農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用

達(dá)瓊 洛桑旺姆 尼瑪拉姆

摘要 對山南地區(qū)氣象局開發(fā)的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并對系統(tǒng)中各個(gè)結(jié)構(gòu)及其相關(guān)功能進(jìn)行介紹，在此基礎(chǔ)上對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)情況進(jìn)行分析，從而較好地體現(xiàn)出農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用的價(jià)值及其作用，進(jìn)而為農(nóng)業(yè)災(zāi)害預(yù)警提供更好的技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞 農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害；預(yù)警系統(tǒng)；開發(fā)設(shè)計(jì)；應(yīng)用

中圖分類號 S165 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2017）07-0172-02

Development and Application of Agrometeorological Disaster Early Warning System

DA Qiong，LUOSANG Wangmu，NIMA Nama （Shannan Meteorological Bureau in Tibet Autonomous Region，Shannan，Tibet 856000）

Abstract The system structure of agrometeorological disaster early warning system developed by Shannan Meteorological Bureau was analyzed，each structure and its related functions were introduced.On the basis of this，the design of database system was analyzed，so as to better reflect the development and application value of agricultural meteorological disaster early warning system，and provide better technical support for the early warning of agricultural disasters.

Key words Agrometeorological hazard； Early warning system； Development and design； Application

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及不斷發(fā)展過程中，農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害會在很大程度上影響其生產(chǎn)效益及發(fā)展進(jìn)程，因此農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的預(yù)防尤為重要。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)防過程中，氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)具有重要作用，對農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的開發(fā)及應(yīng)用進(jìn)行研究，可以更好地預(yù)防農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的氣象災(zāi)害，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供更好的服務(wù)，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益得以更好保證。符國槐等[1]、彭艷華[2]對農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行了研究，在系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用方面提出了一定的理論支持，但這些研究處于較淺層面，對系統(tǒng)功能開發(fā)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)研究仍不夠完善。筆者在前人研究基礎(chǔ)上[1-4]，對山南地區(qū)氣象局所應(yīng)用的農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及各個(gè)結(jié)構(gòu)的相關(guān)功能進(jìn)行了分析，并分析了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)情況，以便更好地開發(fā)及應(yīng)用該系統(tǒng)，使其能夠更好地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

1 氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)分析

對于山南地區(qū)氣象局開發(fā)及應(yīng)用的氣象災(zāi)害預(yù)警體系而言，可依據(jù)業(yè)務(wù)處理功能對其進(jìn)行劃分，將其分為4個(gè)子系統(tǒng)，分別為基礎(chǔ)災(zāi)害數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)、用戶信息管理系統(tǒng)，其具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

對于基礎(chǔ)災(zāi)害數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)而言，其主要作用就是對基礎(chǔ)災(zāi)害相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，其內(nèi)容主要包括道路信息、災(zāi)害信息以及監(jiān)測點(diǎn)等一些相關(guān)空間信息，可對這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行瀏覽、編輯以及管理。對于監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)而言，其主要作用就是對氣象災(zāi)害數(shù)據(jù)實(shí)施管理，可對降雨量、風(fēng)速及氣溫等相關(guān)信息實(shí)行管理及分析，并且對于測量數(shù)據(jù)發(fā)展趨勢可實(shí)現(xiàn)分析及顯示。對于預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)而言，其在整個(gè)系統(tǒng)中屬于核心內(nèi)容，其所包括內(nèi)容主要是預(yù)警分析以及產(chǎn)品發(fā)布。對于用戶信息管理系統(tǒng)而言，其主要作用就是管理系統(tǒng)用戶信息。

對于該系統(tǒng)而言，其基礎(chǔ)為監(jiān)測天氣過程以及氣象預(yù)報(bào)，可依據(jù)氣象災(zāi)害歷史數(shù)據(jù)、分析模型以及相關(guān)指標(biāo)分析數(shù)據(jù)，使災(zāi)害天氣預(yù)警信息得以形成，并且能夠利用多種途徑向各級防汛指揮部門以及有關(guān)人員傳遞信息，使決策人員提前進(jìn)行決策，從而使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展能夠在最大程度上得到保證，使人們生命財(cái)產(chǎn)安全能夠得以更好保證[1]。

2 各系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及相關(guān)功能分析

2.1 基礎(chǔ)災(zāi)害數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

對于該系統(tǒng)而言，其具體組成主要包括網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)2個(gè)部分內(nèi)容，在信息處理及數(shù)據(jù)服務(wù)方面該系統(tǒng)屬于基礎(chǔ)內(nèi)容。在農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害防治監(jiān)測方面，該系統(tǒng)可較好地服務(wù)于數(shù)據(jù)信息收集及信息查詢，并且能夠服務(wù)于氣象預(yù)警分析及氣象預(yù)警。

