摘 要：在全球氣候變化和極端天氣事件頻發(fā)的當(dāng)下，精準(zhǔn)的農(nóng)業(yè)氣象觀測對于保障糧食安全、指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有至關(guān)重要的意義。全面分析了江西省萍鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)氣象觀測的質(zhì)量現(xiàn)狀，揭示了觀測設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)覆蓋、數(shù)據(jù)管理和分析等方面存在的問題，并基于此提出了一系列提升策略，促進(jìn)農(nóng)業(yè)氣象觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量的整體提升，為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供有力支持。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)氣象觀測；數(shù)據(jù)質(zhì)量；觀測網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

中圖分類號：S163 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）02–0-03

對于我國這樣一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)氣象觀測的質(zhì)量直接關(guān)系到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率與穩(wěn)定性。作為一個以農(nóng)業(yè)為主要經(jīng)濟支柱的地級市，江西省萍鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)氣象觀測的準(zhǔn)確性和時效性不僅影響著當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的收入，也關(guān)系到區(qū)域乃至全國的糧食供應(yīng)鏈[1]。

1 江西省萍鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)氣象觀測質(zhì)量現(xiàn)狀

1.1 觀測設(shè)備

江西省萍鄉(xiāng)市的農(nóng)業(yè)氣象觀測質(zhì)量現(xiàn)狀表現(xiàn)在多個方面，特別是觀測設(shè)備方面。據(jù)最近的統(tǒng)計，萍鄉(xiāng)市總面積為3 824 km2，萍鄉(xiāng)市共有氣象觀測站點98個（含地方自建站點），主要分布在農(nóng)業(yè)區(qū)域，裝備了基礎(chǔ)的氣象觀測儀器。例如，區(qū)域站安裝配置要求為每

10 km2約1個站點，全市區(qū)域站觀測需達(dá)到382個，但是全市觀測網(wǎng)點才98個，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求。設(shè)備使用年限標(biāo)準(zhǔn)為8年，對于8年以上的設(shè)備需每年進(jìn)行1次檢定，對于不達(dá)標(biāo)設(shè)備應(yīng)作報廢處理。在8年內(nèi)工作的設(shè)備也存在著精度下降的風(fēng)險。對使用一定年限的設(shè)備有必要每年校準(zhǔn)1次，以提高準(zhǔn)確率。降水對于農(nóng)業(yè)種植的灌溉管理影響較大，故每年做1次校準(zhǔn)，很好提高了降雨監(jiān)測的精度，使之控制在4%以內(nèi)。

2022年萍鄉(xiāng)市對氣象觀測設(shè)備進(jìn)行了升級改造，通信傳輸從2G信號升級到4G，改善了區(qū)域站探測環(huán)境，對觀測設(shè)備進(jìn)行了1次全面安全巡檢，并將北京華云COWS系列代替上海長望DZZ系列，使之設(shè)備統(tǒng)一。上述措施提高了探測資料的代表性、準(zhǔn)確性和比較性，增加了及時率和準(zhǔn)確率。然而，由于經(jīng)費不足，氣象觀測設(shè)備并未普遍進(jìn)行升級換代。

此外，對于使用年限過長的溫濕傳感器，需要更換為更高精度和長壽命的新型設(shè)備，并縮短濕度傳感器的校準(zhǔn)周期，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。同時，應(yīng)通過引入自動化的降雨量監(jiān)測系統(tǒng)，減少計量誤差，提供更為連續(xù)和實時的降雨數(shù)據(jù)，以更好地服務(wù)于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)的需求[2]。

1.2 觀測網(wǎng)絡(luò)覆蓋

江西省萍鄉(xiāng)市的農(nóng)業(yè)氣象觀測點原有4個觀測點，分別為蓮花縣、上栗縣和蘆溪縣以及武功山區(qū)，2022年新增2個農(nóng)田小氣候站，分別在東橋鎮(zhèn)和排上鎮(zhèn)，當(dāng)前的覆蓋面積和觀測點分布狀況仍有提升空間。據(jù)不完全統(tǒng)計，全市農(nóng)業(yè)用地總面積達(dá)到3 123.3 km2，但現(xiàn)有的氣象觀測站點僅覆蓋了其中的25%，主要集中在南部的蓮花縣。具體來說，北部平原區(qū)每50 km2

