智慧氣象系統(tǒng)在山東省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)中的應(yīng)用

郭芳 李亞萍 時(shí)蕾

郭 芳，李亞萍，時(shí) 蕾.智慧氣象系統(tǒng)在山東省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)中的應(yīng)用[J].南方農(nóng)業(yè)，2022，16（14）：-195.

摘 要 將智慧氣象系統(tǒng)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)工作當(dāng)中已經(jīng)成為當(dāng)前很多農(nóng)業(yè)種植用戶普遍關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容，其能夠通過信息化和智能化的系統(tǒng)為農(nóng)業(yè)種植和生產(chǎn)工作提供全面的氣象狀況，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作的正常開展。結(jié)合山東省智慧氣象系統(tǒng)服務(wù)平臺(tái)，從智慧氣象系統(tǒng)框架構(gòu)建及智慧氣象系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)中的應(yīng)用分別探討智慧氣象系統(tǒng)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)策略，促進(jìn)我國智慧氣象系統(tǒng)建設(shè)和地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞 智慧氣象系統(tǒng);氣象災(zāi)害;農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù);山東省

中圖分類號(hào)：S165 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.14.062

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度不斷加快，云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)應(yīng)用于氣象服務(wù)中對(duì)于提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的建設(shè)工作有著非常重要的促進(jìn)作用。我國在進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的同時(shí)，離不開氣象系統(tǒng)的支持。山東省作為我國農(nóng)業(yè)大省之一，農(nóng)作物種植十分廣泛，農(nóng)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和現(xiàn)代化的趨勢(shì)。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用智慧氣象系統(tǒng)已經(jīng)成為山東省農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要支撐。通過智慧氣象系統(tǒng)建設(shè)工作能夠及時(shí)了解相應(yīng)的防災(zāi)減災(zāi)信息，利用系統(tǒng)本身的采集、監(jiān)控、制作及服務(wù)系統(tǒng)提供精準(zhǔn)的氣象信息，為農(nóng)業(yè)種植的開展提供便捷[1]。

1 智慧氣象系統(tǒng)的概念及意義

智慧氣象系統(tǒng)是一個(gè)涉及面廣、內(nèi)容豐富、服務(wù)體系健全的系統(tǒng)。氣象系統(tǒng)由地圖數(shù)據(jù)庫、GIS云服務(wù)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫等共同組合而成，能夠針對(duì)氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)、突發(fā)事件預(yù)警、氣象數(shù)據(jù)預(yù)報(bào)、氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)、農(nóng)業(yè)氣象等不同信息進(jìn)行綜合性的匯總，并以完整的形式呈現(xiàn)出來。當(dāng)前我國絕大部分城市建設(shè)的智慧氣象系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)、環(huán)保、電力、旅游、水文、消防、林業(yè)等諸多行業(yè)中的應(yīng)用已經(jīng)成為一種常見的現(xiàn)象。通過智慧氣象系統(tǒng)發(fā)布的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，不同的行業(yè)可以結(jié)合自身生產(chǎn)工作的實(shí)際情況采取相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)防措施，能夠滿足不同行業(yè)的用戶需要，同時(shí)為智慧氣象產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了廣闊空間。

氣象監(jiān)測(cè)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作的開展有著非常重要的促進(jìn)作用，通過智慧氣象能夠?yàn)檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供多樣化、個(gè)性化的服務(wù)，同時(shí)對(duì)于發(fā)展地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型也有著重要意義[2]。山東省作為全國農(nóng)業(yè)和糧食大省，近年來其農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)實(shí)力顯著增強(qiáng)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)優(yōu)化明顯，農(nóng)產(chǎn)品和糧食總產(chǎn)量位居全國前列。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中應(yīng)用智慧氣象系統(tǒng)已經(jīng)成為很多農(nóng)業(yè)種植用戶關(guān)注的重點(diǎn)內(nèi)容，智慧氣象系統(tǒng)通過先進(jìn)的技術(shù)手段進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，對(duì)于洪澇、干旱等災(zāi)害可以根據(jù)地區(qū)環(huán)境、農(nóng)作物特性、災(zāi)害變化情況等進(jìn)行綜合匯報(bào)，能夠提前預(yù)測(cè)氣象的變化情況，幫助用戶及時(shí)采取相應(yīng)的預(yù)防和補(bǔ)救措施，對(duì)于減少經(jīng)濟(jì)損失、提升農(nóng)業(yè)種植產(chǎn)量有著較大的作用。

