農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)信息系統(tǒng)的應(yīng)用與設(shè)計(jì)研究

饒智杰

摘要 隨著社會經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，我國大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)系統(tǒng)的信息化發(fā)展與應(yīng)用，確保農(nóng)民能夠及時了解農(nóng)業(yè)氣象信息，從而預(yù)防氣象災(zāi)害給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的經(jīng)濟(jì)損失。通過分析農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)信息系統(tǒng)的應(yīng)用方法和設(shè)計(jì)理念，進(jìn)一步推動農(nóng)業(yè)氣象信息系統(tǒng)的拓展應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 農(nóng)業(yè)氣象服務(wù);信息系統(tǒng);應(yīng)用;設(shè)計(jì)

中圖分類號：S165 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2021）12–0077–02

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國絕大多數(shù)地區(qū)的氣象站都完全使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動化的氣象數(shù)據(jù)采集工作，而且我國大多數(shù)農(nóng)村地區(qū)也開始注重農(nóng)業(yè)氣象信息在生產(chǎn)過程中的運(yùn)用，通過自動化信息系統(tǒng)獲取氣象信息，能夠?yàn)橥晟妻r(nóng)業(yè)氣象服務(wù)系統(tǒng)提供極大助力。但是，由于氣象數(shù)據(jù)信息的數(shù)據(jù)量龐大，而且信息系統(tǒng)需要處理的業(yè)務(wù)種類繁多，因此，需要農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)信息系統(tǒng)根據(jù)特定的氣象條件進(jìn)行細(xì)化分類，并且注重信息數(shù)據(jù)的時效性。例如，一旦檢測到天氣數(shù)據(jù)的變化，要及時通知種植農(nóng)戶，采取相應(yīng)的措施。農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)還需要采取新型技術(shù)，不斷提高氣象服務(wù)的效率，形成關(guān)鍵詞條。例如，春播時，需要根據(jù)春播這一詞條進(jìn)行智能化搜索，春播有關(guān)的各項(xiàng)要求及注意事項(xiàng)可以直接發(fā)送至種植農(nóng)戶的手機(jī)上;若出現(xiàn)病蟲害的相關(guān)詞條，就要根據(jù)相關(guān)蟲害的類型，調(diào)動相關(guān)的數(shù)據(jù)信息和處理病蟲害的方法，提示種植農(nóng)戶采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施。因此，深化農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)方式、服務(wù)種類和解決方法，成為了當(dāng)前為農(nóng)氣象服務(wù)、完善氣象服務(wù)系統(tǒng)的研究重點(diǎn)。

1 農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)信息系統(tǒng)概述

1.1 農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)信息系統(tǒng)的需求分析

我國農(nóng)業(yè)氣象事業(yè)的現(xiàn)代化建設(shè)工作正在不斷地向前發(fā)展，當(dāng)前，我國農(nóng)業(yè)氣象網(wǎng)站的數(shù)字化規(guī)模建設(shè)范圍正逐步擴(kuò)大，已覆蓋多個省、市、縣、鄉(xiāng)的氣象服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，并且數(shù)據(jù)的保密性較強(qiáng)、傳播速度較快、可信度較高，對農(nóng)業(yè)氣象信息的管理工作提出了更高的要求。表1為當(dāng)前農(nóng)業(yè)氣象的大數(shù)據(jù)資料。

傳統(tǒng)的氣象信息管理模式已無法滿足未來農(nóng)業(yè)氣象事業(yè)的發(fā)展需要，且傳統(tǒng)的氣象信息系統(tǒng)存在較多問題。例如，信息數(shù)據(jù)不易保存、沒有實(shí)現(xiàn)自動化辦公模式、沒有實(shí)現(xiàn)信息共享、不利于氣象數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和分析、系統(tǒng)功能不完善、查找數(shù)據(jù)信息的效率較低、服務(wù)方式過于傳統(tǒng)、沒有進(jìn)行服務(wù)拓展、無法滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要等問題。對于此類問題，農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)信息系統(tǒng)的管理部門需要針對性地進(jìn)行系統(tǒng)改進(jìn)工作，結(jié)合地區(qū)的氣象特點(diǎn)逐步構(gòu)建包含信息數(shù)據(jù)處理、專業(yè)氣象分析、信息發(fā)布等綜合管理功能，使得農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)信息系統(tǒng)最終成為集天氣、農(nóng)業(yè)氣象以及氣候等業(yè)務(wù)于一體的信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)[1]。

