試論自動氣象站在農業領域中的運用

寧文凱

摘要：在農業發展的過程之中，不利的天氣氣候、農業設施耕地不當等都可能會導致農業減產。我國的氣象探測技術發展非常迅速，自動氣象站的應用領域也變得越來越廣泛，如今已經不再局限于氣象站的天氣觀測，在其他行業中的運用也得到了廣泛運用。在中介紹了自動氣象站的優勢，并就國內外自動氣象站的運用現狀進行了介紹，提出了自動氣象站設備可能出現的問題，并且就其未來發展進行了展望。

關鍵詞：自動氣象站；農業領域；應用

伴隨著時代的進步，人們對于氣象的重視程度逐步提高、關注越來越密切，很多地面氣象觀測站都已經轉變成為了自動觀測或者是半自動觀測。相信，伴隨著氣象事業的快速發展，人工站將會越來越少，各種新型的自動氣象站將會應用的越來越廣泛。在農業生產中，自動氣象站所發揮出來的作用越來越重要，可以更好地監測各種氣象數據，彌補了常規氣象站的不足，為農業生產提供了更加強有力的依據。

一、自動氣象站的優勢

自動氣象站作為一種可以自動觀測與存儲氣象觀測數據的設備。一個自動氣象站就是一個小型的自動氣象觀測系統，同時，還可以利用通信線路連接一個中心站與若干個自動氣象站而組成一個自動氣象站網，而自動氣象站網又能夠組成更加龐大的自動觀測系統，進而開展更加廣泛的氣象監測[1]。

和傳統的人工氣象站相比，自動氣象站不會因為降雪、洪水等各種極端天氣而出現缺測的情況。與此同時，自動氣象站會在同一時刻進行檢測，并且二十四小時不間斷。在數據量測量上，自動氣象站可以提供更多的測量數據。并且，通過自動氣象站所獲得的數據可以有效地避免觀測員因為一些特別原因而導致出現的誤差以及觀測時間不同所帶來的誤差。同時自動氣象站在運用的過程之中，不會受到人生存條件帶來的限制，只需要考慮到儀器的性能。特別是在應急服務之上，自動氣象站不會受到時間、地點帶來的限制，可以及時、大范圍的提供所需要的數據，進而進行氣象測報。

二、自動氣象站應用現狀分析

（一）國外自動氣象站應用現狀

自從20世紀80年代以來，美國、日本以及芬蘭等諸多國家開始大量的使用自動氣象站。與國內的氣象站相比，國外的技術更加的成熟，并且國外的自動氣象站所使用的傳感器技術更加的先進，可以開展相當精確與穩定的監測。同時國外的自動氣象站中不僅僅是裝備了常規的傳感器，同時還有土壤濕度、能見度、云等各種要素的傳感器出現。自動氣象站不僅僅可以對普通的大氣環境條件進行監測并提供給氣象部門來進行天氣預報，同時在農業、畜牧業等行業之中也有著相當廣泛的運用。利用自動氣象站所獲得的各種數據，通過分析對植物水分需求進行評估研究，進而實現對植物生長供水的有效控制與調節。德國所生產的T-Warner產品，利用物聯網且不需要使用信息中心，只需要在有網絡的地方就能夠查看現場實施數據，并且能夠在網絡之上設置好相應的參數。同時T-Warner能夠擴展連接多達120種傳感器。因此，用戶能夠根據自己的具體需求，裝備上相應的傳感器來實現對相應的參數的監測。針對農業領域，T-Warner專門制定出了植物疾病預防模塊，因為在不同的環境中，植物可能會出現不同的疾病，所以通過T-Warner自動氣象站可以對各種植物疾病進行有效的預防與控制。類似的自動氣象站在農業方面的應用有很多，國外已經在在農業領域之中積累了很多自動氣象站應用的經驗，并且已經具備了較為成熟的設備以及技術。