2 山東省氣象災(zāi)害特點(diǎn)及農(nóng)業(yè)特色

2.1 山東省氣象災(zāi)害特點(diǎn)

山東省位于我國華東地區(qū)北部的沿海地帶，總面積約占全國面積的1.64%，是我國人口及農(nóng)業(yè)種植面積較大的一個(gè)省份，同時(shí)是我國經(jīng)濟(jì)較為繁榮的一個(gè)省份。受山東省地理特征的影響，這一地區(qū)的天氣變化情況較為復(fù)雜，導(dǎo)致各種氣象災(zāi)害發(fā)生的頻率較高。山東省因氣象災(zāi)害導(dǎo)致的農(nóng)作物和經(jīng)濟(jì)受損情況較為嚴(yán)重。其氣象災(zāi)害特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面。1）氣象災(zāi)害種類較多。氣象災(zāi)害大致可以分為7類18種，按照山東省以往氣象災(zāi)害的匯總情況能夠看出，這一地區(qū)受到雨澇、干旱、風(fēng)暴等影響較大，涉及的范圍和面積較廣。2）氣象災(zāi)害范圍較廣。根據(jù)氣象部門發(fā)布的相關(guān)數(shù)據(jù)，山東省一年四季出現(xiàn)的不同氣象災(zāi)害的類型較多，且在不同季節(jié)均有發(fā)生。其中夏季高溫干旱、冬季風(fēng)雪等情況較為嚴(yán)重;加上臨海城市較多，受到冬季對(duì)流天氣的影響，各種氣象災(zāi)害發(fā)生的頻率較高。3）氣象災(zāi)害持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。通過查閱文獻(xiàn)可以看出，在1960—1961年、1977—1980年、1986—1989年等不同的時(shí)間段內(nèi)均有連續(xù)性的旱災(zāi)情況發(fā)生，給地區(qū)的經(jīng)濟(jì)帶來的打擊較大。

2.2 山東省農(nóng)業(yè)特色

山東省作為我國農(nóng)業(yè)種植的重要省份，是全國糧食種植的主要產(chǎn)區(qū)。其中種植的梨、蘋果、水稻、大蒜、棗、大蔥等農(nóng)作物較為廣泛;畜牧業(yè)養(yǎng)殖中的黑豬、黑山羊、魯西牛等產(chǎn)量在全國位居前列，已經(jīng)成為發(fā)展地區(qū)經(jīng)濟(jì)的一個(gè)重要來源。通過政府的大力扶持，近年來山東省的農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)的發(fā)展正走向一個(gè)新的時(shí)期，為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)帶來較大動(dòng)力。

3 智慧氣象系統(tǒng)框架

當(dāng)前從我國智慧氣象系統(tǒng)框架的整體構(gòu)建情況來看，主要是由農(nóng)業(yè)服務(wù)Web客戶端、智慧氣象農(nóng)業(yè)移動(dòng)用戶端和農(nóng)業(yè)綜合數(shù)據(jù)庫3個(gè)部分共同組合而成，且這些不同的板塊都承擔(dān)著重要的角色，對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)有著非常重要的作用[3]。

