农业气象服务智慧化发展探讨

张红褚希李玉华褚子禾

(1.山东省气象服务中心，山东 济南 250031；2.广东海洋大学，广东 湛江 524088)

引言

我国是农业大国，农业生产中的诸多环节都与气象条件有着紧密的联系，农业生产受气象条件的影响越来越大，气象条件的好坏也决定着农业生产能否可以稳定进行，气象灾害直接影响农业产业效益，农业气象服务一直是气象服务的重点领域[1-3]。农业气象服务能够趋利避害，准确及时的气象信息可以帮助人们预知大雨、大雪、大风、霜冻、冰雹、雷暴等灾害性天气，以便在农业生产活动中及时采取措施，降低农业生产损失。近年来随着国家乡村振兴战略的实施，我国农业产业化、规模化发展，开展为农气象服务，合理利用气候资源，结合天气形势，减少不利气象条件给农业带来的损失，保障农业安全稳定生产，是气象部门的一项重要任务。随着我国传统农业向智慧农业的不断发展，智慧农业气象服务已被提上日程，为让农业气象服务更好的融入到智慧农业的发展进程中，必须探索如何将智慧农业服务需求与智慧气象服务业务相结合，找出当前农业气象服务存在的问题，探讨农业气象服务如何智慧化发展，建立农业气象服务智慧化服务模式。

1 农业气象服务现状及服务模式

我国的农业气象业务创建于20世纪50年代，20世纪80年代逐步发展起来，农业气象服务是为了满足农业生产需要，研究农业生产过程与气象条件之间的关系，在常规气象服务的基础上，面向农业气象服务的实际需要，开展有针对性的为农气象观测、服务产品加工、服务产品制作以及服务产品发布的全流程服务。

1.1 农业气象服务现状

1.1.1 农业气象业务基本情况

我国的农业气象业务经过70a多的发展，已形成了较为完备的国家、省、市、县4级农业气象业务体系。规划并逐步建立了农业气象监测站网，形成了以国家农业气象观测站、土壤水分站、农业小气候观测站、作物长势观测站、设施农业气象观测站为基础的农业气象观测体系，以国家、省、市、县农业气象业务及服务人员为主力军，针对农作物生长状况、农田土壤水分、农业气象灾害、畜牧、农业小气候、自然物候及生态环境等开展观测和服务[4，5]。

1.1.2 农业气象服务领域

我国的农业气象服务涉及农业气象防灾减灾、农业气象情报预报服务、农业气候变化与资源利用以及生态气象监测评价等领域[6]。农业气象防灾减灾主要开展了农业旱、涝、冷害、霜(冻)害、热害、雪害及寒害等农业气象灾害的监测、预警和评估业务，开展气象干旱监测预警、农业干旱遥感监测和农业病虫害气象等级、森林草原火险气象等级预报服务等；农业气象情报预报服务主要是定期制作农业气象旬报、月报和作物产量预报等，为公众和政府决策服务。农业气候变化与资源利用，主要是研究气候变化对农业生产和作物生长的影响，开展气候变化背景下农业生产布局调整、农业气候资源利用、作物引种、区域农业生产力水平预估等研究与应对服务；生态气象监测评价是建立了一些地方特色生态环境观测站，开展生态环境状况监测评估服务。

1.2 农业气象服务模式

1.2.1 农业气象服务平台

当前各省农业气象服务主要以服务平台为主，按照集约化、科学化、规范化的设计并建立农业气象服务平台，集农业气象产品制作、加工、发布为一体，按照业务服务流程的标准化和一体化，开展省市县3级一体化服务。省级主要是实现国家级农业气象业务服务指导产品和本省农业气象信息的调取与释用，制作发布全省范围内的精细化农业气象服务产品，以及针对本省内市、县级的农业气象服务指导产品。市县级主要是通过服务平台调取产品，进行信息订正，结合当地的农业具体活动情况，开展有针对性的县、乡农业气象服务。

1.2.2 农业气象信息发布途径

全国各地大多通过中国天气网、兴农网、农业信息网等多种农业气象信息服务网站提供服务，利用省市县3级农业服务一体化平台开展服务，并且大多平台还对接网站、邮件、国突、微信、微博、短信、钉钉等发布手段。另外，各地还积极自建服务新媒体平台，开展农业气象服务，包括开通微信公众号、开通官方微博、对接政府的政务APP以及利用钉钉平台服务等。在重大天气过程时，与市直相关部门、行业及有关媒体联系密切，实现最新预报预警通过应急广播频道直播、在电视台插播、在新媒体“秒播”，通过电信运营商绿色通道全网发布等方式，做好农业防灾减灾服务。

