農業氣象災害監測預測研究

杜易錕

在農業生產期間很容易受到干旱、霜凍、雹災等氣象災害的影響，通過農業氣象災害監測預測，對氣象災害進行精準的預測，可以確保農業生產過程中能及時做好防護工作，減少對農戶造成的損害。本文以農業氣象災害監測預測平臺的設計為例進行闡述，希望能為相關部門及工作人員的研究有所啟示。

一、技術基礎

氣象局在氣象災害監測預測系統的設計，主要采用的是B/S、C/S架構，SQL Server 2008是數據庫構建的數據庫軟件，在編程期間的語言為C#語言。C/S架構可以對客戶機及服務器機箱有效的應用，保證客戶端在實際應用中可以及時了解干旱、霜凍、雹災等氣象災害的相關消息。而B/S架構的應用，用戶可以在互聯網的應用下，隨時隨地進行相關的查詢工作。

二、需求分析

第一，用戶需求。氣象局及相關工作人員是本系統使用的主要用戶，所以在開發出來之后，能為相關的工作人員提供高效的服務，提升其工作質量與效率;第二，數據庫需求。自動氣象站、自動土壤等數據庫需求中，支持信息錄入的幾個要素。該系統在數據庫需求方面，可以滿足其存儲、處理與維護的功能，并且能有效降低數據服務器的運行壓力;第三，技術需求。VS.NET框架技術與C#語言等是本系統的主要技術，通過這些技術的有效運用，可以確保該系統開發、運用的可靠性;第四，功能需求。系統在開發及運用之后，可以及時對農業氣象災害進行檢測與預警，且能為不同的工作人員提供不能的功能服務。第五，群眾需求。由于干旱、冷凍、冰雹等災害戶對群眾的農業生產活動造成極大損害，所以需要及時對氣象災害進行預測。

三、農業氣象災害監測預測系統的設計

農業氣象災害監測預報的主要內容為凍害預報、低溫冷害預報及土壤干早預報等，氣象工作人員需要通過各類指標的分析，結合實際情況，精準的預測氣象災害，并將預警信息發送到農戶手中，降低對農戶造成的經濟損失。

1、設計原則。在系統的設計期間，需要建立在visual stdio 2010是系統構建的平臺，構建的架構為C/S、B/S，為保證設計的可靠性，想遵循下面的幾個原則：第一，實用性。只有保證系統的實用性，才能為氣象局提供全面的、真實的信息;第二，安全性。只有確保系統的安全性與可靠性，才能防止系統被攻擊;第三，可擴展性。系統的設計，一定要考慮到未來的升級需求，所以要具有良好的可擴展性。

2、硬件及軟件環境。第一，硬件環境。在設計期間，要求服務器的CPU在3G以上，內存不低于4G，磁盤的剩余空間，最少要為80G;客戶機選擇普通的PC機，CPU與內存要求分別在3G以上與4G以上。第二，軟件環境。服務器的操作系統一般以當下較為穩定的Windows最新版本，數據庫可以采用SQL Sever 2008 R2數據庫。WEB服務器選擇免費的Resin3.1。客戶機的操作系統選擇當下較為穩定的Windows最新版本，網頁的瀏覽器為IE8.0以上。

3、數據庫設計。數據庫概念設計。在該系統的設計中，涉及到的實體對象主要為用戶、氣象時間點數據等;數據庫表的設計中，需要對數據庫站點的相關氣象觀測資料進行收集，資料包括站點信息、日數據與月數據等。Staton Parameter表結構設計表ID數據類型為nvarchar（4），允許Null值為not null，為自增字段;Staton Num數據類型為nvarchar（5），允許Null值為not null，為區站號，主鍵;Staton Name數據類型為nvarchar（40），允許Null值為null，為臺站名。

4、系統功能模塊設計。第一，登錄模塊。登錄模塊要以安全為基礎，具體要求為用戶登錄賬戶名及密碼進行系統，查看相關的信息。如果輸入的用戶名或者密碼是錯誤的，則會提示密碼或者用戶名錯誤，并且需要重新輸入，且要在賬戶名與密碼匹配的情況下，才能登錄系統。登錄模塊具體的流程如圖1所示：

第二，預警發布系統。在該系統的設計期間，需滿足一定的原則，一般要實現良好的人機交互性。系統需兼備自動與手動兩種監測模式，保證在實際運用中的自動化監測，自動化發送信息等。

第三，氣象監測地圖。氣象監測地圖系統增加了選擇時間與地圖縮放的功能，同時也可以對要素進行選擇。數據庫可以針對實際情況，對日期、溫度計濕度等相關信息進行選擇與顯示。在氣象監測地圖中，也要現實干旱、霜凍、冰雹災害的區域，讓人們可以對災害進行評估，并制定可靠的應對策略。

第四，氣象監測等值線圖。該模塊重要是對當地不同區域的經緯度、濕度等相關信息進行選擇，并且通過Surfer軟件的應用，相關信息可以在地圖上進行顯示。

第五，氣象監測曲線圖。在該模塊中，主要是對各個站點中，在某一時刻的溫度濕度曲線圖進行顯示，并且可以使用不同的顏色進行區分。

第六，預警發布平臺。該平臺在設計過程中，需要滿足多項功能，發布的合作伙伴為移動，可以將相關的天氣預警信息發送到不同部門的工作人員移動終端上。當沒有信號或者信號中斷時，可以使用公共場所的電子屏對相關的信息進行播報與預警。農業氣象預警災害預警發布系統的具體流程為：氣象臺值班人員→預警發布系統→移動交換中心→基站→各個部門、工作人員等。

第七，自動監測系統。利用高清攝像頭將相關的信息上傳到網站，因此在網站設計期間，需要滿足下面幾個要求：安全性、維護成本低、顏色的合理搭配及能容的正確顯示等。同時在設計期間，一定要基于設計目標，細化設計要求，確保設計的可靠性。

這些年在我國社會經濟取得快速發展的同時，農村經濟的發展也得到人們的重視，尤其是在我國全民實現小康社會的關鍵之年，農業生產的安全性、可靠性十分重要。所以要對氣象災害進行監測與預警，對農業生產工作進行及時的防護，減低氣象災害對農業生產造成的損害，保障農戶的經濟效益。同時農業氣象災害監測預測的整體效果，也是我國政府職能發揮，優化服務的關鍵，所以做好此項工作，是時代發展的必然要求，也是我國社會經濟可持續發展的基礎。

（作者單位：655700云南省曲靖市師宗縣氣象局）