閔祥鵬

(河南大學黃河文明與可持續(xù)發(fā)展研究中心，河南開封475001)

數(shù)字農(nóng)業(yè)防災的組織架構(gòu)與模式選擇
——基于河南省農(nóng)業(yè)災害歷史與現(xiàn)狀的思考

閔祥鵬

(河南大學黃河文明與可持續(xù)發(fā)展研究中心，河南開封475001)

以河南省為例，分析其農(nóng)業(yè)災害的歷史、現(xiàn)狀與特點。構(gòu)想以數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，通過現(xiàn)代化手段進行災害信息采集、傳遞及共享的數(shù)字農(nóng)業(yè)防災模式，探討其主要構(gòu)成:農(nóng)業(yè)災害數(shù)字監(jiān)測體系、農(nóng)業(yè)災害數(shù)字通訊網(wǎng)絡體系、農(nóng)業(yè)災害數(shù)據(jù)存儲處理體系、農(nóng)業(yè)災害數(shù)字應急指揮體系的組織架構(gòu)。

農(nóng)業(yè)防災;應急體系;組織架構(gòu)

黃河中下游地區(qū)自古以來就是我國主要的糧食產(chǎn)區(qū)，沿黃的山東、河南、河北也都是傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)大省。以河南省為例，根據(jù)國家統(tǒng)計局河南調(diào)查總隊2010年的統(tǒng)計顯示:“十一五”期間，河南糧食總產(chǎn)量累計達到5 309．8億斤，比“十五”期間累計增產(chǎn)1 161．5億斤，實現(xiàn)連續(xù)5年保持全國第一。河南糧食總產(chǎn)量占全國比重由“十五”末的9．5%提高到目前的10．0%，提高0．5個百分點。

作為我國第一農(nóng)業(yè)大省、第一糧食大省，河南省糧食產(chǎn)量已經(jīng)達到全國的十分之一。但近年來這一地區(qū)由于受到氣候變化的影響，干旱、病蟲害等災害頻發(fā)。在遭遇2009年華北黃淮特大干旱以后，2011年再次遭遇特大旱情，根據(jù)農(nóng)業(yè)部發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示:截至2月13日17:00，河北、山西、江蘇、安徽、山東、河南、陜西、甘肅8省冬小麥受旱面積達10 543萬畝，其中嚴重受旱面積2 072萬畝。因此如何提高農(nóng)業(yè)災害的防控水平、保障糧食安全成為當前農(nóng)業(yè)發(fā)展亟待解決的難題。在此即以河南省為例，探討數(shù)字農(nóng)業(yè)防災的體系的組織架構(gòu)與模式選擇。

一、農(nóng)業(yè)災害的歷史與現(xiàn)狀

黃河中下游地區(qū)是華夏文明的誕生地，也是我國最早的農(nóng)業(yè)起源地之一。在距今七八千年前，河南的裴李崗文化遺址中就出土了石墨盤、石磨棒等多種農(nóng)具以及粟、稻等多種農(nóng)作物，表明當時這一地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)達到了較高水平。但同時這一地區(qū)也是最早出現(xiàn)農(nóng)業(yè)災害記載的地區(qū)，《史記·夏本紀》中記載:“當?shù)蹐蛑畷r，鴻水滔天，浩浩懷山襄陵，下民其憂。”［1］(P49)這次史前大洪水更是給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了極大的破壞，《孟子·滕文公上》中記述:當時“洪水橫流，泛濫于天下，………五谷不登，禽獸逼人?！保?］(P97)這也是古代文獻中最早關(guān)于農(nóng)業(yè)災害的記錄。

黃河流域不但土壤肥沃，而且具有良好的保水和供水性能，是原始農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的適宜土壤［3］(P23)。在之后的漫長文明進程中，黃河中下游地區(qū)長期以其農(nóng)業(yè)經(jīng)濟優(yōu)勢成為我國政治、經(jīng)濟和文化的中心，當然也是農(nóng)業(yè)災害發(fā)生最頻繁的地區(qū)。

