涡动相关（Eddy Covariance，EC）技术自20世纪90年代以来被广泛应用于生态系统与大气间能量、水分及碳交换过程观测，已成为国际公认的生态系统通量观测标准方法，在全球变化研究、碳汇核算以及遥感产品验证等领域发挥着不可替代的重要作用。然而，目前涡动相关系统长期依赖国外进口设备，存在技术禁运、进口限制及数据安全等风险问题。加快涡动相关系统国产化进程，实现生态监测关键技术自主可控，已成为我国生态环境等监测领域的重大需求。

作为“黑河流域生态监测技术联合测试（EcoTest）”的重要内容之一，国产涡动相关系统测试与比对试验于2026年6月7日在黑河流域中游甘肃张掖大满站正式展开。此次测试与比对试验吸引了国内科研机构、相关商业公司的7套EC系统参与同台测试与比对，并以美国Campbell Scientific和LI-COR公司的开路式、闭路式EC系统作为参考设备。参与此次测试与比对试验包括国家重点研发计划项目“生态系统碳收支物联网监测核心设备研制与示范”研制的开路式和闭路式EC系统（中国科学院合肥物质科学研究院研发的开路气体分析仪、北京雨根科技有限公司研发的闭路式EC系统）、以及浙江灵析光电技术有限公司的开路和闭路式气体分析仪、北京雨根科技有限公司的开路式EC系统、航天新气象科技有限公司的开路和闭路式EC系统等。

本次测试与比对试验首先对所有参与的EC系统进行了统一标定，以确保各设备具有一致的测量基准和良好的可比性。CO₂和水汽分析仪完成零点校准，其中CO₂浓度采用300、400和500 ppm等标准气体进行多点标定，水汽浓度则利用露点仪选取3个不同露点温度进行跨度标定，并构建各台设备与标准值之间的1∶1关系，从源头保证观测数据的一致性和准确性。本次试验通过构建统一的观测环境、采用统一的测试标准开展3个月连续的测试与比对，以便对不同EC系统的精度、设备稳定性与环境适应性等进行全面评估，旨在遴选性能可靠、运行稳定的国产设备，推动实现生态监测关键技术自主可控。此次测试与比对试验成果可为碳汇核算、生态系统观测网络建设以及国家“双碳”战略实施提供重要技术支撑。

此次测试与比对试验受到生态环境、气象、自然资源等行业部门的广泛关注与大力支持，并希望通过测试与比对试验进一步推动国产EC系统在各行业部门的应用，为我国生态监测关键技术研发、监测设备自主创新以及国家生态环境监测体系优化提供有力支撑。

图1 涡动相关系统标定现场

图2 大满站涡动相关系统测试与比对试验现场

EcoTest简介：为加快推进生态监测关键技术自主可控，解决相关技术与设备在真实复杂场景下集成验证与应用示范不足等问题，生态环境部会同中国21世纪议程管理中心，组织以北京师范大学为牵头单位的50余所高校、科研机构、企业和行业部门的200余名科研人员于2025-2026年在黑河流域上中下游开展了“黑河流域生态监测技术联合测试（Ecosystem coordinated observational technology experiment special task，缩写：EcoTest）”，其中参与项目主要包括“十四五”国家重点研发计划20个相关项目，涉及研发设备/技术联合测试、空天地一体化生态监测试验、冰冻圈生态水文监测试验和应用示范等。EcoTest探索了面向复杂应用场景的多平台协同观测与一体化验证模式，开创了流域尺度真实场景下研发监测技术联合测试和集中示范的先例，为我国生态监测关键技术与设备自主创新、国家生态环境监测体系优化提供了技术支撑。