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植物液流仪观测数据的处理与质量控制

植物液流仪原始观测数据为探针之间的温度差，发布的数据是经过计算和处理之后的树干液流数据，包括每10分钟的液流速率V（cm/h）、液流通量Fs（cm³/h）和每天的蒸腾量Q（mm/d）。

一、处理步骤

观测数据的处理步骤如下（见图1）：

（1）根据dT计算液流系数K：

dT是测量得到的加热探针与位于加热探针下方固定距离的参比探针之间的温度差，可通过上方和下方热电偶的电压差而得到。dTM是当没有茎流时的dT值，为一天中最大温差出现时（一般发生在黎明）。显然，当dT＝0时，K值无限大；若dT=dTM，则K＝0。

（2）用液流系数K来计算液流速率V (cm/h) (Grainer, 1987)：

（3）用生长锥的取样方法得到茎杆的边材横截面积As (cm²)：

其中，D为待测树木的直径，D1 为髓心直径，△D为树皮厚度，单位均为cm。

（4）液流速率V转化成液流通量Fs (cm³/h)：

（5）测量植物液流仪所在林带面积和树木间距，根据液流通量Fs得出一天林带单位面积的蒸腾量Q (mm/d)。

Q = F_d/S

其中，F_d为每棵树的日均液流通量，S为平均每棵树的耗水面积。

同时对计算之后的速率和通量值进行质量控制：（1）剔除明显超出物理意义或超出仪器量程的数据；（2）缺失的数据用-6999标记；（3）因探针故障等原因引起的可疑数据用红色字体标识，并剔除确认有问题的数据。

图1观测数据处理流程图

二、元数据信息

站点描述（时间、位置、下垫面、经纬度、海拔、仪器信息等）、处理过程（处理的步骤）、表头说明、注意事项、参考文献、项目信息等。

命名规则为：年份+**观测网+站点名称+TDP.xlsx

三、数据集包含的变量

Date/Time    日期/时间

V 液流速率   cm/h

Fs          液流通量    cm³/h

Q           蒸腾量   mm/d

参考文献：

Grainer, A. Evaluation of transpiration in a Douglas fir stand by means of sap flow measurement.  Tree Physiol. 1987, 3(4): 309–320.

Qiao, C., Sun, R., Xu, Z.W., Zhang, L., Liu, L.Y., Hao, L.Y., Jiang GQ. A study of shelterbelt transpiration and cropland evapotranspiration in an irrigated area in the middle reaches of the Heihe River in northwestern China. IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters. 2015, 12(2): 369-373.