該系統(tǒng)功能主要包括以下幾個(gè)方面內(nèi)容：①該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢及檢索。通過該系統(tǒng)的應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)查詢及檢索等相關(guān)操作，其進(jìn)行查詢及檢索的信息主要包括以下幾點(diǎn)：檢測站基本信息類別、站名以及站號與站址信息等內(nèi)容；地理及地質(zhì)空間信息；氣象災(zāi)害基本信息；其相關(guān)氣象信息。

②輸入及輸出相關(guān)數(shù)據(jù)。對于氣象預(yù)警所需數(shù)據(jù)而言，其形式所包括的主要有數(shù)字、文本以及矢量，還有柵格圖形數(shù)據(jù)等方面，GIS所具備的數(shù)據(jù)輸入及輸出功能對于以上各種形式數(shù)據(jù)傳輸均能夠支持，對于GIS不同數(shù)據(jù)格式而言，可使其實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)換。對于系統(tǒng)中相關(guān)數(shù)據(jù)而言，均可使其轉(zhuǎn)變成為DBF文件及Excel表，使其實(shí)現(xiàn)輸入及輸出。③數(shù)據(jù)編輯以及更新。如數(shù)據(jù)復(fù)制及輸入、數(shù)據(jù)修改及刪除，對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行瀏覽[2]。

2.2 監(jiān)測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)

對于該系統(tǒng)而言，其屬于能夠使氣象災(zāi)害預(yù)警得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)內(nèi)容，可通過動態(tài)監(jiān)測氣象數(shù)據(jù)，從而對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并且能夠使數(shù)據(jù)在監(jiān)測數(shù)據(jù)庫中存入，同時(shí)與有關(guān)信息數(shù)據(jù)庫及災(zāi)害數(shù)據(jù)庫進(jìn)行結(jié)合，還能夠結(jié)合相關(guān)預(yù)測方法，在此基礎(chǔ)上預(yù)測及分析氣象災(zāi)害。該系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

該系統(tǒng)所具備的功能主要包括以下幾個(gè)方面：①利用該系統(tǒng)可收集相關(guān)數(shù)據(jù)。在該系統(tǒng)中存在信息獲取層，其能夠提供有關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及實(shí)時(shí)預(yù)警信息，使平臺能夠得以較好的應(yīng)用，信息獲取層屬于編輯、儲存以及發(fā)布信息能夠得以實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)，可對實(shí)時(shí)動態(tài)信息進(jìn)行采集，并且能夠獲得有關(guān)動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)，同時(shí)能夠使信息在監(jiān)測數(shù)據(jù)庫中存入。對于監(jiān)測數(shù)據(jù)而言，其所包括內(nèi)容主要有氣象臺信息、監(jiān)測站信息以及群測群防信息。在數(shù)據(jù)實(shí)際傳輸過程中比較常用的方式主要包括衛(wèi)星、GSM短信以及超短波，此外還包括GPRS與程控電話網(wǎng)。②數(shù)據(jù)分析。對于該系統(tǒng)而言，其能夠與監(jiān)測數(shù)據(jù)庫中有關(guān)信息進(jìn)行有效結(jié)合，在此基礎(chǔ)上依據(jù)分析預(yù)報(bào)模型及指標(biāo)，可實(shí)現(xiàn)預(yù)報(bào)以及顯示氣象發(fā)展趨勢，并且可通過文字、圖形或表格等相關(guān)形勢使預(yù)測結(jié)果實(shí)現(xiàn)輸出。同時(shí)，該系統(tǒng)能夠以空間數(shù)據(jù)分析工具及方法為基礎(chǔ)，從而可實(shí)現(xiàn)分類匯總以及統(tǒng)計(jì)分析監(jiān)測數(shù)據(jù)。另外，可通過個(gè)案調(diào)查、報(bào)告以及專題調(diào)查等相關(guān)數(shù)據(jù)信息，在地圖上進(jìn)行標(biāo)定，并且預(yù)測可能會波及到的一些相關(guān)區(qū)域。③對于監(jiān)測數(shù)據(jù)庫中相關(guān)收集以及分析的一些數(shù)據(jù)，利用該系統(tǒng)可對其實(shí)行增加、刪除以及修改等有關(guān)操作[2-3]。

2.3 用戶信息管理系統(tǒng)

對于該系統(tǒng)而言，主要作用就是對用戶信息以及災(zāi)害反饋信息實(shí)行管理。依據(jù)在權(quán)限方面所存在差異性，普通用戶可對密碼進(jìn)行修改，并且可反饋災(zāi)害信息。對于用戶名及密碼等相關(guān)資料，系統(tǒng)管理人員可對其實(shí)行分級管理維護(hù)，其主要包括專家、系統(tǒng)管理員及用戶。在該系統(tǒng)所處區(qū)域可對系統(tǒng)管理員及專家管理兩級權(quán)限進(jìn)行設(shè)置，對于其他用戶而言，均將其設(shè)置成為普通用戶。對于管理人員所具備權(quán)限而言，其主要包括發(fā)布、刪除以及表現(xiàn)，對于整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)容其均能夠?qū)嵭刑砑印⑿薷囊约皠h除；專家能夠?qū)τ嘘P(guān)數(shù)據(jù)實(shí)行查詢，在此基礎(chǔ)上可實(shí)施預(yù)報(bào)分析；而對于普通用戶而言，其僅具備有關(guān)查詢權(quán)限。

