T/GZQXXH 0021.1-2025 地基遥感垂直气象观测系统维护技术规范 第1部分：总则

　　贵州省气象学会团体标准

T/GZQXXH 0021.1—2025

地基遥感垂直气象观测系统维护技术规范

第1 部分：总则

Technical specification for the maintenance of the ground-based remote sensing

vertical meteorological observation system——Part 1：General provisions

2025 - 07 - 23 发布2025 - 10 - 23 实施

贵州省气象学会 发布

T/GZQXXH 0021.1—2025

I

目次

前言.................................................................................. II

引言................................................................................. III

1 范围................................................................................. 1

2 规范性引用文件....................................................................... 1

3 术语和定义........................................................................... 1

4 维护分类............................................................................. 2

5 总体要求............................................................................. 2

6 技术要求............................................................................. 3

7 设备标定............................................................................. 5

附录A(规范性) 维护工具...............................................................6

附录B(规范性) 地基遥感垂直气象观测系统技术指标.......................................7

参考文献献............................................................................ 12

T/GZQXXH 0021.1—2025

II

前言

本文件按照GB/T 1.1—2020《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。

T/GZQXXH 0021 《地基遥感垂直气象观测系统维护技术规范》分为以下七个部分：

——第1部分：总则;

——第2部分：毫米波测云仪;

——第3部分：GNSS/MET水汽探测仪;

——第4部分：气溶胶激光观测仪;

——第5部分：地基微波辐射计;

——第6部分：风廓线仪;