2 智慧农业的内涵及其特征

随着我国农业生产现代化的进步，以及物联网、移动互联网、云计算与大数据等先进技术的发展，我国的农业也已开启了从传统农业向智慧农业迈进的步伐。

2.1 智慧农业的内涵

智慧农业是指将云计算、传感网等现代信息技术应用到农业的生产、管理、营销等各个环节，实现农业智能化决策、社会化服务、精准化种植、可视化管理、互联网化营销等全程智能管理的高级农业[7]。在智慧农业中，农业生产的全过程通过对互联网、物联网、云计算等现代信息技术的充分利用，可实现农业远程的、可视化的控制和管理。能通过部署在农业生产中的多种传感器，获取各传感结点的信息，汇集成农业生产基础数据资源，形成信息化基础支撑，在智能感知的基础上，开展智能分析，从而实现农业智能化决策。

2.2 智慧农业的特征

智慧农业是现代农业更进一步发展的产物。智慧农业的基本特征是高效、集约。核心是充分运用云计算、传感网等现代信息技术，在农业生产的各个环节充分利用信息、技术，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。智慧农业最重要的体现是智能感知、智能分析、智能决策、智能预警，可以把人类在农业生产中的智慧转变为先进的生产力，使得农业增长方式从依赖自然资源向依赖信息资源和知识资源转变，大大提升农业生产经营效率。

2.3 智慧农业的智能技术

智慧农业集当今最先进的智能技术为一体。物联网中的传感技术能够实现对作物生长环境、发育信息等的全面感知[8]，移动互联网技术能够快速有效地将农业基本信息传输到任何网络结点，云计算和大数据技术促进了农业智能分析技术的进步，能够自动分析农业生产环节和作物生长事宜状况，物联网中的智能设备，还可以自动控制环境的智能化调节。智慧农业可实现农业生产全过程的管理智能化。

3 农业气象服务存在的问题

农业气象服务要积极转型，紧跟智慧农业发展的步伐，就要认真分析当前气象部门在农业气象服务方面存在的问题，找出农业气象服务智慧化发展的不足，更好的推进智慧农业气象服务发展。

3.1 融合用户需求的深度不够

转变服务群体，以往的为农气象服务，往往是普适性的，面向的是广大的农业用户，但普适性的服务往往是没有针对性的，更没有融合用户需求的服务，特别是近些年，土地流转加速，产生了诸多农业合作社以及农业种植大户、农业服务公司等新型农业经营主体，要改变传统的面向农户的服务，为面向新型农业经营主体的服务。融合新型农业经营主体的需求开展气象服务，发展基于作物影响的农业气象服务，将气象服务与农业需求深度融合。

3.2 特色化精准服务不够

气象部门是国、省、市、县逐级进行技术和产品指导的体系，这种服务模式下，往往上级是大水漫灌的指导，不能具体问题具体分析地进行指导，造成服务产品难以实现本地化。另外，上级下级为农业气象服务产品衔接脱节，缺乏针对当地特色农业经济和农业产品的农业气象服务，特色化的精细化农业气象服务指标体系还不完善。目前为农气象服务还未能很好地融入农户需求，大多是无差别的普适性的服务，很多地方仍是以公共服务产品代替农业气象服务产品，不能“一对一”有针对性地开展服务。

3.3 智能化服务能力不足

围绕农业服务需求，特别是随着现代农业的发展，集互联网、云计算和物联网技术为一体的智能化技术在不断进步，但农业气象的智能化服务能力不够。在气象监测设备方面，农业生产场地部署各种传感节点如环境温湿度、土壤水分等的不足，无法实现农业生产基础环境的智能感知。智能化农业气象服务管理平台，根据用户个性化需求自动生成精细化农业气象服务、精准发送气象信息的支撑不够。气象服务农业全产业链的智能预警、智能分析、智能推送能力还不足。

