自動氣象站是能夠自動進行氣象觀測和數據傳輸的氣象站，它有硬件和軟件系統組成。我國自動氣象站的研制工作開始于1964年，由當時的中央氣象局指導，成功于1965年研制出一臺電子管式的無人值守自動氣象站，后在青海試驗。這臺自動氣象站可測量風速、風向、雨量、溫度、濕度、氣壓六要素。后來經過發展，在20世紀70年代，江蘇省的無線電科學研究所又研制出了一臺晶體管式的自動氣象站，還獲得了當時的全國科學大會獎。在70年代末，相繼有5臺自動氣象站在青海日月山、扎陵湖等地試用，這代表著中國的自動氣象站正式進入業務試用階段，并于1985年結束試驗工作。

80年代，改革開放后，自動氣象站進入了蓬勃發展的時機，國外的自動氣象站被引進中國。這一段時期，大量的中尺度自動氣象站涌現。在七五期間，很多中尺度自動氣象站利用了微控制器和嵌入式操作系統，后來又應用了計算機技術，使得自動氣象站的技術有了質的飛躍，而中小尺度的天氣觀測網又促進了自動氣象站的聯網應用。

1986年，國內引入了DCP系統，在吸收國外技術的基礎上，又研制出DCP國產系統，并投入業務試驗，取得了不錯的成果。1990年，國內開始研制Ⅰ、Ⅱ型自動氣象站，可以測量風速、風向、氣溫、氣壓、相對濕度、相對溫度、雨量、低溫（地表溫度、淺層地度、深層地溫）等要素，并逐漸投入業務。1997年，三個單位的Ⅱ型自動氣象站先后通過驗收，并于1999年，正式投入業務應用。2000年，我國正式發布第一個關于自動氣象站的標準——QX/T 1-2000《Ⅱ型自動氣象站》。

進入21世紀，氣象事業蓬勃發展，又開放了氣象市場，不少民營企業投入研制自動氣象站的行列中。截止2020年，我國的自動氣象站總數達到68762個，近4萬個鄉鎮實現了自動氣象站的全覆蓋，綜合氣象觀測系統達到世界先進水平。

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