智慧农业对气象信息服务需求分析与对策研究

内蒙古自治区赤峰市气象局 王英琦

前言

智慧农业对气象信息服务需求十分迫切，本文通过分析智慧农业发展现状和存在问题，提出了促进智慧农业快速健康发展的建议。在实际业务应用中，应加强大数据技术研究与推广应用；加大研发投入力度；积极推进“互联网+现代农业”，实现精准高效农业；“物联网+现代农业”等新模式，以满足现代农业生产要求。同时，还需强化监管能力，完善相关政策环境和社会监督机制。

1 气象信息服务的技术种类

1.1 气象预报

气象预报是气象信息服务的重要组成部分。通过对气象数据的收集、处理和分析，气象预报可以为人们提供准确的天气预报信息。气象预报的种类包括短时预报、中期预报和长期预报。短时预报一般指未来6 小时内的天气预报，中期预报一般指未来1～7 天的天气预报，而长期预报则指未来7 天以上的天气预报。不同的气象预报种类需要不同的数据和技术支持，其中包括气象卫星、雷达、探空、气象站等。

气象预报的准确性对人们的日常生活和决策具有重要影响。例如，准确的气象预报可以帮助人们选择合适的服装、安排出行计划，还可以为农业生产、交通运输、建筑工程等领域提供重要的参考。因此，气象预报的发展和技术提升一直是气象行业的重点研究方向。

1.2 气候预测

气候预测是气象信息服务的一个重要领域，它对于人类社会的决策和生产生活的各个方面都有着非常重要的影响。气候预测技术是指通过对大气、海洋、陆地等自然环境的观测和分析，运用数学模型和计算机算法，对未来一段时间内的气候变化进行预测。

气候预测技术主要包括两种方法：统计预测和动力学预测。统计预测是基于历史气象数据进行预测，通过对历史数据的分析和统计，建立数学模型，来预测未来的气象变化。而动力学预测则是基于物理原理和动力学方程进行预测，通过对大气、海洋、陆地等自然环境的运动规律进行研究，来预测未来的气象变化。气候预测技术的应用范围非常广泛，涉及农业、能源、交通、水利、环保等领域。在农业方面，气候预测可以帮助农民选择最佳的播种时间和品种，以及科学施肥、灌溉等措施，提高农作物的产量和品质。在能源领域，气候预测可以帮助电力公司制定最佳的发电计划，以及预防自然灾害对电网的影响。在交通运输方面，气候预测可以帮助航空公司、船运公司等制定最佳的运营计划，提高运输效率和安全性。在水利领域，气候预测可以帮助水利部门制定最佳的水资源管理方案，预防水灾和旱灾的发生。在环保领域，气候预测可以帮助政府和企业制定最佳的环保政策和措施，减少环境污染和生态破坏[1]。

1.3 天气分析

天气分析是气象学的重要分支之一，主要通过对气象数据进行分析和研究，来预测未来的天气变化趋势。在气象信息服务中，天气分析技术是非常重要的一环，能够为人们提供准确、可靠的天气预报信息，帮助人们制定出出行计划、农业生产计划等。

天气分析技术主要包括以下几种：数值预报、卫星云图、雷达图像、地面观测等。其中，数值预报技术是目前天气预报的主要手段，它通过对气象数据进行计算和模拟，来预测未来的天气变化趋势。而卫星云图和雷达图像则是通过对卫星图像和雷达回波进行分析，来获取目标区域的天气信息。地面观测技术则是通过在地面上设置气象观测站点，对气象数据进行实时监测和采集，来获取目标区域的天气信息。

在天气分析过程中，还需要对气象数据进行处理和分析，以便提取出有用的信息。常用的数据处理方法包括：回归分析、聚类分析、主成分分析等。通过这些方法，可以对气象数据进行挖掘和分析，从而得出有关未来天气的预测和预警信息[2]。

