物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中的運(yùn)用分析

唐翀杰

（柳州市氣象局，廣西 柳州 545001）

《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要》明確指出，要對(duì)當(dāng)前的農(nóng)業(yè)科技與農(nóng)業(yè)服務(wù)體系進(jìn)行創(chuàng)新推廣，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)與信息技術(shù)的有機(jī)融合，借助智慧農(nóng)業(yè)理念促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的穩(wěn)定提升。在這一要求下，以大數(shù)據(jù)為支撐的農(nóng)業(yè)信息技術(shù)正在被重新定義，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與智慧氣象服務(wù)結(jié)合起來，促使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)向著精準(zhǔn)化、科學(xué)化方向發(fā)展。依靠物聯(lián)網(wǎng)建立的農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)框架，能夠滿足農(nóng)業(yè)活動(dòng)的信息需求，真正實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)從業(yè)者“旱澇保收”的美好愿望。

1 物聯(lián)網(wǎng)背景下農(nóng)業(yè)活動(dòng)的發(fā)展特點(diǎn)

基于當(dāng)前的大數(shù)據(jù)背景，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部提出了“物聯(lián)網(wǎng)+現(xiàn)代農(nóng)業(yè)”的基本服務(wù)方案，在建立物與物相連的全新互聯(lián)網(wǎng)框架時(shí)，借助芯片與信息技術(shù)的相互配合，完成農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的輔導(dǎo)工作。依靠芯片的感知能力、計(jì)算能力和控制能力等進(jìn)行智能化芯片的布置，進(jìn)而幫助農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)實(shí)現(xiàn)信息的及時(shí)傳輸，保障物與物、人與物之間建立良好的互聯(lián)關(guān)系，帶動(dòng)“物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)”的全面發(fā)展。與傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式相比，物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)和管理當(dāng)中，已基本形成了現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)形態(tài)。其中，物聯(lián)網(wǎng)信息感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層的價(jià)值被逐漸開發(fā)，使得農(nóng)業(yè)服務(wù)單位能夠獲得有效的參數(shù)信息，并完成農(nóng)業(yè)信息的定向傳輸，借助物聯(lián)網(wǎng)與專業(yè)技術(shù)之間的融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程的重新控制［1］。當(dāng)氣象因素對(duì)農(nóng)業(yè)活動(dòng)產(chǎn)生的影響被重新強(qiáng)調(diào)時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)又能夠?yàn)檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)提供智能化、精細(xì)化的氣象服務(wù)架構(gòu)，在農(nóng)業(yè)管理活動(dòng)中引入“智能”的元素，帶動(dòng)智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展。在物聯(lián)網(wǎng)背景下，高效、精準(zhǔn)、科學(xué)已經(jīng)成為當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的基本特點(diǎn)。

2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中的應(yīng)用分析

2.1 改變小環(huán)境，“人造氣象”助力增產(chǎn)增收

或許聽起來有些天方夜譚，但在物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)技術(shù)的共同支持下，在一定條件下對(duì)環(huán)境進(jìn)行改造已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。借助對(duì)植物生長(zhǎng)數(shù)據(jù)、產(chǎn)地氣候環(huán)境的定性分析，在物聯(lián)網(wǎng)的大框架下，有關(guān)單位能夠依靠物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為農(nóng)作物創(chuàng)造相對(duì)可控的生長(zhǎng)環(huán)境，還能對(duì)氣象環(huán)境的后期變化進(jìn)行定期監(jiān)測(cè)［2］。例如，溫度、濕度和土壤的酸堿值等都能成為“可控因素”，通過改變它們來滿足作物生長(zhǎng)的基本需求。