2.4 預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)

對于農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)而言，其核心內(nèi)容即為預(yù)警發(fā)布系統(tǒng)。該系統(tǒng)構(gòu)建基礎(chǔ)為采集監(jiān)測信息，并且對監(jiān)測信息進(jìn)行預(yù)測分析。依據(jù)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)以及趨勢，可通過實(shí)施分析，使有關(guān)預(yù)警信息得以形成。對于預(yù)警信息，可通過適當(dāng)方式向受災(zāi)區(qū)域及時(shí)、準(zhǔn)確地進(jìn)行傳送，從而使有關(guān)人員能夠?qū)?yīng)急預(yù)案及時(shí)啟動，選擇有關(guān)合理措施實(shí)行防御，從而使人們生命財(cái)產(chǎn)安全能夠得以更好保證。該系統(tǒng)具體結(jié)構(gòu)如圖3所示。

該系統(tǒng)所具備的功能主要包括以下幾個(gè)方面：①可實(shí)現(xiàn)預(yù)警分析。通過結(jié)合各個(gè)方面相關(guān)數(shù)據(jù)，并且利用相關(guān)預(yù)警分析模型可實(shí)現(xiàn)預(yù)警分析、警度判定，并且能夠使預(yù)警發(fā)布信息得以形成。

②可實(shí)現(xiàn)信息發(fā)布。該系統(tǒng)可利用相關(guān)硬件以及網(wǎng)絡(luò)將預(yù)警信息向大眾媒體發(fā)布。在預(yù)警信息得以生成情況下，該系統(tǒng)能夠利用無線網(wǎng)絡(luò)通過各種傳輸方式將災(zāi)害預(yù)警有關(guān)信息向社會上各個(gè)方面及時(shí)發(fā)布，從而使各個(gè)有關(guān)部門均能夠及時(shí)選擇有效方式對災(zāi)害進(jìn)行應(yīng)對，從而使防災(zāi)滅災(zāi)能夠得以較好的實(shí)現(xiàn)。③可實(shí)現(xiàn)指標(biāo)管理。對于當(dāng)前氣象災(zāi)害而言，每種災(zāi)害均具備相關(guān)對應(yīng)目標(biāo)，在監(jiān)測數(shù)據(jù)高于相關(guān)指標(biāo)臨界值情況下，便能夠使相關(guān)預(yù)警以及警度得以形成。對于該系統(tǒng)而言，其所設(shè)置警度主要包括4種（Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級），所設(shè)置指標(biāo)臨界值主要包括3種（X1、X2、X3）。在實(shí)際應(yīng)用過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)不定期對其實(shí)施編輯、管理[3-4]。

3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)分析

對于氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)而言，其數(shù)據(jù)庫所包括的主要有5個(gè)方面內(nèi)容，即基礎(chǔ)屬性數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)監(jiān)測庫、圖形管理庫、氣象災(zāi)害預(yù)警、用戶信息。在該系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫實(shí)際設(shè)計(jì)過程中選擇E-R圖形式。對于數(shù)據(jù)庫中相關(guān)數(shù)據(jù)而言，其內(nèi)容主要有以下幾點(diǎn)：

第一，行政地理區(qū)劃資料。該方面內(nèi)容主要就是各個(gè)行政級別具體劃分情況，具體而言就是每個(gè)縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)以及行政村與自然村相關(guān)基本情況，如土地面積、耕地面積以及總體人口等相關(guān)方面內(nèi)容。

第二，地理、地質(zhì)背景資料。具體內(nèi)容就是所處地理位置，還包括地質(zhì)結(jié)構(gòu)以及地質(zhì)構(gòu)造。

第三，氣象災(zāi)害資料。具體內(nèi)容主要包括在研究區(qū)域內(nèi)的相關(guān)氣象災(zāi)害基礎(chǔ)信息，如氣象災(zāi)害面積、形態(tài)以及時(shí)間，還包括防治建議等相關(guān)內(nèi)容。

第四，用戶資料相關(guān)信息。所包括的具體信息內(nèi)容主要有用戶名及用戶密碼，還包括用戶電話、身份證以及相關(guān)反饋信息[5-6]。

4 結(jié)語

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，通過對氣象災(zāi)害進(jìn)行有害防治可使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)取得更好效益。因此，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，相關(guān)部門及工作人員應(yīng)當(dāng)對氣象災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)一步開發(fā)及應(yīng)用，從而使其能夠更好地服務(wù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，使其得以更好地發(fā)展。

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