智慧農業對氣象信息服務需求分析與對策研究

內蒙古自治區赤峰市氣象局 王英琦

前言

智慧農業對氣象信息服務需求十分迫切，本文通過分析智慧農業發展現狀和存在問題，提出了促進智慧農業快速健康發展的建議。在實際業務應用中，應加強大數據技術研究與推廣應用；加大研發投入力度；積極推進“互聯網+現代農業”，實現精準高效農業；“物聯網+現代農業”等新模式，以滿足現代農業生產要求。同時，還需強化監管能力，完善相關政策環境和社會監督機制。

1 氣象信息服務的技術種類

1.1 氣象預報

氣象預報是氣象信息服務的重要組成部分。通過對氣象數據的收集、處理和分析，氣象預報可以為人們提供準確的天氣預報信息。氣象預報的種類包括短時預報、中期預報和長期預報。短時預報一般指未來6 小時內的天氣預報，中期預報一般指未來1～7 天的天氣預報，而長期預報則指未來7 天以上的天氣預報。不同的氣象預報種類需要不同的數據和技術支持，其中包括氣象衛星、雷達、探空、氣象站等。

氣象預報的準確性對人們的日常生活和決策具有重要影響。例如，準確的氣象預報可以幫助人們選擇合適的服裝、安排出行計劃，還可以為農業生產、交通運輸、建筑工程等領域提供重要的參考。因此，氣象預報的發展和技術提升一直是氣象行業的重點研究方向。

1.2 氣候預測

氣候預測是氣象信息服務的一個重要領域，它對于人類社會的決策和生產生活的各個方面都有著非常重要的影響。氣候預測技術是指通過對大氣、海洋、陸地等自然環境的觀測和分析，運用數學模型和計算機算法，對未來一段時間內的氣候變化進行預測。

氣候預測技術主要包括兩種方法：統計預測和動力學預測。統計預測是基于歷史氣象數據進行預測，通過對歷史數據的分析和統計，建立數學模型，來預測未來的氣象變化。而動力學預測則是基于物理原理和動力學方程進行預測，通過對大氣、海洋、陸地等自然環境的運動規律進行研究，來預測未來的氣象變化。氣候預測技術的應用范圍非常廣泛，涉及農業、能源、交通、水利、環保等領域。在農業方面，氣候預測可以幫助農民選擇最佳的播種時間和品種，以及科學施肥、灌溉等措施，提高農作物的產量和品質。在能源領域，氣候預測可以幫助電力公司制定最佳的發電計劃，以及預防自然災害對電網的影響。在交通運輸方面，氣候預測可以幫助航空公司、船運公司等制定最佳的運營計劃，提高運輸效率和安全性。在水利領域，氣候預測可以幫助水利部門制定最佳的水資源管理方案，預防水災和旱災的發生。在環保領域，氣候預測可以幫助政府和企業制定最佳的環保政策和措施，減少環境污染和生態破壞[1]。

1.3 天氣分析

天氣分析是氣象學的重要分支之一，主要通過對氣象數據進行分析和研究，來預測未來的天氣變化趨勢。在氣象信息服務中，天氣分析技術是非常重要的一環，能夠為人們提供準確、可靠的天氣預報信息，幫助人們制定出出行計劃、農業生產計劃等。

天氣分析技術主要包括以下幾種：數值預報、衛星云圖、雷達圖像、地面觀測等。其中，數值預報技術是目前天氣預報的主要手段，它通過對氣象數據進行計算和模擬，來預測未來的天氣變化趨勢。而衛星云圖和雷達圖像則是通過對衛星圖像和雷達回波進行分析，來獲取目標區域的天氣信息。地面觀測技術則是通過在地面上設置氣象觀測站點，對氣象數據進行實時監測和采集，來獲取目標區域的天氣信息。

在天氣分析過程中，還需要對氣象數據進行處理和分析，以便提取出有用的信息。常用的數據處理方法包括：回歸分析、聚類分析、主成分分析等。通過這些方法，可以對氣象數據進行挖掘和分析，從而得出有關未來天氣的預測和預警信息[2]。