2 气象信息服务在智慧农业中的应用

2.1 对农业生产环境和农作物生长过程进行监测

对农业生产环境和农作物生长过程进行监测是智慧农业中非常重要的一环。通过对环境和生长过程进行精准监测，可以有效提高农业生产效率，减少农作物生长过程中的风险和损失。因此，气象信息服务在智慧农业中的应用也越来越广泛。

在农业生产环境监测方面，气象信息服务可以提供多种数据，如气温、降雨量、湿度、风速等。这些数据可以帮助农民预测天气变化，及时采取措施保护农作物，从而提高农业生产效率。同时，气象信息服务还可以提供气象预警服务，帮助农民及时了解到自然灾害等突发事件，以便及时采取应对措施。在农作物生长过程监测方面，气象信息服务同样可以提供帮助。通过监测温度、湿度、光照等数据，可以了解农作物生长的具体情况，并及时调整环境因素，保证农作物的正常生长和发育。

2.2 根据天气变化情况及时发布天气预报

天气预报是气象信息服务的重要内容之一，也是智慧农业中必不可少的一环。在智慧农业中，天气预报可以帮助农民根据天气情况来合理安排作业时间，提高农作物的生产效率和质量。因此，及时发布准确的天气预报对于智慧农业的发展至关重要。

针对不同的气象情况，天气预报可以分为短期预报和长期预报。短期预报主要针对即将到来的24 小时内的天气情况，能够提供更加准确和详细的天气信息。而长期预报则主要针对未来数天或数周的天气情况，可以帮助农民更好地制定农业生产计划。在天气预报中，气象部门需要依靠多种气象监测手段，如气象卫星、气象雷达等，来获取天气信息。同时，还需要对这些信息进行分析和处理，以确保发布的天气预报的准确性和及时性。因此，提高气象监测手段和技术的发展水平是保证天气预报质量的重要手段[3]。

2.3 提供气象预警服务

提供气象预警服务是气象信息服务在智慧农业中的重要应用之一。随着气候变化和天气异常频繁发生，农业生产受到了越来越多的影响，气象预警服务的重要性也日益凸显。

首先，气象预警服务可以帮助农民及时了解天气变化，预判自然灾害，采取相应的应对措施。例如，当气象部门发布暴雨预警时，农民可以提前采取防洪措施，保护农田和作物，减少损失。其次，气象预警服务还可以为农业生产提供科学依据，帮助农民制定合理的种植计划和管理方案。例如，当气象部门发布农业气象预报时，农民可以根据预报信息，调整作物种植时间和密度，以适应气候变化和天气情况，提高农业生产效益。最后，气象预警服务还可以为农村地区的生产生活提供便利。例如，当气象部门发布高温预警时，相关部门可以提前组织送风降温设备，为老年人和儿童等易受高温影响的人群提供救助和保护。

2.4 为农户提供数据采集、数据分析等基础服务

在智慧农业中，数据采集是非常重要的一环。为了能够有效地为农户提供服务，需要搜集各种气象数据、土壤数据、作物数据等，这些数据对于智慧农业的发展至关重要。可以通过气象站、土壤监测站、作物生长监测系统等设备来实现数据采集。为了更好地帮助农户进行决策，需要对采集到的数据进行分析，从而得出有价值的结论。数据分析包括对气象、土壤、作物等各方面数据的分析。在分析数据的过程中，可以使用各种数据分析工具，例如人工智能、机器学习、数据挖掘等技术手段[4]。

3 智慧农业对气象信息服务需求存在的问题与对策

3.1 定位不准确

定位不准确是智慧农业面临的一个重要问题。在实际应用中，由于各种原因，包括地形地貌、设备精度等因素，导致农业定位信息的准确性无法得到保证。这种情况对于气象信息服务来说尤为重要，因为气象信息的准确性直接影响到农作物的生长和发展。

针对定位不准确这个问题，可以采用多种方法来进行改进。首先，可以加强设备的精度和可靠性，这样可以大幅提高农业定位信息的准确性。其次，可以引入新的定位技术，如卫星定位技术、激光雷达技术等，这些技术可以在一定程度上弥补设备本身的不足。此外，还可以通过多点定位的方式来提高定位信息的准确性，比如使用多个传感器进行数据采集，进行多次定位等。

