涡动观测系统，采用涡动协方差原理，是一种微气象学的测量方法，利用快速响应的传感器来测量大气—下垫面间的物质交换和能量交换。是一种直接测算通量的标准方法,是测定生态系统物质、能量交换通量的关键技术。由于测量方式和原理不同，涡动观测系统分为开路涡动观测系统和闭路涡动观测系统。
       涡动观测系统可以测量能量通量（显热通量、潜热通量、动量通量）和物质通量（CO2 / H2O / CH4 / N2O）以及一些空气动力学参数等,主要应用于边界层理论研究、大气扩散、能量收支研究、水分等物质收支等众多领域。
通量观测适用于森林、草地、农田、沙漠、城市、水域等各种下垫面环境，被广泛应用于中科院、林科院、气象局、海洋局及各科研领域对区域碳、水循环过程的研究；做为测算生态系统与大气间物质和能量交换信息的有效手段，为分析地圈-生物圈-大气圈的相互作用提供重要的数据基础，为大尺度、长期和连续的科学研究提供支撑。

一、 测量原理
       涡动通量观测系统主要有三维风速及气体密度高频测定单元、供电单元、数据采集单元组成。三维风速及气体密度高频测定单元用来测量三维风速（Ux、Uy、Uz）、虚温（Ts）、气体密度（CO2和H2O）。数据采集、存储及传输单元是核心采集处理单元，采集气体分析仪输出的浓度数据（CO2和H2O）、三维超声风速仪输出的三维风数据（Ux，Uy，Uz），超声虚温数据（Ts）、声速（c）以及系统中其它辅助观测数据，并将原始10HZ数据存储到CF卡中；同时对原始数据做在线通量全修正计算，直接输出可用于科研目的的高质量通量数据，并将通量数据存储到CF卡中。另外可将数据通过有线/无线的方式远程发送至数据中心。

二、OPEC3000 开路涡动通量观测系统
系统核心设备采用美国Campbell公司生产的IRGASON，此产品是集成了三维风速与气体密度高频分析仪（CO2/H2O）于一体的高精度传感器，可同时测定CO2/H2O在空气中的摩尔密度＼三维风速和超声虚温。

产品特点：
一体化设计：红外分析仪于超声风速共测同一空间，避免传感器分离导致不到一个气团的问题，提高同步性；
干扰性低：紧凑流体设计，减少了对风的扰动和器身及散热效应；
功耗降低：非加热设计，在降低能耗的同时，避免了对被测流体的热力学影响；
细节优化：采用光学补偿技术，消除因窗口轻度污染导致的数据偏差，窗口斜角设计，避免积水；
智能化软件：可在线计算大气边界层的动量＼感热＼CO2\H2O通量；
远程访问：多站点可实现GPS校时＼组网管理＼数据远程监控传输＼参数实时调整；
应用领域：农业＼草地＼森林＼荒漠＼极地＼湖泊＼海洋

三、 Easy Flux_DL
EasyFlux_DL软件是基于CSI数据采集器开发的一款嵌入式智能涡动相关在线处理软件。以数据采集器为依托，软件具有数据采集、分析、计算、存储和传输等功能；通过3G等无线通讯，用户可直接远程获得最终用于科研的通量数据；并可实现站点组网，远程访问下载数据、设置站点参数等功能。适用于涡动通量研究领域。
EasyFlux_DL智能软件用于自动计算大气边界层的动量、感热、CO2、H2O通量；数据采集器是系统的核心，实现系统控制，传感器测量，数据存储，数据处理并输出的整个过程；下面的流程图解释了在数据采集器内部，数据采集，处理的整个流程；流程包含野点剔除、最大协方差找延时、坐标旋转、 频率订正、超声温度订正（SND）、 WPL订正、源区计算、数据质量等级划分。
支持的仪器及传感器
要求
EC150 开路式CO2/H2O气体分析仪，带CSAT3A三维超声风速仪
IRGASON 一体式开路式CO2/H2O 气体分析仪和三维超声风速仪
FW05、FW1 或FW3 微丝热电偶
HC2A-S3 或HMP155A 空气温湿度
CNR4、NR01 或NR-LITE2 净辐射仪
CS300 或LI200X 总辐射计
PQS1、LI190SB 光量子传感器
SI-111 红外温度传感器
TE525MM 翻斗式雨量筒
TCAV 土壤平均温度探头（数量可多达2 个）
CS616 或CS650 土壤含水量探头（数量可多达2 个）
HFP01 或HFP01SC 土壤热通量板（数量可多达4 个）

主要的修正及处理步骤
野点去除和过滤10 Hz 原始数据：综合使用三维超声风速仪和气体分析仪的诊断值、信号强度和测量阈值;
坐标旋转：可选两次旋转 (Tanner and Thurtell, 1969)，或平面拟合 (Wilczak, 2001)
变量同步：通过计算CO2 和H2O 通量的最大值来把CO2和H2O 测值与三维风速测值分别进行同步 (Horst andLenschow, 2009; Foken et al, 2012)，并加入额外约束来保证同步使其合理。
频谱修正：使用普遍使用的频谱修正方法，包括协谱订正 (Moore, 1986; Dijk, 2002; Moncrieff et al, 1989)、传输函数用于时段平均订正 (Kaimal et al, 1989)、测量路径/ 体
积平均 (Moore 1986; Moncrieff et al, 1997; Foken et al, 2012;Dijk, 2002)、时间常数 (Montgomery, 1947; Shapland et al,2014; Geankoplis, 1993) 以及传感器空间分离订正 (Horst andLenschow, 2009; Foken et al, 2012)
SND 修正： 应用改进的SND 订正方法 (Schotanus et al.,1983)，并遵循Van Dijk (2002) 所列出的完成方案概要，从超声显热通量推导显热通量。另外，如果使用了我们所提供的FW05、FW1 或FW3，也可从之计算得到直接测得的*修正的显热通量
空气密度波动修正：应用WPL 方程 (Webb et al., 1980)数据质量分级：依据Foken et al (2012)，综合稳态条件、下垫面湍流特征值和风向来计算数据质量分级
足迹评估： 使用Kljun et al. (2004) 或Kormann andMeixner (2001) 来计算足迹特征
能量闭合：如果使用了能量平衡传感器，可以通过综合能量平衡测量、修正的显热通量和潜热通量来计算能量闭合度

　　EasyFlux_DL与Eddy Pro的CO2 通量对比曲线

　　EasyFlux-DL 计算得到的修正后的CO2 通量值与未修正的CO2 通量值相比较，站点在灌溉的苜蓿地，在苜蓿收割之后不久所观测，数据持续一周。