——第7部分：地基遥感廓线集成系统。

本部分为T/GZQXXH 0021的第1部分。

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。

本文件由贵阳市气象局提出。

本文件由贵州省气象学会归口。

本文件起草单位：贵阳市气象局、贵州省气象数据中心、安顺市平坝区气象局、贵州省山地气象科

学研究所、贵州省毕节市气象局、贵州省贵阳市花溪区气象局、贵州省威宁彝族回族苗族自治县气象局、

贵州省普安县气象局。

本文件主要起草人：王强、吕林静、张弛、魏正全、邓继海、张杰、陈银东、柯莉萍、吴世美、

张玉逵、吴有恒、龚雪鹏、杨涛、杜瑜、蔡彤、吕静、杨鑫龙、蔡军。

T/GZQXXH 0021.1—2025

III

引言

地基遥感垂直气象观测作为一项新型观测业务，在气象监测、灾害预警和气候研究中发挥着越来越

重要的作用。地基遥感垂直气象观测系统由毫米波测云仪、GNSS/MET水汽探测仪、气溶胶激光观测仪、

地基微波辐射计、风廓线仪共5种设备和地基遥感廓线集成系统组成。可为气象预报、气象信息、气候

分析和气象服务提供重要的依据。对标“监测精密”要求，按照现代科学管理方法和ISO9001质量管理

体系标准要求，建立较为完善的、满足地基遥感垂直气象观测业务需求的维护技术规范，是确保地基遥

感垂直气象观测设备及测量系统性能运行正常，是保证地基遥感垂直气象观测数据准确性的重要基础工

作。T/GZQXXH 0021旨在确定地基遥感垂直气象观测系统维护的相关技术要求，由七个部分构成。

——第1部分：总则。目的在于规定地基遥感垂直气象观测系统维护的维护分类、总体要求、技术

要求和设备标定。

——第2部分：毫米波测云仪。目的在于规定毫米波测云仪维护的维护流程和维护要求。

——第3部分：GNSS/MET水汽探测仪。目的在于规定GNSS/MET水汽探测仪维护的维护流程和维护要

求。

——第4部分：气溶胶激光观测仪。目的在于规定气溶胶激光观测仪维护的维护流程和维护要求。

——第5部分：地基微波辐射计。目的在于规定地基微波辐射计维护的维护流程和维护要求。

——第6部分：风廓线仪。目的在于规定风廓线仪维护的维护流程和维护要求。

——第7部分：地基遥感廓线集成系统。目的在于规定地基遥感廓线集成系统维护的维护要求。

T/GZQXXH 0021.1—2025

1

地基遥感垂直气象观测系统维护技术规范第1 部分：总则

1 范围

本文件规定了地基遥感垂直气象观测系统维护的维护分类、总体要求、技术要求和设备标定等。

本文件适用于地基遥感垂直气象观测系统的维护。

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。

GB/T 31162 地面气象观测场(室)防雷技术规范

3 术语和定义

GB/T 31162界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

地基遥感垂直气象观测remote sensing vertical meteorological observation of the foundation

通过主动或者被动遥感方式，对地面以上一定范围内大气热力和动力状态(温度、湿度、风、水凝

物、气溶胶等)的变化过程进行系统性、连续性综合观测。

3.2

毫米波测云仪millimeter wave cloud measuring instrument

利用云雾和弱降水对电磁波的散射作用，对探测范围内云的空间位置、反射率因子、径向速度、速

度谱宽参数等进行定量探测，获取目标的形状、相态和空间分布等特征的仪器。

3.3

地基全球导航卫星系统气象观测ground-based Global Navigation Satellite System

Meteorological Observation (GNSS/MET)

利用安置在低轨卫星上的GNSS接收机测量信号在掩星过程中横穿大气层所产生的折射角，获取信号

路径方向上近地点高度处的大气折射率，反演出大气折射率的垂直分布，进而计算出大气水汽等气象参

数的观测。

3.4

气溶胶激光观测仪aerosol laser spectrometer

一种以波长为光源，通过瑞利散射、米散射、拉曼散射、吸收等与大气相互作用，产生8种回波信

号来反演大气参数的大气探测激光雷达。

3.5

地基微波辐射计ground-based microwave radiometer

根据大气对于不同频率微波频段辐射吸收的差异，选择不同微波通道探测大气的亮度温度(亮温)

的变化，通常是对大气在22.2 GHz至200 GHz的频率带中的微波辐射进行测量的设备。

3.6

风廓线仪wind profiler

以晴空大气作为探测对象，利用大气湍流对电磁波的散射作用对大气风场等物理量进行探测的遥感

设备。

[来源：QX/T 162—2012,3.1]

3.7

地基遥感廓线集成系统ground-based remote sensing profile integration system

一种基于地面观测平台，通过垂直方向上的连续观测和数据收集处理，对大气垂直廓线进行连续、

高精度、多维度监测与反演的技术系统。

T/GZQXXH 0021.1—2025

2

3.8

标定(calibration)

使用标准的计量仪器对所使用仪器的准确度进行检测是否符合标准。

4 维护分类

4.1 需求维护

4.1.1 一般需求维护应包括日维护、月维护、年维护。

4.1.2 特殊需求维护应包括设备故障、更换传感器、数据出现异常等维护。

4.2 标定维护

维护完成后，应对设备进行标定。

5 总体要求

5.1 组织要求

5.1.1 应提供必要的交通工具、维护辅助设备及其他用具等。

5.1.2 应开展有关作业安全教育，并提供必要的安全保障。

5.2 人员要求

5.2.1 应熟练掌握观测设备的性能特点和技术要求。

5.2.2 应参加培训合格后，方能开展维护工作。

5.2.3 在维护过程应符合表1 规定，确保自身安全。

表1 各类观测设备维护过程

维护设备类别维护过程要求

毫米波测云仪见T/GZQXXH 0021.2，5

GNSS/MET 水汽探测仪见T/GZQXXH 0021.3，5

气溶胶激光观测仪见T/GZQXXH 0021.4，5

地基微波辐射计见T/GZQXXH 0021.5，5

风廓线仪见T/GZQXXH 0021.6，5

地基遥感廓线集成系统见T/GZQXXH 0021.7，4

5.2.4 各类维护人员人数要求应符合表2 规定。

表2 各类维护人员人数要求

维护种类总人数(人)