3.1 Web客戶端

Web客戶端設(shè)計(jì)時(shí)需要結(jié)合農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的實(shí)際情況開展相應(yīng)的設(shè)計(jì)工作。1）Web客戶端將不同的操作系統(tǒng)平臺(tái)通過特定的技術(shù)整合到一起，通過連接中央氣象局天氣預(yù)報(bào)接口就能夠直接獲取相應(yīng)的天氣數(shù)據(jù)信息。農(nóng)戶在生產(chǎn)和種植的過程中可以通過自身的實(shí)際需要添加相應(yīng)的B/S桌面應(yīng)用，其中B/S桌面應(yīng)用的內(nèi)容包含實(shí)時(shí)天氣預(yù)報(bào)、氣溫升降信息、病蟲害防治意見、地區(qū)農(nóng)作物增長(zhǎng)情況等信息。2）Web客戶端作為一種公共氣象服務(wù)平臺(tái)，能夠在國土服務(wù)、農(nóng)業(yè)服務(wù)、環(huán)保服務(wù)、市政服務(wù)、消防服務(wù)等領(lǐng)域中發(fā)揮巨大的作用[4]。其中氣象監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的在線辦理氣象證明板塊能夠根據(jù)涉農(nóng)用戶的實(shí)際需要開展對(duì)應(yīng)的氣象監(jiān)測(cè)工作。智慧氣象系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過程中，技術(shù)人員可結(jié)合地區(qū)氣象的變化情況對(duì)所需要呈現(xiàn)出來的信息進(jìn)行技術(shù)更新，便于不同行業(yè)的氣象需求服務(wù)工作更好運(yùn)行。3）Web客戶端在應(yīng)用時(shí)整合了云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)海量氣象數(shù)據(jù)和行業(yè)數(shù)據(jù)的采集、處理、監(jiān)控和加工。農(nóng)業(yè)大戶可以依據(jù)這些信息安排生產(chǎn)和相應(yīng)的預(yù)防工作。

3.2 農(nóng)業(yè)綜合數(shù)據(jù)庫

農(nóng)業(yè)綜合數(shù)據(jù)庫是智慧氣象系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，涵蓋了非常廣的農(nóng)業(yè)信息在內(nèi)，不同農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域的用戶可以結(jié)合自身的實(shí)際需要開展相應(yīng)的種植工作，滿足信息現(xiàn)代化的實(shí)際需求。按照不同的分類可以將數(shù)據(jù)庫分為地理、氣象、預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)庫。將山東省不同區(qū)域的綜合數(shù)據(jù)信息錄入其中，在預(yù)報(bào)服務(wù)工作中在線辦理氣象證明，通過氣象監(jiān)測(cè)能夠分別展示出對(duì)應(yīng)的氣象信息，同時(shí)更加便于檢測(cè)部門及時(shí)更改數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

3.3 移動(dòng)客戶端

移動(dòng)客戶端是在Web客戶端的基礎(chǔ)上衍生出來的一種新形式，能夠直接通過Web客戶端完成相應(yīng)的服務(wù)任務(wù)。當(dāng)前，我國很多社交平臺(tái)中都有相應(yīng)的應(yīng)用，如微信公眾號(hào)、微信小程序、手機(jī)APP等都能直接使用。通過系統(tǒng)登錄之后就能進(jìn)入對(duì)應(yīng)的氣象系統(tǒng)內(nèi)，根據(jù)不同的板塊，用戶可以選擇自己需要的內(nèi)容添加在首頁，便于后續(xù)查詢和使用;并且移動(dòng)客戶端內(nèi)的功能還能進(jìn)行擴(kuò)展應(yīng)用，如針對(duì)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害評(píng)估分析的同時(shí)，還能查詢氣象干旱與農(nóng)業(yè)干旱、作物產(chǎn)量預(yù)報(bào)、病蟲害預(yù)報(bào)等十幾種氣象服務(wù)，真正做到氣象服務(wù)“無縫”融入到生產(chǎn)活動(dòng)中，從而為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展服務(wù)[4]。

