智慧气象系统在山东省农业生产服务中的应用

郭 芳，李亚萍，时 蕾

（聊城市气象局，山东聊城 252000）

随着我国经济发展速度不断加快，云计算、互联网、大数据等技术应用于气象服务中对于提升农业生产服务的建设工作有着非常重要的促进作用。我国在进行农业生产的同时，离不开气象系统的支持。山东省作为我国农业大省之一，农作物种植十分广泛，农业发展呈现标准化和现代化的趋势。在农业生产中应用智慧气象系统已经成为山东省农业发展的一个重要支撑。通过智慧气象系统建设工作能够及时了解相应的防灾减灾信息，利用系统本身的采集、监控、制作及服务系统提供精准的气象信息，为农业种植的开展提供便捷[1]。

1 智慧气象系统的概念及意义

智慧气象系统是一个涉及面广、内容丰富、服务体系健全的系统。气象系统由地图数据库、GIS 云服务、业务数据库等共同组合而成，能够针对气象观测数据、突发事件预警、气象数据预报、气象灾害预报、农业气象等不同信息进行综合性的汇总，并以完整的形式呈现出来。当前我国绝大部分城市建设的智慧气象系统在农业、环保、电力、旅游、水文、消防、林业等诸多行业中的应用已经成为一种常见的现象。通过智慧气象系统发布的相关数据信息，不同的行业可以结合自身生产工作的实际情况采取相应的应急预防措施，能够满足不同行业的用户需要，同时为智慧气象产业发展提供了广阔空间。

气象监测对农业生产工作的开展有着非常重要的促进作用，通过智慧气象能够为农业生产提供多样化、个性化的服务，同时对于发展地区农业经济和促进农业产业转型也有着重要意义[2]。山东省作为全国农业和粮食大省，近年来其农业经济实力显著增强，内部结构优化明显，农产品和粮食总产量位居全国前列。在农业生产过程中应用智慧气象系统已经成为很多农业种植用户关注的重点内容，智慧气象系统通过先进的技术手段进行数据监测，对于洪涝、干旱等灾害可以根据地区环境、农作物特性、灾害变化情况等进行综合汇报，能够提前预测气象的变化情况，帮助用户及时采取相应的预防和补救措施，对于减少经济损失、提升农业种植产量有着较大的作用。

2 山东省气象灾害特点及农业特色

2.1 山东省气象灾害特点

山东省位于我国华东地区北部的沿海地带，总面积约占全国面积的1.64%，是我国人口及农业种植面积较大的一个省份，同时是我国经济较为繁荣的一个省份。受山东省地理特征的影响，这一地区的天气变化情况较为复杂，导致各种气象灾害发生的频率较高。山东省因气象灾害导致的农作物和经济受损情况较为严重。其气象灾害特点主要体现在以下3 个方面。1）气象灾害种类较多。气象灾害大致可以分为7 类18 种，按照山东省以往气象灾害的汇总情况能够看出，这一地区受到雨涝、干旱、风暴等影响较大，涉及的范围和面积较广。2）气象灾害范围较广。根据气象部门发布的相关数据，山东省一年四季出现的不同气象灾害的类型较多，且在不同季节均有发生。其中夏季高温干旱、冬季风雪等情况较为严重；加上临海城市较多，受到冬季对流天气的影响，各种气象灾害发生的频率较高。3）气象灾害持续时间长。通过查阅文献可以看出，在1960—1961 年、1977—1980 年、1986—1989 年 等不同的时间段内均有连续性的旱灾情况发生，给地区的经济带来的打击较大。

2.2 山东省农业特色

山东省作为我国农业种植的重要省份，是全国粮食种植的主要产区。其中种植的梨、苹果、水稻、大蒜、枣、大葱等农作物较为广泛；畜牧业养殖中的黑猪、黑山羊、鲁西牛等产量在全国位居前列，已经成为发展地区经济的一个重要来源。通过政府的大力扶持，近年来山东省的农业和畜牧业的发展正走向一个新的时期，为农业经济增长带来较大动力。

3 智慧气象系统框架

当前从我国智慧气象系统框架的整体构建情况来看，主要是由农业服务Web 客户端、智慧气象农业移动用户端和农业综合数据库3 个部分共同组合而成，且这些不同的板块都承担着重要的角色，对于农业生产服务有着非常重要的作用[3]。

3.1 Web 客户端

Web 客户端设计时需要结合农业气象服务的实际情况开展相应的设计工作。1）Web 客户端将不同的操作系统平台通过特定的技术整合到一起，通过连接中央气象局天气预报接口就能够直接获取相应的天气数据信息。农户在生产和种植的过程中可以通过自身的实际需要添加相应的B/S 桌面应用，其中B/S 桌面应用的内容包含实时天气预报、气温升降信息、病虫害防治意见、地区农作物增长情况等信息。2）Web 客户端作为一种公共气象服务平台，能够在国土服务、农业服务、环保服务、市政服务、消防服务等领域中发挥巨大的作用[4]。其中气象监测系统中的在线办理气象证明板块能够根据涉农用户的实际需要开展对应的气象监测工作。智慧气象系统在实际应用过程中，技术人员可结合地区气象的变化情况对所需要呈现出来的信息进行技术更新，便于不同行业的气象需求服务工作更好运行。3）Web 客户端在应用时整合了云计算、物联网、移动互联、大数据等新技术，能够实现对海量气象数据和行业数据的采集、处理、监控和加工。农业大户可以依据这些信息安排生产和相应的预防工作。