利用物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)可作為對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行分析的基本參數(shù)。在對(duì)農(nóng)作物的生長(zhǎng)環(huán)境、地方的氣候環(huán)境進(jìn)行分析的過程中，有關(guān)單位能夠借助物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)資料的重新整合，進(jìn)而完成調(diào)溫、換氣等工作，從而實(shí)現(xiàn)智能控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的基本目標(biāo)。對(duì)于農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)來說，無論是在密閉空間還是在非密閉空間中的種植活動(dòng)，物聯(lián)網(wǎng)都可以進(jìn)行干預(yù)：既可以為農(nóng)作物創(chuàng)造適合的生長(zhǎng)條件，保障農(nóng)作物的正常生長(zhǎng)；也可以增設(shè)模擬大風(fēng)、冰雹、強(qiáng)降水等惡劣的氣候現(xiàn)象，觀察農(nóng)作物的抗倒伏、抗蟲害能力。物聯(lián)網(wǎng)下的農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)活動(dòng)縮短了“氣象”的產(chǎn)生時(shí)間，將“氣象”作為一種可隨時(shí)調(diào)用的工具應(yīng)用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)中。以智能大棚為例，通過環(huán)境傳感器、自動(dòng)氣象站獲取棚內(nèi)“農(nóng)業(yè)氣象”信息的同時(shí)，將植被的分布情況、土地的利用情況傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心，并借助溫控裝置、報(bào)警系統(tǒng)對(duì)大棚內(nèi)的小環(huán)境進(jìn)行調(diào)控，從而改變不利環(huán)境，保障大棚內(nèi)的溫度、濕度等條件達(dá)到農(nóng)作物的生長(zhǎng)需求標(biāo)準(zhǔn)。助力農(nóng)作物增產(chǎn)增收是物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中的第一價(jià)值。

2.2 精準(zhǔn)管理，“對(duì)癥下藥”節(jié)約成本

世界農(nóng)業(yè)正在向著精準(zhǔn)化、科學(xué)化的方向發(fā)展，要實(shí)現(xiàn)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與世界農(nóng)業(yè)的順利接軌，就必須緊跟農(nóng)業(yè)發(fā)展的潮流。借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，建立全新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理機(jī)制，能夠結(jié)合農(nóng)作物的生長(zhǎng)特點(diǎn)、氣候環(huán)境對(duì)農(nóng)作物種植活動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，在確定基本農(nóng)作物生產(chǎn)目標(biāo)之后，借助最少的投入來取得最大的收益。借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以建立集農(nóng)田遙控監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)自動(dòng)氣象站、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)等多功能于一體的全新信息化服務(wù)架構(gòu)，在廣泛搜集農(nóng)作物生長(zhǎng)信息的同時(shí)，也能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的精準(zhǔn)管理。

借助物聯(lián)網(wǎng)中的農(nóng)業(yè)自動(dòng)氣象站等功能組塊，有關(guān)單位可以對(duì)特定田塊形狀、土壤的肥力變化進(jìn)行系統(tǒng)的清查，為后續(xù)播種、施肥、灌溉等工作的開展提供相關(guān)信息。在物聯(lián)網(wǎng)背景下，農(nóng)業(yè)氣象信息的獲取不再局限于特定的時(shí)間與地理位置，而是能夠?qū)崿F(xiàn)大范圍的空間和時(shí)間信息的有效采集，對(duì)不同時(shí)間段的農(nóng)業(yè)氣象信息進(jìn)行分析，從而滿足精準(zhǔn)化管理的有關(guān)要求。如對(duì)田間蟲害的防控，春季和夏季發(fā)生蟲害的主導(dǎo)原因不同，影響范圍也不同，其防治方法也存在較大的差異。依靠物聯(lián)網(wǎng)建立完善的農(nóng)田氣象信息系統(tǒng)，在加快農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與信息技術(shù)有機(jī)融合的同時(shí)，能夠及時(shí)整理、調(diào)用相關(guān)信息［3］。一方面，通過對(duì)不同農(nóng)業(yè)氣象信息的比對(duì)，針對(duì)易發(fā)生的農(nóng)業(yè)災(zāi)害問題及時(shí)制定防范措施；另一方面，通過對(duì)全新農(nóng)業(yè)氣象信息的搜集，為解決突發(fā)性、偶發(fā)性的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)問題積累經(jīng)驗(yàn)，為后續(xù)的氣象服務(wù)提供更多參考數(shù)據(jù)。因此，精準(zhǔn)化管理、全面化補(bǔ)充，這是物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的第二價(jià)值。

2.3 特色發(fā)展，“一心二用”創(chuàng)造價(jià)值

在大數(shù)據(jù)背景下，智慧農(nóng)業(yè)已經(jīng)獲得了新的附加價(jià)值，除了固有的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)價(jià)值與消費(fèi)價(jià)值之外，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)也可以作為特色旅游業(yè)進(jìn)行推廣。在提供完善的農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的前提下，有關(guān)單位能夠?qū)⑥r(nóng)業(yè)種植的原產(chǎn)地打造為山清水秀、風(fēng)景宜人的世外桃源，從而帶動(dòng)地方經(jīng)濟(jì)的深層發(fā)展。