擁有1個氣象站，而丘陵地帶的覆蓋密度降至每100 km2

僅有1個觀測點。這導(dǎo)致了北部兩縣三區(qū)尤其是制種業(yè)所在區(qū)域的氣候數(shù)據(jù)采集不足，影響了這些區(qū)域農(nóng)作物種植的決策和氣候風(fēng)險評估的準(zhǔn)確性。

例如，在人口稠密且農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)的安源區(qū)，每25 km2設(shè)有1個氣象觀測站點，而在地形較為崎嶇且交通不便的湘東區(qū)，這一比例下降到了每100 km2才有1個站點。這種分布不均導(dǎo)致了湘東區(qū)在遭遇極端氣候事件時，相關(guān)數(shù)據(jù)的缺失更加嚴(yán)重，不利于采取及時有效的應(yīng)對措施。

為了解決覆蓋不足的問題，萍鄉(xiāng)市需規(guī)劃新的氣象觀測點，特別是在那些農(nóng)業(yè)產(chǎn)值高但氣象服務(wù)相對薄弱的地區(qū)。投資于移動氣象觀測技術(shù)，如無人機和移動觀測車，亦可臨時增加觀測點，提高數(shù)據(jù)采集的時效性和空間分辨率，進(jìn)一步提升覆蓋質(zhì)量，為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)管理提供了強有力的數(shù)據(jù)支撐。

1.3 數(shù)據(jù)管理和分析

萍鄉(xiāng)市目前在農(nóng)業(yè)氣象觀測數(shù)據(jù)管理和分析方面存在一些亟待解決的問題。據(jù)了解，該市的數(shù)據(jù)收集依賴于舊式的記錄系統(tǒng)，觀測是以人工觀測為主，土壤水分站實現(xiàn)了自動化。農(nóng)氣數(shù)據(jù)以上傳生育期作物密度、高度、產(chǎn)量因素（如水稻一次枝梗數(shù)、結(jié)實粒數(shù)、千粒重等）為主，通過軟件AgMODOS進(jìn)行文件傳輸，而且易出錯。

在存儲方面，部分原始農(nóng)業(yè)氣象觀測數(shù)據(jù)采用傳統(tǒng)的紙質(zhì)檔案形式存檔，用以存儲和傳輸?shù)能浖狈?shù)據(jù)備份，這極大地增加了數(shù)據(jù)損失和訪問不便的風(fēng)險。萍鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)氣象觀測站由于缺少智能化觀測設(shè)備，除基礎(chǔ)數(shù)據(jù)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的實時傳輸和分析外，大多數(shù)農(nóng)作物觀測數(shù)據(jù)依賴于人工觀測，更新頻率較低，因此，決策者在獲取最新的農(nóng)業(yè)氣象信息上存在困難。

為了提升數(shù)據(jù)管理和分析的質(zhì)量，萍鄉(xiāng)市有必要對現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)氣象系統(tǒng)進(jìn)行升級，包括引進(jìn)高效的智能化數(shù)據(jù)觀測設(shè)備、完善數(shù)據(jù)存儲體系以提升數(shù)據(jù)安全性與可靠性、拓展農(nóng)業(yè)氣象平臺的業(yè)務(wù)能力等。通過采用以上的改進(jìn)措施，萍鄉(xiāng)市的農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)將大幅提升，農(nóng)業(yè)氣象數(shù)據(jù)的即時性和準(zhǔn)確性也將大大增加，有利于促進(jìn)當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理[3]。

2 質(zhì)量控制碼規(guī)定

在農(nóng)業(yè)氣象觀測數(shù)據(jù)的處理中，質(zhì)量控制碼（QC碼）是確保數(shù)據(jù)質(zhì)量的關(guān)鍵。QC碼通常被用于標(biāo)記數(shù)據(jù)的校驗狀態(tài)，指示數(shù)據(jù)是否通過了特定的質(zhì)量控制檢查，包括范圍檢查、一致性檢查、時間序列分析、與其他站點的比較等。

