我國(guó)農(nóng)業(yè)氣象自動(dòng)化觀測(cè)現(xiàn)狀與展望

阿衣敏·沙依熱特卡木塞亞·扎木在恰力哈爾·霍賽

（1福?？h氣象局 新疆 阿勒泰 836400；2富蘊(yùn)縣氣象局 新疆 阿勒泰 836100）

我國(guó)農(nóng)業(yè)氣象自動(dòng)化觀測(cè)現(xiàn)狀與展望

阿衣敏·沙依熱特1卡木塞亞·扎木在2恰力哈爾·霍賽2

（1福?？h氣象局 新疆 阿勒泰 836400；2富蘊(yùn)縣氣象局 新疆 阿勒泰 836100）

本文基于國(guó)內(nèi)土壤水分、農(nóng)田小氣候以及農(nóng)作物生長(zhǎng)情況等部分自動(dòng)化觀測(cè)的情況及出現(xiàn)的不足，分析了此后的發(fā)展潮流，指出增多觀測(cè)部分、健全觀測(cè)科技以及強(qiáng)化移動(dòng)觀測(cè)等建議，為促進(jìn)國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)自主化、健全綜合氣象觀測(cè)系統(tǒng)提供了良好的依據(jù)。

農(nóng)業(yè)氣象；自動(dòng)化觀測(cè)；進(jìn)展

農(nóng)業(yè)是我國(guó)主要的產(chǎn)業(yè)，伴隨科技能力的持續(xù)提高，我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展持續(xù)加快，對(duì)農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)也提出了更加嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)，農(nóng)業(yè)氣象機(jī)構(gòu)需要為農(nóng)業(yè)發(fā)展提供更加高效的服務(wù)，因此就需要有關(guān)機(jī)構(gòu)提供高精度的氣象觀測(cè)資料。本文探究了國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)氣象自動(dòng)化測(cè)算的現(xiàn)實(shí)情況，且對(duì)氣象自動(dòng)化觀測(cè)開(kāi)展后續(xù)進(jìn)行展望。

1 傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)情況

農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)網(wǎng)站最初創(chuàng)建于上世紀(jì)五十年代，伴隨網(wǎng)站的發(fā)展擴(kuò)大，提出了專業(yè)化以及綜合性的技術(shù)要求，此外持續(xù)修訂以及健全?，F(xiàn)在農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)一般包含作物觀測(cè)以及自然物候等多種觀測(cè)內(nèi)容和方式，重點(diǎn)包含目測(cè)、簡(jiǎn)單器測(cè)和紙質(zhì)存檔等眾多方式，相對(duì)落后。伴隨技術(shù)的持續(xù)發(fā)展和氣候的持續(xù)變動(dòng)，以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)局面的轉(zhuǎn)變，之前的農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)不能全面滿足目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要需要，因此需要進(jìn)行一定的改善和調(diào)節(jié)。

2 當(dāng)前農(nóng)業(yè)氣象自動(dòng)化觀測(cè)現(xiàn)狀

2.1 農(nóng)田小氣候基本觀測(cè)。農(nóng)田小氣候是農(nóng)田土壤、植物以及大氣創(chuàng)建的連續(xù)體中每個(gè)構(gòu)成部分內(nèi)部物質(zhì)輸送和能量轉(zhuǎn)變的重要表現(xiàn)，其顯示出農(nóng)田本身的氣象情況。小氣候觀測(cè)可以針對(duì)作物生長(zhǎng)氣候估測(cè)、災(zāi)害監(jiān)控等準(zhǔn)備有關(guān)數(shù)據(jù)扶持。農(nóng)田小氣候觀測(cè)重點(diǎn)出現(xiàn)兩種觀測(cè)主體，主要是矮桿和高桿，上述觀測(cè)具備相同的觀測(cè)要素，層次數(shù)量分配標(biāo)準(zhǔn)是三層，可以根據(jù)需求提高層數(shù)。根據(jù)作物生長(zhǎng)特征以及服務(wù)需要等，對(duì)農(nóng)田眾多高度層開(kāi)展監(jiān)測(cè)，此外還可以根據(jù)需要拓展傳感器要素。通過(guò)觀測(cè)內(nèi)容和土壤水分原料，依靠氣象指標(biāo)，可以監(jiān)管常規(guī)氣象災(zāi)害，比如，凍害以及高溫大風(fēng)等。