借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可對(duì)地方的農(nóng)業(yè)氣象活動(dòng)特點(diǎn)進(jìn)行分析，在強(qiáng)化對(duì)地區(qū)自然地理環(huán)境把握程度的同時(shí)，結(jié)合地方的農(nóng)業(yè)氣候差異發(fā)展特色農(nóng)業(yè)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)創(chuàng)收與農(nóng)業(yè)文化推廣，帶動(dòng)地方農(nóng)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的精準(zhǔn)定位，除結(jié)合地方氣候環(huán)境實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)種植外，圍繞養(yǎng)殖、加工等要求整合分析更多的農(nóng)業(yè)氣象因素，對(duì)地區(qū)產(chǎn)業(yè)、行業(yè)習(xí)慣進(jìn)行深入分析，進(jìn)而總結(jié)出農(nóng)業(yè)發(fā)展的基本規(guī)律。在物聯(lián)網(wǎng)的支撐下，還可通過對(duì)農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的調(diào)整來實(shí)現(xiàn)改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的目標(biāo)，結(jié)合農(nóng)業(yè)休閑觀光、文化活動(dòng)等功能，延長(zhǎng)地方產(chǎn)業(yè)鏈，保障農(nóng)業(yè)景觀資源得到充分利用，推動(dòng)地區(qū)綠色產(chǎn)業(yè)園區(qū)的穩(wěn)定發(fā)展。開發(fā)農(nóng)業(yè)特色，帶動(dòng)多元發(fā)展，這便是物聯(lián)網(wǎng)對(duì)于農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的第三價(jià)值。

2.4 智能保障，“萬無一失”發(fā)展農(nóng)業(yè)

物聯(lián)網(wǎng)也可應(yīng)用在智能保障服務(wù)當(dāng)中。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)主要依靠地方的氣象局，往往存在信息傳遞不及時(shí)的問題，相關(guān)信息無法被地方的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)單位、群眾及時(shí)接收，影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的整體質(zhì)量。在物聯(lián)網(wǎng)的推動(dòng)下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)單位可建立更為科學(xué)的農(nóng)業(yè)氣象自動(dòng)觀測(cè)機(jī)制，在集約化業(yè)務(wù)的帶動(dòng)下，實(shí)現(xiàn)氣象信息直通式服務(wù)。

在農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)活動(dòng)中，可借助物聯(lián)網(wǎng)來建立全新的服務(wù)架構(gòu)體系，在對(duì)地方的氣象環(huán)境、氣象信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的同時(shí)，能夠進(jìn)一步提供生產(chǎn)管理、信息瀏覽等服務(wù)。在重新劃分平臺(tái)的同時(shí)，建立數(shù)據(jù)服務(wù)層、業(yè)務(wù)層和智能引擎層等多元渠道，依靠氣象數(shù)據(jù)庫(kù)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)指標(biāo)庫(kù)、地理信息庫(kù)等各種數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)，在平臺(tái)層上為業(yè)務(wù)開展提供更多的信息支持［4］。在這一過程中，物聯(lián)網(wǎng)的管理功能被最大限度地開發(fā)出來，根據(jù)農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的有關(guān)要求，可建立特別提醒、生產(chǎn)指導(dǎo)、直通服務(wù)等多元模塊，并針對(duì)用戶自身的使用需求對(duì)平臺(tái)進(jìn)行重新整理。在物聯(lián)網(wǎng)給出的計(jì)算引擎、發(fā)布引擎、流程引擎的協(xié)助下，能夠快速對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理活動(dòng)提供指導(dǎo)。借助物聯(lián)網(wǎng)，農(nóng)業(yè)災(zāi)害預(yù)防可轉(zhuǎn)化為農(nóng)業(yè)災(zāi)害防御意見，無論是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)單位還是農(nóng)民都能夠率先搶占先機(jī)，針對(duì)地區(qū)的氣候特點(diǎn)采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。無論是時(shí)間還是空間，物聯(lián)網(wǎng)都能夠提供精準(zhǔn)的信息與服務(wù)。更精準(zhǔn)，更全面，這便是物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中的第四價(jià)值。

3 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)改變了農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的現(xiàn)狀，也為有關(guān)地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了更多的技術(shù)手段支持。在應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)優(yōu)化農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的過程中，可從氣象環(huán)境、農(nóng)業(yè)災(zāi)害預(yù)防、地方農(nóng)業(yè)生產(chǎn)開發(fā)等多個(gè)角度入手，讓群眾看見物聯(lián)網(wǎng)的價(jià)值。以物聯(lián)網(wǎng)來支撐地方農(nóng)業(yè)發(fā)展，有助于農(nóng)業(yè)取得新的進(jìn)步。