压电薄膜风吹雪搬运堆积监测方案

方案介绍

压电薄膜风吹雪搬运堆积监测方案面向高山垭口、山区公路铁路、铁路路堑、隧道口、高寒机场、风电场、冰冻圈科研站及其他易发生风吹雪、雪漂移和局部积雪堆积的区域，通过PVDF压电薄膜撞击感知、风速风向监测、雪深监测、环境参数采集和边缘数据分析，对风吹雪颗粒的起动、搬运、增强、衰减、风蚀和下风向重新堆积过程进行连续在线监测。

系统以不锈钢撞击杆作为雪粒接触结构，在杆体内部设置PVDF压电薄膜。风吹雪颗粒撞击杆体后，使杆体产生瞬态微小弯曲和机械应变，PVDF压电薄膜利用压电效应产生瞬态电荷信号。采集主机通过高输入阻抗放大、滤波、高精度ADC采集和边缘算法处理，提取撞击次数、峰值、能量、持续时间以及单位时间撞击强度等特征。

系统同步采集风速、风向、温湿度和雪深数据，将“风场变化—雪粒起动—雪粒搬运—风蚀—下风向重新沉积—雪深变化”建立在统一时间轴上，实现对风吹雪搬运和积雪形成过程的联合分析。

其中，PVDF压电薄膜撞击传感器主要直接监测正在运动的雪粒；雪粒最终是否形成积雪堆积，则通过雪深传感器、多监测断面、风向数据以及必要的视频图像进行综合判断。因此本方案不是单一风速监测，也不是单一雪深监测，而是面向“雪从哪里被吹走、向哪里搬运、最终在哪里堆积”的过程型监测系统。

监测目标

• 连续监测风吹雪颗粒撞击活动。
• 识别风吹雪开始、增强、持续、减弱和结束过程。
• 统计单位时间雪粒撞击次数。
• 计算撞击峰值、撞击能量和持续时间。
• 监测风速及风向变化。
• 分析雪粒起动与风速之间的关系。
• 识别主要风吹雪搬运方向。
• 计算相对风吹雪输运强度。
• 监测不同位置雪深变化。
• 识别迎风区风蚀过程。
• 识别背风区及下风向积雪堆积过程。
• 分析搬运强度与雪深变化之间的时间关系。
• 分析不同断面风吹雪输运差异。
• 识别重点雪漂移通道。
• 判断道路、铁路及工程设施附近积雪快速增长风险。
• 形成分钟、小时、日及雪季尺度搬运与堆积统计数据。
• 为防雪栅栏、导风设施和除雪工程提供监测依据。
• 为风吹雪、积雪再分配及冰冻圈研究提供连续观测数据。

需求分析

风吹雪是积雪在风力作用下发生起动、跃移、悬移、搬运并重新沉积的动态过程。其发生强度受到风速、风向、雪粒粒径、雪面状态、含水状态、温度及近期降雪等多种因素影响，因此仅依靠风速无法确定实际是否正在发生大量雪粒输运。

另一方面，仅监测雪深也无法完整解释雪面变化原因。某位置雪深增加可能来自直接降雪，也可能来自上风向雪粒搬运后的重新沉积；雪深降低则可能来自融化、沉降或风蚀。因此风吹雪搬运与堆积监测需要同时获得雪粒撞击、风场和雪面高度变化信息。

山区公路、铁路路堑和高山垭口常具有明显的局地风场。雪粒在迎风区被侵蚀后，会沿主导风向搬运，并在背风坡、路堑、护栏、隧道口或其他低风速区域重新沉积。最终积雪位置往往与原始降雪空间分布完全不同。