2 氣象信息服務在智慧農業中的應用

2.1 對農業生產環境和農作物生長過程進行監測

對農業生產環境和農作物生長過程進行監測是智慧農業中非常重要的一環。通過對環境和生長過程進行精準監測，可以有效提高農業生產效率，減少農作物生長過程中的風險和損失。因此，氣象信息服務在智慧農業中的應用也越來越廣泛。

在農業生產環境監測方面，氣象信息服務可以提供多種數據，如氣溫、降雨量、濕度、風速等。這些數據可以幫助農民預測天氣變化，及時采取措施保護農作物，從而提高農業生產效率。同時，氣象信息服務還可以提供氣象預警服務，幫助農民及時了解到自然災害等突發事件，以便及時采取應對措施。在農作物生長過程監測方面，氣象信息服務同樣可以提供幫助。通過監測溫度、濕度、光照等數據，可以了解農作物生長的具體情況，并及時調整環境因素，保證農作物的正常生長和發育。

2.2 根據天氣變化情況及時發布天氣預報

天氣預報是氣象信息服務的重要內容之一，也是智慧農業中必不可少的一環。在智慧農業中，天氣預報可以幫助農民根據天氣情況來合理安排作業時間，提高農作物的生產效率和質量。因此，及時發布準確的天氣預報對于智慧農業的發展至關重要。

針對不同的氣象情況，天氣預報可以分為短期預報和長期預報。短期預報主要針對即將到來的24 小時內的天氣情況，能夠提供更加準確和詳細的天氣信息。而長期預報則主要針對未來數天或數周的天氣情況，可以幫助農民更好地制定農業生產計劃。在天氣預報中，氣象部門需要依靠多種氣象監測手段，如氣象衛星、氣象雷達等，來獲取天氣信息。同時，還需要對這些信息進行分析和處理，以確保發布的天氣預報的準確性和及時性。因此，提高氣象監測手段和技術的發展水平是保證天氣預報質量的重要手段[3]。

2.3 提供氣象預警服務

提供氣象預警服務是氣象信息服務在智慧農業中的重要應用之一。隨著氣候變化和天氣異常頻繁發生，農業生產受到了越來越多的影響，氣象預警服務的重要性也日益凸顯。

首先，氣象預警服務可以幫助農民及時了解天氣變化，預判自然災害，采取相應的應對措施。例如，當氣象部門發布暴雨預警時，農民可以提前采取防洪措施，保護農田和作物，減少損失。其次，氣象預警服務還可以為農業生產提供科學依據，幫助農民制定合理的種植計劃和管理方案。例如，當氣象部門發布農業氣象預報時，農民可以根據預報信息，調整作物種植時間和密度，以適應氣候變化和天氣情況，提高農業生產效益。最后，氣象預警服務還可以為農村地區的生產生活提供便利。例如，當氣象部門發布高溫預警時，相關部門可以提前組織送風降溫設備，為老年人和兒童等易受高溫影響的人群提供救助和保護。

2.4 為農戶提供數據采集、數據分析等基礎服務

在智慧農業中，數據采集是非常重要的一環。為了能夠有效地為農戶提供服務，需要搜集各種氣象數據、土壤數據、作物數據等，這些數據對于智慧農業的發展至關重要。可以通過氣象站、土壤監測站、作物生長監測系統等設備來實現數據采集。為了更好地幫助農戶進行決策，需要對采集到的數據進行分析，從而得出有價值的結論。數據分析包括對氣象、土壤、作物等各方面數據的分析。在分析數據的過程中，可以使用各種數據分析工具，例如人工智能、機器學習、數據挖掘等技術手段[4]。

3 智慧農業對氣象信息服務需求存在的問題與對策

3.1 定位不準確

定位不準確是智慧農業面臨的一個重要問題。在實際應用中，由于各種原因，包括地形地貌、設備精度等因素，導致農業定位信息的準確性無法得到保證。這種情況對于氣象信息服務來說尤為重要，因為氣象信息的準確性直接影響到農作物的生長和發展。

針對定位不準確這個問題，可以采用多種方法來進行改進。首先，可以加強設備的精度和可靠性，這樣可以大幅提高農業定位信息的準確性。其次，可以引入新的定位技術，如衛星定位技術、激光雷達技術等，這些技術可以在一定程度上彌補設備本身的不足。此外，還可以通過多點定位的方式來提高定位信息的準確性，比如使用多個傳感器進行數據采集，進行多次定位等。