1.2 農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)

農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)信息系統(tǒng)采取一流的設(shè)計(jì)理念以及先進(jìn)的處理技術(shù)，以模式板塊的形式開展開放式的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，形成以氣象信息數(shù)據(jù)為核心的數(shù)據(jù)處理、保存、分析以及統(tǒng)計(jì)的業(yè)務(wù)流程，以達(dá)到綜合氣象數(shù)據(jù)信息處理的目的。其核心技術(shù)在于氣象數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)方式、多種氣象要素的空間可視化、農(nóng)事季節(jié)氣象天氣預(yù)報、氣象數(shù)據(jù)的多元化展示以及細(xì)化農(nóng)業(yè)耕作圖等功能。當(dāng)前，在氣象服務(wù)系系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計(jì)工作中，主要使用的工具有PHP、JSP、ASP、NET，其中，數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)始終是信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，由于農(nóng)業(yè)氣象信息需要讓信息數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)可視化，所以需借助地理信息系統(tǒng)進(jìn)行組合構(gòu)建，通過形成可視圖，使農(nóng)業(yè)用戶可以通過網(wǎng)絡(luò)頁面觀察地區(qū)的農(nóng)業(yè)種植情況和氣象信息狀態(tài)[2]。

1.3 農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)信息系統(tǒng)框架

在整個農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，主要采取B＼S的開發(fā)模式。在設(shè)計(jì)上，采用數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)管理、文檔中心、農(nóng)用天氣預(yù)報、監(jiān)測分析、氣象預(yù)警、細(xì)化農(nóng)業(yè)區(qū)分等7種功能結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)庫主要用于管理氣象站點(diǎn)和對農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析;系統(tǒng)管理主要包括農(nóng)業(yè)氣象中心管理以及地區(qū)氣象管理相互配合進(jìn)行氣象數(shù)據(jù)的管控工作;文檔中心功能主要是保存數(shù)據(jù)庫的產(chǎn)品信息，管理近期天氣預(yù)報以及未來場景，將數(shù)據(jù)集中進(jìn)行儲存;農(nóng)用天氣預(yù)報主要包含農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報以及關(guān)鍵農(nóng)事專題預(yù)報，農(nóng)業(yè)天氣預(yù)報可以在線編輯相關(guān)天氣預(yù)報文件，轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信息指導(dǎo)文件并保存;農(nóng)事專題預(yù)報主要包含春耕春播、夏收夏種、秋收秋種等各項(xiàng)專題服務(wù)項(xiàng)目的在線編輯。監(jiān)控分析，主要是實(shí)時監(jiān)測基本的氣象數(shù)據(jù)、種植地區(qū)的土壤數(shù)據(jù)以及自然災(zāi)害等數(shù)據(jù)，形成分析報告?zhèn)魉椭练N植用戶的手機(jī)上。氣象預(yù)警主要用于提前預(yù)測和預(yù)警氣象災(zāi)害、病蟲害等危險信息，以達(dá)到提前預(yù)防的目的。細(xì)化農(nóng)業(yè)區(qū)分是指將農(nóng)作區(qū)域進(jìn)行可視化處理，形成地區(qū)種植區(qū)分，收集各個地區(qū)的氣象信息。