4 智慧氣象系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)中的應(yīng)用

4.1 氣候影響評(píng)價(jià)模塊

山東省氣象局在智慧氣象系統(tǒng)開發(fā)時(shí)，將監(jiān)測(cè)精密和預(yù)報(bào)精準(zhǔn)作為系統(tǒng)建設(shè)的首要標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)謀劃發(fā)展氣象智能觀測(cè)業(yè)務(wù)和預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)。智慧氣象系統(tǒng)建設(shè)時(shí)評(píng)價(jià)模塊的建設(shè)主要分為日評(píng)價(jià)、周評(píng)價(jià)和月評(píng)價(jià)3個(gè)主要部分，提升了智慧氣象系統(tǒng)的精準(zhǔn)性[5]。日評(píng)價(jià)模塊主要是針對(duì)每天不同時(shí)間段內(nèi)農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況及未來天氣的整體預(yù)測(cè)情況作出相應(yīng)的分析，以綜合評(píng)判的形式為后續(xù)農(nóng)作物種植提供一定的建議。周評(píng)價(jià)則是在日評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上開展的評(píng)價(jià)工作，通過總結(jié)過去一周氣象的整體變化情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，為后續(xù)系統(tǒng)的氣象發(fā)布提供一定的數(shù)據(jù)支撐。而月評(píng)價(jià)則是在日評(píng)價(jià)和周評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上開展的，系統(tǒng)內(nèi)部會(huì)根據(jù)過去四周評(píng)價(jià)工作的整體趨勢(shì)及近階段農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況統(tǒng)計(jì)出對(duì)應(yīng)的信息數(shù)據(jù)。反映農(nóng)作物在不同階段的生長(zhǎng)情況及影響因素等級(jí)評(píng)定，將影響等級(jí)分為“非常嚴(yán)重、嚴(yán)重、不嚴(yán)重、有利、非常有利”5個(gè)不同的層次，再結(jié)合大數(shù)據(jù)、云計(jì)算和人工智能等信息技術(shù)進(jìn)行綜合性的分析。但對(duì)當(dāng)前山東省智慧氣象系統(tǒng)的天氣影響評(píng)價(jià)模塊建設(shè)而言，還存在一定的不足，主要體現(xiàn)在信息數(shù)據(jù)的處理靈活性和針對(duì)性較差，尤其是針對(duì)極端天氣的預(yù)測(cè)不足，農(nóng)田旱情高發(fā)時(shí)期的預(yù)測(cè)不足。需要在與省農(nóng)業(yè)氣象專家共同討論的基礎(chǔ)上進(jìn)行干預(yù)，再讓技術(shù)人員結(jié)合討論的結(jié)果發(fā)布相應(yīng)的信息，才能更好地起到預(yù)防作用，減少農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)損失。

4.2 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的服務(wù)

智慧氣象系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用的過程中主要是通過農(nóng)業(yè)氣象情報(bào)、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)報(bào)和農(nóng)用天氣預(yù)報(bào)等預(yù)報(bào)活動(dòng)為農(nóng)事提供有針對(duì)性的氣象服務(wù)。

1）農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)和試驗(yàn)。通過對(duì)現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)氣象的整體變化情況進(jìn)行測(cè)試和試驗(yàn)的形式，能夠較好地確認(rèn)農(nóng)業(yè)氣象系統(tǒng)中具體需要使用到的內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)主要是通過農(nóng)業(yè)部門以人工觀察、預(yù)測(cè)或者是總結(jié)近階段氣象的變化情況的形式對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況進(jìn)行觀測(cè)，從而分析出相應(yīng)的氣象數(shù)據(jù)和信息，發(fā)布在對(duì)應(yīng)的平臺(tái)中，方便用戶使用。隨著智慧氣象系統(tǒng)的發(fā)展速度不斷加快，當(dāng)前絕大部分氣象部門在總結(jié)和預(yù)測(cè)時(shí)主要是通過智慧氣象系統(tǒng)加人工監(jiān)測(cè)的形式對(duì)當(dāng)?shù)貧庀筮M(jìn)行預(yù)報(bào)。通過結(jié)合本地區(qū)氣象的變化情況在系統(tǒng)中發(fā)布對(duì)應(yīng)的氣象數(shù)據(jù)，涉農(nóng)用戶通過農(nóng)業(yè)氣象情報(bào)及時(shí)掌握歷史天氣的情況及變化特點(diǎn)，為未來利用好氣象做好農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供依據(jù)[6]。山東省春末至仲夏高溫少雨，年初年末易出現(xiàn)大范圍霧和霾天氣，加上春夏風(fēng)雹多發(fā)都會(huì)給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來較大的影響。為減少不同的氣象災(zāi)害天氣造成的經(jīng)濟(jì)損失和農(nóng)作物生長(zhǎng)受損情況，應(yīng)用智慧氣象系統(tǒng)對(duì)不同區(qū)域的氣象進(jìn)行發(fā)布，有助于涉農(nóng)用戶在第一時(shí)間采取相應(yīng)的預(yù)防和應(yīng)急措施，從而減少經(jīng)濟(jì)損失。

