:應用 WPL方程 (Webb et al., 1980)
數(shù)據(jù)質(zhì)量分級:依據(jù) Foken et al (2012),綜合穩(wěn)態(tài)條件、下墊面湍流特征值和風向來計算數(shù)據(jù)質(zhì)量分級。
足跡評估:使用Kljun et al.(2004)或Kormann and Meixner(2001)來計算足跡特征。
能量閉合:如果使用了能量平衡傳感器,可以通過綜合能量平衡測量、修正的顯熱通量和潛熱通量來計算能量閉合度。
超聲陰影修正為可選項
CO2修正:CO2的光譜修正采用的溫度高頻為默認值,非高頻為可選項。CO2值的修正采用的溫度都會同時記錄測量頻率