基于Web-GIS的市县级农业气象业务服务系统研究

加强市县级农业气象业务信息化与自动化建设,可有效提升直通式农业气象服务水平。本文面向基层气象为农服务需求,依托省级农业气象业务服务平台,构建基于Web-GIS市县级农业气象业务服务系统。系统首先应用ArcSDE技术,将省级农业气象业务服务平台输出的农业气象监测、灾害诊断和利弊影响分析等数据产品,转换为空间数据库;采用ArcGIS Server for Flex API开发技术,在浏览器端实现对农业气象数据产品的空间分析。通过拓展省级农业气象周年服务方案、农业气象指标库及农业气象灾害防御对策等知识库,构建农业气象知识库在线维护与服务平台。并基于Internet平台,为县级气象为农服务人员,提供基础数据统计分析及省、市、县三级农业气象业务服务产品共享等功能。系统基于B/S结构,便于推广应用,可为基层直通式农业气象服务提供重要技术支撑。     

气象灾害风险管理系统设计与应用

为满足我国气象灾害风险管理业务体系建立和发展的需求,有效支撑防灾减灾决策服务,设计并建设了气象灾害风险管理系统。该系统包括大数据应用、模型算法、在线分析与产品制作、综合运维等分系统,面向暴雨、台风、干旱、高温、低温等主要气象灾害,覆盖气象灾害风险管理业务的主要环节,实现灾害监测识别、影响评估、风险评估、风险预估和风险区划等功能。系统探索应用时空匹配的大数据融合、Web-GIS、空间数据分布式存储、微服务和多租户等技术。目前,系统可实现实时发布灾情监测、灾害事件识别、影响评估、风险评估、风险预估、风险区划等多类业务产品。在国家级气象业务部门的应用显示,该系统具有良好的业务能力与发展前景,有助于推进客观化、定量化、精细化气象灾害风险管理业务发展,提升防灾减灾决策服务能力。     

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。     

开源GIS支持下的气象灾害风险区划分析

近年来气象灾害频繁发生,给我国人民生活、经济发展带来严重威胁。灾害风险区划分析作为防灾减灾的基础工作,在我国逐渐展开。为探索一种基于开源GIS的县级区域气象灾害风险区划分析技术方案,首先分析开源GIS的发展状况,探讨了开源GIS的质量、性能及应用中需注意的法律因素等,而后以东营市河口区为例,选择QGIS、ILWIS等开源软件,基于区域灾害系统论构建不同气象灾害的分析模型及综合气象灾害分析模型,进行县级区域气象灾害风险区划分析,最终编制实验区气象灾害风险区划分级图。     

面向“三农”需求着力提升服务能力

随着陕西农村产业结构战略性调整,以苹果为主导的果业迅速发展成为陕西支柱产业,以苹果产业需求引领的果业气象服务,给气象服务事业的拓展开辟了新的服务领域。经济作物气象服务台主要承担果业、设施农业、中草药、畜牧业、农村综合信息、气候资源区划等任务。     

基于风险区划的农业干旱保险费率厘定——以河北省冬麦区为例

近年来,在气候变化和极端天气气候事件频发的背景下,干旱等农业气象灾害的频发已对我国尤其是河北省的粮食生产和农业发展的可持续性带来了严重威胁。选择或构建合适的农业干旱灾害风险指标开展干旱风险区划,并在此基础上进行灾害的保险费率厘定对于丰富农业保险模式,促进农业保险经营的稳定和发展具有重要的应用价值。本文基于作物水分亏缺率指数、降水距平百分率指数和抗旱指数等指标,构建干旱综合风险指数并开展风险区划研究;利用修正后的纯保险费率,得到适用于本研究区的保险费率厘定模型,探寻一种能较全面改善目前农业保险经营弊端的保险模式,从而实现冬小麦农业保险的持续健康发展。     

