張福平 (甘肅省文縣氣象局，甘肅隴南746400)

基層臺站農業(yè)氣象業(yè)務服務平臺需求探析

張福平 (甘肅省文縣氣象局，甘肅隴南746400)

農村農業(yè)氣象減災服務平臺是深化氣象為農服務、推進城鄉(xiāng)公共氣象服務均等化的重要手段，信息時代的農業(yè)氣象業(yè)務服務平臺的需求應以計算機網(wǎng)絡運行環(huán)境為基礎，建設標準化、規(guī)范化的農業(yè)氣象數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對農業(yè)氣象信息產(chǎn)品的系統(tǒng)化、流程化的收集處理、查詢、分析并加工制作、發(fā)布等。農業(yè)氣象業(yè)務服務平臺系統(tǒng)設計包括測報系統(tǒng)需求、數(shù)據(jù)上傳系統(tǒng)需求、數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計需求、服務系統(tǒng)需求等;系統(tǒng)開發(fā)性強，界面友好，數(shù)據(jù)具有安全性和共享性，且系統(tǒng)中各個模塊既可以單獨運行，也可以與其他系統(tǒng)掛接，并兼具有通用性和可移植性，能實現(xiàn)進一步的推廣應用，實現(xiàn)了農業(yè)氣象數(shù)據(jù)庫存儲結構格式的統(tǒng)一和全省農業(yè)氣象數(shù)據(jù)的共享。

農業(yè)氣象業(yè)務服務平臺;建設內容;設計理念;系統(tǒng)需求;基層臺站

農業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎，做好氣象為農業(yè)服務是黨中央、國務院對氣象工作的明確要求，是貫徹落實科學發(fā)展觀的具體體現(xiàn)，隨著現(xiàn)代農業(yè)的發(fā)展和社會主義新農村建設進程的推進，農業(yè)改革發(fā)展和現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展對農業(yè)氣象業(yè)務服務工作提出了更高更多的新需求，迫切需要以現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展需求為引領，以科學發(fā)展觀為指導，科學謀劃現(xiàn)代農業(yè)氣象業(yè)務的發(fā)展?？h級農業(yè)氣象業(yè)務工作是針對當?shù)剞r業(yè)生產(chǎn)實際開展的各種農業(yè)氣象服務產(chǎn)品，通過對農業(yè)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的與氣象、生態(tài)、災害等方面相關的農業(yè)氣象信息資料進行收集、整理并分析加工，形成專業(yè)的農業(yè)氣象預報服務產(chǎn)品和農業(yè)專項服務技術等，為政府、農業(yè)等相關部門開展農業(yè)指導和農民從事農業(yè)生產(chǎn)提供服務，在農業(yè)生產(chǎn)及農業(yè)防災減災中起著重要作用。農村農業(yè)氣象減災服務平臺是深化氣象為農服務、推進城鄉(xiāng)公共氣象服務均等化的重要手段，是推進氣象信息進村入戶的有效途徑，是為農民提供氣象信息服務的主要載體，也是農村公共氣象服務體系和綜合信息服務體系建設的重要組成部分。在信息化技術快速發(fā)展的今天，農業(yè)氣象業(yè)務服務平臺的需求也發(fā)生了很大變化，應以計算機網(wǎng)絡運行環(huán)境為基礎，建設標準化、規(guī)范化的農業(yè)氣象數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)對農業(yè)氣象信息產(chǎn)品的系統(tǒng)化、流程化的收集處理、查詢、分析并加工制作、發(fā)布等。筆者從文縣農業(yè)氣象服務平臺建設內容和農業(yè)氣象業(yè)務服務系統(tǒng)設計入手，著重分析了農業(yè)氣象業(yè)務服務平臺系統(tǒng)不同方面的需求，探討了該系統(tǒng)應用效果，在農業(yè)氣象服務平臺新型網(wǎng)絡服務系統(tǒng)建設中具有重大意義。

1 農業(yè)氣象業(yè)務服務平臺內容

文縣農業(yè)氣象業(yè)務服務平臺由縣農業(yè)氣象減災信息發(fā)布中心、農村氣象災害監(jiān)測網(wǎng)絡以及鄉(xiāng)鎮(zhèn)、行政村、現(xiàn)代農業(yè)示范基地的農村氣象信息服務站構成。農業(yè)氣象業(yè)務服務平臺內容包括縣級農業(yè)氣象減災信息發(fā)布系統(tǒng)、氣象災害監(jiān)測系統(tǒng)及農村氣象信息服務站工作場所、氣象信息發(fā)布傳輸設備、氣象信息服務人員、氣象減災及科普宣傳、管理制度、長效機制等。

