農業氣象災害預警系統的開發與應用

達瓊 洛桑旺姆 尼瑪拉姆

摘要 對山南地區氣象局開發的農業氣象災害預警系統的體系結構進行分析，并對系統中各個結構及其相關功能進行介紹，在此基礎上對數據庫系統設計情況進行分析，從而較好地體現出農業氣象災害預警系統開發應用的價值及其作用，進而為農業災害預警提供更好的技術支持。

關鍵詞 農業氣象災害；預警系統；開發設計；應用

中圖分類號 S165 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2017）07-0172-02

Development and Application of Agrometeorological Disaster Early Warning System

DA Qiong，LUOSANG Wangmu，NIMA Nama （Shannan Meteorological Bureau in Tibet Autonomous Region，Shannan，Tibet 856000）

Abstract The system structure of agrometeorological disaster early warning system developed by Shannan Meteorological Bureau was analyzed，each structure and its related functions were introduced.On the basis of this，the design of database system was analyzed，so as to better reflect the development and application value of agricultural meteorological disaster early warning system，and provide better technical support for the early warning of agricultural disasters.

Key words Agrometeorological hazard； Early warning system； Development and design； Application

在現代農業生產及不斷發展過程中，農業氣象災害會在很大程度上影響其生產效益及發展進程，因此農業氣象災害的預防尤為重要。在現代農業氣象災害預防過程中，氣象災害預警系統具有重要作用，對農業氣象災害預警系統的開發及應用進行研究，可以更好地預防農業生產中的氣象災害，為農業生產提供更好的服務，使農業生產效益得以更好保證。符國槐等[1]、彭艷華[2]對農業氣象災害預警系統進行了研究，在系統開發及應用方面提出了一定的理論支持，但這些研究處于較淺層面，對系統功能開發及結構設計相關研究仍不夠完善。筆者在前人研究基礎上[1-4]，對山南地區氣象局所應用的農業氣象災害預警系統的結構以及各個結構的相關功能進行了分析，并分析了數據庫系統設計情況，以便更好地開發及應用該系統，使其能夠更好地應用于農業生產。

1 氣象災害預警系統體系結構分析

對于山南地區氣象局開發及應用的氣象災害預警體系而言，可依據業務處理功能對其進行劃分，將其分為4個子系統，分別為基礎災害數據管理系統、監測數據管理系統、預警發布系統、用戶信息管理系統，其具體結構如圖1所示。

對于基礎災害數據管理系統而言，其主要作用就是對基礎災害相關數據進行管理，其內容主要包括道路信息、災害信息以及監測點等一些相關空間信息，可對這些數據信息進行瀏覽、編輯以及管理。對于監測數據管理系統而言，其主要作用就是對氣象災害數據實施管理，可對降雨量、風速及氣溫等相關信息實行管理及分析，并且對于測量數據發展趨勢可實現分析及顯示。對于預警發布系統而言，其在整個系統中屬于核心內容，其所包括內容主要是預警分析以及產品發布。對于用戶信息管理系統而言，其主要作用就是管理系統用戶信息。

對于該系統而言，其基礎為監測天氣過程以及氣象預報，可依據氣象災害歷史數據、分析模型以及相關指標分析數據，使災害天氣預警信息得以形成，并且能夠利用多種途徑向各級防汛指揮部門以及有關人員傳遞信息，使決策人員提前進行決策，從而使農業生產及經濟發展能夠在最大程度上得到保證，使人們生命財產安全能夠得以更好保證[1]。

2 各系統結構以及相關功能分析

2.1 基礎災害數據管理系統

對于該系統而言，其具體組成主要包括網絡系統與數據庫系統2個部分內容，在信息處理及數據服務方面該系統屬于基礎內容。在農業氣象災害防治監測方面，該系統可較好地服務于數據信息收集及信息查詢，并且能夠服務于氣象預警分析及氣象預警。

該系統功能主要包括以下幾個方面內容：①該系統可實現數據查詢及檢索。通過該系統的應用可實現系統數據查詢及檢索等相關操作，其進行查詢及檢索的信息主要包括以下幾點：檢測站基本信息類別、站名以及站號與站址信息等內容；地理及地質空間信息；氣象災害基本信息；其相關氣象信息。

②輸入及輸出相關數據。對于氣象預警所需數據而言，其形式所包括的主要有數字、文本以及矢量，還有柵格圖形數據等方面，GIS所具備的數據輸入及輸出功能對于以上各種形式數據傳輸均能夠支持，對于GIS不同數據格式而言，可使其實現相互轉換。對于系統中相關數據而言，均可使其轉變成為DBF文件及Excel表，使其實現輸入及輸出。③數據編輯以及更新。如數據復制及輸入、數據修改及刪除，對相關數據進行瀏覽[2]。

2.2 監測數據管理系統

對于該系統而言，其屬于能夠使氣象災害預警得以實現的基礎內容，可通過動態監測氣象數據，從而對相關數據進行收集，并且能夠使數據在監測數據庫中存入，同時與有關信息數據庫及災害數據庫進行結合，還能夠結合相關預測方法，在此基礎上預測及分析氣象災害。該系統整體結構如圖2所示。

