我国农业气象灾害评估研究现状和发展方向

介绍了当前我国农业气象灾害评估中常用的方法和研究成果,对综合模型评估、作物模型评估和灾害风险评估等方法进行了评价,认为目前农业气象灾害评估中存在的主要问题有定量评估能力仍显不足、作物机理模型应用有待加强及灾害风险评价理论和方法有待完善等,未来的发展趋势主要是作物模型的应用将加强、农业气象灾害风险评估将进一步完善和综合评估技术向多元化发展等。     

农业气象灾害监测预测技术研究进展

农业气象灾害的监测预测是灾害评估和防控的基础和前提, 因此,农业气象灾害的监测预测研究长期以来一直是农业气象研究工作的重点领域。该文系统回顾了我国农业气象灾害的指标、监测技术和预测预警技术等方面的相关进展和成果,提出当前存在的主要问题:农业气象灾害的基础性研究仍然十分薄弱, 农业气象灾害指标对致灾因子的概括性尚不足, 农业气象灾害监测的精细化程度有待进一步提高, 临近预警技术缺乏, 气候变化背景下农业气象灾害的新规律揭示不够。该文同时指出未来应加强农业气象灾害综合指标的研究, 强化农业气象灾害的预测预报研究, 构建农业气象灾害实时预警技术体系, 构建农业气象灾害立体、动态监测体系, 关注气候变化背景下农业气象灾害风险变化评估研究, 加强气象或气候预测信息在农业气象灾害预测中的应用技术研究。     

近10年来中国主要农业气象灾害监测预警与评估技术研究进展

频繁发生的农业气象灾害制约着我国农业生产的快速、健康发展。农业气象灾害一直是广大气象科技工作者开展的主要研究课题之一。在国家科技攻关等计划的支持下,近10年来农业气象灾害研究取得了许多成果。完善农业气象灾害监测业务和预报服务,构建农业气象灾害风险评估、防御体系是农业气象灾害研究的重点。基于3S技术和地面监测相结合,构建了农业气象灾害动态监测系统,从宏观和微观角度来全面监测农业气象灾害的发生发展;建立和完善了卫星遥感监测系统,开展干旱、洪涝、冷害等灾害的动态监测,逐步建立集3S于一体的高空时空分辨率的灾害监测预警系统。农业气象灾害预警研究主要包括:数理统计预报方法进一步发展,农业气象模式与气候模式结合的初步尝试,GIS和网络等高技术在农业气象灾害预警中的应用,省级农业气象灾害预测系统的研制。我国农业气象灾害风险(影响)评估的研究,大致可以2001年为界分为二个阶段。第一阶段,以灾害风险分析技术方法探索研究为主的起步阶段,第二阶段,以灾害影响平度的风险化、数量化技术方法为主的研究发展阶段,构建灾害风险分析、跟踪评估、灾后评估、应变对策的技术体系;具体研究包括农业气象灾害风险分析、风险评估、风险区划和基于遥感监测信息的农业干旱评估。近年来我国农业气象灾害防御研究主要是将高效利用农业气候资源的主动防御技术和开发防灾制剂的被动防御技术相结合,在防御农业干旱和低温冷害方面取得了良好效果。     

中国农业气象业务系统(CAgMSS)设计与实现

中国农业气象业务系统(CAgMSS)是基于C/S架构,研发的面向国家级和省级农业气象服务的业务工作平台,主要包括农业气象监测评价、作物产量预报、灾害监测评估、农用天气预报等子系统,是农业气象业务的基础性软件。系统融合现代信息技术和农业气象业务技术,实现了全部子系统数据管理、模型运算、产品制作等业务流程的一体化。系统采用大型关系型数据库规范了农业气象各类业务数据,基于插件技术集成各项业务功能,实现多元数据、多指标、多模型在农业气象监测、评价、预报等领域的综合应用,提高了农业气象产品的定量化、精细化、客观化水平。系统于2012年投入业务应用,基于该系统制作的农业气象情报、作物产量气象预报、农业气象灾害影响评估、关键农时农事气象保障等服务产品,在指导全国农业生产和防灾减灾中发挥了重要作用,明显提高了农业气象业务能力和业务工作效率。     

农业气象灾害风险评估研究进展与展望

农业气象灾害风险研究既是灾害学和农业气象学领域中研究的热点, 又是当前政府相关管理部门和农业生产部门亟需的应用性较强的课题。农业气象灾害风险评估的理论和方法进展很快, 但尚没有文献对相关研究做出较为系统的论述。为全面了解农业气象灾害风险评估的研究现状, 在综合分析近30年来相关文献的基础上, 对农业气象灾害风险评估方面所取得的研究成果进行了总结和评述, 指出了当前研究的一些不足, 并对今后农业气象灾害风险评估研究的趋势进行了展望。首先对农业气象灾害风险评估研究的历史进行了回顾;重点阐述了农业气象灾害风险评估的主要内容, 包括致灾因子的危险性评估, 承灾体脆弱或易损性评估, 灾情期望损失评估和灾害风险综合评估;归纳出农业气象灾害风险评估研究中采用的3类主要方法——基于指标的综合评估方法、基于数据的概率评估方法以及基于情景模拟的评估方法;最后对农业气象灾害风险评估目前存在的问题和未来可能的研究方向进行了探讨。     