直至今天，黃河流域的多個省份依然是我國的糧食主產(chǎn)區(qū)和遭受農(nóng)業(yè)災害影響最為嚴重的地區(qū)。以河南省為例，農(nóng)業(yè)災害具體表現(xiàn)為以下特點:一是災害類型多樣化。包括洪澇、雨雪、干旱、冰雹、大霧、高溫熱浪、低溫凍害等氣象災害;土地鹽堿化、山洪、滑坡等地質(zhì)災害;蝗蟲、棉鈴蟲、粘蟲等生物災害等。二是頻率高、連發(fā)性強。以蝗災為例，河南省的黃河灘區(qū)、鹽堿地、泛區(qū)與內(nèi)澇區(qū)是東亞飛蝗的生長、繁衍、起飛的主要地區(qū)之一，因此造成河南省蝗災連年發(fā)生，在2000年、2002年每年受災面積都在200萬畝以上。三是地域性強。尤其是河南省沿黃地區(qū)，“地上懸河”——黃河橫穿主要糧食產(chǎn)區(qū)，黃河暴漲容易引發(fā)洪水，斷流直接引起旱情，自古以來都是河南省防災的重點地區(qū)。四是災害范圍廣，損失重。如2007年全國農(nóng)作物受災面積4 899萬公頃［4］，而河南省就達到211．6萬公頃;2008年全年農(nóng)作物受災面積3 999萬公頃［5］，河南省為96．67萬公頃;2009年全國農(nóng)作物受災面積達到4 721萬公頃［6］，而河南省農(nóng)業(yè)受災面積就達到298．7萬公頃，僅上半年旱災受災面積就達到157．9萬公頃［5］。2011年持續(xù)到2月的華北黃淮特大旱災，全省小麥受旱面積多達1 600多萬畝，其中重旱170多萬畝。因此近年來受氣候變化的影響，河南省極端災害事件頻繁發(fā)生，災害防御形勢嚴峻。

建國以來，農(nóng)業(yè)災害通常實行各級農(nóng)業(yè)主管部門首長負責制，屬地管理，分級負責。在這一體系下，河南省取得了多次抗災救災的重大勝利，包括抗擊2009年特大旱災。同時也暴露出諸多問題:一是缺乏現(xiàn)代技術(shù)裝備，科技含量低，導致農(nóng)業(yè)災害信息采集、整理、分析能力較差，難以對災情做出及時快速有效的應對。二是現(xiàn)場通信聯(lián)絡不暢，地方農(nóng)業(yè)災情信息網(wǎng)絡設(shè)備嚴重老化，災情上報遲緩、滯后。三是各地區(qū)、各部門農(nóng)業(yè)災情信息系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)標準不統(tǒng)一、災情信息口徑不一致，沒有實現(xiàn)互聯(lián)互通，不能實現(xiàn)災情信息共享。四是缺乏高度統(tǒng)一的農(nóng)業(yè)自然災害監(jiān)測與應急指揮平臺，指揮協(xié)調(diào)較為困難。五是各類災害由于分屬于不同的防災機構(gòu)或者行政部門，雖然監(jiān)測網(wǎng)絡彼此交叉，但監(jiān)測數(shù)據(jù)卻無法共享，難以實現(xiàn)對旱澇、低溫凍害、病蟲害等各類農(nóng)業(yè)災害的聯(lián)防聯(lián)控。

二、數(shù)字農(nóng)業(yè)防災的組織架構(gòu)與模式

當今世界，“數(shù)字防災”已經(jīng)成為世界災害防控的主流。由于數(shù)字信號在傳送過程中具有穩(wěn)定性好、可靠性高等優(yōu)點，數(shù)字化又可以將各類信息轉(zhuǎn)化為二進制代碼，通過計算機進行統(tǒng)一處理，實現(xiàn)信息的存儲與共享，與網(wǎng)絡技術(shù)、信息技術(shù)等其他技術(shù)一道可以實現(xiàn)監(jiān)測的網(wǎng)絡化、預警的信息化，為各類農(nóng)業(yè)災害最終的聯(lián)防聯(lián)控提供了技術(shù)支撐。因此，農(nóng)業(yè)災害數(shù)字預警應急構(gòu)想的核心內(nèi)容是建立“數(shù)字農(nóng)業(yè)防災”。