因此项目需要解决三个核心问题：

第一，判断什么时候真正开始发生风吹雪搬运。

第二，判断雪粒主要向什么方向输运、输运强度如何变化。

第三，判断搬运后的雪粒最终在哪些位置形成积雪堆积。

此外，高寒地区存在低温、强风、结冰、积雪掩埋、供电不足和通信不稳定等问题，系统需要具备低功耗、远程通信、本地缓存和长期无人值守能力。

监测方法

1. PVDF雪粒撞击监测

在主要风吹雪通道布设PVDF压电薄膜撞击传感器。当运动雪粒撞击不锈钢杆体时产生瞬态机械应变，通过PVDF薄膜输出脉冲电信号，用于识别实际雪粒搬运活动。

2. 风速风向监测

同步监测风速和风向，将风场变化与雪粒撞击活动关联，分析实际发生风吹雪时的风速条件以及主导雪粒输运方向。

3. 雪深监测

在重点侵蚀区和堆积区布设非接触式雪深传感器，连续记录雪面高度变化。

如果PVDF撞击强度明显增加，同时上风向雪深持续下降，可分析为明显风蚀过程；如果下风向雪深随后持续增加，则表明搬运雪粒正在重新沉积。

4. 多断面监测

对于公路、铁路等线性工程，可以沿迎风侧、道路或铁路上游、工程断面和背风侧设置多个监测站，比较不同位置的雪粒输运强度和雪深变化。

5. 视频辅助验证

重点项目可配置视频设备，用于查看现场雪面变化、吹雪状态及积雪形态，对算法判断结果进行辅助验证。

6. 多参数综合判断

通过PVDF撞击信号、风速、风向、雪深、温度、湿度以及视频数据，建立风吹雪搬运—侵蚀—堆积综合分析模型。

应用原理

PVDF即聚偏氟乙烯压电薄膜，是一种具有压电特性的柔性高分子材料。当薄膜受到弯曲、拉伸或机械应变时，其内部极化状态发生变化，并产生可测量的电荷信号。

风吹雪颗粒随气流运动并撞击金属感应杆，使杆体产生瞬态微小弯曲、局部应变和振动。贴合于杆体内壁的PVDF压电薄膜随杆体发生形变，从而产生瞬态电荷。

微弱信号经高输入阻抗放大器进行放大和调理，再通过滤波和24位ADC采集。边缘算法对波形进行阈值判断、脉冲分割、峰值计算、能量积分和时间窗统计。

设单次撞击采样信号为x(i)，撞击能量特征可以表示为：

E = Σx(i)²

在统计时间窗Δt内检测到N次有效撞击，则撞击频率：

F = N / Δt

系统进一步构建相对输运强度指数：

BTI = f(N，E，A，V，θ)

其中：

N为单位时间有效撞击次数；

E为撞击能量；

A为撞击峰值；

V为风速；

θ为风向。

相对输运指数用于表示风吹雪活动的强弱变化。

雪面高度变化量可以表示为：

ΔH = H(t2) - H(t1)

当ΔH<0且同期风吹雪输运强度明显升高时，可结合温度、降雪等数据判断该区域存在风蚀可能。

当ΔH>0且上游输运指数较高、风向持续指向该监测点时，可分析为风吹雪重新沉积形成的积雪堆积。

进一步可以形成：

风速增加 → 雪粒起动 → PVDF撞击次数增加 → 雪粒搬运增强 → 上风向雪深降低 → 下风向雪深增加

的完整监测链路。

如果项目需要输出kg/(m·s)、g/(m²·s)等绝对质量输运指标，需要使用标准捕雪器、风洞试验或其他参考仪器进行现场标定，建立PVDF撞击信号与实际雪粒质量输运量之间的换算模型。

功能特点

• 风吹雪颗粒直接撞击感知。
• PVDF压电薄膜动态应变检测。
• 雪粒撞击自动计数。
• 撞击峰值监测。
• 撞击能量分析。
• 撞击持续时间分析。
• 撞击波形记录。
• 风吹雪事件自动识别。
• 相对输运强度计算。
• 风速与输运强度关联分析。
• 风向与搬运方向关联分析。
• 雪深连续在线监测。
• 积雪快速增长识别。
• 雪面降低及风蚀过程分析。
• 上风向搬运与下风向堆积关联。
• 不同断面输运强度对比。
• 不同断面积雪变化对比。
• 重点雪漂移区域识别。
• 分钟、小时、日及雪季趋势分析。
• 风向玫瑰统计。
• 原始撞击数据本地存储。
• 断网缓存及恢复补传。
• 设备在线状态监测。
• 异常输运强度告警。
• 快速积雪告警。
• 支持4G、NB-IoT、LoRa、北斗或卫星通信。
• 支持CSV、Excel、API、MQTT等数据接口。
• 支持多站点统一管理。
• 支持输运量标定模型。
• 支持与道路气象及综合雪灾平台对接。

