河南生態農業氣象科技服務的需求與發展趨勢分析

摘 要：在推進生態農業發展的過程中，氣象科技服務發揮著重要的作用。概括了河南生態農業氣象科技服務的區域特點及必要性，分析了河南生態農業氣象科技服務的需求，探討了生態農業氣象科技服務技術融合與創新、服務個性化與定制化、服務智慧化與自動化、服務多元化與綜合化等的發展趨勢，以期提升河南生態農業氣象科技服務的效率和質量，促進生態農業的可持續發展。

關鍵詞：河南；生態農業；氣象科技服務；服務需求

中圖分類號：S165 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）06–0-03

在全球氣候變暖背景下，生態農業的發展對保障糧食安全、促進環境保護和實現可持續發展目標具有重要意義。河南省作為中國農業的重要生產基地，其農業生產和結構調整深受氣象條件影響。在生態農業發展的新時期，準確、及時、科學的農業氣象科技服務不僅能夠有效預防和減少自然災害給農業生產帶來的損失，還能夠在種植結構優化、節水灌溉、病蟲害防控等方面提供關鍵技術支持。因此，深入研究河南生態農業氣象科技服務的需求變化和發展趨勢具有重要的理論意義和實踐價值。

1 氣象科技服務區域特點及必要性

1.1 氣象科技服務區域特點

（1）地域氣候多樣性。河南省地處中原，地跨暖溫帶和亞熱帶2個氣候帶，具有南北過渡的地理特征。不同地區間的氣溫、降水、光照等氣象條件差異顯著，導致農業生產及生態農業建設對氣象服務的需求呈現出明顯的地域性，如豫北平原與豫南山區在種植結構、灌溉需求和防災減災策略上就有所不同。（2）特色農業產業布局。河南省各地依據自然條件發展了多種特色農業產業，如豫東的小麥主產區、豫西的果林經濟區、豫南的水稻與茶葉產區等，這些區域對特定時段的氣候預測、適宜種植期預報、病蟲害預警和精細化、作物種類的農用天氣預報有著特殊需求。（3）高標準農田建設與智能監測網絡。隨著現代農業的發展，尤其是高標準糧田建設的推進，河南省部分地區構建了完善的農田小氣候觀測網、土壤墑情監測站和農業遙感監測系統，為生態農業氣象科技服務提供了先進的數據采集和技術支撐平臺。（4）智慧農業氣象服務。針對上述多樣化需求，河南省氣象部門正逐步實現智能化、精準化的農業氣象服務，通過云計算、大數據分析和物聯網技術，實時提供基于地理位置的定制化氣象信息和服務產品，以滿足不同區域生態農業發展的精細化管理要求。

1.2 氣象科技服務必要性

首先，河南省地處中國中東部，氣候多變，近年來全球氣候變化對該地區的影響越來越明顯。干旱、洪澇、冰雹等極端天氣事件頻繁發生，給農業生產帶來了極大的風險。氣象科技服務能夠提供精準的天氣預報和氣候分析，幫助農業生產者及時采取適應性措施，減少自然災害對農業生產的影響。

其次，生態農業強調與自然環境的和諧共生，注重資源的合理利用和生態環境的保護。氣象科技服務可以為農業生產提供科學的氣候資源評估和管理建議，指導農業生產者合理規劃種植結構和生產周期，提高資源利用效率，減少環境污染，實現農業生產的可持續發展。

再次，氣象信息是農業生產管理的重要依據。通過氣象科技服務，農業生產者可以獲得種植、灌溉、施肥、病蟲害防治等農事活動的最優時機和方法，從而提高作物產量和品質，提升經濟效益。準確的氣象信息可以幫助農業生產者把握市場機遇，調整產品供應，避免價格波動帶來的風險。通過生態農業氣象科技服務，可以提升農產品的安全性和可追溯性，提高消費者信心，增強農產品市場競爭力。