1.1 建立農業(yè)氣象服務長效機制 成立由分管縣領導牽頭、相關部門參加的氣象災害防御領導機構及其辦事機構，制定農業(yè)氣象減災服務平臺管理辦法，并將農業(yè)氣象服務工作納入對鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府的年度考核;同時縣級政府應將農村氣象信息服務站建設、運行維護、氣象信息服務人員補助等納入縣財政年度預算或列入專項經(jīng)費支持。

1.2 完善管理制度 縣、鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府要對所轄農村氣象信息服務站進行管理、指導，各鄉(xiāng)鎮(zhèn)、行政村和現(xiàn)代農業(yè)示范基地要制定農村氣象信息服務站管理制度，包括服務登記、設備管理和維護、信息員工作職責、流程和考核獎勵辦法等。

1.3 建設農村氣象災害監(jiān)測站網(wǎng) 在鄉(xiāng)鎮(zhèn)、行政村和現(xiàn)代農業(yè)示范基地布設多要素自動氣象站，構建農村氣象災害監(jiān)測站網(wǎng)，實現(xiàn)對中小尺度災害性天氣和局地小氣候的觀測。

1.4 設立固定工作場所 設立鄉(xiāng)鎮(zhèn)、行政村、現(xiàn)代農業(yè)示范基地的農村氣象信息服務站固定工作場所，與現(xiàn)有鄉(xiāng)鎮(zhèn)農村綜合信息服務站、行政村農村綜合信息服務點等共用，在固定工作場所安放氣象信息發(fā)布設備和滿足日常辦公的工作平臺。

1.5 完善氣象信息發(fā)布、傳輸設備及系統(tǒng) 鄉(xiāng)鎮(zhèn)、行政村及現(xiàn)代農業(yè)示范基地氣象信息服務站應至少配備一臺計算機和一臺打印機，與現(xiàn)有計算機和網(wǎng)絡設備共用，完善農業(yè)氣象減災信息發(fā)布系統(tǒng)，可與縣政府應急信息發(fā)布系統(tǒng)共用，滿足農業(yè)氣象減災信息發(fā)布需求。利用省、市級農村信息化建設寬帶網(wǎng)絡，調用其氣象信息服務產(chǎn)品;每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)至少建設氣象電子屏和氣象災害預警大喇叭各1套，利用電子顯示屏進行技術改造，實現(xiàn)氣象信息顯示和廣播，同時每個行政村至少建設1套氣象災害預警大喇叭。

1.6 配備專業(yè)氣象信息服務人員 每個鄉(xiāng)鎮(zhèn)至少配備1名氣象協(xié)理員，每個行政村和現(xiàn)代農業(yè)示范基地至少配備1名氣象信息員，氣象協(xié)理員和信息員可由鄉(xiāng)鎮(zhèn)干部、村干部、大學生村官、科技特派員、設施溫棚和特色產(chǎn)業(yè)氣壓主要技術負責人等兼職擔任。氣象信息服務站發(fā)布氣象信息后，由氣象信息服務人員及時傳遞，并向縣氣象局及時有效上報氣象災情和反饋服務需求，按照部門要求開展氣象防災減災科普宣傳和培訓活動。

2 農業(yè)氣象業(yè)務服務平臺系統(tǒng)設計

縣級農業(yè)氣象業(yè)務系統(tǒng)應根據(jù)縣級農業(yè)氣象常規(guī)服務工作需求進行設計和開發(fā)，系統(tǒng)軟件以通信網(wǎng)絡為運行環(huán)境，建設標準化、規(guī)范化的農業(yè)氣象數(shù)據(jù)庫，開展系統(tǒng)化、規(guī)范化的農業(yè)氣象信息產(chǎn)品收集處理、查詢檢索、分析加工及制作發(fā)布等，實現(xiàn)農業(yè)氣象情報預報服務和專業(yè)專項服務。

2.1 設計理念 數(shù)據(jù)庫的穩(wěn)定可靠是系統(tǒng)設計的核心和關鍵，SQL SERVER 2000高性能關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)由XML支持、Internet集成，基于Windows2000/xp平臺和SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，以C/S為運行模式，依據(jù)農業(yè)氣象數(shù)據(jù)庫中心，建立農業(yè)氣象數(shù)據(jù)庫服務器，為各子系統(tǒng)提供輸入數(shù)據(jù)，經(jīng)加工、生成的產(chǎn)品再保存入數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)庫存儲運用二級存儲手段，其中當?shù)財?shù)據(jù)存儲于Access數(shù)據(jù)庫中，采用SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中心服務器，由C#語言在VS.net平臺基礎上開發(fā)實現(xiàn)［1］。具有一定的可用性和可伸縮性，能嚴格保證數(shù)據(jù)的完整性和安全性，實現(xiàn)多用戶對數(shù)據(jù)的開發(fā)使用，系統(tǒng)出現(xiàn)故障能及時有效恢復等特點［2］，保障了大量數(shù)據(jù)處理和管理數(shù)據(jù)存儲。SQL SERVER 2000系統(tǒng)可完成農業(yè)氣象觀測數(shù)據(jù)的錄入、編輯和保存，用于生成農業(yè)氣象旬(月)報文和農業(yè)氣象年報表，上傳農業(yè)氣象觀測資料和災情資料等至市局信息中心服務器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢和統(tǒng)計等資料共享。甘肅省農業(yè)氣象服務平臺利用這些縣級上傳的數(shù)據(jù)資料形成針對當?shù)氐木哂兄笇砸饬x的農氣產(chǎn)品，并保存于省級數(shù)據(jù)庫，而文縣縣級農業(yè)氣象業(yè)務服務平臺則通過數(shù)據(jù)共享，將省級農氣業(yè)務服務平臺制作的農氣產(chǎn)品、農業(yè)生產(chǎn)建議等自動生成當?shù)剞r業(yè)服務材料。