硬件清单

序号	设备名称	主要功能	配置建议
1	PVDF压电薄膜撞击传感器	感知雪粒撞击引起的杆体机械应变	核心配置
2	316L不锈钢撞击杆	接受不同方向风吹雪颗粒撞击	核心配置
3	高输入阻抗信号调理模块	放大PVDF高源阻抗微弱信号	核心配置
4	24位数据采集主机	撞击信号采集、边缘识别、本地存储和通信	核心配置
5	风速风向传感器	同步监测风场及主导输运方向	标准配置
6	温湿度传感器	获取环境背景数据	标准/选配
7	雪深传感器	监测风蚀和积雪堆积造成的雪面高度变化	搬运堆积项目建议配置
8	振动参考传感器	识别强风引起的结构振动干扰	高精度项目选配
9	视频监控设备	吹雪过程和积雪状态辅助验证	选配
10	工业通信模块	RS485、4G、NB-IoT、LoRa、北斗或卫星通信	按现场配置
11	不锈钢立杆及横臂	安装撞击杆、风场及环境传感器	标准配置
12	底座法兰及锚固系统	保证设备结构稳定	标准配置
13	防风拉索	提高强风环境结构稳定性	推荐配置
14	低温供电系统	提供稳定直流供电	标准配置
15	太阳能及低温储能系统	高寒无人区独立供电	选配
16	风吹雪监测平台	实时数据、趋势、事件、告警、报表及设备管理	标准/选配

硬件参数

参数项目	量程/典型指标	精度或说明
感知原理	PVDF压电薄膜动态应变发电	事件型动态撞击测量
撞击杆尺寸	典型Φ30 × 500 mm	长度、直径及敏感区域可按项目定制
撞击杆材质	316L不锈钢方向设计	结构变化后建议重新标定
PVDF薄膜	LDT0-028K或同类PVDF压电薄膜	最终型号按项目BOM确定
撞击检测范围	0～10⁶次级统计范围	按时间窗及固件配置
撞击能量范围	0～10⁸相对单位	属于算法统计量，可配置
ADC	24 bit	高精度数据采集
信号调理	高输入阻抗放大 + 滤波 + 数字特征提取	适配PVDF高源阻抗信号
风速量程	0～60 m/s	测量精度按最终风速传感器选型确定
风向量程	0～360°	测量精度按最终风向传感器选型确定
温度量程	-40℃～+60℃	精度按最终温度传感器BOM确定
湿度量程	0～100%RH	精度按最终湿度传感器BOM确定
雪深量程	按项目选配，可根据积雪深度需求配置	精度及盲区按最终雪深传感器确定
本地通信	RS485	Modbus-RTU
无线通信	4G / NB-IoT / LoRa / 北斗 / 卫星	按网络条件选择
供电电压	DC 10～30V	可扩展太阳能和低温储能
平均功耗	<2W方向设计	最终随通信、加热和扩展模块变化
工作温度	-40℃～+60℃方向设计	最终按项目技术协议确定
防护等级	IP66方向设计	最终以整机结构及项目要求为准
典型安装高度	传感器高度>1.5m	实际需根据雪面变化和目标输运层调整

PVDF撞击传感器属于事件型动态监测设备，其核心性能不能简单使用传统“±%FS”方式统一描述。实际工程更应关注有效撞击识别能力、重复性、信噪比、漏检率、误报率以及标定模型不确定度。对于质量输运率等绝对量，应通过项目标定确定最终测量性能。