一般需求

日维护≥1

月维护≥2

年维护≥2

特殊需求≥2

标定≥2

T/GZQXXH 0021.1—2025

3

5.3 时间要求

5.3.1 维护工作宜在晴好天气的上午开展，宜缩短维护时设备停运时间，各类观测设备维护总时间应符

合表3 规定。

表3 各类观测设备维护总时间

维护种类总时间(小时)

日维护≤1

月维护≤2

年维护≤8

特殊需求≤3

标定≤2

5.3.2 维护过程中如遇雷电天气、突发强降水、强风等，应暂停并顺延维护。

5.4 过程要求

5.4.1 维护工具应符合附录A的要求。

5.4.2 维护应按照各项设备维护流程进行。

5.4.3 维护过程中不应带电拔插。

5.4.4 特殊需求维护时，可根据实际情况进行维护。

5.4.5 设备维护应做好维护记录与系统备案。

5.4.6 维护完成后再进行设备标定。

5.4.7 维护结束后，应按照附录A要求清点维护工具。

5.4.8 维护中遇故障时，应逐级检查、准确定位、及时处置。对于现场无法排除的故障，应及时报告业

务管理部门，并采取应急保障措施，确保数据的连续性。

6 技术要求

6.1 设备维护

设备维护的技术指标应符合附录B的规定。

6.2 配套设备维护

6.2.1 电源UPS、发电机维护

观测设备的电源UPS、发电机维护技术要求应符合表4的规定。

表4 电源UPS、发电机维护技术要求

序号项目维护内容技术要求

1 发电机启动发电机

定期启动发电机，且工作时间不低于20 min;检查发电机燃油储备情

况，燃油储备量不低于8 h。

2 电源UPS 检查UPS 电源

定期检查UPS 电源是否正常;每个月对UPS 进行断市电测试及放电1 次，

每次放电至电池总容量的50 %，放电时间不低于3 h。如果电池续航能

力低于4 h，或电池使用年限超过5 年，则需要更换。

6.2.2 防雷装置维护

地基遥感垂直气象观测系统防雷装置维护技术要求应符合表5的规定。

T/GZQXXH 0021.1—2025

4

表5 地基遥感垂直气象观测系统防雷装置维护技术要求

序号项目维护内容技术要求

1 直击雷的外部防雷装置

查接闪杆符合GB/T 31162-2014，6.1 规定，

检查引下线保持引下线无锈蚀和破损，接头牢固无松动。

检查接地电阻接地电阻不大于4 Ω。

2 雷击电磁脉冲防护装置

检查等电位连接符合GB/T 31162-2014，7.1 规定。

检查屏蔽线符合GB/T 31162-2014，7.2 规定。

检查电涌保护器

保持电气连通，连接牢固无松动，外观整洁，无变

形、破损。

3 防雷检测报告核查防雷检测报告防雷检测报告在有效期内。

6.2.3 系统维护

地基遥感垂直气象观测系统维护按照表6的规定进行维护。

表6 各类观测设备维护过程

设备类别维护类别系统维护内容

毫米波测云仪

日维护见T/GZQXXH 0021.2，5.2.1

月维护见T/GZQXXH 0021.2，5.2.2

GNSS/MET 水汽探测仪

日维护见T/GZQXXH 0021.3，5.2.1

月维护见T/GZQXXH 0021.3，5.2.2

气溶胶激光观测仪

日维护见T/GZQXXH 0021.4，5.2.1

月维护见T/GZQXXH 0021.4，5.2.2

地基微波辐射计

日维护见T/GZQXXH 0021.5，5.2.1

月维护见T/GZQXXH 0021.5，5.2.2

年维护见T/GZQXXH 0021.5，5.2.3

风廓线仪

日维护见T/GZQXXH 0021.6，5.2.1

月维护见T/GZQXXH 0021.6，5.2.2

年维护见T/GZQXXH 0021.6，5.2.3

地基遥感廓线集成系统

日维护见T/GZQXXH 0021.7，4.2.1

月维护见T/GZQXXH 0021.7，4.2.2

