薛東陽(yáng)
摘 要:近些年來(lái),農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)已經(jīng)成為我國(guó)社會(huì)發(fā)展的重要任務(wù)之一。隨著先進(jìn)科學(xué)技術(shù)以及機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用,我國(guó)農(nóng)業(yè)逐漸朝著產(chǎn)業(yè)化以及規(guī)?;姆较虬l(fā)展。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中,氣象災(zāi)害一直是影響生產(chǎn)效率的重要因素之一,如何最大程度的降低氣象災(zāi)害對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響,切實(shí)提升我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)水平是我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。本文將就農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)技術(shù)的進(jìn)展進(jìn)行深入的研究和探索。
關(guān)鍵詞:農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害;監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)技術(shù);進(jìn)展
農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害指的是在農(nóng)業(yè)生活過(guò)程中會(huì)對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)造成惡劣影響的不利天氣或是氣候,會(huì)導(dǎo)致農(nóng)作物大幅度的減產(chǎn)。作為農(nóng)業(yè)大國(guó),由于我國(guó)幅員遼闊,因此農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的種類十分多樣化,同時(shí)我國(guó)大部分地區(qū)屬于季風(fēng)氣候,氣象災(zāi)害發(fā)生的幾率以及頻率都相對(duì)較高。我國(guó)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施根本無(wú)法良好的應(yīng)對(duì)這些自然災(zāi)害,每年都會(huì)因此造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此,為了推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,必須加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)技術(shù)的研究和推廣。
一、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)技術(shù)研究
1.農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害地面監(jiān)測(cè)技術(shù)
地面監(jiān)測(cè)是農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)的重要組成部分,具有精確性高以及實(shí)時(shí)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),近些年來(lái),我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平實(shí)現(xiàn)了極大的提升,地面監(jiān)測(cè)技術(shù)卻一直未被淘汰。但是該技術(shù)同樣存在一定的缺陷,例如人力物力耗費(fèi)較高、監(jiān)測(cè)點(diǎn)離散等。
農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害地面監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)是土壤的濕度以及溫度等要素,將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與相應(yīng)的災(zāi)害指標(biāo)進(jìn)行對(duì)照。我國(guó)有關(guān)這一領(lǐng)域研究的文獻(xiàn)相對(duì)較少。在進(jìn)行干旱監(jiān)測(cè)的過(guò)程中,農(nóng)田蒸散量是一個(gè)是十分重要的參數(shù),因此國(guó)內(nèi)外對(duì)這一問題的研究較為廣泛,相關(guān)理論以及經(jīng)驗(yàn)?zāi)P鸵苍诓粩嗤晟?。隨著研究的不斷深入,有關(guān)農(nóng)田蒸散量的模型得到了進(jìn)一步的改進(jìn),我國(guó)許多學(xué)者通過(guò)因引進(jìn)、修正以及驗(yàn)證的方式使用既有的經(jīng)驗(yàn)?zāi)P蛯?duì)我國(guó)的干旱事件進(jìn)行了監(jiān)測(cè),以驗(yàn)證這些蒸散量模型在我國(guó)的適用性,結(jié)合我國(guó)的氣候?qū)δP瓦M(jìn)行修正。
地理信息系統(tǒng)技術(shù)以及氣候?qū)W模型促進(jìn)了農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)的精細(xì)化發(fā)展,能夠通過(guò)對(duì)土地基礎(chǔ)地理信息的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)對(duì)氣象災(zāi)害的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。農(nóng)作物模擬模式也為農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展作出了一定的貢獻(xiàn)。例如,馬玉平等通過(guò)對(duì)東北玉米生產(chǎn)模型以及歷史冷害數(shù)據(jù)的綜合研究,總結(jié)出了冷害發(fā)生的規(guī)律,為玉米冷害監(jiān)測(cè)提供了良好的數(shù)據(jù)支持。
近些年來(lái),物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展極大的豐富了農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)的方法。例如,黎貞發(fā)等人以物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為基礎(chǔ),研發(fā)出了一套融合多種學(xué)科知識(shí)的技術(shù)體系,對(duì)農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)水平的提升具有十分積極的意義。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)氣象災(zāi)害的遠(yuǎn)程監(jiān)控以及精準(zhǔn)診斷。