方案实现

第一步：现场调查

调查历史风吹雪、雪漂移和积雪灾害情况，分析主导风向、冬季风速、道路或铁路走向、坡度、路堑结构、防雪设施及历史重点积雪区域。

第二步：划分监测区域

按照风吹雪运动过程划分上风向侵蚀区、雪粒主要搬运通道和下风向堆积区。

第三步：布设PVDF撞击站

在具有代表性的风吹雪输运通道设置PVDF撞击传感器，撞击杆敏感区域覆盖目标吹雪层，并充分暴露在主要输运气流中。

第四步：布设雪深点

在上风向、重点工程断面及预计堆积区分别设置雪深监测点，用于判断雪面侵蚀和积雪增长。

第五步：同步风场监测

在监测站上部开阔位置安装风速风向传感器，减少机柜、立杆和其他结构对气流的干扰。

第六步：统一时间同步

PVDF撞击、风速、风向、雪深及环境数据采用统一时间基准，使不同监测量能够进行事件级联合分析。

第七步：背景采集

正式运行前分别采集无风、强风无吹雪和典型风吹雪三类数据，形成现场背景样本库，并确定初始识别阈值。

第八步：算法建模

根据现场数据建立撞击识别、输运强度、风蚀判别和堆积判别算法。

第九步：输运量标定

如果需要质量输运率，在现场安装标准捕雪器或参考仪器，与PVDF撞击数据同步采集并建立换算模型。

第十步：平台运行

监测数据通过RS485或无线通信上传平台，平台进行实时展示、历史趋势、事件记录、告警、统计报表以及多站点空间对比。

数据分析

1. 撞击次数分析

统计固定时间窗内PVDF有效撞击次数，用于判断实际运动雪粒数量的相对变化。

2. 撞击能量分析

利用单次脉冲能量和单位时间累计能量分析风吹雪活动强弱变化。

3. 风速—撞击关系分析

将撞击频率和能量指数与风速进行对应，建立当地风吹雪起动和增强过程的实测关系。

4. 风向—输运关系分析

按照不同风向扇区统计PVDF撞击事件和输运指数，生成风吹雪输运风向玫瑰图，识别主要雪粒搬运方向。

5. 风蚀分析

如果上风向监测区域PVDF输运指数明显升高，同时雪深持续下降，并且不存在明显融雪条件，则可以分析该区域处于持续风蚀状态。

6. 堆积分析

如果某下风向区域雪深持续增加，同时上游PVDF撞击站存在明显风吹雪输运活动且风向指向该区域，则可以判断积雪增长与风吹雪搬运重新沉积具有较强关联。

7. 搬运—堆积时滞分析

根据上游输运增强时间与下游雪深开始增长时间之间的时间差，分析雪粒搬运到重新沉积的过程响应。

8. 多断面对比

比较不同位置PVDF输运指数和雪深变化，可识别雪粒经过不同工程断面后的衰减、绕流和重新分配情况。

9. 累计输运分析

对一个风吹雪事件或整个雪季内的输运指数进行累积，可比较不同月份、不同风向和不同监测点之间风吹雪活动量级差异。

10. 质量输运率分析

完成现场标定后，可根据PVDF撞击次数、能量和风速等数据计算项目约定的质量输运率。

Q = f(N，E，V，C)