年维护见T/GZQXXH 0021.7，4.2.3

T/GZQXXH 0021.1—2025

5

7 设备标定

7.1 标定内容

7.1.1 标定时间可结合观测设备维护工作进行。

7.1.2 观测设备的标定内容和周期见表7。

表7 观测设备的标定内容和周期

序号项目标定内容标定周期

1 风廓线仪

机内标定1 个月

机外标定1 年

2 毫米波测云仪机外标定1 年

3 微波辐射计

液氮标定6 个月

温传感器、气压传感器、湿传感器检定

温度传感器2

年，气压、湿

度传感器1 年

4 气溶胶激光观测仪

有效探测范围、接收横截面四象限均匀性、系统线性度、

大气瑞利信号拟合一致性标定。

3 个月

有效探测范围、接收横截面四象限均匀性、系统线性度、

大气瑞利信号拟合一致性、偏振通道增益比、通道间串扰

测试、重叠因子校准(与标准机)、距离平方校正信号校

准(与标准机)、米散射气溶胶后向散射系数和消光系数

测量精度校准(与标准机)、拉曼气溶胶后向散射系数和

消光系数测量精度校准(与标准机)标定。

1 年

5 GNSS/MET

气压和湿度传感器检定1 年

气温传感器检定2 年

7.2 标定技术要求

观测设备的标定技术要求应满足附录B的要求。

T/GZQXXH 0021.1—2025

6

A

A

附录A

(规范性)

维护工具

维护工具应符合表A.1的要求。

表A.1 维护工具

序号名称规格参数数量

1 数字万用表便携式，三位半及以上1 个

2 笔记本电脑/ 1 台

3 测试工具USB 连接线及软件1 套

4 电烙铁便携式，60 W 1 只

5 水平尺长度不少于300 mm 1 把

6 螺丝刀

一字3 mm×75 mm，十字3 mm×75 mm

一字6 mm×150 mm，十字6 mm×150 mm

5 把

7 钢丝钳长度203.2 mm 1 把

8 尖嘴长度203.2 mm 1 把

9 剥线钳长度177.8 mm 1 把

10 频谱仪频率谱宽3 Hz～50 GHz 1 台

11 信号源频率谱宽250 kHz～40 GHz 1 台

12 噪声头346CK01 1 台

13 功率计

U2022XAUSB Wideband Power Sensor

50 MHz～40 GHz

1 台

14 电源26 V 直流电源1 个

15 活动扳手总长度200 mm，总长度300 mm 2 把

16 内六角扳手平头，不少于9 件1 套

17 套筒扳手连接口宽度为1/4 英寸(6.3 mm)的一套1 套

18 电工胶布无铅、阻燃、耐低温2 卷

19 数显测电笔便携式，具夜视显示功能1 支

20 人字梯便携式，铝合金，高度约1.8 m 1 个

21 热缩管Φ2 mm，Φ4 mm，Φ6 mm，Φ8 mm 各若干

22 手电筒便携式，LED 光源，五号电池1 支

23 毛刷Φ25 mm ,Φ40 mm 各1 把

T/GZQXXH 0021.1—2025

7

B

B

附录B

(规范性)

地基遥感垂直气象观测系统技术指标

B.1 风廓线仪主要性能指标

风廓线仪主要性能指标见表B.1。

表B.1 风廓线仪主要性能指标

项目主要技术指标

工作频率1270 MHz～1295 MHz、1300 MHz～1375 MHz

探测高度≥6 km

起始探测高度≤150 m

风速测量范围0 m/s～60 m/s

风速测量误差≤1.5 m/s

风速分辨率为0.2 m/s

风向测量误差≤10°

风向分辨率为0.5°

波束指向五波束，一个铅垂方向波束和四个方位相互正交、具有相同仰角的倾斜波束

倾斜波束倾角(155)°

噪声系数≤1.5 dB

接收机灵敏度≤-111 dBm

动态范围≥92 dB

谱平均数1～1024(可选)

