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SUSTRA风蚀观测系统

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北京易科泰生态技术有限公司成立于2002年,为国家*,致力于生态-农业-健康研究监测技术推广、研发与服务,特别是在光谱成像技术(高光谱成像技术、叶绿素荧光成像技术、红外热成像技术、无人机遥感等)、植物表型分析技术、呼吸与能量代谢测量技术等方面,与企业PSI、Specim、Sable等合作,致力于植物科学、土壤与地球科学、动物能量代谢、水体与藻类及生态环境领域*仪器技术的引进推广和技术研发集成,为植物/作物表型分析、生态修复及生态保护、能量代谢测量等提供规划设计、技术方案与系统集成、技术咨询与科技服务。公司技术团队80%以上具备硕士或硕士以上学位,并与*研究生院、中科院植物研究所、中科院动物所、中科院地理科学与资源研究所、中国农科院、中国林科院、中国环科院、中国水科院、清华大学、中国农业大学、北京林业大学、北京大学、中国海洋大学、陕西师范大学、内蒙古大学等建立了*的技术合作交流关系。 公司下设有叶绿素荧光技术与植物表型业务部、EcoLab?实验室、光谱成像与无人机遥感事业部及无人机遥感研究中心(与陕西师范大学合作建立)、动物能量代谢实验室、内蒙古阿拉善蒙古牛生态牧业研究院及青岛分公司。实验室拥有叶绿素荧光成像、叶绿素荧光仪、水体藻类荧光仪、SPECIM高光谱仪、WORKSWELL红外热成像仪、EasyChem*、MicroMac1000水质在线监测系统、ACE土壤呼吸自动监测系统、SoilBox便携式土壤气体通量测量系统、动物呼吸测量系统、LCpro+光合作用测量仪、Hood土壤入渗仪、年轮分析仪等各种仪器设备,可以进行实验研究分析、实验培训等,欢迎与易科泰生态研究室开展合作研究。 易科泰公司与欧洲PSI公司(叶绿素荧光技术与表型分析技术)、美国SABLE公司(动物能量代谢技术)、欧洲SPECIM公司(高光谱成像技术)、欧洲WORKSWELL公司(红外热成像技术)、欧洲Lightigo公司(LIBS元素分析技术)、欧洲BCN无人机遥感中心、欧洲ITRAX公司(样芯密度扫描与元素分析)、美国VERIS公司、英国ADC公司、德国UGT公司、欧洲SYSTEA公司等*生态仪器技术领域的研发机构和厂商建立了密切的合作关系,在FluorCam叶绿素荧光成像与荧光测量技术、PlantScreen植物表型分析技术、高光谱成像技术、红外热成像技术、光合作用与植物生态研究监测、土壤呼吸与碳通量研究监测、动物呼吸代谢测量、水质分析与藻类研究监测、CoreScanner样芯密度CT与元素分析技术、LIBS元素分析技术、无人机生态遥感技术等生态仪器技术及其系统方案集成有着丰富的经验,成为我国农业、林业、地球科学、生态环境研究等领域科技进步的重要研究力量。由公司研制生产的EcoDrone?无人机遥感平台、SoilTron?多功能小型蒸渗仪技术、SoilBox?土壤呼吸测量技术、PhenoPlot?轻便型作物表型分析系统、SCG-N土壤剖面CO2/O2梯度监测系统、植物生态监测技术、动物能量代谢测量技术等,在中科院修购项目、*学科群项目、CERN网络(生态系统监测网络)等项目中发挥重要作用 “工欲善其事,必先利其器”,易科泰公司将秉承“利其器,善其事”的经营理念,为国内生态-农业-健康研究与发展提供的技术方案和服务。
激光产品,数据采集器
SUSTRA风蚀观测系统 产品信息

SUSTRA(Suspension Sediment Trap)初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

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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。

SUSTRA风蚀观测系统具有如下特点:

l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

l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

l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

l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

l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

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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

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4. 建议选配:梯度风蚀专业气象站(国产):标准配置包括3层风速风向、2层空气温湿度、2层土壤温度和土壤水分、雨量筒

5. 选配:自动气象观测站,包括风速、风向、温湿度、雨量、辐射、大气压等

6. 选配:地下水位计,用于监测地下水位

7. 选配:Sedimat土壤粒径分析系统

技术指标:

1. 测量间隔:5 mins;RAM内存容量:可连续监测80天(5min时间间隔)

2. 测量范围:0-1200g,测量精度:0.1g;

3. 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;

4. 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;

5. 降尘率采集筒:阳极电镀铝采集筒,直径227mm,5000ml采集瓶,重量约8kg

6. MWAC梯度风蚀采集系统:采集瓶进气口和出气口内径7.5mm,容量100ml

7. 梯度风蚀专业气象站:

1) 风速:测量范围0~60m/s 分辨率0.1 m/s精度±3%

2) 风向:测量范围0~360 分辨率1, 精度±3

3) 降雨传感器:翻斗式雨量筒,测量范围0~4mm/min,精度4%,分辨率0.1mm

4) 土壤水分传感器:测量范围0~*,精度2%,分辨率0.1%

5) 土壤温度传感器:测量范围-40~+80,精度±0.2

8. 自动气象观测站:

1) 翻斗式雨量计:采样面积:200 cm² (WMO世界气象组织标准);分辨率:0.1mm (相当于1次翻斗的量);每翻斗雨量:2 cm³尺寸:直径 190 mm,高度 395 mm

2) 总辐射传感器:测量范围:0-1400 W m-2;响应时间:< 18 s for 95% of end value;测量精度:10 µV/Wm-2;光谱范围:0.3—2.8 µm;误差范围:< 2.5%

3) 净辐射传感器:测量范围:-300—+1000 W m-2;响应时间:< 20 s for 90% of end value;测量精度:10 µV/Wm-2;光谱范围:0.3—60 µm;误差范围:< 2.5%

4) 风速传感器:测量精度:1% (±0.1m s-1);测量分辨率:0.25 m s-1

5) 风向传感器:测量范围:0—355°;分辨率: 0.3°

6) 空气温湿度传感器:湿度测量范围:0—100 % (± 4 %);温度测量范围:-30~+70°C +/- 0.1 K,分辨率:0.1°C (PT100探头,0.3°C)

7) 压力传感器(温度补偿):测量范围:1) 945—1055 kPa;2)895—1005 kPa;3)915—1025 kPa;4)865—995 kPa;适用温度:-40—+60°C;精度:±1.5 kPa

产地:德国

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: 177-183

2. 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.

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