其中C为风洞或现场标定获得的模型参数。

11. 积雪增长速率

对于重点堆积区域，可以计算：

Vs = ΔH / Δt

其中Vs为雪面增长速度，ΔH为雪深变化量，Δt为统计时间。

雪面快速增长速率可以作为道路或铁路积雪风险的重要辅助指标。

预警决策

系统不建议只使用固定风速进行风吹雪风险报警，而采用“实际雪粒撞击 + 风速风向 + 雪深变化 + 持续时间”的综合分级方式。

一级：风吹雪活动关注

PVDF有效撞击次数连续高于背景水平，同时风速进入当地容易发生雪粒搬运的范围。

系统动作：记录风吹雪开始时间，提高事件统计频率。

二级：明显搬运预警

撞击频率和输运强度指数持续升高，形成稳定风吹雪搬运过程。

系统动作：发送吹雪增强信息，并关注下风向重点积雪区域。

三级：雪漂移风险预警

持续高输运状态下，上风向出现明显雪深降低或下风向雪深开始快速增加。

系统动作：判断已出现明显雪粒再分配过程，提醒管理人员加强重点区域巡查。

四级：快速堆积报警

下风向道路、铁路或重点工程断面雪深持续快速增长，同时上游仍维持较高风吹雪输运强度。

系统动作：发送高级别积雪风险报警，并可联动视频、道路管理系统、除雪调度和现场警示系统。

具体报警阈值应依据现场背景数据、历史事件以及项目运行管理要求进行整定，不建议直接使用未经现场验证的统一固定阈值。

方案优点

直接检测雪粒搬运

PVDF传感器直接检测运动雪粒撞击产生的物理信号，相比单纯根据风速推断风吹雪更加直接。

兼顾搬运与堆积

通过PVDF撞击监测与雪深监测联合应用，可以从单纯的“吹雪监测”升级为雪粒侵蚀、搬运和重新堆积全过程监测。

PVDF柔性结构

PVDF薄膜轻薄、柔性较好，可以贴合撞击杆内壁形成较大感知区域，并由金属撞击杆提供机械保护。

高灵敏动态响应

PVDF对快速动态机械应变具有良好响应能力，适合雪粒短时撞击事件监测。

结构简洁

核心敏感元件设置于金属杆体内部，能够减少直接暴露于冰雪环境造成的机械损伤。

支持多点组网

沿公路、铁路或研究断面设置多个监测节点后，可以比较不同位置的雪粒搬运及积雪变化。

便于算法升级

系统可以先输出相对输运指数，在积累现场数据或完成标定以后进一步升级为质量输运率模型。

适合长期无人值守

低功耗、远程通信、本地缓存和太阳能低温储能设计适合高寒无人区域长期连续运行。

工程与科研兼顾

既能够提供实时预警和工程管理数据，也可以保存高频PVDF撞击数据用于风吹雪机理研究。

应用领域

• 高山垭口风吹雪监测。
• 山区风口雪漂移监测。
• 山区公路积雪监测。
• 高速公路雪漂移监测。
• 铁路路堑风吹雪监测。
• 铁路重点积雪断面监测。
• 隧道口积雪监测。
• 高寒机场跑道周边风吹雪监测。
• 寒区工程通道。
• 风电场积雪再分配监测。
• 输电设施高寒环境监测。
• 高山景区。
• 滑雪场。
• 冰冻圈科研站。
• 高山野外观测站。
• 积雪水文研究。
• 风吹雪起动机理研究。
• 雪粒跃移和悬移研究。
• 积雪侵蚀与堆积研究。
• 积雪空间再分配研究。
• 防雪栅栏效果评价。
• 道路除雪策略研究。
• 气候变化与冰冻圈研究。

效益分析

过程监测效益

将传统的人工判断“是否吹雪”升级为雪粒撞击次数、撞击能量、输运指数、风向和雪深变化连续时间序列。

灾害预警效益

能够在严重积雪形成以前识别持续增强的风吹雪搬运过程，为重点区域风险研判争取时间。

道路管理效益

通过识别长期高频积雪区域，可以优化冬季巡查和除雪力量配置，提高道路保障效率。

工程治理效益

利用不同风向、不同断面输运及积雪数据，可以为挡雪墙、防雪栅栏、导风设施的位置和规模优化提供实测依据。

科研效益

保存PVDF高频撞击波形、风场和雪面变化数据，可用于研究雪粒起动、跃移、悬移及沉积过程。

水文效益

风吹雪造成的积雪空间再分配会影响雪水资源和融雪径流。长期监测数据能够为积雪水文模型提供更真实的风力再分配参数。

运维效益

高寒无人区采用自动采集、远程通信和本地存储，可降低人工巡检频率和恶劣天气下现场作业风险。

数据资产效益

长期运行后可以形成当地风速、风向、PVDF撞击、风吹雪事件、雪深变化和积雪位置数据库，为后续机器学习和本地化风险模型提供基础数据。

国标规范

目前PVDF压电薄膜风吹雪搬运堆积监测属于专业寒区环境监测应用，工程设计可结合振动动态信号采集、自动气象观测、户外防护及冰冻圈观测相关标准执行。

1. GB/T 32335-2015《机械振动与冲击 振动数据采集的参数规定》：用于PVDF撞击动态信号采集、采样及记录设计参考。

2. GB/T 4208-2017《外壳防护等级（IP代码）》：用于户外采集主机、接头及防护机箱设计参考。

3. GB/T 35237-2017《地面气象观测规范 自动观测》：用于风速、风向、温湿度等辅助气象参数自动观测参考。

4. GB/T 2423系列《环境试验》：用于低温、高温、湿热及温度变化等环境适应性试验参考。

5. GB/T 17626系列《电磁兼容 试验和测量技术》：用于数据采集和通信设备电磁兼容设计及试验参考。

6. WMO-No.8《Guide to Instruments and Methods of Observation》：用于气象、雪及相关观测仪器安装和数据质量控制参考。

7. PVDF压电薄膜LDT0-028K或同类器件技术资料：用于PVDF薄膜动态响应、安装及信号调理设计参考。

8. 风吹雪输运、雪粒跃移、悬移和积雪再分配相关科研资料：用于输运标定、算法模型和结果解释参考。

实际建设项目应同时执行建设单位技术要求、项目招标文件以及交通、铁路、气象、水利、自然资源等主管部门适用的现行标准。

参考文献

[1] GB/T 32335-2015，《机械振动与冲击 振动数据采集的参数规定》。

[2] GB/T 4208-2017，《外壳防护等级（IP代码）》。

[3] GB/T 35237-2017，《地面气象观测规范 自动观测》。

[4] World Meteorological Organization. Guide to Instruments and Methods of Observation, WMO-No.8.