新书架

正《综合农业气象灾害风险评估与区划研究》王春乙张继权张京红等著该书概述了农业气象灾害风险评估的研究进展、主要内容和方法,及其未来发展趋势;系统地介绍了我国东北地区春玉米、东北地区冬小麦、长江中下游地区早稻和一季稻以及海南橡胶的农业气象灾害风险识别技术和时空分布特点,农业气象灾害风险评估指标体系和模型以及农业气象灾害风险区划技术方法。可为农业结构调整、防灾减灾提供理论依据,对于提高农业气象灾害风险管理水平、保障粮食安全有十分重要的意义。该书可供从事农业、气象、经济林等科研、业务和生产的工作人员阅读,也可以供相关专业师生参考。     

近年来我国农业气象灾害预报方法研究概述

概述了近年来我国农业气象灾害预报方法研究的进展，介绍了当前正在探讨的一些新技术，并就今后发展的若干关键技术问题提出一些看法。指出①我国农业气象灾害预报方法基本以数理统计模型为主。近年来在多种统计方法的应用、气候模式与农业气象模式结合、信息技术的应用、作物生长模拟模型的应用等方面取得了一些成果。但总体上说，农业气象灾害预报研究还不很成熟。②当前农业气象灾害预报应在指标的针对性，统计模型因子的物理概念和生物物理机理、数学模型和资料处理方法以及基于作物生长模拟模型的农业气象灾害预报方法等方面加强研究。③多学科交叉、多种预报方法结合、长中短期预报相结合、动态预报和补充订正相结合、卫星遥感动态监测信息与预警模式相结合是开展农业气象灾害预报的有效途径。建立预警业务系统，开展预警服务势在必行。     

国家级现代农业气象业务技术进展

农业气象业务技术是开展农业气象服务的基础和前提,因此,农业气象业务技术的研发一直是国家级农业气象业务服务的核心工作。近年来,国家级农业气象业务技术已逐步迈向精细化、定量化,涵盖了农业气象监测评价、作物产量预报、农业气象灾害监测评估与影响预报、农用天气预报、农林病虫害发生发展气象等级预报等诸多领域。随着农业气象业务技术的发展,支撑农业气象服务的客观产品更加丰富和多样化,既有站点产品,又有格点产品,涵盖了日、周、月、季、年等不同时间尺度。以农业气象指标、数理统计模型、作物生长模拟、卫星遥感、地理信息系统、大数据等技术为核心的国家级农业气象业务平台（CAgMSS）已成为全国农业气象业务系统的重要品牌。面向现代农业发展对气象服务日益增长的需求,精细化、精准化的农业气象灾害监测与风险评估技术、作物长势评估与产量预报综合集成技术、农业应对气候变化技术以及农业气象大数据挖掘与人工智能技术将是未来国家级农业气象业务技术发展的重点。     

加快发展专业气象服务

正发展农业气象服务。加强研发统计、遥感、作物生长模拟模型相结合的作物产量集成预报与服务。发展环境气象服务。建立并完善环境气象数值预报业务系统,加强霾、沙尘和空气污染气象条件,以及光化学烟雾等环境气象中期预报和气候趋势预测业务。发展交通气象服务。开展高影响天气交通气象预报和灾害风险预警,逐步实现以"点段线"为特征的高分辨率交     

作物生长模拟模型在我国农业气象业务中的应用研究进展及思考

近年来我国农业气象科研和业务部门紧密结合,开展了作物生长模拟模型应用于农业气象业务的研究和应用试验工作.基于国外作物生长模拟模型的应用进展以及我国农业气象业务的现状,简要分析了农业气象业务中应用作物生长模拟模型的必要性和紧迫性.针对单点理论模型能否在业务中应用的疑惑,详细讨论了国外引进作物生长模型的本地化和单点理论模型在区域尺度上模拟应用等两个关键问题的重要性和技术方法.重点介绍了近年来我国气象系统农业气象科研和业务部门在推进作物生长模拟模型在农业气象业务应用方面所做的工作,即基于东北玉米、华北小麦和江南双季稻生长模型的气象条件影响评价和产量动态预测方法等.最后从改进完善作物生长模拟模型、探讨区域模拟应用技术及稳健推进业务应用和实施等方面分析了目前存在和出现的问题,以及可能的解决途径.     