隨著質(zhì)量控制過程的深入，QC碼會不斷更新以反映數(shù)據(jù)的最新狀態(tài)。例如，在初步檢查后，一個數(shù)據(jù)點可能被標(biāo)記為1碼。如果后續(xù)的自動化檢查沒有發(fā)現(xiàn)問題，該數(shù)據(jù)點的QC碼將被更新為2碼。如果進(jìn)一步的人工審核確定這些數(shù)據(jù)是可靠的，則保持為2碼；如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)有誤，則根據(jù)情況可能更新為3碼或4碼。對于無法修正的錯誤數(shù)據(jù)，則標(biāo)記為5碼（表1）。

在整個質(zhì)量控制流程中，這些QC碼為數(shù)據(jù)處理人員提供了清晰的數(shù)據(jù)質(zhì)量追蹤和管理手段，確保了數(shù)據(jù)處理的透明度和可追溯性。通過不斷地更新這些QC碼，數(shù)據(jù)用戶可以迅速識別和使用質(zhì)量最高的數(shù)據(jù)，而忽略那些不可靠的數(shù)據(jù)點，從而在保證數(shù)據(jù)質(zhì)量的同時提高了農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的整體效率。

3 江西省萍鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)氣象觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量控制方法

江西省萍鄉(xiāng)市的農(nóng)業(yè)氣象觀測數(shù)據(jù)質(zhì)量控制采用了一系列精細(xì)化管理流程。首先，通過Ag MDOS軟件上傳的數(shù)據(jù)，進(jìn)行全面的完整性檢查，確保所有必要的數(shù)據(jù)字段都已被記錄，沒有遺漏。然后，檢查數(shù)據(jù)的小數(shù)位，這對于保持?jǐn)?shù)據(jù)精度至關(guān)重要，因為不恰當(dāng)?shù)男?shù)位可能會誤導(dǎo)數(shù)據(jù)分析。之后進(jìn)行值域檢查，即驗證觀測數(shù)據(jù)是否在合理的數(shù)值范圍內(nèi)，如溫度和濕度的物理限制。

針對內(nèi)部一致性檢查，萍鄉(xiāng)市特別關(guān)注與作物生長周期相關(guān)的氣象要素，如《規(guī)范》中發(fā)育期觀測部分所列出的要素表，確保記錄的數(shù)據(jù)與作物生長發(fā)育階段相匹配。例如，如果某作物在生長初期遭受了低溫，而數(shù)據(jù)中并未反映這一點，那么就需要對這種不一致性進(jìn)行調(diào)查。表2給出了農(nóng)業(yè)氣象觀測數(shù)據(jù)中各要素實施的檢查項目，圖1給出了數(shù)據(jù)處理和質(zhì)量控制流程圖。

首先，數(shù)據(jù)在初步采集后，將進(jìn)行1次初步篩選，確保數(shù)據(jù)的完整性和一致性。若數(shù)據(jù)初篩未通過，則需要重新檢查數(shù)據(jù)來源。然后，數(shù)據(jù)將接受更為詳細(xì)的檢驗，包括值域檢查和格式正確性驗證，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和合規(guī)性。只有通過這些步驟的數(shù)據(jù)，才能進(jìn)入到核心的數(shù)據(jù)處理流程。在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)，各類數(shù)據(jù)將被整合并進(jìn)行交叉驗證，此時會設(shè)置或更新質(zhì)量控制碼（QC碼），以標(biāo)識數(shù)據(jù)的驗證狀態(tài)。QC碼有不同的級別，如圖2所示，“QC碼=1，2，8”可能表示數(shù)據(jù)存在特定級別的問題，而“QC碼=0”則表示數(shù)據(jù)通過所有質(zhì)量控制檢查。一旦數(shù)據(jù)被驗證并加以QC碼，它們將被存入MUSIC數(shù)據(jù)庫中。在數(shù)據(jù)庫存儲后，數(shù)據(jù)將供后續(xù)的質(zhì)量評估和分析使用，這可能包括長期趨勢分析或與其他數(shù)據(jù)集的比較。數(shù)據(jù)通過這一系列的過程，確保了其質(zhì)量控制的嚴(yán)格性和可靠性，為萍鄉(xiāng)市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理提供了堅實的數(shù)據(jù)支持。