“數(shù)字農(nóng)業(yè)防災”是指用數(shù)字技術(shù)通過全球定位系統(tǒng)(GPS)、衛(wèi)星遙感技術(shù)(RS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)等現(xiàn)代化手段進行災害信息采集，以光纖、微波、衛(wèi)星等先進通訊傳輸網(wǎng)絡實現(xiàn)信息的快速傳遞及共享，利用數(shù)學模型、計算機應用軟件對相關(guān)數(shù)據(jù)進行數(shù)字整和、虛擬仿真、模擬分析，提供河南省農(nóng)業(yè)災害問題決策支持的可視化表現(xiàn)，實現(xiàn)河南省農(nóng)業(yè)防災的科學化、救災的合理化、決策的智能化。“數(shù)字農(nóng)業(yè)防災”的核心思想是用數(shù)字化手段統(tǒng)一處理農(nóng)業(yè)災害問題，同時又最大限度地利用信息資源。農(nóng)業(yè)災害數(shù)字預警應急體系中的“數(shù)字農(nóng)業(yè)防災”包括五個主要環(huán)節(jié):數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理、數(shù)字模擬與決策支持。主要方面為:農(nóng)業(yè)災害數(shù)字監(jiān)測體系、農(nóng)業(yè)災害數(shù)字通訊網(wǎng)絡體系、農(nóng)業(yè)災害數(shù)據(jù)存儲處理體系、農(nóng)業(yè)災害數(shù)字應急指揮體系(圖1:區(qū)域農(nóng)業(yè)災害數(shù)字預警應急模式架構(gòu)圖)。

圖1 區(qū)域農(nóng)業(yè)災害數(shù)字預警應急模式架構(gòu)圖

一是農(nóng)業(yè)災害數(shù)字監(jiān)測體系。主要包括兩個方面:其一，農(nóng)業(yè)災害監(jiān)測系統(tǒng)，主要是監(jiān)測采集區(qū)域日常降雨、氣溫等氣象數(shù)據(jù)，土壤鹽堿化、山體崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷等地質(zhì)活動數(shù)據(jù)。其二，防災工情采集系統(tǒng)，主要包括各類農(nóng)業(yè)防災救災物資儲備信息，以及儲備庫建設(shè)情況和防災救災人員在崗與調(diào)度管理狀況。

二是農(nóng)業(yè)災害數(shù)字通訊網(wǎng)絡體系。主要是利用區(qū)域內(nèi)已有的有線、無線專用應急通訊通道，輔助以光纖、微波、衛(wèi)星等傳輸手段，建立多方式通訊體系。鑒于以往單一通訊網(wǎng)絡易受災害影響失靈的教訓，建立全省以無線通訊為主，包括電話交換、集群移動通信、短波通信、微波通信、衛(wèi)星通信、無線接入等通信方式組成的綜合業(yè)務通信網(wǎng)，確保災情信息、工險情信息、指揮調(diào)度信息及日常辦公信息萬無一失地及時安全傳遞，也為預警應急指揮會商系統(tǒng)提供基礎(chǔ)支撐。

三是農(nóng)業(yè)災害數(shù)據(jù)存儲處理體系。首先是農(nóng)業(yè)災害數(shù)據(jù)平臺，整合區(qū)域內(nèi)已有的農(nóng)業(yè)氣象、地質(zhì)災害數(shù)據(jù)平臺，并實現(xiàn)與國家現(xiàn)有的災害數(shù)據(jù)平臺的對接，建立以農(nóng)業(yè)災害數(shù)據(jù)存儲平臺、農(nóng)業(yè)災害數(shù)據(jù)管理和共享交換平臺、農(nóng)業(yè)災害基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫為主的災害數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)。三大數(shù)據(jù)庫與區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)災害監(jiān)測系統(tǒng)實現(xiàn)鏈接后，可以進行網(wǎng)絡實時查詢。其次是農(nóng)業(yè)災害模擬仿真系統(tǒng)，通過采用耦合思想，將氣象、地質(zhì)等災害數(shù)據(jù)庫貫穿其中，通過數(shù)字整合、模擬分析，快速推斷出降雨云層的形成發(fā)展、洪峰演進到達時間、旱情波及范圍等災害的發(fā)展趨勢。再次是建立農(nóng)業(yè)災害人防數(shù)據(jù)庫，主要有農(nóng)業(yè)、水利、氣象、國土資源、地質(zhì)等方面的專家數(shù)據(jù)庫，軍隊、公安、武警等專業(yè)隊伍數(shù)據(jù)庫以及非政府組織、志愿者隊伍數(shù)據(jù)庫，為有效防災提供人力、智力支持。