总之，定位不准确是智慧农业面临的一个普遍问题，但并不意味着无法解决。通过采用科学合理的方法，可以不断提高定位信息的准确性，为农业生产提供更为可靠的气象信息服务。同时，也需要不断深入研究和探索，不断更新技术和方法，为智慧农业的发展注入新的动力。

3.2 监测系统不能满足现代化要求

目前，我国的农业气象监测系统虽然取得了一定的进展，但是仍然存在许多问题。首先，现有的监测设备技术落后，无法满足现代化农业对精准监测的要求。其次，监测数据传输速度较慢，不能满足信息快速传递的需求。此外，现有的监测系统覆盖范围有限，无法对全国范围内的气象信息进行全面监测。

农业气象监测是现代农业生产的重要组成部分，其质量直接关系到农业生产的效益。由于现有监测系统不能满足现代化要求，导致农业生产中的气象信息无法得到及时、准确地反馈，给农业生产带来了很大的不便和损失。此外，由于监测设备技术落后，监测数据传输速度慢，使得信息反馈滞后，给农业生产带来了很大的风险。

为了解决现有监测系统存在的问题，需要采取一系列措施。首先，加大技术投入，推动监测设备技术的升级，提高监测数据的精准度和传输速度。其次，加强监测网络的建设，扩大监测覆盖范围，保证监测数据的全面性和及时性。此外，加强监测数据的分析和应用，为农业生产提供更为准确、实用的气象信息。总之，应对现有农业气象监测系统问题，需要全面升级监测设备技术，扩大监测覆盖范围，提高监测数据的精准度和传输速度，提供更为准确、实用的气象信息，以推动农业生产的现代化。

3.3 预报手段单一，缺乏综合分析能力和决策支持功能

目前的气象信息服务普遍存在预报手段单一的问题。当前，农业生产中所使用的气象信息主要来源于气象部门发布的天气预报。然而，由于气象预报手段单一，导致其预测准确度有限，尤其是在对农业生产影响较大的降水、温度等方面的预测能力不足。

当前气象信息服务还缺乏综合分析能力。农业生产的气象信息需要综合考虑多种因素，如气候、土壤、作物等，才能给出准确的预测和建议。然而，当前的气象信息服务还不能很好地将这些因素进行综合分析，导致给出的预测和建议不够全面、准确。

农业生产需要气象信息服务的决策支持功能。当前的气象信息服务主要是提供气象预报和部分气象信息，缺乏对农业生产的决策支持。对于农民而言，他们需要的是在农业生产中遇到问题时，能够及时给出可行的解决方案。因此，气象信息服务需要进一步提升其决策支持功能，为农民提供更加全面、准确的决策建议。

3.4 应用范围小

智慧农业的应用范围目前仍然相对较小。这主要是由于农业信息化程度较低，很多农民并不了解智慧农业的优势和实际应用[5]。同时，由于农业生产环境复杂多变，需要针对不同的地区、不同的农作物进行个性化的定制化服务，这也增加了智慧农业的应用难度和成本。

为了扩大智慧农业的应用范围，需要加强对农民的宣传教育，让他们了解智慧农业的优势和实际应用，提高其对智慧农业的认知和接受度。同时，需要加强技术研发，推动智慧农业的普及和应用。在服务上，需要提供个性化、定制化的服务，为不同地区、不同农作物提供量身定制的解决方案，提高智慧农业的适用性和普及度。

4 结语

总而言之，智慧农业对气象信息服务需求提出了更高的要求。对于智能农机来说，其在实际运行过程中会受到天气、地形等因素影响，而这些都是导致其无法正常工作的重要原因，因此需要做好监测和预警工作。同时为了提高自身安全水平，也要加强与相关部门间的合作，共同解决气象问题，为智慧农业提供良好的保障。