2）農(nóng)用天氣預(yù)報(bào)服務(wù)。針對(duì)山東省天氣及氣象災(zāi)害的實(shí)際情況來看，將農(nóng)用天氣預(yù)報(bào)服務(wù)有效應(yīng)用在智慧氣象系統(tǒng)中不僅能夠減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)還能降低氣象災(zāi)害發(fā)生的概率。智慧氣象系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，技術(shù)人員通過系統(tǒng)分析的方式做出相應(yīng)的數(shù)據(jù)分析圖表，從原有的單向推送向雙向互動(dòng)轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)了按需生產(chǎn)、智能制作、精準(zhǔn)推送，客戶完全可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行“按單點(diǎn)菜”式定制[7]。涉農(nóng)用戶還可以根據(jù)氣象災(zāi)害的實(shí)際情況及標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)達(dá)到災(zāi)害標(biāo)準(zhǔn)的區(qū)域開具證明，達(dá)到線上辦理的目的，便于開展后續(xù)的服務(wù)工作。同時(shí)有利于氣象災(zāi)害的減災(zāi)和應(yīng)對(duì)工作的開展，涉農(nóng)用戶可以結(jié)合自身的生產(chǎn)情況有選擇地進(jìn)行定制服務(wù)，在促進(jìn)大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展的同時(shí)也使得智慧氣象系統(tǒng)不斷完善。

5 結(jié)語

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)需要在依靠氣象服務(wù)的基礎(chǔ)上開展，而智慧氣象系統(tǒng)作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的一個(gè)重要載體，其本身發(fā)揮著非常重要的作用。本文通過結(jié)合山東省氣象災(zāi)害特點(diǎn)及農(nóng)業(yè)特色的實(shí)際情況，探討智慧氣象系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)中的應(yīng)用。山東省智慧氣象系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用過程中能夠結(jié)合地區(qū)經(jīng)濟(jì)和農(nóng)業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況開展對(duì)應(yīng)的功能板塊，通過數(shù)據(jù)的更新開展智慧氣象為農(nóng)服務(wù)業(yè)務(wù)。在氣象服務(wù)平臺(tái)的基礎(chǔ)上給予地區(qū)涉農(nóng)用戶相應(yīng)的預(yù)測(cè)和指導(dǎo)信息，能夠有效避免因極端氣象災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)于加快智慧氣象系統(tǒng)建設(shè)有著較好的促進(jìn)作用。智慧氣象系統(tǒng)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)中的整體效果較好，應(yīng)當(dāng)持續(xù)性建設(shè)，為提升智慧氣象系統(tǒng)的發(fā)展注入更多的動(dòng)力和技術(shù)支撐，使智慧氣象系統(tǒng)服務(wù)工作開展更加高效。

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收稿日期：2022-05-19

作者簡(jiǎn)介：郭芳（1979—），女，山東聊城人，本科，工程師，研究方向?yàn)闅庀蠓?wù)與應(yīng)用氣象。E-mail：398608554@qq.com。