最后，政府在制定農業政策和發展規劃時，需要充分考慮氣候因素的影響。氣象科技服務能夠為政府提供科學的決策支持，確保政策的有效性和前瞻性。

2 氣象科技服務的需求分析

2.1 精細化的服務

生態農業中的作物生長、病蟲害防治等都需要精確監測特定的氣象要素[1]。例如，某些農作物可能對溫度、濕度、光照等要素有特定的需求，而病蟲害的發生和流行也可能與特定的氣象條件密切相關。因此，精細化的氣象科技服務需要提供準確、及時的氣象要素數據，滿足農業生產的需要；生態農業中的不同作物和種植模式對天氣預報和預測的需求不同。例如，某些作物需要知道未來幾天的降水情況，以便安排灌溉或排水，而某些作物需要了解未來的溫度變化，以便調整管理措施。因此，精細化的氣象科技服務需要提供定制化的天氣預報和預測，滿足不同用戶的需求。氣象災害是生態農業發展中不可忽視的風險因素。精細化的氣象科技服務需要提供準確的災害預警信息，包括災害的發生時間、地點、可能的影響等，以便農業生產者及時采取應對措施，減少災害損失。同時，還需要提供災害發生后的評估信息，幫助農業生產者制定合理的災后恢復計劃，以便農業生產者合理利用這些資源，提高農業生產的效益和可持續性。

2.2 多元化的服務形式

根據不同的地域特征、作物類型和農業生產階段，提供多元化的氣象服務。例如，針對小麥、玉米、棉花等不同農作物生長周期中的關鍵氣象需求進行精細化預報，并結合農業生產者實際需要，推送定制化信息；建立天空地一體化的氣象監測網絡，實時獲取農田小氣候數據，及時發布災害性天氣預警（干旱、洪澇、冰雹、霜凍等），并附帶應對策略和農事建議。氣象服務提供者需要建立交互式的服務模式，鼓勵用戶參與氣象信息的提供和反饋，提高氣象服務的準確性和針對性；構建集氣象數據、土壤條件、作物生長模型于一體的智慧農業決策支持系統，為農業生產者提供灌溉、施肥、播種、收割等農事活動的最佳時間窗口預測及管理方案；利用遙感技術、地理信息系統和大數據可視化手段，將復雜的氣象數據轉化為直觀易懂的地圖、圖表、動畫等形式，幫助農業生產者更便捷地了解氣象信息及其對農業生產的影響。

2.3 豐富的服務方式

豐富的氣象科技服務方式意味著通過多種渠道和方法將氣象信息有效地傳遞給農業生產者，確保其能夠及時獲得所需的氣象服務[2]。利用互聯網技術，開發專門的網站和移動應用程序，提供實時天氣預報、長期氣候趨勢、災害預警等服務。通過應用程序推送通知，確保農業生產者在第一時間收到重要的氣象信息；利用微信、微博等社交媒體平臺發布氣象信息，提高信息的覆蓋率和加快傳播速度。通過社交媒體的互動功能，與用戶進行實時溝通，收集反饋，提供更加精準的服務；針對網絡覆蓋不佳或互聯網使用不便的地區，可以通過短信和語音電話服務傳遞氣象信息。定期或在關鍵時刻發送短信提醒，如災害預警和重要農事提示；與當地廣播電視臺合作，通過電視天氣預報節目和廣播電臺播報氣象信息。利用村莊廣播系統，定時播放氣象預報和農業建議；在學校和社區組織現場宣傳活動，通過展覽、講座等形式舉辦氣象科普活動，提高公眾對氣候變化和氣象服務的認識。

2.4 氣象數據分析與農業風險評估

收集、整合歷史和實時的氣象觀測數據，包括氣溫、降水、濕度、風速、光照強度等氣象要素，并結合土壤狀況、作物生長模型等數據進行深度分析。利用大數據技術，分析氣象因素與農業生產之間的內在規律，如氣候變化對作物產量的影響、氣象條件與病蟲害發生的關系等；基于氣象數據分析，開展農業氣候區劃研究，劃分出適合不同農作物生長的小氣候區域，為農業種植結構調整提供科學依據。根據不同的氣候類型和季節變化，為農業生產者提供精準的種植時間、種植品種選擇和管理措施建議，降低因盲目種植帶來的生產風險；通過持續監測和預測極端天氣事件，建立完善且快速響應的災害預警系統，提前通知農業生產者采取應對措施，減輕或避免氣象災害對農作物造成的損害。在災害發生后，基于氣象數據分析，進行災情影響評估和經濟損失量化，為政府制定救災政策和保險理賠提供準確的數據支持。

