农业气象灾害监测预测技术进展研究

2017-11-12 09:13薛东阳
农家科技下旬刊 2017年9期
关键词:农业气象灾害进展

薛东阳

摘 要:近些年来,农业现代化建设已经成为我国社会发展的重要任务之一。随着先进科学技术以及机械设备的应用,我国农业逐渐朝着产业化以及规模化的方向发展。在农业生产的过程中,气象灾害一直是影响生产效率的重要因素之一,如何最大程度的降低气象灾害对农业生产的影响,切实提升我国农业产业水平是我国农业发展的当务之急。本文将就农业气象灾害监测预测技术的进展进行深入的研究和探索。

关键词:农业气象灾害;监测预测技术;进展

农业气象灾害指的是在农业生活过程中会对农作物生长造成恶劣影响的不利天气或是气候,会导致农作物大幅度的减产。作为农业大国,由于我国幅员辽阔,因此农业气象灾害的种类十分多样化,同时我国大部分地区属于季风气候,气象灾害发生的几率以及频率都相对较高。我国的农业产业基础设施根本无法良好的应对这些自然灾害,每年都会因此造成巨大的经济损失。因此,为了推动我国农业产业的可持续发展,必须加强对农业气象灾害监测预测技术的研究和推广。

一、农业气象灾害监测技术研究

1.农业气象灾害地面监测技术

地面监测是农业气象灾害监测的重要组成部分,具有精确性高以及实时性强等优点,近些年来,我国科学技术水平实现了极大的提升,地面监测技术却一直未被淘汰。但是该技术同样存在一定的缺陷,例如人力物力耗费较高、监测点离散等。

农业气象灾害地面监测的重点是土壤的湿度以及温度等要素,将监测数据与相应的灾害指标进行对照。我国有关这一领域研究的文献相对较少。在进行干旱监测的过程中,农田蒸散量是一个是十分重要的参数,因此国内外对这一问题的研究较为广泛,相关理论以及经验模型也在不断完善。随着研究的不断深入,有关农田蒸散量的模型得到了进一步的改进,我国许多学者通过因引进、修正以及验证的方式使用既有的经验模型对我国的干旱事件进行了监测,以验证这些蒸散量模型在我国的适用性,结合我国的气候对模型进行修正。

地理信息系统技术以及气候学模型促进了农业气象灾害监测的精细化发展,能够通过对土地基础地理信息的应用实现对气象灾害的动态监测。农作物模拟模式也为农业气象灾害监测技术的发展作出了一定的贡献。例如,马玉平等通过对东北玉米生产模型以及历史冷害数据的综合研究,总结出了冷害发生的规律,为玉米冷害监测提供了良好的数据支持。

近些年来,物联网技术的发展极大的丰富了农业气象灾害监测的方法。例如,黎贞发等人以物联网技术为基础,研发出了一套融合多种学科知识的技术体系,对农业气象服务水平的提升具有十分积极的意义。通过物联网技术的应用能够实现对气象灾害的远程监控以及精准诊断。

2.农业气象灾害遥感监测

当前阶段,卫星遥感技术在农业气象灾害监测领域也得到了广泛的应用,在干旱、寒害、冻害等自然灾害的监测中发挥出了阶段的作用。

卫星遥感技术在干旱监测中的常用方法包括热惯量法以及作物缺水指数法两种。此外,还可以通过雷达对土壤的形态以及无力特征进行收集,通过对数据进行一定的处理得到土壤的含水量,使用这种手段也可以进行干旱监测。

近些年来,国内外我关于近红外、热红外以及微波遥感综合使用开展农业干旱遥感监测的研究相对较多。其中比较显著的成果是美国地质勘探局和国家干旱减灾中心联合研发的植被干旱相应指数,在干旱监测中发挥出了重要的作用。该指标是在对传统干旱指标以及生物物理信息综合监测的基础上,通过数据的深度挖掘总结出干旱气候与植被之间的关系,从而对干旱情况进行确定。农业气象灾害的立体监测是现阶段研究较为广泛的技术形式,例如,赵艳霞等通过对气象监测指标、遥感检测指标以及作物模式监测指标的综合应用,建立了覆盖所有监测站点的气象灾害立体监测体系,可以对作物进行全面细致的监测。

二、农业气象灾害预测技术研究

1.数理统计预报方法

数理统计预报方法的应用十分广泛,主要是以灾害指标为依据,通过多元回归、时间序列等多种数理统计方法的应用实现对气象灾害的准确预测。

其中时间序列分析法主要是通过总结气象灾害发生的周期以及规律的方法对气象灾害的发生情况进行合理的推测。在实际操作过程中,可以根据气象灾害均生函数建立以周期为自变量的预测模型。例如,有的研究以气象受灾的面积为样本建立相应的模型群,从而实现对灾害形势科学预测。多元回归分析则是通过对一些和灾害发生存在紧密联系要素的分析研究,以相关要素为依据对灾害发生的可能性进行预测。其中普遍采用的要素包括地面气象要素以及大气环流特征量等,通过相关、判别等方法的应用可以以这些要素为基础进行预测模型的建立。

农业气象灾害的动态监测一直以来都是国内外学者研究的重点项目,例如,我国的郭建平等就以灰色GM(1,1)模型和回归分析方法建立了东北玉米的冷害监测模型,极大的提升了冷害监测的精确度。

2.农业气象模式与气候模式相结合

在农田水分平衡方程的基础上,通过对每一日气象要素的分析可以合理的预测出土壤的真实含水量,从而为干旱的预报提供充足的数据,并有针对性的制定灌溉计划。由于不同的农作物健康生长对水分的要求存在一定的差异,可以以此为依据结合实际农作物的发育模式建立相应的干旱识别和预测模型。例如,王雪娇等通过作物生产模型的建立,使用气象要素以及历史平均气候数据对棉花冷害的发生情况进行了预测。

三、结语

综上所述,近些年来,随着我国农业现代化建设的不断深入,农业气象灾害监测预测技术方面的研究也在不断增加。在监测方面,地面监测技术以及遥感技术的研究推广提升了灾害监测的效率以及准确性。在预测方面,通过数理统计预报方法以及农业气象与气候相结合模式的研究为我国农业气象灾害的防控作出了巨大的贡献。但是我国对农业气象灾害的基础性研究以及监测的精细化等方面的研究仍旧存在不足。未来,农业气象灾害综合指标以及灾害风险评估等研究必将成为该领域研究的主要趋势。

参考文献:

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