總之，定位不準確是智慧農業面臨的一個普遍問題，但并不意味著無法解決。通過采用科學合理的方法，可以不斷提高定位信息的準確性，為農業生產提供更為可靠的氣象信息服務。同時，也需要不斷深入研究和探索，不斷更新技術和方法，為智慧農業的發展注入新的動力。

3.2 監測系統不能滿足現代化要求

目前，我國的農業氣象監測系統雖然取得了一定的進展，但是仍然存在許多問題。首先，現有的監測設備技術落后，無法滿足現代化農業對精準監測的要求。其次，監測數據傳輸速度較慢，不能滿足信息快速傳遞的需求。此外，現有的監測系統覆蓋范圍有限，無法對全國范圍內的氣象信息進行全面監測。

農業氣象監測是現代農業生產的重要組成部分，其質量直接關系到農業生產的效益。由于現有監測系統不能滿足現代化要求，導致農業生產中的氣象信息無法得到及時、準確地反饋，給農業生產帶來了很大的不便和損失。此外，由于監測設備技術落后，監測數據傳輸速度慢，使得信息反饋滯后，給農業生產帶來了很大的風險。

為了解決現有監測系統存在的問題，需要采取一系列措施。首先，加大技術投入，推動監測設備技術的升級，提高監測數據的精準度和傳輸速度。其次，加強監測網絡的建設，擴大監測覆蓋范圍，保證監測數據的全面性和及時性。此外，加強監測數據的分析和應用，為農業生產提供更為準確、實用的氣象信息。總之，應對現有農業氣象監測系統問題，需要全面升級監測設備技術，擴大監測覆蓋范圍，提高監測數據的精準度和傳輸速度，提供更為準確、實用的氣象信息，以推動農業生產的現代化。

3.3 預報手段單一，缺乏綜合分析能力和決策支持功能

目前的氣象信息服務普遍存在預報手段單一的問題。當前，農業生產中所使用的氣象信息主要來源于氣象部門發布的天氣預報。然而，由于氣象預報手段單一，導致其預測準確度有限，尤其是在對農業生產影響較大的降水、溫度等方面的預測能力不足。

當前氣象信息服務還缺乏綜合分析能力。農業生產的氣象信息需要綜合考慮多種因素，如氣候、土壤、作物等，才能給出準確的預測和建議。然而，當前的氣象信息服務還不能很好地將這些因素進行綜合分析，導致給出的預測和建議不夠全面、準確。

農業生產需要氣象信息服務的決策支持功能。當前的氣象信息服務主要是提供氣象預報和部分氣象信息，缺乏對農業生產的決策支持。對于農民而言，他們需要的是在農業生產中遇到問題時，能夠及時給出可行的解決方案。因此，氣象信息服務需要進一步提升其決策支持功能，為農民提供更加全面、準確的決策建議。

3.4 應用范圍小

智慧農業的應用范圍目前仍然相對較小。這主要是由于農業信息化程度較低，很多農民并不了解智慧農業的優勢和實際應用[5]。同時，由于農業生產環境復雜多變，需要針對不同的地區、不同的農作物進行個性化的定制化服務，這也增加了智慧農業的應用難度和成本。

為了擴大智慧農業的應用范圍，需要加強對農民的宣傳教育，讓他們了解智慧農業的優勢和實際應用，提高其對智慧農業的認知和接受度。同時，需要加強技術研發，推動智慧農業的普及和應用。在服務上，需要提供個性化、定制化的服務，為不同地區、不同農作物提供量身定制的解決方案，提高智慧農業的適用性和普及度。

4 結語

總而言之，智慧農業對氣象信息服務需求提出了更高的要求。對于智能農機來說，其在實際運行過程中會受到天氣、地形等因素影響，而這些都是導致其無法正常工作的重要原因，因此需要做好監測和預警工作。同時為了提高自身安全水平，也要加強與相關部門間的合作，共同解決氣象問題，為智慧農業提供良好的保障。