农业保险气象服务关键技术的应用与展望

农业保险是气象灾害重要的风险管理工具。研究通过分析气象科技服务农业保险的现状,以陕西省气象部门为例系统总结了气象部门利用现有技术手段服务农业保险创新发展的具体实践,为农业保险高质量发展要求下气象服务关键技术在精准承保、理赔等农业保险全流程中的应用提供思路和建议。围绕解决农业保险道德风险大、勘灾成本高、理赔纠纷多、信息不对称以及基差风险等现实需求,提出基于差异化费率和气象指数化的保险产品设计、基于农业大数据和卫星遥感的投保校验、直通式的保户精准服务、基于多源数据融合技术支撑的格点化理赔核算、基于互联网的信息对称公示、基于物联网的精细化监测及服务链延伸等服务技术,并结合未来可能的应用场景进行具体分析与展望。     

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。     

内蒙古自治区气象服务中心智慧气象服务体系建设

为了适应气象信息化发展环境,在5G技术发展的契机下,构建智慧气象服务交流互动机制,加快构建开放、多元、有序的智慧气象服务体系建设,提升气象服务智慧化水平尤为重要。文章主要介绍了通过制作适应不同媒体渠道以及服务端的气象数据可视化产品,建立天气预报预警产品精准智能推送系统,保障各类产品在要求时效内及时发布,继而实现气象服务与人民生产生活、经济社会各领域深度融合。     

着力加强四大能力建设努力提升气象为农村改革发展服务水平

阐述了新时期推进农村改革发展对气象工作提出的新要求,以及农村防灾减灾、保障粮食安全、发展现代农业、农业应对气候变化对气象服务的新需求。面对新要求、新需求,江西气象部门必须坚持以科学发展观为指导,以服务农村经济社会发展和农民福祉安康为宗旨,以提高面向“三农”气象服务能力为核心,加快推进城乡公共气象服务均等化,着力建设发展适应江西省农业防灾减灾、农业应对气候变化、粮食安全保障、社会主义新农村建设需要的现代农业气象业务,着力发展农村公共气象服务,着力提升气象为农服务科技水平,努力实现气象为农村改革发展服务的新突破。     

河南省农用天气预报业务系统的设计与应用

根据农用天气预报内容和业务流程,确定了河南省农用天气预报业务系统结构和功能。该业务系统主要包括农用天气预报省级指导产品制作平台、市县订正平台和省级产品订正发布平台三个部分。通过该系统可以实现省级农用天气预报指导产品的制作和分发自动化,市县对指导产品的调取、订正和反馈,省级农业气象服务产品在市、县级实时共享。农用天气预报业务系统的开发和推广,提升了基层农业气象预报服务能力。     

农产品气候品质认证与溯源平台的设计与实现

为改进现代农业气象服务技术水平,推进气象为农特色服务,提升农产品的品质,提高为农服务效益,基于J2EE技术架构,利用Eclipse开发环境,开发了农产品气候品质认证与溯源平台。该平台采用3层Web体系结构和MVC模式,设计了接口层、系统平台基础设施层、JSP通用架构框架、业务服务层、Web应用层组件,有效地提高了系统的安全性、可移植性以及开发效率。详细介绍了系统总体架构、工作流程和关键技术,其中认证模块采用了平台评分与专家评分相结合的模式,提高了认证信息的可靠性;溯源模块采用了AES和RSA混合加密算法生成二维码,保证了农产品溯源系统的安全性。     

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。     

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。     

基于WEBGIS的农业气象信息共享与发布技术应用研究

气象部门观测台站通信网络，开展了基于WebGIS技术的农业气象信息共享与发布技术研究。根据气象行业标准和网络数据标准，对农业气象信息进行标准化处理，选用SQ L Server 2000建立了WebGIS应用系统所需的网络共享数据库，利用IIS、ArcIMS (Internet Map Server) 构建农业气象信息服务WebGIS平台。采用JavaScript、ArcXML和ActiveX编程方式，结合ArcGIS和ArcIMS Manager地理信息软件和管理工具，开发服务端的相关应用软件。在客户端实现了从属性到空间和空间到属性的农业气象信息双向查询以及农业气象信息专题地图分析功能，为用户提供详细、丰富、高质量的农业气象信息服务。     