4 江西省萍鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)氣象觀測質(zhì)量提升策略

4.1 完善觀測站點建設(shè)

在江西省萍鄉(xiāng)市提升農(nóng)業(yè)氣象觀測質(zhì)量的過程中，完善觀測站點的建設(shè)是基礎(chǔ)且關(guān)鍵的一步。當(dāng)前，可能存在觀測站點分布不均、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不一致等問題，這會導(dǎo)致收集到的數(shù)據(jù)代表性和準(zhǔn)確性不足。因此，建議首先對現(xiàn)有的氣象觀測站點進(jìn)行全面評估，了解它們的地理分布、運行狀態(tài)和技術(shù)能力。在此基礎(chǔ)上，可以制定一個詳細(xì)的站點升級和優(yōu)化計劃，目標(biāo)是確保各個站點都能覆蓋關(guān)鍵的農(nóng)業(yè)區(qū)域，并且具備相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

此外，新建立的站點應(yīng)當(dāng)考慮到區(qū)域氣候特點、農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，從而確保收集到的數(shù)據(jù)能更好地服務(wù)于當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)。增加移動觀測站點和臨時監(jiān)測設(shè)備是提高觀測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和實時性的有效方法。

4.2 加強觀測儀器設(shè)備更新

在萍鄉(xiāng)市，升級老舊的氣象觀測設(shè)備和引入先進(jìn)的傳感器和自動化技術(shù)是提高數(shù)據(jù)質(zhì)量的直接和有效途徑。建議定期對現(xiàn)有儀器設(shè)備性能進(jìn)行評估，確保所有設(shè)備都能準(zhǔn)確捕捉到氣象參數(shù)的微小變化。引入多功能氣象觀測設(shè)備，不僅可以提高數(shù)據(jù)的采集效率，還能增加觀測數(shù)據(jù)的種類，例如通過安裝自動氣象站可以實時監(jiān)測溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、降水量等多個參數(shù)。

此外，利用無線通信技術(shù)和云計算平臺，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時傳輸和處理，這對快速響應(yīng)氣象變化、及時調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)計劃至關(guān)重要。同時，定期對操作人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)，確保他們能夠熟練使用新設(shè)備并進(jìn)行正確維護，這是確保觀測設(shè)備長期正常運行的必要條件。

4.3 提高氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警能力

為提高氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警的能力，萍鄉(xiāng)市相關(guān)部門可以通過整合觀測站點數(shù)據(jù)、遙感技術(shù)以及氣象模型，構(gòu)建綜合的氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)應(yīng)該具備高效的數(shù)據(jù)收集能力，能夠?qū)Υ蠓秶鷥?nèi)的氣象條件進(jìn)行實時監(jiān)測，并能及時、準(zhǔn)確地預(yù)測不利氣象條件，如干旱、洪澇、冰雹等。通過設(shè)立專門的氣象災(zāi)害預(yù)警的團隊，萍鄉(xiāng)市相關(guān)部門可以提前做好災(zāi)害應(yīng)對準(zhǔn)備，制定出緊急響應(yīng)計劃，并與農(nóng)戶進(jìn)行有效溝通，提高他們的災(zāi)害防范意識。同時，還可以加強與國家級氣象預(yù)警機構(gòu)的合作，利用其研究成果和預(yù)警信息，實現(xiàn)快速響應(yīng)。

4.4 提高基層臺站人員業(yè)務(wù)能力

提高基層氣象臺站人員的業(yè)務(wù)能力是實現(xiàn)高質(zhì)量農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)的關(guān)鍵。萍鄉(xiāng)市臺站不僅需要有先進(jìn)的設(shè)備和科學(xué)的管理，更重要的是要有一支技術(shù)精湛的專業(yè)團隊。因此，建議市氣象局設(shè)立專門的培訓(xùn)計劃，定期對臺站人員進(jìn)行業(yè)務(wù)技能和理論知識的培訓(xùn)。培訓(xùn)內(nèi)容應(yīng)涵蓋最新的氣象科學(xué)發(fā)展、數(shù)據(jù)分析方法、預(yù)報技術(shù)、災(zāi)害響應(yīng)等多個方面。此外，鼓勵和支持臺站人員參加更高級別的學(xué)術(shù)交流和研討會，這不僅能提升他們的專業(yè)水平，還能拓寬他們的視野，促進(jìn)創(chuàng)新思維的形成。同時，實行激勵機制，對表現(xiàn)優(yōu)秀的個人和團隊給予獎勵，可以激發(fā)臺站技術(shù)人員的工作熱情和提高工作效率[4]。