3.4 人才队伍建设不够

当前气象部门在农业气象服务方面是基于省市县3级分工模式的，上级对下级的技术和产品进行指导，市县级特别是县级开展具体服务[9]。省级层面重视人才队伍建设，但县级为农气象服务人才却相对短缺，农业服务时，县级获得的技术指导往往是大水漫灌式的，很难形成具体问题具体分析的有针对性服务，专家人才难以实现本地化服务，导致真正服务到用户时，用常规预报服务产品替代农业气象服务产品的情况比较普遍。另外，市县为农气象服务专业人才不足，缺乏明确的为农气象服务的岗位分工。

4 智慧农业气象服务发展方向

农业气象服务要紧跟智慧农业的发展步伐，通过服务技术方法智能化、服务方式智慧化、面向特色作物智慧服务、多元化合作以及服务品牌化等多种发展方式，促进智慧农业气象服务更好的发展。

4.1 农业气象技术方法向智能化服务转型

智慧农业能够通过各种传感设备，利用通信网络实现农业的智能感知和分析，农业气象服务也要充分利用互联网、云计算和物联网技术，针对不同种植作物，在不同气象要素，如大风、降雨、降雪、温度、湿度等条件下作物的敏感性，建立不同的农业生产和作物生长气象服务指标，从技术方法上对接智慧农业的需求特点，建立针对不同农作物的智能化气象预报服务模型，为农业生产提供精准化种植、智能化决策气象服务支持[10]。

4.2 农业气象服务方式向智慧服务转变

在常规网站、短信、微博、电视、报纸等农业气象服务发布途径的基础上，将农业气象服务和新媒体传播技术进行融合，按照智慧气象服务的理念设计并开发智慧为农气象服务的手机客户端，可根据服务对象的需求实现智慧感知，为其量身定做专业气象服务产品实现智能加工、根据农户种植作物和位置信息实现智慧推送等功能。让气象服务更加精细化、个性化，深入农户需求开展农业气象服务。让农业气象服务所需的气象信息资料、预报产品能够及时、直接的获取，服务更加便捷、更具时效性。

4.3 面向特色作物开展智慧服务

随着现代农业发展，特别是特色农作物的农业生产经营者对农业气象灾害监测预报预警信息、作物生长发育趋势、农事活动气象服务等信息需求量大，特色农业经营者大多是种植大户，规模化种植且对气象服务的需求更高。积极开展特色农业气象服务，针对不同地域特点，开展当地特色农作物的智慧气象服务。气象服务必然由传统服务向基于特色作物影响的智慧农业服务转变。开发针对特色农作物的精细化预报服务模型，在气象条件达到选定农作物的敏感气象条件时，可智能推送预报预警信息，助力特色作物农业生产防灾减灾。

4.4 开展多元化合作

随着社会发展和农业气象服务要求的提高，单一气象部门的为农服务已不能满足用户的需要，需要第三方技术或服务公司共同参与开展农业气象服务平台和产品的设计、建设、研发，从而为用户提供更加专业化的农业气象服务。因此，要联合社会力量开展更为专业的农业气象服务，如联合农科院等科研单位，增加为农气象服务的科技含量和技术支撑，另外，也可以联合社会化公司，同时，增加气象服务的渠道，提升为农气象服务的覆盖面[11]。农业气象服务要进行转型升级，构建主体多元化的农业气象服务体系，实现气象服务资源配置优化。

4.5 智慧服务品牌化

农业品牌提倡“一乡一品、一村一品”，但气象服务建议“一省一品”。除了提供精细化气象服务产品之外，专家在线诊断等网上服务等也逐渐成为常态，这种基于交互的农业气象服务形式，可大大提升农业气象服务的效果[12]。面对农业气象服务人员少、专业人员不足、市县能力不足等问题，应集约化发展，可由省级层面进行产品和服务支撑，提供基础数据和服务产品API等，支撑市县部门进行产品开发。在服务方面，建立由省级层面为支撑主体的省级农业气象服务品牌，走省市县一体的农业气象服务品牌化服务之路。

5 总结

随着我国智慧农业的快速发展，农业气象服务也在紧跟时代不断进步，农业气象服务方式和技术应用正在发生深刻变革，通过农业气象技术方法智能化服务转型、气象服务方式向智慧服务转变、面向特色作物开展智慧服务、多元化合作以及农业气象服务品牌化发展等方式，走智慧为农服务的发展之路，不断提升农业气象服务的智慧化感知、智慧化推送水平，让农业气象精细化和智慧化服务深入到农业生产的各个方面，农业气象服务助力农业生产防灾减灾在智慧农业生产中将会发挥更加重要的作用。