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农业灾害预警体系探析

农业灾害预警体系探析

1灾害指标库的建立

1.1灾害指标的确定

各类动作物灾害指标是预警系统进行分析判断的依据,也是整个系统运行的基础。根据湖州地区主要农业产业的分布情况,首先确定以粮食、蔬菜、瓜果、茶叶、桑蚕、林业、水产、畜牧、其他经济作物等9大类近20种特色农产品的气象灾害指标,其灾害指标主要涉及致灾类型、致灾因子及致灾条件。致灾类型包括高温、低温、连阴雨、暴雨、大雪、大风等。致灾因子是指致灾类型所对应的气象因子,包括温度、湿度、风速、雨量等;致灾条件包括临界值、持续天数等。最后将不同农产品、不同生育期的气象指标交由农业部门专家进行审验修改,最终得到湖州地区特色农产品的气象灾害指标。

1.2指标数据库的建立由于各类种植养殖对象在整个生长发育的不同阶段,对天气的敏感程度均有差异,因此其致灾类型、致灾因子等均可能不同,在确定是否发生灾害时必须将灾害指标和当前天气实况及作物生长发育情况有机结合才能综合进行分析判断。因此将已确定的灾害指标按照不同动作物和不同服务期进行分类并保存为灾害指标数据库,各个灾害指标数据库表的字段主要包括不同生长发育阶段、服务时段、产业类别、最高温度、最低温度、最高湿度、最小湿度、适宜温度、适宜湿度、致灾因子、临界条件、生产建议、防范措施等。灾害指标库内容主要包括:(1)粮食产业选择晚稻、玉米、小麦、油菜等作物,根据不同作物其服务期包括:播种期、成熟期、收割期、越冬期、开花期、发育期等,致灾类型包括:连阴雨、高温、低温、冻渍害、干旱、倒伏、持续雷阵雨等。(2)蚕桑产业主要选取春蚕,服务期包括:小蚕期、大蚕期和簇中期,致灾类型包括:高温高湿和低湿。(3)水产产业选取淡水鱼、甲鱼、河蟹,致灾类型包括:暴雨、低温、台风、强降温等。(4)茶叶生长期包括:发育期和生长期,致灾类型包括:低温、高温干旱、降雪。(5)林业产业主要选取毛竹和桑树,致灾类型包括:大风、降雪、高温、干旱。(6)水果产业主要选取西瓜、葡萄,服务期包括早熟期、中熟期、采摘期,致灾类型包括:高温、大雨、台风、冰雹。(7)畜牧产业致灾类型包括:大风、寒潮、高温高湿、高温低湿。(8)蔬菜产业主要包括大棚蔬菜和露天蔬菜,大棚蔬菜致灾类型主要包括中雪、台风等,露天蔬菜服务期包括苗期、出苗期、采收期,致灾类型包括:强冷空气、台风、高温、低温连阴雨。(9)其他经济作物产业选取板栗和山核桃,服务期包括开花期、生长期和成熟期,致灾类型包括:持续大雨、连阴雨、持续高温、干旱、大风等。

2天气预报库的建立

天气预报数据库存储各站的天气预报资料,主要通过对城镇天气预报的报文进行解码。字段包括预报日期、预报时次、第一段天气、第二段天气(一直至第七段天气)、最高气温、最低气温、平均气温、风向、风力、日照时数等,其中日照时数数值按照晴、晴转多云、多云转晴、阴天、雨、雪等不同天气的状况进行划分,该数据库每天进行两次更新入库。

3实况资料库的建立

3.1实时自动站资料入库目前部级观测站均已实现常规气象要素的自动化观测,自动站通过采集软件每小时正点后形成一次正点数据文件,观测要素包括气压、气温、湿度、雨量、风、地温等。入库程序只要每小时读取一次正点数据文件,即可完成常规资料的实时更新。

3.2气候资料的入库部级观测站每日20:O0后,由观测员输入人工观测要素,如日照、定时降水量、天气现象等,并对该日人工观测和自动观测的数据手工进行校对和检查,最后保存为月基本观测资料文件B文件(Access文件格式),因此该文件数据质量较高。入库程序在每日21:00读取该文件相关要素,并保存到气候资料数据库中。气候资料数据库按照时段划分为逐日、逐候、逐句、逐月等不同的数据库表,便于统计查询,并由入库程序自动完成各个时段所有数据库表的更新工作。

3.3土壤水份资料库

土壤墒情条件对某些作物的生长至关重要,由于目前土壤墒情处于人工和自动对比观测阶段,因此将土壤墒情数据库分人工和自动两种。人工土壤墒情数据库通过FTP方式从省局服务器上进行下载,自动土壤墒情数据库使用华云公司土壤水分中心站的数据库,由业务人员在预警系统中手动选择采用人工观测或自动观测的数据。

4系统开发

农业气象服务及灾害预警系统采用Delphi7.0语言开发,程序采用Client/Server结构,界面设计采用了De.vExpressVCL控件包,该控件包包含图形化菜单、可定制工具条、计划任务表及功能强大、可灵活定制的图形化表格等控件,能快速实现各个系统的子功能。农气灾害指标库、天气预报数据库、实况和气候数据库等后台数据库均采用SQLServer实现。根据建立的农业气象灾害指标库,以天气预报数据库中各类气象因子、实况和气候库的地面实况资料、前期气象条件以及实时土壤墒情监测数据等为初始值,结合各类动作物的生长发育期,首先判断当前时期是否处于各类种养对象的生长发育期,如果正:处于某一生长发育期时段,则读取农业气象灾害指标库,判断是否达到致灾条件。针对灾害性天气敏感的作物则进行不同的指标判断。如茶叶遇冷空气影响,最低气温达到零下多少度对其冻害的程度是不同的,因此可采取相应的措施视冷空气强度和茶叶所处生育期的不同,生成不同的服务预警信息,服务内容包括天气预报、致灾农产品名称、致灾指标及灾害防御措施等。并通过短信系统实时到各个专业用户,有效提高了预警信息的及时性。整个预警信息生成流程。