2 農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)信息系統(tǒng)的應(yīng)用

2.1 農(nóng)業(yè)氣象數(shù)據(jù)提取

農(nóng)用氣象服務(wù)信息系統(tǒng)收集的數(shù)據(jù)包括當(dāng)?shù)氐木唧w氣象數(shù)據(jù)以及農(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r參數(shù)。就氣象數(shù)據(jù)而言，主要由氣溫、降雨、日照、濕度、能見度、氣壓、風(fēng)力等級、自然災(zāi)害等數(shù)據(jù)信息構(gòu)成。農(nóng)業(yè)狀況參數(shù)主要包括近期的節(jié)氣、種植農(nóng)作物的生長狀況、施肥狀況、除草狀況以及病蟲害發(fā)生狀況等信息，并將信息集中發(fā)送給農(nóng)戶。由于農(nóng)戶對相關(guān)氣象信息數(shù)據(jù)的感知較為敏感，信息系統(tǒng)可以每隔1 h就將相關(guān)的氣象信息狀況發(fā)送至農(nóng)戶的手機(jī)，同時，農(nóng)戶可以每隔0.5 h甚至10 min收集相關(guān)的氣象數(shù)據(jù)，為農(nóng)村種植提供便利。

2.2 農(nóng)業(yè)氣象數(shù)據(jù)分析與產(chǎn)品生產(chǎn)

農(nóng)業(yè)氣象數(shù)據(jù)信息的分析工作主要是對農(nóng)業(yè)氣象指標(biāo)等相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)化分析，通過統(tǒng)計(jì)氣象變化對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響決定所要采取的處理措施。同時，根據(jù)市場上農(nóng)業(yè)種植的相關(guān)數(shù)據(jù)指標(biāo)錄入信息，將農(nóng)業(yè)信息錄入到相關(guān)農(nóng)業(yè)種植數(shù)據(jù)庫中，有利于今后的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展。同時，農(nóng)業(yè)服務(wù)產(chǎn)品主要采用word格式或記事本格式，通過計(jì)算機(jī)將氣象數(shù)據(jù)分析表格制作成服務(wù)產(chǎn)品，其中包含數(shù)據(jù)分析、圖表、種植建議等相關(guān)內(nèi)容，有利于種植戶進(jìn)行數(shù)據(jù)錄入和信息收集。

2.3 農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)產(chǎn)品開發(fā)

農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)產(chǎn)品的開發(fā)通過人工的處理和加工就可以發(fā)布，發(fā)布形式可以采取郵件、短信、電話、互聯(lián)網(wǎng)等多種形式進(jìn)行，其信息內(nèi)容可以從相關(guān)的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)庫中調(diào)取氣象服務(wù)對象所需的相關(guān)信息。例如，種植農(nóng)作物的種類、發(fā)育狀況以及所需的注意事項(xiàng)等，通過將數(shù)據(jù)庫的信息發(fā)送至農(nóng)戶，可以提高種植農(nóng)戶對相關(guān)農(nóng)用信息的了解狀況，減少由于信息不完整而造成的種植事故。

3 農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)信息系統(tǒng)的系統(tǒng)功能，首先可以預(yù)報城鎮(zhèn)天氣實(shí)況，將每日的氣溫變化狀況、降水情況、天氣信息等多種信息發(fā)送到電子終端，通過電子終端進(jìn)行可視化處理。使相關(guān)的氣象信息能夠直觀地呈現(xiàn)出來，能夠幫助農(nóng)民及時了解相關(guān)的天氣狀況，確保農(nóng)民對自然氣象災(zāi)害有一定的了解，并提前做好防范規(guī)劃。同時，信息系統(tǒng)還具有農(nóng)業(yè)災(zāi)害性天氣報警功能，該功能主要是利用信息系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù)功能，全面分析自然災(zāi)害情況，通過災(zāi)害預(yù)警的信息數(shù)據(jù)指標(biāo)，全面地判斷和處理自然災(zāi)害的發(fā)生種類、發(fā)生狀況、發(fā)生地點(diǎn)、災(zāi)害等級等信息。此外，還可以給農(nóng)戶推送相關(guān)的解決辦法和意見，方便農(nóng)戶及時處理[3]。