3.2 农业综合数据库

农业综合数据库是智慧气象系统中的一个重要组成部分，涵盖了非常广的农业信息在内，不同农业种植领域的用户可以结合自身的实际需要开展相应的种植工作，满足信息现代化的实际需求。按照不同的分类可以将数据库分为地理、气象、预报数据库。将山东省不同区域的综合数据信息录入其中，在预报服务工作中在线办理气象证明，通过气象监测能够分别展示出对应的气象信息，同时更加便于检测部门及时更改数据，实现数据共享。

3.3 移动客户端

移动客户端是在Web 客户端的基础上衍生出来的一种新形式，能够直接通过Web 客户端完成相应的服务任务。当前，我国很多社交平台中都有相应的应用，如微信公众号、微信小程序、手机APP 等都能直接使用。通过系统登录之后就能进入对应的气象系统内，根据不同的板块，用户可以选择自己需要的内容添加在首页，便于后续查询和使用；并且移动客户端内的功能还能进行扩展应用，如针对农业气象灾害评估分析的同时，还能查询气象干旱与农业干旱、作物产量预报、病虫害预报等十几种气象服务，真正做到气象服务“无缝”融入到生产活动中，从而为经济社会发展服务[4]。

4 智慧气象系统在农业生产服务中的应用

4.1 气候影响评价模块

山东省气象局在智慧气象系统开发时，将监测精密和预报精准作为系统建设的首要标准，科学谋划发展气象智能观测业务和预报业务。智慧气象系统建设时评价模块的建设主要分为日评价、周评价和月评价3 个主要部分，提升了智慧气象系统的精准性[5]。日评价模块主要是针对每天不同时间段内农作物的生长情况及未来天气的整体预测情况作出相应的分析，以综合评判的形式为后续农作物种植提供一定的建议。周评价则是在日评价的基础上开展的评价工作，通过总结过去一周气象的整体变化情况进行预测，为后续系统的气象发布提供一定的数据支撑。而月评价则是在日评价和周评价的基础上开展的，系统内部会根据过去四周评价工作的整体趋势及近阶段农作物的生长情况统计出对应的信息数据。反映农作物在不同阶段的生长情况及影响因素等级评定，将影响等级分为“非常严重、严重、不严重、有利、非常有利”5 个不同的层次，再结合大数据、云计算和人工智能等信息技术进行综合性的分析。但对当前山东省智慧气象系统的天气影响评价模块建设而言，还存在一定的不足，主要体现在信息数据的处理灵活性和针对性较差，尤其是针对极端天气的预测不足，农田旱情高发时期的预测不足。需要在与省农业气象专家共同讨论的基础上进行干预，再让技术人员结合讨论的结果发布相应的信息，才能更好地起到预防作用，减少农业经济损失。

4.2 农业生产中的服务

智慧气象系统在实际应用的过程中主要是通过农业气象情报、农业气象灾害预报和农用天气预报等预报活动为农事提供有针对性的气象服务。

1）农业气象观测和试验。通过对现阶段农业气象的整体变化情况进行测试和试验的形式，能够较好地确认农业气象系统中具体需要使用到的内容和标准。传统的农业气象观测主要是通过农业部门以人工观察、预测或者是总结近阶段气象的变化情况的形式对当地农业生产的实际情况进行观测，从而分析出相应的气象数据和信息，发布在对应的平台中，方便用户使用。随着智慧气象系统的发展速度不断加快，当前绝大部分气象部门在总结和预测时主要是通过智慧气象系统加人工监测的形式对当地气象进行预报。通过结合本地区气象的变化情况在系统中发布对应的气象数据，涉农用户通过农业气象情报及时掌握历史天气的情况及变化特点，为未来利用好气象做好农业生产提供依据[6]。山东省春末至仲夏高温少雨，年初年末易出现大范围雾和霾天气，加上春夏风雹多发都会给农业生产带来较大的影响。为减少不同的气象灾害天气造成的经济损失和农作物生长受损情况，应用智慧气象系统对不同区域的气象进行发布，有助于涉农用户在第一时间采取相应的预防和应急措施，从而减少经济损失。

2）农用天气预报服务。针对山东省天气及气象灾害的实际情况来看，将农用天气预报服务有效应用在智慧气象系统中不仅能够减少农业生产的经济损失，同时还能降低气象灾害发生的概率。智慧气象系统在实际应用时，技术人员通过系统分析的方式做出相应的数据分析图表，从原有的单向推送向双向互动转变，实现了按需生产、智能制作、精准推送，客户完全可以根据实际需求进行“按单点菜”式定制[7]。涉农用户还可以根据气象灾害的实际情况及标准，对达到灾害标准的区域开具证明，达到线上办理的目的，便于开展后续的服务工作。同时有利于气象灾害的减灾和应对工作的开展，涉农用户可以结合自身的生产情况有选择地进行定制服务，在促进大数据技术发展的同时也使得智慧气象系统不断完善。

5 结语

农业生产服务需要在依靠气象服务的基础上开展，而智慧气象系统作为农业生产服务的一个重要载体，其本身发挥着非常重要的作用。本文通过结合山东省气象灾害特点及农业特色的实际情况，探讨智慧气象系统在农业生产服务中的应用。山东省智慧气象系统在实际应用过程中能够结合地区经济和农业发展的实际情况开展对应的功能板块，通过数据的更新开展智慧气象为农服务业务。在气象服务平台的基础上给予地区涉农用户相应的预测和指导信息，能够有效避免因极端气象灾害造成的经济损失，对于加快智慧气象系统建设有着较好的促进作用。智慧气象系统应用于农业生产服务中的整体效果较好，应当持续性建设，为提升智慧气象系统的发展注入更多的动力和技术支撑，使智慧气象系统服务工作开展更加高效。