2.農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害遙感監(jiān)測(cè)
當(dāng)前階段,衛(wèi)星遙感技術(shù)在農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用,在干旱、寒害、凍害等自然災(zāi)害的監(jiān)測(cè)中發(fā)揮出了階段的作用。
衛(wèi)星遙感技術(shù)在干旱監(jiān)測(cè)中的常用方法包括熱慣量法以及作物缺水指數(shù)法兩種。此外,還可以通過(guò)雷達(dá)對(duì)土壤的形態(tài)以及無(wú)力特征進(jìn)行收集,通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的處理得到土壤的含水量,使用這種手段也可以進(jìn)行干旱監(jiān)測(cè)。
近些年來(lái),國(guó)內(nèi)外我關(guān)于近紅外、熱紅外以及微波遙感綜合使用開展農(nóng)業(yè)干旱遙感監(jiān)測(cè)的研究相對(duì)較多。其中比較顯著的成果是美國(guó)地質(zhì)勘探局和國(guó)家干旱減災(zāi)中心聯(lián)合研發(fā)的植被干旱相應(yīng)指數(shù),在干旱監(jiān)測(cè)中發(fā)揮出了重要的作用。該指標(biāo)是在對(duì)傳統(tǒng)干旱指標(biāo)以及生物物理信息綜合監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上,通過(guò)數(shù)據(jù)的深度挖掘總結(jié)出干旱氣候與植被之間的關(guān)系,從而對(duì)干旱情況進(jìn)行確定。農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的立體監(jiān)測(cè)是現(xiàn)階段研究較為廣泛的技術(shù)形式,例如,趙艷霞等通過(guò)對(duì)氣象監(jiān)測(cè)指標(biāo)、遙感檢測(cè)指標(biāo)以及作物模式監(jiān)測(cè)指標(biāo)的綜合應(yīng)用,建立了覆蓋所有監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的氣象災(zāi)害立體監(jiān)測(cè)體系,可以對(duì)作物進(jìn)行全面細(xì)致的監(jiān)測(cè)。
二、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害預(yù)測(cè)技術(shù)研究
1.數(shù)理統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)方法
數(shù)理統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)方法的應(yīng)用十分廣泛,主要是以災(zāi)害指標(biāo)為依據(jù),通過(guò)多元回歸、時(shí)間序列等多種數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)對(duì)氣象災(zāi)害的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。
其中時(shí)間序列分析法主要是通過(guò)總結(jié)氣象災(zāi)害發(fā)生的周期以及規(guī)律的方法對(duì)氣象災(zāi)害的發(fā)生情況進(jìn)行合理的推測(cè)。在實(shí)際操作過(guò)程中,可以根據(jù)氣象災(zāi)害均生函數(shù)建立以周期為自變量的預(yù)測(cè)模型。例如,有的研究以氣象受災(zāi)的面積為樣本建立相應(yīng)的模型群,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)災(zāi)害形勢(shì)科學(xué)預(yù)測(cè)。多元回歸分析則是通過(guò)對(duì)一些和災(zāi)害發(fā)生存在緊密聯(lián)系要素的分析研究,以相關(guān)要素為依據(jù)對(duì)災(zāi)害發(fā)生的可能性進(jìn)行預(yù)測(cè)。其中普遍采用的要素包括地面氣象要素以及大氣環(huán)流特征量等,通過(guò)相關(guān)、判別等方法的應(yīng)用可以以這些要素為基礎(chǔ)進(jìn)行預(yù)測(cè)模型的建立。
農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)一直以來(lái)都是國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的重點(diǎn)項(xiàng)目,例如,我國(guó)的郭建平等就以灰色GM(1,1)模型和回歸分析方法建立了東北玉米的冷害監(jiān)測(cè)模型,極大的提升了冷害監(jiān)測(cè)的精確度。
2.農(nóng)業(yè)氣象模式與氣候模式相結(jié)合
在農(nóng)田水分平衡方程的基礎(chǔ)上,通過(guò)對(duì)每一日氣象要素的分析可以合理的預(yù)測(cè)出土壤的真實(shí)含水量,從而為干旱的預(yù)報(bào)提供充足的數(shù)據(jù),并有針對(duì)性的制定灌溉計(jì)劃。由于不同的農(nóng)作物健康生長(zhǎng)對(duì)水分的要求存在一定的差異,可以以此為依據(jù)結(jié)合實(shí)際農(nóng)作物的發(fā)育模式建立相應(yīng)的干旱識(shí)別和預(yù)測(cè)模型。例如,王雪嬌等通過(guò)作物生產(chǎn)模型的建立,使用氣象要素以及歷史平均氣候數(shù)據(jù)對(duì)棉花冷害的發(fā)生情況進(jìn)行了預(yù)測(cè)。
三、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,近些年來(lái),隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的不斷深入,農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)技術(shù)方面的研究也在不斷增加。在監(jiān)測(cè)方面,地面監(jiān)測(cè)技術(shù)以及遙感技術(shù)的研究推廣提升了災(zāi)害監(jiān)測(cè)的效率以及準(zhǔn)確性。在預(yù)測(cè)方面,通過(guò)數(shù)理統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)方法以及農(nóng)業(yè)氣象與氣候相結(jié)合模式的研究為我國(guó)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的防控作出了巨大的貢獻(xiàn)。但是我國(guó)對(duì)農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的基礎(chǔ)性研究以及監(jiān)測(cè)的精細(xì)化等方面的研究仍舊存在不足。未來(lái),農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害綜合指標(biāo)以及災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等研究必將成為該領(lǐng)域研究的主要趨勢(shì)。
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