本觀測系統主要以生長錐取下的樹木樣芯為對象，通過高質量的圖形掃描系統獲取高分辨率的樹木樣芯圖像，并采用專門的照明系統去除陰影和不均勻現象的影響，然后用專業軟件進行年輪寬度和密度分析。針對樹木樣芯，通過激光光譜元素分析系統分析測定樹木年輪中Ca、K、Al、Si、Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、As、Hg、Pb等多種元素的成分及元素分布。
利用上述樹木年輪寬度、密度測定及年輪元素分析結果，建立樹木年輪表，探求不同樹種生長與氣候因子的關系，推測過去環境變化尤其是環境污染狀況。根據區域內的氣象資料和同時期的樹木年輪信息，建立樹木年輪數據與氣象數據的相關關系，并據此重建典型氣候帶的氣候變化譜，進一步揭示氣候變化對森林生態系統的影響。