信号处理流程脉冲压缩、时域相干积累、FFT、加窗及滤波处理、非相干积累

最大处理库数≥100

FFT 点数128，256，512，1024、2048(可选)

相干积累数1～1024(可选)

设备可靠性

平均无故障工作时间(MTBF)≥2500 h

平均故障修复时间(MTTR)≤30 min

远程监控功能具有开/关机、参数设置、运行状态、错误故障的远程监控功能

自标定功能具有发射功率和强度的自标定功能

T/GZQXXH 0021.1—2025

8

B.2 毫米波测云仪主要性能指标

毫米波测云仪主要性能指标表B.2。

表B.2 毫米波测云仪主要性能指标

名称主要技术指标

工作波段34.5 GHz～35.5 GHz

扫描方式垂直固定指向

探测高度≥15 km

探测盲区≤150 m

反射率因子测量范围-40 dBz～30 dBz

速度测量范围-15 m/s～15 m/s

谱宽测量范围0 m/s～15 m/s

反射率因子测量精度≤1 dBz

速度测量精度≤0.5 m/s

谱宽测量精度≤0.5 m/s

云高测量准确度云高<1 km 时，±100 m;云高≥1 km 时，±10%

天线波束宽度≤0.6°

天线第一副瓣≤-20 dB

天线增益≥50 dB

发射峰值功率≥10 W

发射功率稳定度≤0.2 dB

接收机增益≥30 dB(不含AGC)

接收机噪声系数≤6 dB

接收系统线性动态范围≥80 dB

设备可靠性

平均故障间隔时间(MTBF)≥2000 h;

平均故障修复时间(MTTR)≤0.5 h

远程监控功能具有开始观测、停止观测、参数设置、运行状态远程监控功能

自标定功能具有发射峰值功率和强度的自标定功能

T/GZQXXH 0021.1—2025

9

B.3 地基微波辐射计主要性能指标

地基微波辐射计主要性能指标见表B.3。

表B.3 地基微波辐射计主要性能指标

名称主要技术指标

廓线采样速率采样速率≤2 min

探测高度≥10 km

天线系统

天线半功率波束宽度水汽通道≤5°，温度通道≤3°

天线旁瓣电平水汽通道<-25 dB，温度通道<-28 dB

天线罩损耗≤0.1 dB

接收系统

技术体制直接检波或混频检波

工作频率

位于微波波段大气水汽和氧气分子吸收线附近(21

GHz～32 GHz，51 GHz～59GHz)

通道数量

温度通道≥7

水汽通道≥7

噪声系数水汽通道≤4 dB，温度通道≤6 dB

亮温测量范围0 K～400 K

亮温灵敏度

水汽通道≤0.2 K(1 s 积分时间)

氧气通道≤0.3 K(1 s 积分时间)