2.5 智慧化服務

智慧化服務能夠利用現代信息技術和人工智能等手段，提高氣象服務的智能化和自動化水平，為農業生產提供更加精準、高效和便捷的支持。開發和應用智能化的氣象監測設備，實現對氣象條件的自動采集、傳輸和處理。利用大數據分析和人工智能技術，構建精準的氣象預警模型，實現對極端天氣事件和氣象災害的提前預警；利用高分辨率的氣象數據和農業生產數據，精細化監測和分析農田小氣候、作物生長狀況等信息。根據不同作物和生長階段的需求，提供定制化的氣象服務，包括適宜的氣象條件、灌溉建議、病蟲害防治等；結合氣象數據、農業生產數據、市場數據等信息，構建智能化的決策支持模型，為農業生產提供科學、合理的決策依據。利用云計算和大數據技術，實現決策支持系統的在線化、實時化和動態化，方便農民隨時獲取決策建議和指導。通過智能化決策支持系統，幫助農業生產者優化生產計劃、調整管理措施、提高農業生產效益和增強市場競爭力。

3 氣象科技服務的發展趨勢分析

3.1 技術融合與創新

隨著科技的進步，越來越多的先進技術被引入生態農業氣象科技服務。例如，物聯網技術可以用于實時監測農田環境參數，包括溫度、濕度、光照、土壤狀況等；大數據技術則可以對這些海量數據進行存儲、分析和挖掘，揭示氣象條件與作物生長之間的深層關系；人工智能技術則可以對這些數據進行智能處理，構建精準的氣象預測模型，實現對極端天氣事件和氣象災害的提前預警。這些技術的融合應用，將為生態農業氣象科技服務提供更加全面、精準和高效的支持。技術融合不僅帶來了新的工具和方法，還推動了服務模式的創新。傳統的氣象服務模式往往側重于提供基礎的氣象信息，而未來的氣象科技服務將更加注重與農業生產的實際需求相結合，提供定制化的服務方案。例如，根據作物的生長階段和氣象條件，提供個性化的灌溉建議、病蟲害防治措施等。這種創新的服務模式將更好地滿足生態農業的多樣化需求，提高農業生產的效益和可持續性[3]。

3.2 服務個性化與定制化

針對河南省內不同地域、不同地形地貌和氣候特點，提供基于地理信息系統的精細化氣象預報。例如，對于山地丘陵地區、平原地帶和沿黃河流域等區域，根據其小氣候差異性，提供適應本地農業生產需求的個性化氣象服務；結合各類農作物（小麥、玉米、蔬菜、水果等）的生長發育特性及其對氣象條件的敏感度，為特定作物制定從播種到收獲全生育期的定制化氣象預報方案，并配套相應的農事活動指導；利用大數據分析和人工智能技術，深度挖掘農業生產者的種植歷史、農田類型、作物品種等信息，智能推薦符合其生產實際所需的氣象信息和服務內容，并通過手機App、微信公眾號等渠道實時精準推送；將氣象科技服務與土壤檢測、病蟲害監測、農產品品質評估等農業產業鏈中的其他環節緊密結合，提供涵蓋整個農業生產全過程的綜合性、一體化的定制化解決方案[4]。