（二）自動氣象站在國內的應用

與國外的自動氣象站發展相比，國內落后很多年，同時我國作為世界上氣候變化較大的地區之一，氣象災害的發生頻率也相當的高。因此，對于自動氣象站的需求非常強烈，伴隨著科研力量的投入以及相關企業與技術的快速發展，國產自動氣象站不斷問世，雖然在傳感器等各種硬件設備技術以及數據傳輸上與發達國家的差距較大。但是取得的這些成就充分代表了我國在自動氣象站領域中的突破與發展，并且已經逐步地擺脫了完全依賴于進口的情況。我國自行研發的自動氣象站在農業以及水利等諸多領域都有了較為廣泛的運用。特別是在農業領域中，通過在田間地頭設置自動氣象站，監測植物生長所需要的各種環境要素，例如氣壓、溫度、濕度、雨量以及風向和風速等等。利用GPRS無線傳播的方式，將所收集到的各種數據發送給用戶，進而為指導農戶的實際生產操作、防災減害、提高農作物產量以及質量提供良好的基礎。如在河北滄州，其金絲小棗是很有名的特產，但是其生長的過程之中對空氣濕度條件有著較高的要求。為此，農戶通過布置自動氣象站看，并為自動氣象站設置濕度閥值，將達到預警值的時候，農戶可以第一時間收到報警，進而及時采取合理的補救措施，將損失降到最小，進而實現利益最大化。在國內很多地方都開始運用小型自動氣象站，以此來對植物的生長環境進行有效監控，為農業生產指導提供了巨大的支持。

三、自動氣象站運用中常見問題與排除措施

（一）主控微機通信出現問題

如果在運行采集器通信軟件中，出現了信道錯誤的提示，通常情況下是因為通信問題所導致的，一般進行處理的時候就是將軟件關閉，并對通信線路進行檢查，并將采集器上以及計算機后的長線驅動進行拆除，并觀察通信是否正常進行。還有一種可能是通信網絡出現了故障，如果是氣象局網絡或者是通信網絡出現故障，也會導致不能夠正常通信，此時需要與網絡中心管理人員或者是網絡運營商進行及時聯絡解決問題。

（二）采集器故障

采集器是自動氣象站的重要組成部分，所有的原始數據都是在這里處理的，并將處理之后的數據傳輸到計算機上進行顯示。如果是出現了故障，那么所有的項目都會出現缺測的情況，因此對采集器的維護是非常重要的[2]。在平時，需要注重檢查采集器的工作狀態，并要保持采集器的整潔，確保上面沒有覆蓋物。如果發現采集器上的時間的秒燈在不斷地進行閃爍，那么就代表了采集器的主芯片處于死機狀態下。此時，重新開機就能解決，如果重新開機不能夠解決，那么就需要更換采集器，同時，還需要將采集器雨量顯示恢復為0，防止出現人為增加雨量值的情況。

四、結語

隨著農業的快速發展，設施農業作為一種新興產業，在國內已經有了相當廣泛的運用。同時，從設施農業的發展來看，其所帶來的經濟效益以及社會效益都是不可估量的。如今，設施農業已經成為了農業中的重要組成部分。在我國，日光溫室面積正在快速的增長，并且已經成為了當前越冬蔬菜種植的重要措施。但是溫室內部環境的變化仍然會在一定程度上受到外部天氣變化的影響，特別是低溫寡照、大風、暴雪、強降溫等災害天氣帶來的影響尤為強烈。因此，對設施農業進行氣象條件監測，對于提高設施農業的安全性以及生產效率是非常重要的。小型自動氣象站就是為了適應設施農業的強烈需求所研制出來的。但是，當前專門針對社會農業的專業化自動氣象站當前還在摸索之中，真正進行實用的還較少。當前全國各地氣象系統在野外布置了很多很多的小型自動氣象站，為農業生產提供了支持，但是適用于野外的手持式自動氣象站在溫室內這種高濕、高溫環境中的可靠性與穩定性還難以得到保障。因此，相信在未來，自動氣象站的主要研究方向將會集中在設施農業小氣候觀測的領域之中。

參考文獻

[1]李雁，李峰，趙志強，等.中國區域自動氣象站運行監控系統建設[J].氣象科技，2013，（02）：231-235+277.

[2]周青，梁海河，李雁，等.自動氣象站故障分析排除方法[J].氣象科技，2012，（04）：567-570.