[5] PVDF piezoelectric film technical documentation for LDT0-028K or equivalent devices.

[6] Pomeroy, J.W., Gray, D.M. Saltation of snow. Water Resources Research, 1990.

[7] Li, L., Pomeroy, J.W. Estimates of threshold wind speeds for snow transport using meteorological data. Journal of Applied Meteorology, 1997.

[8] 风吹雪颗粒搬运、跃移、悬移、沉积及雪盖空间再分配相关冰冻圈研究资料。

案例分享

典型案例：铁路路堑风吹雪搬运堆积监测

以下为典型项目方案示例，用于说明系统实施方法，不作为具体已交付项目业绩。

某高寒地区铁路经过开阔雪原和路堑区域。冬季主导风长期从线路一侧吹向另一侧，开阔雪面上的松散积雪在强风作用下被持续搬运，并在路堑和背风区域形成明显雪漂移。

过去主要依靠人工巡查雪深和气象站风速进行判断，但实际运行发现，相同风速条件下，不同雪面状态产生的风吹雪强度差异明显，仅依赖风速无法准确判断积雪风险。

项目在铁路迎风侧布设第一套PVDF压电薄膜撞击监测站，用于直接检测进入铁路区域的风吹雪颗粒。

在铁路路堑中部和下风侧分别设置雪深监测点，并配置风速风向传感器和视频设备。

正常情况下，PVDF撞击次数处于较低背景水平，各雪深点变化缓慢。

某次强风过程开始后，风速逐渐增加。随后PVDF撞击频率明显上升，单位时间撞击能量同步增加，系统识别到风吹雪搬运过程开始。

风向长期保持从迎风侧指向铁路路堑。经过一段时间以后，迎风侧雪面高度缓慢下降，而路堑下风侧雪深监测点开始持续升高。

平台因此形成：

风速升高 → PVDF撞击增强 → 上风向雪面侵蚀 → 雪粒持续搬运 → 下风向雪深增长

的完整事件链。

随着PVDF输运指数继续保持高位且路堑雪深增长速度明显增加，系统将事件由“风吹雪活动”升级为“雪漂移积雪风险”，提醒管理人员关注该路段。

事件结束后，管理人员可以查看整个过程的风速、风向、PVDF撞击次数、输运指数以及不同雪深点的变化曲线。

经过一个雪季连续运行以后，可以统计出最容易产生积雪的风向区间、风吹雪持续时间、典型输运强度以及不同路堑断面的积雪增长速度。

这些数据可以进一步用于优化防雪栅栏位置、调整除雪重点区域以及评价已有防雪工程效果。

典型案例：山区公路风吹雪积雪监测

某山区公路经过高山垭口，冬季存在明显横风。道路上风侧大面积自然积雪容易被风搬运，并在护栏、路基和隧道口附近形成局部堆积。

项目在垭口上游设置PVDF撞击站，在道路易积雪区域设置多个雪深传感器。

当PVDF撞击指数开始升高时，平台首先判断出现明显吹雪活动；如果撞击活动持续存在，但道路雪深没有明显变化，则保持输运关注状态。

如果随后某个道路断面雪深快速增长，同时风向持续指向该区域，则系统判断该位置已经形成明显雪粒重新沉积。

这种方式将“正在吹雪”和“已经开始形成道路积雪”区分开来，可以使预警更加贴近公路实际运行风险。

典型案例：多点风吹雪侵蚀—搬运—堆积科研观测

针对冰冻圈和积雪水文科研项目，可以沿主导风向设置多个PVDF撞击监测站和多个雪深监测点。

上风向区域主要用于记录雪粒起动和雪面侵蚀，中部区域用于监测雪粒输运强度，下风向区域用于观察重新沉积和积雪增长。

通过所有监测点统一时间同步，可以研究风吹雪从侵蚀区到搬运区再到堆积区的完整空间演化。

如果同时增加多个高度的PVDF撞击感知单元，还可以研究不同高度雪粒输运强度，分析近地层跃移和悬移过程。

长期数据可用于建立风速、雪粒输运、侵蚀和堆积之间的定量关系，为积雪再分配模型、融雪径流模拟和冰冻圈环境研究提供基础数据。