姜瑩瑩　董文勝

[摘 要] 黑龍江省是我國(guó)的農(nóng)業(yè)大省，是我國(guó)重要的糧食生產(chǎn)基地之一，旱作物的播種面積占全省糧食作物播種面積的八成以上，產(chǎn)量的輸出在全省也占有十分重要的位置，因此，旱作物的產(chǎn)量產(chǎn)生波動(dòng)，將會(huì)直接影響到黑龍江省糧食總產(chǎn)量，從而嚴(yán)重影響到農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整，品種布局和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)決策等工作的安排?，F(xiàn)階段，黑龍江省的農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報(bào)研究水平還比較低下，強(qiáng)化對(duì)黑龍江省旱作物農(nóng)業(yè)氣象產(chǎn)量預(yù)報(bào)是研究對(duì)該省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展具有十分重要的意義。本文主要結(jié)合實(shí)際情況，就黑龍江省旱作物農(nóng)業(yè)氣象產(chǎn)量預(yù)報(bào)系統(tǒng)的研制進(jìn)行了分析，希望通過(guò)本次研究對(duì)同行有所助益。

[關(guān)鍵詞] 黑龍江省；旱作物 農(nóng)業(yè)氣象產(chǎn)量預(yù)報(bào) 系統(tǒng)研制

[中圖分類號(hào)] S165 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1003-1650 （2017）02-0291-01

黑龍江省都處于我國(guó)最北部，經(jīng)過(guò)多年的墾荒改造，將北大荒改造成了北大倉(cāng)，黑龍江省是我國(guó)糧食產(chǎn)量的主要省份之一，全省耕地面積在1.4億畝左右。黑龍江省氣候?qū)儆诟呔暥却箨懶约撅L(fēng)氣候，夏季高溫多雨，冬季寒冷少雪，春秋兩季較短，溫度變化幅度較大，升溫和降溫溫度快，對(duì)發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有十分明顯的優(yōu)勢(shì)。黑龍江省特殊的地理環(huán)境決定了物候資源化的分布特征。黑龍江省是全國(guó)熱量資源較少的省份之一，作物和品質(zhì)都存在著明顯的界限，熱量資源不足和作物需求之間的矛盾日漸突出，因此，如何調(diào)整地區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。合理布局農(nóng)作物品種，充分利用熱量資源，保證農(nóng)作物獲得高產(chǎn)個(gè)穩(wěn)產(chǎn)就成為當(dāng)前黑龍江農(nóng)業(yè)氣象預(yù)報(bào)需要重點(diǎn)研究的內(nèi)容。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

首先，系統(tǒng)軟件和硬件環(huán)境。整個(gè)操作界面采用下拉彈出式菜單，友好的圖文操作按牛，全漢化的提示方式，具有操縱方便快捷。軟件系統(tǒng)使用標(biāo)準(zhǔn)的Windows2000軟件平臺(tái)，中文環(huán)境，提Microsoft Visual Basic6.0編程語(yǔ)言開(kāi)發(fā)工具，并使用使用最先進(jìn)的圖像處理軟件和地理信息系統(tǒng)軟件；其次，結(jié)構(gòu)分析。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要包含了數(shù)據(jù)庫(kù)、模型建立和產(chǎn)量預(yù)報(bào)、預(yù)報(bào)集成和總產(chǎn)量計(jì)算等幾個(gè)部分，各個(gè)部分的功能均以模塊化的方式實(shí)現(xiàn)，采用人機(jī)交互的方式進(jìn)行操作，系統(tǒng)各個(gè)模塊之間相互獨(dú)立，邏輯上相互聯(lián)系。如圖1所示。

2 系統(tǒng)組成和功能分析

2.1 數(shù)據(jù)庫(kù)和管理

首先，數(shù)據(jù)庫(kù)。在該數(shù)據(jù)庫(kù)中包含了氣候、大氣環(huán)流、作物參量和植被指數(shù)等資料庫(kù)。其中大氣環(huán)流資料庫(kù)主要主要涵蓋了500hPa環(huán)流指數(shù)、海洋溫度、大氣特征量等數(shù)據(jù)。氣候資料庫(kù)包含了從1961大2015年黑龍江省各個(gè)市區(qū)每個(gè)季度的平均溫度、降雨量、日照小時(shí)數(shù)，地區(qū)主要農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育所需要的平均溫度、降雨量、日照小時(shí)數(shù)等相關(guān)材料。作物產(chǎn)量資料庫(kù)主要包含了地區(qū)1961年到2016年主要農(nóng)作物的播種面積、總產(chǎn)量和畝產(chǎn)量。植被指數(shù)庫(kù)主要包含1992年到2015年黑龍江地區(qū)5～8月間最大植被指數(shù)以及各個(gè)月份指數(shù)和；其次，數(shù)據(jù)庫(kù)管理。為了方便對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，在系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)管理模塊，對(duì)于產(chǎn)量資料主要以人工方式進(jìn)行添加，使用網(wǎng)絡(luò)對(duì)相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯，保存新建的文本文件。對(duì)于范圍較大的環(huán)流資料，應(yīng)該將其以數(shù)據(jù)恩建的形式添加到數(shù)據(jù)庫(kù)中。植被數(shù)據(jù)資料設(shè)計(jì)了旱作物和水田，按照單點(diǎn)、5點(diǎn)和9點(diǎn)平均植被指數(shù)進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)在系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了自動(dòng)追加、查詢和統(tǒng)計(jì)功能。