新一代省级农业气象预报系统通用统计预报模型的设计与实现

统计预报方法是农业气象预报业务中常用的一种方法。在“新一代农业气象预报系统”中，系统设计了一种通用统计预报模型构建方法，可用于作物产量预报、农业气象灾害预报等农气预报业务。本文主要介绍了通用预报模型的设计原理、实现方法及应用试验结果等。     

农作物产量灾害损失评估业务化方法研究

介绍了农作物产量灾害损失评估业务化方法。该方法采用新的求解趋势产量的方法获得农作物产量受灾损失率,用区域内多个代表站的资料进行全区灾害损失的估算,扩大了样本容量。在单灾种评估中考虑作物敏感性和气候脆弱性,在综合灾损评估中增加灾害的重要度权重因素。经验证,估算精度可满足业务应用需求,在业务服务中可行实用。     

基于农业物联网技术的农田“四情”感知决策体系的构建

围绕可持续的绿色精准农业这一目标,针对农田"四情"(苗情、墒情、病虫情、灾情)监测的物联网应用,从农作物生产过程的信息获取、传输、处理、服务4个层面上构建物联网应用系统,内容涉及农田的苗情、墒情、病虫情和灾情的感知,低功耗低成本自组织的无线传输网络,强大处理能力的云服务支撑平台和农作物生产管理决策系统,实现实时监测预警,病虫害防治和灾情评估等功能,为提升农业综合生产能力、抵御自然灾害风险,发展优质高产高效现代农业提供技术支撑.     

中国农业气象模式(CAMM1.0)构建与应用

为发展适宜中国区域农业种植特点的农业气象模式,基于国外作物生长模拟方法,通过模式机理过程改进或重构以及应用方式革新,建立了中国农业气象模式（Chinese AgroMeteorological Model version 1.0,CAMM1.0）。CAMM1.0利用平均温度和土壤水分改进了作物发育进程模式,利用土壤水分改进了作物叶片光合作用、干物质分配和叶面积扩展过程模式,通过蒸发比法扩展了作物蒸散过程模式;自主建立了基于发育进程的冬小麦株高、基于遥感信息的作物灌溉、遥感数据同化、作物长势与灾害评价等模式。基于互联网技术构造了实时运转平台,主要功能包括作物生长过程实时常规模拟与用户个性化定制模拟。CAMM1.0的部分子模式采用多种方法构造,便于多模式集成。CAMM1.0对作物发育进程、光合过程、株高的模拟效果较好,但对土壤水分变化过程的拟合略差,模拟产量略偏低。CAMM1.0评价淮河流域夏玉米年际干旱减弱而涝渍增加的趋势与实际基本相符。     

基于云模型—风险矩阵的华南台风灾害综合等级评估

文中从台风灾害的致灾危险性和承灾体脆弱性两方面选取评价指标,利用最小鉴别信息原理计算组合权重,采用模糊数学方法得到台风致灾危险性和承灾体脆弱性的评价指数。基于云模型和风险矩阵,构建一个新的台风灾害等级评估模型。以1984—2016年登陆华南的50个台风为例,对华南台风灾害风险进行综合等级评估,结果与实际相符。与基于云模型—权重分配、模糊数学的台风灾害综合风险等级评估模型的结果进行比较,发现基于云模型—风险矩阵的台风灾害综合等级评估模型,不仅利用了云模型的优点,充分考虑了台风灾害的模糊性和随机性,还利用风险矩阵合成了台风致灾危险性和承灾体脆弱性的评价结果,比单一的模糊数学模型更合理可靠,在一定程度上也比云模型—权重分配模型结果更符合实际。     

河南省冬小麦干旱保险风险评估与区划

以河南省冬小麦干旱为例,探讨了农业气象灾害保险风险评估与区划方法。首先,在构建冬小麦不同生育期干旱指数的基础上,结合农业保险的特征和精细化、专业化的需求,从气象因子、作物产量以及社会经济水平的角度选用干旱风险度、易损性指数、产量风险指数、抗灾性能指数4个指标对致灾因子、承灾体易损性、灾损风险、防灾减灾能力4个方面进行分析和评估。然后将上述4个保险风险评估指标细化到县级,采用聚类分析方法,对河南省冬小麦干旱进行了气象指数保险风险区划和政策性保险风险区划。两种区划结果表明:除豫西高风险区的个别县互相重合外,其余各县所属风险区有较大差别。因此,针对不同的保险特点和需求,需要采用不同的区划指标和方法,才能推行区域农业保险,更好地实行差别保险费率。     

江苏省重要气象灾害综合评估方法的研究

本文首先提出影响江苏省的七种重要气象灾害的定量指标,考虑其共同影响和受灾区域的社会经济状况,建立了气象灾害综合评估模型,可以分季节对重要气象灾害的严重程度及综合经济影响作出客观的评估。     

台风灾害综合等级评判模型改进及应用分析

本文首先对2010年王秀荣等建立的台风灾害综合等级评判模型进行了改进,主要基于以下三个方面:一是对倒损房屋数指标的转换函数进行重新定义,二是对直接经济损失指标的去通货膨胀化;三是对原模型综合关联度指数分析中"死亡人数、直接经济损失、倒损房屋数、农作物受淹面积"4个指标的权重系数优化;然后,运用改进模型对2000—2015年登陆我国的历史台风灾害进行了综合等级评定与大小排序;同时,将评定结果与原模型的评定结果进行了比对。通过应用与检验分析,证明了改进后模型明显降低了通货膨胀对直接经济损失指数的影响,凸显了以人为本的防灾理念,较原模型具有更好的等级识别度,评定灾情等级结果更符合实际灾情,具备较好的评判功能,可以试用于气象服务等相关业务中快速对台风灾情进行综合等级或历史排序等评判。