3.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是通過數(shù)據(jù)傳輸板塊、數(shù)據(jù)庫板塊、預(yù)警預(yù)測版塊以及信息支撐模塊等多種板塊模式組成的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。信息傳輸板塊作為該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，主要負(fù)責(zé)傳導(dǎo)和監(jiān)測相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，并且發(fā)送至相關(guān)的氣象網(wǎng)站上。綜合數(shù)據(jù)板塊主要負(fù)責(zé)統(tǒng)籌整個系統(tǒng)的重要數(shù)據(jù)信息，以實(shí)現(xiàn)豐富的資料儲備、分析和加工。預(yù)測板塊作為該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的核心與關(guān)鍵內(nèi)容，主要通過預(yù)警功能滿足農(nóng)戶在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植過程中的需要，并且結(jié)合相關(guān)氣象災(zāi)害信息，制定出完善的解決對策，以幫助農(nóng)戶提高產(chǎn)量，增加經(jīng)濟(jì)收入。

3.3 系統(tǒng)工作流程與服務(wù)

農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)信息系統(tǒng)的整個工程流程，首先是采集和觀測天氣氣象的實(shí)時信息狀況數(shù)據(jù)，利用收集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整合處理，然后進(jìn)行綜合預(yù)測和評估。在此基礎(chǔ)上，將預(yù)警預(yù)測功能錄入信息處理系統(tǒng)中，充分利用各個結(jié)構(gòu)的功能優(yōu)勢完善整個農(nóng)業(yè)氣象信息服務(wù)系統(tǒng)，幫助農(nóng)戶排除自然災(zāi)害并做好種植建議指導(dǎo)工作。然后，根據(jù)系

統(tǒng)給出的建議，以及農(nóng)業(yè)專家的意見調(diào)整，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)種植的增量增產(chǎn)，為廣大農(nóng)戶提供專業(yè)性的生產(chǎn)建議和氣象信息服務(wù)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物的氣候綜合評估。

同時，該工作流程也有助于檢驗(yàn)氣象信息對農(nóng)業(yè)種植的影響，采取合理的工作流程和信息傳遞方式，有助于完善農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)信息系統(tǒng)，簡化傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)氣象信息收集模式的步驟，縮短信息收集的時間，提高數(shù)據(jù)信息處理的工作效率。

4 結(jié)束語

GIS技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等不斷應(yīng)用于農(nóng)業(yè)氣象信息系統(tǒng)服務(wù)中，使得智慧化的農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)體系的應(yīng)用與開發(fā)得到重大的創(chuàng)新與突破。該信息服務(wù)系統(tǒng)不僅功能強(qiáng)大、時效性高且具有良好的客戶體驗(yàn)，還在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植領(lǐng)域取得了突出成效，深受廣大種植農(nóng)戶的喜愛。為方便后期的應(yīng)用和管理，相關(guān)設(shè)計(jì)工作人員還需要進(jìn)一步掌握多種氣象要素和種植信息數(shù)據(jù)，運(yùn)用自動化計(jì)算和統(tǒng)計(jì)全面提升氣象信息系統(tǒng)為農(nóng)業(yè)服務(wù)的能力，為不同的農(nóng)業(yè)服務(wù)對象提供更加直觀、可視化的農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)應(yīng)用，形成共享農(nóng)業(yè)資源，助力農(nóng)業(yè)氣象業(yè)務(wù)服務(wù)工作。

參考文獻(xiàn)

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責(zé)任編輯：黃艷飛

Research on Application and Design of Agricultural Meteorological Service Information System

RAO Zhi-jie （Xichong Meteorological Bureau， Sichuan Province， Xichong， Sichuan 637200）

Abstract With the continuous develop-ment of social and economic level and the continuous improvement of scientific and technological level， my country has vigorously promoted the informatization development and application of agrometeorological service systems to ensure that farmers can keep abreast of agrometeorological information， so as to prevent economic losses caused by meteorological disasters to agricultural production. By analyzing the application method and design concept of the agrometeorological service information system， this paper further promoted the outward application and expansion of the agrometeorological information system.

Key words Agrometeorological service; Information system; Application; Design