2.2 作物生長(zhǎng)基本觀測(cè)。目前，我國(guó)氣象局并沒(méi)有對(duì)基于作物生長(zhǎng)所用觀測(cè)設(shè)施開(kāi)展考核定型，此處規(guī)?；约皹?biāo)準(zhǔn)化站網(wǎng)建設(shè)并沒(méi)有開(kāi)始，自動(dòng)化觀測(cè)也無(wú)法開(kāi)展業(yè)務(wù)化運(yùn)作。為達(dá)到氣象服務(wù)要求，最近一段時(shí)間，少數(shù)省市逐漸創(chuàng)建以及建設(shè)自動(dòng)化觀測(cè)站，此外在省內(nèi)創(chuàng)建自動(dòng)化觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)。長(zhǎng)勢(shì)監(jiān)控系統(tǒng)目前只針對(duì)小麥以及棉花等主要糧食作物開(kāi)展發(fā)育期辨別，準(zhǔn)備有關(guān)長(zhǎng)勢(shì)情況。

3 問(wèn)題與展望

3.1 存在問(wèn)題

3.1.1 可自動(dòng)化觀測(cè)的農(nóng)業(yè)氣象項(xiàng)目不多。農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)不只是對(duì)作物和其田間生長(zhǎng)環(huán)境的查看，也涵蓋對(duì)自然物候、果樹(shù)、作物產(chǎn)量和構(gòu)成要素等內(nèi)容的觀察。但是目前可開(kāi)展自動(dòng)化觀測(cè)的只有土壤水分、作物發(fā)育期以及農(nóng)田小氣候。土壤水、農(nóng)田小氣候以及作物生長(zhǎng)自動(dòng)化觀測(cè)資料和其應(yīng)用依舊位于田間對(duì)比觀測(cè)和科研試驗(yàn)時(shí)期。

3.1.2 自動(dòng)化觀測(cè)技術(shù)仍需健全。和地面常規(guī)氣象要素觀測(cè)比較，農(nóng)業(yè)氣象觀察的主體類型非常繁雜，自動(dòng)化觀測(cè)科技以及觀測(cè)方式依舊有明顯的漏洞和急需處理的技術(shù)問(wèn)題，依舊需要人工觀測(cè)實(shí)施修訂以及健全。比如即便研發(fā)出土壤水分自動(dòng)觀測(cè)設(shè)施，但之前創(chuàng)建的自動(dòng)土壤水分觀測(cè)站并未全面通過(guò)業(yè)務(wù)化檢驗(yàn)，業(yè)務(wù)運(yùn)作的自動(dòng)化儀器會(huì)因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)維護(hù)工作的漏洞而發(fā)生數(shù)據(jù)誤差過(guò)高的問(wèn)題；便攜式土壤水分測(cè)定儀器并未定型，其觀測(cè)精度無(wú)法達(dá)到業(yè)務(wù)需要。作物自動(dòng)化觀測(cè)部分圖像識(shí)別技術(shù)在使用時(shí)出現(xiàn)眾多問(wèn)題，仍需繼續(xù)完善。

3.2 發(fā)展展望?，F(xiàn)在農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)得到的資料是基于定點(diǎn)作物和其生長(zhǎng)環(huán)境，在區(qū)域范疇上代表性依舊不足，特別是部分重要服務(wù)時(shí)期，比如糧食產(chǎn)量預(yù)測(cè)、作物收獲期預(yù)報(bào)等，要擴(kuò)展范圍將移動(dòng)調(diào)查資料當(dāng)做補(bǔ)充。此外，在災(zāi)害出現(xiàn)的時(shí)候，來(lái)自前線的移動(dòng)調(diào)查資料對(duì)抗災(zāi)救災(zāi)、減少糧食作物的虧損有非常關(guān)鍵的作用，但目前國(guó)內(nèi)農(nóng)業(yè)氣象的移動(dòng)觀測(cè)水平低，移動(dòng)調(diào)查資料無(wú)法全面的激發(fā)自身現(xiàn)實(shí)作用。當(dāng)代農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)需要點(diǎn)面融合，此處業(yè)務(wù)化觀測(cè)工作以固定點(diǎn)的自動(dòng)化觀測(cè)資料為重點(diǎn)，對(duì)定點(diǎn)作物開(kāi)展高精度、持續(xù)的觀測(cè)，將移動(dòng)調(diào)查當(dāng)做定點(diǎn)觀測(cè)的輔助，再根據(jù)衛(wèi)星遙感定量反演信息，開(kāi)展綜合觀測(cè)資料的時(shí)空耦合以及同化，完成對(duì)區(qū)域內(nèi)作物生長(zhǎng)情況的進(jìn)一步觀察。

[1]黃飛龍，李昕娣，黃宏智，等.基于FDR的土壤水分探測(cè)系統(tǒng)與應(yīng)用 [J].氣象，2015(06)：764～768.