农业气象灾害预警系统的开发与应用

达琼 洛桑旺姆 尼玛拉姆

摘要 对山南地区气象局开发的农业气象灾害预警系统的体系结构进行分析，并对系统中各个结构及其相关功能进行介绍，在此基础上对数据库系统设计情况进行分析，从而较好地体现出农业气象灾害预警系统开发应用的价值及其作用，进而为农业灾害预警提供更好的技术支持。

关键词 农业气象灾害；预警系统；开发设计；应用

中图分类号 S165 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2017）07-0172-02

Development and Application of Agrometeorological Disaster Early Warning System

DA Qiong，LUOSANG Wangmu，NIMA Nama （Shannan Meteorological Bureau in Tibet Autonomous Region，Shannan，Tibet 856000）

Abstract The system structure of agrometeorological disaster early warning system developed by Shannan Meteorological Bureau was analyzed，each structure and its related functions were introduced.On the basis of this，the design of database system was analyzed，so as to better reflect the development and application value of agricultural meteorological disaster early warning system，and provide better technical support for the early warning of agricultural disasters.

Key words Agrometeorological hazard； Early warning system； Development and design； Application

在现代农业生产及不断发展过程中，农业气象灾害会在很大程度上影响其生产效益及发展进程，因此农业气象灾害的预防尤为重要。在现代农业气象灾害预防过程中，气象灾害预警系统具有重要作用，对农业气象灾害预警系统的开发及应用进行研究，可以更好地预防农业生产中的气象灾害，为农业生产提供更好的服务，使农业生产效益得以更好保证。符国槐等[1]、彭艳华[2]对农业气象灾害预警系统进行了研究，在系统开发及应用方面提出了一定的理论支持，但这些研究处于较浅层面，对系统功能开发及结构设计相关研究仍不够完善。笔者在前人研究基础上[1-4]，对山南地区气象局所应用的农业气象灾害预警系统的结构以及各个结构的相关功能进行了分析，并分析了数据库系统设计情况，以便更好地开发及应用该系统，使其能够更好地应用于农业生产。

1 气象灾害预警系统体系结构分析

对于山南地区气象局开发及应用的气象灾害预警体系而言，可依据业务处理功能对其进行划分，将其分为4个子系统，分别为基础灾害数据管理系统、监测数据管理系统、预警发布系统、用户信息管理系统，其具体结构如图1所示。

对于基础灾害数据管理系统而言，其主要作用就是对基础灾害相关数据进行管理，其内容主要包括道路信息、灾害信息以及监测点等一些相关空间信息，可对这些数据信息进行浏览、编辑以及管理。对于监测数据管理系统而言，其主要作用就是对气象灾害数据实施管理，可对降雨量、风速及气温等相关信息实行管理及分析，并且对于测量数据发展趋势可实现分析及显示。对于预警发布系統而言，其在整个系统中属于核心内容，其所包括内容主要是预警分析以及产品发布。对于用户信息管理系统而言，其主要作用就是管理系统用户信息。

对于该系统而言，其基础为监测天气过程以及气象预报，可依据气象灾害历史数据、分析模型以及相关指标分析数据，使灾害天气预警信息得以形成，并且能够利用多种途径向各级防汛指挥部门以及有关人员传递信息，使决策人员提前进行决策，从而使农业生产及经济发展能够在最大程度上得到保证，使人们生命财产安全能够得以更好保证[1]。

2 各系统结构以及相关功能分析

2.1 基础灾害数据管理系统

对于该系统而言，其具体组成主要包括网络系统与数据库系统2个部分内容，在信息处理及数据服务方面该系统属于基础内容。在农业气象灾害防治监测方面，该系统可较好地服务于数据信息收集及信息查询，并且能够服务于气象预警分析及气象预警。

该系统功能主要包括以下几个方面内容：①该系统可实现数据查询及检索。通过该系统的应用可实现系统数据查询及检索等相关操作，其进行查询及检索的信息主要包括以下几点：检测站基本信息类别、站名以及站号与站址信息等内容；地理及地质空间信息；气象灾害基本信息；其相关气象信息。

②输入及输出相关数据。对于气象预警所需数据而言，其形式所包括的主要有数字、文本以及矢量，还有栅格图形数据等方面，GIS所具備的数据输入及输出功能对于以上各种形式数据传输均能够支持，对于GIS不同数据格式而言，可使其实现相互转换。对于系统中相关数据而言，均可使其转变成为DBF文件及Excel表，使其实现输入及输出。③数据编辑以及更新。如数据复制及输入、数据修改及删除，对相关数据进行浏览[2]。

2.2 监测数据管理系统

对于该系统而言，其属于能够使气象灾害预警得以实现的基础内容，可通过动态监测气象数据，从而对相关数据进行收集，并且能够使数据在监测数据库中存入，同时与有关信息数据库及灾害数据库进行结合，还能够结合相关预测方法，在此基础上预测及分析气象灾害。该系统整体结构如图2所示。