2.2 建立相預(yù)報(bào)產(chǎn)量模型

首先，氣象統(tǒng)計(jì)模型建設(shè)設(shè)計(jì)，氣象統(tǒng)計(jì)模型是氣象產(chǎn)量預(yù)報(bào)系統(tǒng)十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，其主要采用多種數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法，將作物產(chǎn)量和氣象條件的內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行揭示，進(jìn)而得到旱作物產(chǎn)量預(yù)報(bào)數(shù)值。在系統(tǒng)中審計(jì)了書(shū)簽式的對(duì)話窗口，其內(nèi)容主要涵蓋了基本作物趨勢(shì)產(chǎn)量模型、預(yù)測(cè)模型、因子處理和影響因素等幾方面的頁(yè)面。在確定中書(shū)簽頁(yè)對(duì)話窗口中的各個(gè)參數(shù)，方法和模式之后，系統(tǒng)就可以進(jìn)入到旱作物預(yù)測(cè)產(chǎn)量狀態(tài)，然后調(diào)出相應(yīng)的對(duì)話框，根據(jù)頁(yè)面提示內(nèi)容，輸入相應(yīng)的年份、輸出文件，按照提示和步驟進(jìn)行下去。在對(duì)系統(tǒng)中的預(yù)測(cè)因素進(jìn)行全面篩選之后，通過(guò)穩(wěn)定性檢驗(yàn)，就可以得到最終旱作物的氣象產(chǎn)量預(yù)報(bào)結(jié)果，然后系統(tǒng)能夠結(jié)合不同用戶的需求生成不同形式的圖表，對(duì)最終的模擬預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性進(jìn)行分析，同時(shí)還可以結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)當(dāng)年的趨勢(shì)產(chǎn)量進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷暮陀喺?；其次，遙感模型建立。遙感模型是結(jié)合旱作物生長(zhǎng)繁育特點(diǎn)和產(chǎn)量形成過(guò)程，通過(guò)測(cè)量綠色葉片獲取太陽(yáng)光照量以及葉綠素顏色變化監(jiān)測(cè)作物生長(zhǎng)情況，進(jìn)而判斷氣象條件對(duì)旱作物產(chǎn)量的影響。系統(tǒng)通過(guò)選擇黑龍江省種植比較廣泛的幾種植被指數(shù)作為預(yù)測(cè)因子，利用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法建立和旱作物產(chǎn)量相關(guān)的聯(lián)系，進(jìn)而創(chuàng)建一個(gè)耳機(jī)科學(xué)的預(yù)測(cè)模型，對(duì)旱作物產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)。遙感模型創(chuàng)建完成之后，打開(kāi)預(yù)測(cè)產(chǎn)量對(duì)話框，根據(jù)提示輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)，按照界面上的提示進(jìn)行操縱，當(dāng)預(yù)測(cè)因子進(jìn)行科學(xué)篩選和穩(wěn)定性檢驗(yàn)之后，就可以得出旱作物的氣象預(yù)測(cè)結(jié)果，同時(shí)也可以人工修正相應(yīng)的結(jié)果。

2.3 預(yù)報(bào)集成和總產(chǎn)量計(jì)算

首先，預(yù)報(bào)集成。在系統(tǒng)預(yù)報(bào)模型數(shù)據(jù)庫(kù)中，按照作物種類和黑龍江省各個(gè)市區(qū)存在的一定數(shù)量和產(chǎn)量的預(yù)報(bào)模型。在進(jìn)行旱作物氣象產(chǎn)量預(yù)測(cè)過(guò)程中根據(jù)當(dāng)年已經(jīng)出現(xiàn)的天氣氣候特征以及對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量和正常生長(zhǎng)產(chǎn)生的影響，從系統(tǒng)的各個(gè)模型中選取一個(gè)符合當(dāng)年農(nóng)業(yè)氣象條件的多個(gè)模型，輸入模型保存的相應(yīng)結(jié)果和預(yù)測(cè)年份，然后科學(xué)選擇合適的集成方法進(jìn)行預(yù)報(bào)集成，系統(tǒng)自動(dòng)該年份的因子和數(shù)據(jù)；其次，總產(chǎn)量計(jì)算。通過(guò)上述預(yù)報(bào)集成，在得到全省各個(gè)市區(qū)的農(nóng)作物單產(chǎn)之后，通過(guò)查詢系統(tǒng)總產(chǎn)量預(yù)報(bào)功能，打開(kāi)相應(yīng)對(duì)應(yīng)的苗情比例文件、單產(chǎn)文件、統(tǒng)計(jì)文件和實(shí)際預(yù)測(cè)面積文件，加成之后就可以在得到預(yù)測(cè)的輸出文件，然后利用相應(yīng)的打開(kāi)文件系統(tǒng)瀏覽和查詢相應(yīng)的結(jié)果。

參考文獻(xiàn)

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