浅析辽宁省级农业气象服务现状、对策与建议

分析了辽宁省级农业气象服务产品中存在的问题,探究问题根源,从转变服务理念和完善服务环节的角度提出解决问题的对策和建议。提出气象部门应该适应新时代发展,抓住乡村振兴战略机遇,发挥农业气象服务在生态文明建设和精准扶贫中的作用;同时要主动参与市场活动,促进农业相关产业发展,开拓农业气象服务市场。可通过改进服务内容、扩展服务渠道、扩大服务范围,使农业气象服务以政府、企业、公众为中心,发挥决策气象服务的基本功能,回归公众气象服务的根本属性,提升专业专项气象服务能力。     

机器学习技术在现代农业气象中的应用

智慧气象和精准农业结合下的现代农业气象工作意味着对包含遥感影像在内的大型农业和气象数据高时效性的分析与处理,机器学习技术是当代自然科学研究和技术发展的主流技术,亦是现代农业气象科研和业务发展的重要工具。该文系统论述了机器学习技术的主要方法及其在现代农业气象中的主要应用方向,比较了不同方法在农业气象不同领域应用的情况,侧重介绍了基于深度学习技术的成果和近年来的最新研究进展。传统浅层机器学习技术中,以支持向量机和人工神经网络应用最为广泛且效果最为理想。近年来,随机森林和梯度提升机等决策树集成方法普遍取得优于核方法的精度,深度学习技术则在某些任务中取得更优于集成学习的精度。未来,有待检验机器学习技术特别是深度学习技术在更多农业气象问题上的适用性和先进性,更好地迎接现代农业气象发展的新挑战与新机遇。     

基于AM335X的农作物气象自动观测系统设计

为顺应农业气象现代化的发展需求,以及观测方式由人工观测向自动观测的转变,设计了一种基于AM335X的农业气象自动观测系统。系统依托Ubuntu嵌入式开发平台,从硬件和软件两方面设计考虑。硬件部分选取Cortex-A8核心工业控制MCU,应用于对农业观测要素的图像信息处理,利用模块化结构,提升硬件设计的层次化标准。软件部分采用Thread多线程通信机制,搭建C++函数动态链接库,将基于SSH安全协议的ftp上传软件WinSCP,作为测试系统与PC机的交互工具。基于SecureCRT软件仿真环境,对照系统各状态输出格式要求,对观测系统的要素状态文件信息与图像文件信息进行了模拟状态调试输出与上传ftp服务器功能测试。结果表明:系统能自动实现对农作物观测要素状态数据与实时生长图像的观测采集与信息上传,对以后农业气象观测自动化的推广应用提供了一定的技术参考。     

面向河套区域农业的气象地理信息系统研究

针对河套区域农业气象服务需求,基于GIS技术成果,提出区域农业的气象地理信息系统设计构想,运用WEBGIS技术和B/S结构,完成该气象地理信息系统服务内容的设计,实现对区域农业气象服务的多源气象数据的采集、编辑、存储、分析、可视化查询,为区域农业发展提供多方位的高效信息服务。     

河南省县级综合气象业务平台的建设及应用

河南省气象局组织开发的以标准化、规范化、统一数据环境和信息网络为支撑,集气象综合观测、气象预警预报、公共气象服务、农业气象服务、一键式发布和业务管理为一体的"河南省县级综合气象业务平台",为县级综合气象业务的开展提供集约高效的工作平台,为加快基层气象业务现代化建设、全面推进县级气象机构综合改革提供坚实的支撑。平台采用集约化的数据环境和B/S架构,利用跨平台的Java语言开发,采用开源框架结构设计,平台的运维在省级信息中心,减轻了基层业务人员的运维工作量。