该系统所具备的功能主要包括以下几个方面：①利用该系统可收集相关数据。在该系统中存在信息获取层，其能够提供有关基础数据以及实时预警信息，使平台能够得以较好的应用，信息获取层属于编辑、储存以及发布信息能够得以实现的基础，可对实时动态信息进行采集，并且能够获得有关动态监测数据，同时能够使信息在监测数据库中存入。对于监测数据而言，其所包括内容主要有气象台信息、监测站信息以及群测群防信息。在数据实际传输过程中比较常用的方式主要包括卫星、GSM短信以及超短波，此外还包括GPRS与程控电话网。②数据分析。对于该系统而言，其能够与监测数据库中有关信息进行有效结合，在此基础上依据分析预报模型及指标，可实现预报以及显示气象发展趋势，并且可通过文字、图形或表格等相关形势使预测结果实现输出。同时，该系统能够以空间数据分析工具及方法为基础，从而可实现分类汇总以及统计分析监测数据。另外，可通过个案调查、报告以及专题调查等相关数据信息，在地图上进行标定，并且预测可能会波及到的一些相关区域。③对于监测数据库中相关收集以及分析的一些数据，利用该系统可对其实行增加、删除以及修改等有关操作[2-3]。

2.3 用户信息管理系统

对于该系统而言，主要作用就是对用户信息以及灾害反馈信息实行管理。依据在权限方面所存在差异性，普通用户可对密码进行修改，并且可反馈灾害信息。对于用户名及密码等相关资料，系统管理人员可对其实行分级管理维护，其主要包括专家、系统管理员及用户。在该系统所处区域可对系统管理员及专家管理两级权限进行设置，对于其他用户而言，均将其设置成为普通用户。对于管理人员所具备权限而言，其主要包括发布、删除以及表现，对于整个系统内容其均能够实行添加、修改以及删除；专家能够对有关数据实行查询，在此基础上可实施预报分析；而对于普通用户而言，其仅具备有关查询权限。

2.4 预警发布系统

对于农业气象灾害预警系统而言，其核心内容即为预警发布系统。该系统构建基础为采集监测信息，并且对监测信息进行预测分析。依据数据管理系统中相关监测数据以及趋势，可通过实施分析，使有关预警信息得以形成。对于预警信息，可通过适当方式向受灾区域及时、准确地进行传送，从而使有关人员能够将应急预案及时启动，选择有关合理措施实行防御，从而使人们生命财产安全能够得以更好保证。该系统具体结构如图3所示。

该系统所具备的功能主要包括以下几个方面：①可实现预警分析。通过结合各个方面相关数据，并且利用相关预警分析模型可实现预警分析、警度判定，并且能够使预警发布信息得以形成。

②可实现信息发布。该系统可利用相关硬件以及网络将预警信息向大众媒体发布。在预警信息得以生成情况下，该系统能够利用无线网络通过各种传输方式将灾害预警有关信息向社会上各个方面及时发布，从而使各个有关部门均能够及时选择有效方式对灾害进行应对，从而使防灾灭灾能够得以较好的实现。③可实现指标管理。对于当前气象灾害而言，每种灾害均具备相关对应目标，在监测数据高于相关指标临界值情况下，便能够使相关预警以及警度得以形成。对于该系统而言，其所设置警度主要包括4种（Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级），所设置指标临界值主要包括3种（X1、X2、X3）。在实际应用过程中，相关工作人员应当不定期对其实施编辑、管理[3-4]。

3 系统数据库设计分析

对于气象灾害预警系统而言，其数据库所包括的主要有5个方面内容，即基础属性数据库、数据监测库、图形管理库、气象灾害预警、用户信息。在该系统中数据库实际设计过程中选择E-R图形式。对于数据库中相关数据而言，其内容主要有以下幾点：

第一，行政地理区划资料。该方面内容主要就是各个行政级别具体划分情况，具体而言就是每个县、乡镇以及行政村与自然村相关基本情况，如土地面积、耕地面积以及总体人口等相关方面内容。

第二，地理、地质背景资料。具体内容就是所处地理位置，还包括地质结构以及地质构造。

第三，气象灾害资料。具体内容主要包括在研究区域内的相关气象灾害基础信息，如气象灾害面积、形态以及时间，还包括防治建议等相关内容。

第四，用户资料相关信息。所包括的具体信息内容主要有用户名及用户密码，还包括用户电话、身份证以及相关反馈信息[5-6]。

4 结语

在现代农业生产过程中，通过对气象灾害进行有害防治可使农业生产取得更好效益。因此，在实际生产过程中，相关部门及工作人员应当对气象灾害预警系统进一步开发及应用，从而使其能够更好地服务于农业生产，使其得以更好地发展。

参考文献

[1] 符国槐，费玉娟，杨再强，等.农业气象灾害预警系统研究进展[J].安徽农业科学，2011，39（18）：10936-10938，10941.

[2] 彭艳华.分析农业气象灾害预警系统的开发与应用[J].农村科学实验，2016（4）：67.

[3] 刘瑞全，张在霞.中国农业气象灾害监测预警系统建设[J].北京农业，2012（21）：166.

[4] 王晓默，张翠，扎西亚培.气象灾害预警信息系统的设计[J].氣象水文海洋仪器，2013，30（4）：52-55.

[5] 崔晓飞，衣霞，刘颜.地市级气象灾害预警发布系统[J].山东气象，2011（1）：41-42.

[6] 吴孟春，吴启满，马奇蔚，等.浅论气象灾害预警信息系统的组建[J].成都信息工程学院学报，2010，25（6）：652-655.