亮温测量误差≤1 K RMS

检波器线性度0.9999

标定系统

内置黑体温度均匀性≤0.5 K

黑体内置温度传感器误差≤0.2 K

标准输出控制系统

具备数据采集、处理、存储、通讯，以及产品显示、

质量控制、业务过程、状态监控等功能

可靠性平均故障间隔时间(MTBF) ≥2500 h

维修性平均故障修复时间(MTTR) ≤0.5 h

T/GZQXXH 0021.1—2025

10

B.4 气溶胶激光观测仪主要性能指标

气溶胶激光观测仪主要性能指标见表B.4。

表B.4 气溶胶激光观测仪主要性能指标

子系统名称指标名称设计指标

激光发射单元

工作波长355 nm,532 nm,1064 nm

激光能量

≥1 mJ@1064nm

≥0.5 mJ@532nm

≥0.3 mJ@355nm

脉冲重复频率1 kHz

脉冲宽度≤5 ns

系统光束发散角≤0.5 mrad

望远镜单元

接收口径≥250 mm

接收视场≤1 mrad

光学处理单元

接收通道

355 nm 垂直，355 nm 平行，532 nm 垂直，532 nm

平行，1064 nm，386 nm 氮分子拉曼，407 nm 水汽

分子拉曼，607 nm 氮分子拉曼

滤光片带宽≤1 nm

整机

测量距离晴空干洁大气下，白天≥5 km，夜间≥10 km

距离分辨率≤30 m

单次测量时间<10 min

在线标定系统标定内容

校准光信号的动态范围大于104，能够对气溶胶激光

观测仪的动态范围、信噪比、偏振通道的串扰、反

演算法、四象限等进行校正，同时能够模拟晴空、

有云和沙尘等多种天气条件下的大气回波信号。

T/GZQXXH 0021.1—2025

11

B.5 GNSS/MET 主要性能指标

GNSS/MET 主要性能指标见表B.5。

表B.5 GNSS/MET 主要性能指标

名称主要技术指标

GNSS 接收机

观测频点：BDS 系统B1、B2(B2A、B2B 等)、B3，GPS 系统L1、L2、L5，GLONASS 系

统G1、G2，GALILEO 系统E1、E5a、E5b;

同步卫星跟踪通道数：北斗系统每个频点不低于14 个通道，其他系统每个频点不低

于12 个通道;

测距码观测精度：10 cm;

载波相位观测精度：1 mm;

接收机钟晶振日稳定度：≤10-8;

接收机能够自动校时，采样整秒时刻与卫星之差≤1 ms;

最高采样率：≥20 Hz;

测距观测质量(多路径效应)：≤0.5 m;

观测数与周跳数之比：对于24 h、采样率为30 s 的测量，当卫星仰角在10°～90°

时，大于3000，在0°～10°时，大于1000;

高度角在10°以上的观测量中有效观测量>95%;

初始化时间：≤20 s;

初始化可靠性：≥99.9%;

水平方向静态测量精度：3 mm±0.3 ppm RMS;

垂直方向静态测量精度：5 mm±0.4 ppm RMS;

单站ZTD 最大允许误差：±18 mm;

单站PWV 最大允许误差：±3 mm;

时间分辨率： ≤5 min;

产品时延：≤5 min;

工作温度：-40 ℃～+65 ℃;

防水防尘：符合IP67 标准。

GNSS 天线

扼流圈天线相位中心偏差：≤2 mm;

扼流圈天线相位中心稳定度：天线的相位中心稳定性一年内优于1.0 mm;

工作温度：-40 ℃～+65 ℃;

接收天线低噪声放大器的增益减去线缆损耗的增益≥50 dB;

带外抑制(100MHz)：≥30 dB;

防水防尘：符合IP67 标准。

质量控制模块

数据分发模块：具备至少4 个RJ45 端口，且所有端口均具备限速转发能力;

软件功能：数据质量控制、接收机运行状态监控、接收机远程控制、关键指标参数

统计分析、数据资料上传、数据断点续传、异常告警、环境监控、网络状态监控和

气象数据采集等;

气压测量范围：450 hPa～1100 hPa，最大允许误差：±0.3 hPa;

气温测量范围：-60 ℃～60 ℃，最大允许误差：±0.2 ℃;

湿度测量范围：0 %RH～100 %RH，最大允许误差：±10 %RH;

数据采样率：1 s，数据输出频率：每1 分钟输出一次数据;

工作温度：-40 ℃～+65 ℃。

T/GZQXXH 0021.1—2025

12

参考文献

[1] QX/T 162—2012 风廓线雷达站防雷技术规范

[2] 地基遥感垂直气象观测业务管理规定(2024版)中国气象局2024年1月

[3] 气测函〔2022〕124号地基遥感垂直观测系统测试大纲