2.2 測報系統(tǒng)需求

2.2.1 管理模塊。測報系統(tǒng)管理模塊包括用戶管理、本地信息、土盒編碼、作物參數(shù)、動植物名稱、物候、氣象水文現(xiàn)象、災害名稱、數(shù)據(jù)庫(結構、清理、備份、還原)、數(shù)據(jù)清理及觀測數(shù)據(jù)極值設置等功能。測報系統(tǒng)管理模塊可實現(xiàn)用戶權限分配、系統(tǒng)參數(shù)設置、數(shù)據(jù)安全維護，由擁有管理員權限的用戶登錄使用。

2.2.2 數(shù)據(jù)觀測模塊。數(shù)據(jù)觀測包括農業(yè)氣象觀測簿封面及觀測數(shù)據(jù)管理，其中農業(yè)氣象觀測簿封面管理用以農業(yè)氣象觀測數(shù)據(jù)記錄的管理，農業(yè)氣象觀測數(shù)據(jù)管理進行錄入、修改等農業(yè)氣象觀測數(shù)據(jù)。利用農業(yè)氣象觀測簿封面管理方式可建立對觀測對象基本信息及其數(shù)據(jù)記錄的索引，完成對農氣簿記錄的瀏覽、修改、添加、刪除等操作。錄入各類觀測資料前，首先要在對應的農氣簿封面建立索引檔案，形成索引編碼、記錄名稱及保存的基本屬性數(shù)據(jù)。

2.2.3 數(shù)據(jù)應用模塊。農業(yè)氣象觀測數(shù)據(jù)應用服務模塊包括農業(yè)氣象報文管理及年報表管理，用于生成《農業(yè)氣象觀測規(guī)范》規(guī)定的“農作物生育狀況”、“土壤水分狀況”、“自然物候”等觀測記錄報表及“畜牧氣象觀測記錄年報表”(均為電子版)等。由農業(yè)氣象觀測數(shù)據(jù)庫中獲取并整理出農氣簿中各類觀測數(shù)據(jù)，生成各類農氣數(shù)據(jù)報表［3］，然后形成文本式的農業(yè)氣象觀測數(shù)據(jù)年報表，實現(xiàn)報表的隨時瀏覽、查詢和打印。

2.3 數(shù)據(jù)上傳系統(tǒng)需求 數(shù)據(jù)上傳系統(tǒng)包括觀測資料、災情實況上傳及觀測資料遠程修改。觀測資料上傳是將各觀測點作物生育狀況、自然物侯、土壤濕度狀況和臨時測墑、牧草生長發(fā)育狀況等數(shù)據(jù)資料及時傳至市局信息中心數(shù)據(jù)服務器;還可將當?shù)爻霈F(xiàn)的農業(yè)氣象災害資料信息上傳至市局信息中心數(shù)據(jù)庫服務器，方便省級農氣服務平臺查詢、引用，提出應對災害補救措施和加強農業(yè)生產(chǎn)的科學建議;如果上傳的觀測資料出現(xiàn)錯誤，可利用觀測資料遠程修改對錯誤數(shù)據(jù)進行修正。

2.4 數(shù)據(jù)查詢與統(tǒng)計需求

2.4.1 數(shù)據(jù)查詢。數(shù)據(jù)查詢的實現(xiàn)就是從農業(yè)氣象觀測數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)庫中根據(jù)觀測站點、作物類別、時間等查找所需資料的索引和基本屬性，然后通過索引、起止時間獲取上傳的觀測數(shù)據(jù)資料，其中也可利用圖表形式顯示觀測項目數(shù)據(jù)資料的變化規(guī)律。