4.5 加強人才隊伍建設(shè)

萍鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)氣象觀測質(zhì)量的提升，不僅需要現(xiàn)有人員的能力提高，還需要通過加強人才隊伍建設(shè)，吸引和培養(yǎng)更多優(yōu)秀人才。相關(guān)部門可以通過與高校合作，設(shè)立獎學(xué)金和實習(xí)計劃，吸引氣象學(xué)、農(nóng)學(xué)、環(huán)境科學(xué)等相關(guān)專業(yè)的學(xué)生到臺站進(jìn)行實踐學(xué)習(xí)。這種產(chǎn)學(xué)研結(jié)合的方式，不僅能夠為臺站培養(yǎng)和儲備專業(yè)人才，也可以促進(jìn)學(xué)術(shù)成果的轉(zhuǎn)化應(yīng)用。

同時，萍鄉(xiāng)市可以設(shè)立特別的人才引進(jìn)計劃，對外吸引在農(nóng)業(yè)氣象及相關(guān)領(lǐng)域有顯著成就的專家和學(xué)者加入本地氣象服務(wù)體系中。此外，為了保障人才隊伍的持續(xù)發(fā)展，還需要注重人才的長期培養(yǎng)和職業(yè)規(guī)劃，為他們提供持續(xù)的學(xué)習(xí)和發(fā)展平臺，建立完善的職業(yè)發(fā)展通道，鼓勵人才進(jìn)行創(chuàng)新研究，從而提升氣象服務(wù)體系的整體水平和創(chuàng)新能力。

5 結(jié)論

深入探討了江西省萍鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)氣象觀測的現(xiàn)狀，包括觀測設(shè)備的現(xiàn)代化、觀測網(wǎng)絡(luò)的合理布局、數(shù)據(jù)管理與分析的科學(xué)性，以及觀測人員的專業(yè)能力和隊伍建設(shè)?？芍m然萍鄉(xiāng)市在農(nóng)業(yè)氣象觀測方面取得了一定的進(jìn)展，但仍面臨諸多挑戰(zhàn)，如觀測設(shè)備的更新?lián)Q代、觀測網(wǎng)絡(luò)的密度與質(zhì)量、數(shù)據(jù)處理的精準(zhǔn)度以及人員的專業(yè)培訓(xùn)等。為了提升萍鄉(xiāng)市農(nóng)業(yè)氣象觀測質(zhì)量，相關(guān)部門應(yīng)完善觀測站點建設(shè)，加強儀器設(shè)備更新，提高氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警能力，增強基層臺站人員業(yè)務(wù)能力，并加強人才隊伍建設(shè)。這些措施的實施有望顯著提高農(nóng)業(yè)氣象觀測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和時效性，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)決策提供強有力的支撐，進(jìn)而助力萍鄉(xiāng)市乃至整個江西省農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 陶鑫，何學(xué)敏.提高農(nóng)業(yè)氣象觀測報表預(yù)審工作質(zhì)量的技巧[J].河北農(nóng)機，2023（14）：150-152.

[2] 韓仲強.基于CIMISS的農(nóng)業(yè)氣象觀測數(shù)據(jù)自動質(zhì)量控制系統(tǒng)[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，2021（5）：108-110.

[3] 盛佳.地面氣象觀測工作在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用及對策[J].農(nóng)村實用技術(shù)，2019（8）：106.

[4] 單新蘭，岳勇，程曉龍.農(nóng)業(yè)氣象觀測信息化資料質(zhì)量控制問題淺析[J].科技資訊，2019，17（17）：53-54，59.