3.3 服務智慧化與自動化

借助物聯網技術，河南生態農業氣象科技服務可以實現農田環境的自動化監測與數據采集。將傳感器網絡部署在農田中，能夠實時監測溫度、濕度、風速、降雨量等氣象要素，以及土壤溫度、濕度、養分等土壤信息。這些數據通過無線傳輸技術實時發送至數據中心，為后續的數據分析和決策支持提供基礎；利用大數據分析和人工智能技術，氣象科技服務可以智能化分析和預測采集到的氣象數據和農田信息。通過建立精準的氣象模型和算法，實現對未來氣象條件的預測，以及對農田生長狀況的評估和預測；結合智能化分析與預測結果，氣象科技服務可以構建智慧化決策支持系統，能夠根據農田的實際情況和農業生產者的需求，提供定制化的決策建議，如種植方案、灌溉計劃、病蟲害防治等。通過智慧化決策支持系統，農業生產者可以更加便捷地獲取到科學、合理的決策支持，提高農業生產的效益，促進農業可持續發展。

3.4 服務多元化與綜合化

氣象科技服務不僅提供基本的天氣預報和災害預警，還包括針對特定作物（如小麥、玉米、果蔬等）生長周期各個階段的精細化氣象服務；針對農田水資源管理、土壤濕度調控、病蟲害防治等方面提供專業的氣象指導建議；結合生態環境保護需求，提供氣候變化影響評估、氣候適應策略等方面的咨詢服務；利用移動互聯網技術，通過手機App、微信公眾號等渠道推送氣象信息和服務；構建線上線下相結合的服務體系，包括線上智能服務平臺與線下氣象信息服務站；針對政府決策部門提供決策支持數據，如種植結構調整、農業政策制定等；為涉農金融機構、保險公司等提供基于氣象條件的風險評估報告；引入大數據分析、人工智能算法等現代信息技術，提高氣象預測準確度和智能化程度，實現氣象服務與其他農業科技的融合，如智慧灌溉系統、精準施肥方案、環境友好型耕作模式等[5]。

3.5 服務普及化與普惠化

隨著信息技術和通信網絡的普及，氣象科技服務將逐步延伸至全省鄉村地區，確保所有的農業生產者都能獲取及時、準確的氣象信息；氣象科技服務將更加注重信息的簡潔明了，以圖表、短視頻等形式提供易于理解的氣象預報和農事建議。同時，部分基礎性、公益性的氣象信息服務將向公眾免費開放，實現真正的普惠；組織各類培訓活動，提高農業生產者對氣象科技的認知和應用能力，使其能充分利用氣象信息指導農業生產，并在遇到極端天氣時采取有效應對措施；加強與科研機構、政府部門、企業等多方合作，共同構建完善的氣象科技服務體系，實現資源互補共享，讓更多農業生產者受益于先進的氣象科技服務[6]。

4 結束語

河南省作為我國重要的農業省份，從生態農業氣象科技服務的需求層面來看，河南生態農業氣象科技服務的需求呈現出多元化、精細化等的特點。從生態農業氣象科技服務的發展趨勢來看，生態農業氣象科技服務將朝著智能化、網絡化、服務化的方向發展。隨著大數據、云計算、人工智能等新一代信息技術的快速發展，生態農業氣象科技服務可以充分利用這些先進技術，實現對氣象數據的實時采集、高效處理、精準分析和智能決策，從而為農業生產提供更加科學、高效的支持。

參考文獻

[1] 劉佳.生態農業氣象科技服務的需求與實踐措施研究[J].農業災害研究，2022，12（10）：13-15.

[2] 郭芳，時蕾.生態農業氣象科技服務的需求與實踐措施研究[J].南方農機，2022，53（14）：96-98.

[3] 王子博.淺析生態農業氣象科技服務的需求與對策[J].中國農業文摘-農業工程，2020，32（3）：54-56.

[4] 李天宇，樊雪豐.生態農業氣象科技服務的需求與對策分析[J].南方農機，2019，50（16）：94.

[5] 李春雨.生態農業氣象科技服務的需求與對策淺析[J].南方農業，2018，12（15）：169，171.

[6] 魏娟娟，勾衛東.生態農業氣象服務的需求與對策[J].南方農機，2018，49（6）：229.

收稿日期：2024-03-11

作者簡介：曾培培（1990—），女，河南周口人，工程師，研究方向為交通氣象服務和健康氣象服務。