2.4.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計。數(shù)據(jù)統(tǒng)計模塊是利用圖表分析、數(shù)據(jù)濾波平滑處理及統(tǒng)計回歸模型等方法對系統(tǒng)存儲的觀測數(shù)據(jù)從時間序列上分析其變化規(guī)律，然后以圖表方式體現(xiàn)出來。數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析內容主要包括作物生長分析、氣象災害分析、土壤水分變化分析等，其中對作物生長的統(tǒng)計分析表現(xiàn)在對其最早(遲)發(fā)育期、歷年平均發(fā)育期、不同觀測時間的葉面積變化和灌漿速度變化情況、作物發(fā)育和植株密度隨作物生育期內不同發(fā)育期變化情況等;土壤水分變化分析是對任意觀測點的任意作物任意生長期不同深度土壤含水率、相對濕度、有效水分貯存量等進行統(tǒng)計和圖形繪制并保存;氣象災害的分析主要是對年度內當?shù)爻霈F(xiàn)的各類農業(yè)氣象災害次數(shù)進行統(tǒng)計。

2.5 服務系統(tǒng)需求 結合當?shù)氐孛鏆庀筚Y料和農業(yè)氣象資料，根據(jù)數(shù)據(jù)共享調取甘肅省農業(yè)氣象服務平臺數(shù)據(jù)庫中的農氣產(chǎn)品、遙感資料及農氣專家建議等，在縣級農業(yè)氣象服務平臺自動生成針對當?shù)氐淖魑锊シN期、作物大田生長狀況調查、農業(yè)氣象災害、適宜收獲期等農業(yè)服務產(chǎn)品，為農作物生長發(fā)育的農業(yè)氣候資源條件作評述服務，并開展專業(yè)、特色農作物災害防御、病蟲害防治等分析服務［4］。

3 系統(tǒng)效果探析

3.1 數(shù)據(jù)庫結構及其功能 利用數(shù)據(jù)庫中的備份模塊對數(shù)據(jù)進行保存?zhèn)浞?，避免了?shù)據(jù)在錄入、修改、刪除時出現(xiàn)錯誤操作或其他非人為原因造成的數(shù)據(jù)丟失，保證了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性和安全性。SQL Server建立的農業(yè)氣象信息服務系統(tǒng)基礎數(shù)據(jù)庫結構合理，系統(tǒng)開發(fā)性強，界面友好，數(shù)據(jù)具有安全性和共享性，且系統(tǒng)中各個模塊既可以單獨運行，也可以與其他系統(tǒng)掛接［5］。該系統(tǒng)的設計使用實現(xiàn)了農業(yè)氣象數(shù)據(jù)庫存儲結構格式的統(tǒng)一和全省農業(yè)氣象數(shù)據(jù)的共享。

3.2 系統(tǒng)運行分析 系統(tǒng)運行參數(shù)設置的外接程序接口能以嵌入方式將農業(yè)氣象測報系統(tǒng)本地化，使得文縣農業(yè)氣象業(yè)務服務平臺和農業(yè)測報系統(tǒng)既統(tǒng)一又相對獨立，有利于用戶觀測數(shù)據(jù)的使用和上傳。系統(tǒng)統(tǒng)計形式多樣，方法先進，分析功能全面，其中繪圖系統(tǒng)先進實用，擁有3次樣條函數(shù)、三角形與多邊形結合離散點矢量曲線分析模式等自動等值繪制，并具有先進的數(shù)據(jù)庫管理繪圖網(wǎng)參數(shù)等技術，在農業(yè)氣象信息處理方面超過類似軟件性能。同時，系統(tǒng)還可根據(jù)已建立的農業(yè)氣象災害發(fā)生、危害和評估模型等，對不同區(qū)域內的歷年受災作物及其受災面積進行模擬，以評估出氣象災害對農業(yè)的危害程度，可見系統(tǒng)的設計兼具有通用性和可移植性［6］，能實現(xiàn)進一步的推廣應用。

［1］劉燁，吳中元.編程及應用程序開發(fā)教程［M］.北京:清華大學出版社，2003:10－12.

［2］薩師宣，王珊.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論［M］.3版.北京:高等教育出版社，2000:1－100.

［3］國家氣象局.農業(yè)氣象觀測規(guī)范［S］.北京:氣象出版社，1988:201－207.

［4］北京農業(yè)大學.農業(yè)氣候學［M］.北京:氣象出版社，2001:56－68.

［5］吳志岐，李劍萍，高文香.寧夏縣級農業(yè)氣象業(yè)務服務平臺需求分析［J］.安徽農業(yè)科學，2013，42(2):748 －750.

［6］吳志岐，李劍萍，祁國梅.固原市中雨大雨暴雨相似預報系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)［J］.安徽農業(yè)科學，2012，40(16):9034 －9035.

S161

A

0517－6611(2014)25－08687－02

10.13989/j.cnki.0517-6611.2014.25.080

張福平(1965－)，男，甘肅文縣人，工程師，從事農業(yè)氣象工作。

2014-07-28