該系統所具備的功能主要包括以下幾個方面：①利用該系統可收集相關數據。在該系統中存在信息獲取層，其能夠提供有關基礎數據以及實時預警信息，使平臺能夠得以較好的應用，信息獲取層屬于編輯、儲存以及發布信息能夠得以實現的基礎，可對實時動態信息進行采集，并且能夠獲得有關動態監測數據，同時能夠使信息在監測數據庫中存入。對于監測數據而言，其所包括內容主要有氣象臺信息、監測站信息以及群測群防信息。在數據實際傳輸過程中比較常用的方式主要包括衛星、GSM短信以及超短波，此外還包括GPRS與程控電話網。②數據分析。對于該系統而言，其能夠與監測數據庫中有關信息進行有效結合，在此基礎上依據分析預報模型及指標，可實現預報以及顯示氣象發展趨勢，并且可通過文字、圖形或表格等相關形勢使預測結果實現輸出。同時，該系統能夠以空間數據分析工具及方法為基礎，從而可實現分類匯總以及統計分析監測數據。另外，可通過個案調查、報告以及專題調查等相關數據信息，在地圖上進行標定，并且預測可能會波及到的一些相關區域。③對于監測數據庫中相關收集以及分析的一些數據，利用該系統可對其實行增加、刪除以及修改等有關操作[2-3]。

2.3 用戶信息管理系統

對于該系統而言，主要作用就是對用戶信息以及災害反饋信息實行管理。依據在權限方面所存在差異性，普通用戶可對密碼進行修改，并且可反饋災害信息。對于用戶名及密碼等相關資料，系統管理人員可對其實行分級管理維護，其主要包括專家、系統管理員及用戶。在該系統所處區域可對系統管理員及專家管理兩級權限進行設置，對于其他用戶而言，均將其設置成為普通用戶。對于管理人員所具備權限而言，其主要包括發布、刪除以及表現，對于整個系統內容其均能夠實行添加、修改以及刪除；專家能夠對有關數據實行查詢，在此基礎上可實施預報分析；而對于普通用戶而言，其僅具備有關查詢權限。

2.4 預警發布系統

對于農業氣象災害預警系統而言，其核心內容即為預警發布系統。該系統構建基礎為采集監測信息，并且對監測信息進行預測分析。依據數據管理系統中相關監測數據以及趨勢，可通過實施分析，使有關預警信息得以形成。對于預警信息，可通過適當方式向受災區域及時、準確地進行傳送，從而使有關人員能夠將應急預案及時啟動，選擇有關合理措施實行防御，從而使人們生命財產安全能夠得以更好保證。該系統具體結構如圖3所示。

該系統所具備的功能主要包括以下幾個方面：①可實現預警分析。通過結合各個方面相關數據，并且利用相關預警分析模型可實現預警分析、警度判定，并且能夠使預警發布信息得以形成。

②可實現信息發布。該系統可利用相關硬件以及網絡將預警信息向大眾媒體發布。在預警信息得以生成情況下，該系統能夠利用無線網絡通過各種傳輸方式將災害預警有關信息向社會上各個方面及時發布，從而使各個有關部門均能夠及時選擇有效方式對災害進行應對，從而使防災滅災能夠得以較好的實現。③可實現指標管理。對于當前氣象災害而言，每種災害均具備相關對應目標，在監測數據高于相關指標臨界值情況下，便能夠使相關預警以及警度得以形成。對于該系統而言，其所設置警度主要包括4種（Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級），所設置指標臨界值主要包括3種（X1、X2、X3）。在實際應用過程中，相關工作人員應當不定期對其實施編輯、管理[3-4]。

3 系統數據庫設計分析

對于氣象災害預警系統而言，其數據庫所包括的主要有5個方面內容，即基礎屬性數據庫、數據監測庫、圖形管理庫、氣象災害預警、用戶信息。在該系統中數據庫實際設計過程中選擇E-R圖形式。對于數據庫中相關數據而言，其內容主要有以下幾點：

第一，行政地理區劃資料。該方面內容主要就是各個行政級別具體劃分情況，具體而言就是每個縣、鄉鎮以及行政村與自然村相關基本情況，如土地面積、耕地面積以及總體人口等相關方面內容。

第二，地理、地質背景資料。具體內容就是所處地理位置，還包括地質結構以及地質構造。

第三，氣象災害資料。具體內容主要包括在研究區域內的相關氣象災害基礎信息，如氣象災害面積、形態以及時間，還包括防治建議等相關內容。

第四，用戶資料相關信息。所包括的具體信息內容主要有用戶名及用戶密碼，還包括用戶電話、身份證以及相關反饋信息[5-6]。

4 結語

在現代農業生產過程中，通過對氣象災害進行有害防治可使農業生產取得更好效益。因此，在實際生產過程中，相關部門及工作人員應當對氣象災害預警系統進一步開發及應用，從而使其能夠更好地服務于農業生產，使其得以更好地發展。

參考文獻

[1] 符國槐，費玉娟，楊再強，等.農業氣象災害預警系統研究進展[J].安徽農業科學，2011，39（18）：10936-10938，10941.

[2] 彭艷華.分析農業氣象災害預警系統的開發與應用[J].農村科學實驗，2016（4）：67.

[3] 劉瑞全，張在霞.中國農業氣象災害監測預警系統建設[J].北京農業，2012（21）：166.

[4] 王曉默，張翠，扎西亞培.氣象災害預警信息系統的設計[J].氣象水文海洋儀器，2013，30（4）：52-55.

[5] 崔曉飛，衣霞，劉顏.地市級氣象災害預警發布系統[J].山東氣象，2011（1）：41-42.

[6] 吳孟春，吳啟滿，馬奇蔚，等.淺論氣象災害預警信息系統的組建[J].成都信息工程學院學報，2010，25（6）：652-655.