四是農(nóng)業(yè)災害數(shù)字應急指揮體系。利用當前國家防汛抗旱指揮系統(tǒng)二期工程啟動的機會，借鑒引入其已有的技術(shù)成果和相關(guān)設(shè)施，避免重復建設(shè)，完善區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)災害數(shù)字應急指揮體系。指揮系統(tǒng)首先要實現(xiàn)與農(nóng)業(yè)災害數(shù)字監(jiān)測系統(tǒng)、網(wǎng)絡傳輸系統(tǒng)、存儲處理系統(tǒng)的鏈接。利用數(shù)字監(jiān)測體系的監(jiān)測信息，通過通訊網(wǎng)絡的傳輸，根據(jù)存儲處理系統(tǒng)提供的歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)，以及模擬仿真技術(shù)推出的災害演變趨勢，做出科學指揮決策。其次，開發(fā)基于webGIS等相關(guān)產(chǎn)品上的災害指揮調(diào)度會商系統(tǒng)。會商系統(tǒng)在實現(xiàn)災害數(shù)據(jù)、影像視頻、遙感圖片等資源共享的基礎(chǔ)上，與民政、水利、氣象、地質(zhì)、國土資源等主管部門、科研院所的領(lǐng)導、專家，開展災情會商，評估災情，指揮救災工作。

在農(nóng)業(yè)防災中，數(shù)字防災成為災害防控發(fā)展的趨勢。同時數(shù)字農(nóng)業(yè)防災也可以解決河南省農(nóng)業(yè)防災面臨的多種問題，也可節(jié)約巨大的人力、物力、財力。因此通過實施河南省農(nóng)業(yè)災害預警的數(shù)字化戰(zhàn)略，可以使河南省農(nóng)業(yè)災害數(shù)據(jù)實現(xiàn)快速采集、傳輸、存儲、處理，進而為進行數(shù)學模擬與科學決策提供基礎(chǔ)。這將極大提高河南省農(nóng)業(yè)災害預警預報的時效和精度，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)防災組織管理的現(xiàn)代化、信息調(diào)度的信息化、決策指揮的科學化。在這一設(shè)想下，河南省農(nóng)業(yè)災害預警應急組織構(gòu)架可以利用信息技術(shù)、數(shù)字技術(shù)等高科技、新技術(shù)的手段，建立高效、快捷、便利的農(nóng)業(yè)數(shù)字防災機制，來應對日益嚴峻的農(nóng)業(yè)災害。

數(shù)字農(nóng)業(yè)防災在信息傳遞、指揮效果、資源利用上更加優(yōu)化，但數(shù)字農(nóng)業(yè)防災是不是就可以解決農(nóng)業(yè)防災中的各類問題呢?很明顯，數(shù)字農(nóng)業(yè)防災僅僅是利用數(shù)字技術(shù)將各類信息進行傳輸、存儲，有利于最終的決策、指揮。這僅僅是一種技術(shù)上的更新，因此數(shù)字農(nóng)業(yè)防災仍然需要傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)防災體系配合。

［1］司馬遷．史記［M］．北京:中華書局，2002．

［2］焦循．孟子正義［M］．北京:中華書局，2002．

［3］賈兵強．裴李崗文化時期的農(nóng)作物與農(nóng)耕文明［J］．農(nóng)業(yè)考古，2010，(1)．

［4］國家統(tǒng)計局．2007年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報［Z］．2008．

［5］國家統(tǒng)計局．2008年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報［Z］．2009．

［6］國家統(tǒng)計局．2009年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展統(tǒng)計公報［Z］．2010．

Organization and Mode Selection of Digital Agricultural Disaster Prevention——Thoughts of Henan agricultural disaster on history and current situation

MIN Xiang-peng
(The Yellow River Civilization and Sustainable Development Research Center，Henan University，Kaifeng 475001，China)

The paper analyze the agricultural disasters past，present and features of Henan Province，and conceives digital agriculture disaster mode through modern means of collecting，transferring and sharing in digital technology，and think about organizational structure of agricultural disaster monitoring system，digital communication network system，data storage and processing system，digital emergency command system．

Agricultural disaster prevention;Emergency system;Organization structure

G

A

1008—4444(2011)02—0124—03

2011－02－28

河南省政府決策招標課題(D300);河南省科技攻關(guān)重點項目(102102310219)

閔祥鵬(1977—)，男，山東諸城人，河南大學黃河文明與可持續(xù)發(fā)展研究中心專職研究員，博士后，主要從事黃河流域災害研究。

(責任編輯:劉明)