无人机气象灾害应急平台的设计

康锐

摘要：气象灾害防御一直以来都是开展农业生产工作的重点关注内容。随着科技的进步，关于气象服务灾害防御体系的建设也愈发完善，在给种植户带来极大便利的同时，提高了作物的产量和质量，降低了灾害损失，本文将着重分析新时期发展农业的有效措施。

关键词：无人机；气象灾害；应急平台

中图分类号：S342 文献标识码：A

引言

农业生产与天气气候之间联系紧密，为了能够有效控制自然災害对农业带来的不良影响，国家启动了气象为农业服务项目，这说明天气预报在农业防灾减灾中具有非常积极的作用，以天气预报为依据，对农业生产进行合理分配，可以避免很多不必要的损失，本文对其进行具体研究。

1、气象灾害预报预警应急工作的必要性

我国地大物博，幅员辽阔，同时也是气象灾害发生频率最高的国家之一。在我国，气象灾害的类型层出不穷，发生率非常高，不仅会造成严重的经济损失，还会带来人员伤亡。常见的极端天气有台风、雷电、暴雨、干旱、大风、冰雹、大雪、沙尘暴、高温、热带气旋、低温冷冻。这些气候现象不仅发生频繁，而且每一种类型都会诱发巨大的灾难。在全球变暖的情况下，各种气象灾害的发生频率更高，也更加致命，比如，泥石流、洪水等严重的灾害对社会的安定造成极其不利的影响，还会影响人们正常的生活。由此可见，加强对气象灾害预报预警应急工作很有必要。气象灾害预报预警主要是对不同类型的气象进行记录与观测，将所观测到的数据及时进行专业的处理与分析，对气象灾害进行合理预测。通过科学有效的预测可以掌握各类气象灾害发生的可能性，然后再通过有效的方式进行预报，使广大人民可以在第一时间内了解气象情况，及时采取应对措施。预报的渠道有电视、广播、报纸、气象网站、手机短信、12121电话、电子屏幕等。公众通过气象预报就能够采取相应的应急对策，降低气象灾害带来的危害程度。目前，气象灾害预警预报应急工作还存在一定的问题，这样就会导致预报预警的精确度下降，在制定应急对策时缺乏针对性，因此，要提高气象灾害预报预警应急工作的质量，解决其中存在的问题，就可以真正造福公众，减少不必要的损失。

2、国外气象灾害应急管理机制带来的启发

建立完善的法律法规与应急管理预案：保证气象灾害管理有法可依是实现其稳定发展的必要条件，而建立完善的应急管理方案可以自预防阶段、事件发展中、事件发展后等各个层次明确任务、合理分配资源，保证应急管理方案具有较强的实用性与针对性。突出预防工作的重要性：在过去较长时期内，大多发达国家将气象灾害管理分为：预防、准备、面对、重建等几个环节，当前预防成为各个发达国家关注的重点，及时采取预防措施解决易导致发生气象灾害的问题，杜绝发生各种气象灾害，是减少经济损失的最好办法。各部门相互支持相互配合：气象灾害应急管理机制的运行离不开多个部门与不同地区的参与，因此具有高效运行的应急协调机制是做好应急管理工作的重中之重。要保证各个部门随时互通信息，在做好分工的前提下搞好合作，保证不同行业、不同领域、不同地区的有序运行。

3、加强气象服务灾害防御体系的有效措施

3.1、建立完善的气象服务机制

气象服务灾害防御体系的建设，不仅需要政府部门发挥监督主体作用，也需要气象部门利用先进的科学水平和气象监测系统，提升对气象灾害的预警能力和防御价值探索力度，针对各类气象灾害制定完整的解决方案。对于季节性灾害，可以把农作物的生长习性作为出发点，提前做好应对准备，有针对性地错开气象灾害频发时期，以免极端气象给作物带来损害。另外，可以采用生物种植、大棚种植等技术，促进作物生长而避免外界环境不必要的干扰。不管是什么防御体系，都应广泛鼓励农户的参与和配合，这样才能发挥出灾害防御机制的优势。气象部门要扩大宣传渠道，增加灾害防御体系建设的受众面，与农户建立良好、长期的互动交流关系。可增加与农业息息相关的气象项目，以农民为本，保持与时俱进的观念，推行高科技。向农民普及气象知识，加大预警效果。信息部门也要综合多媒体信息技术和互联网技术，为农民传播及时、准确的气象灾害预警信息，当地乡镇部门要定期与农户展开技术交流和气象预防的相关措施，密切配合，为灾害预防奠定有力基础。部门可统计出当地配备移动电子设备的农民名单，并建立好群或资料库，将平时气象监测系统计算出的气象状况和突发性气象改变信息准确及时发送到农民手里。

3.2、设立完整的灾害天气预测系统

在进行农业灾害预报时，最关键的步骤之一就是对灾害天气进行预测，利用高精准的气象灾害预测提升减灾防灾的高效性。因此应当建立完善的预警机制，根据农业情况制定针对性的预警体系，结合实际生产特点有效开展防汛、防干旱、防冰雹、防低温等相关预防措施。提升预警工作的精准性、及时性、有效性、科学性。气象工作人员可根据不同气象灾害的不同影响程度，分类划分农业气象灾害服务产品，针对不同的天气状况确定不同的产品服务，实现针对性、专业性的气象灾害预警、监测。

4、基于多旋翼无人飞行器的气象观测和探测关键技术

4.1、无人飞行器平台改装

采用小型多旋翼无人飞行器进行气象观测、探测和作业具有一系列的优势，但也存在着续航能力差、负载较小、抗风和雨雪性能弱等问题，需要对飞行器平台进行必要的改装，开展无人飞行器结构、动力、电源、飞行导航模式、数据传输机制等方面技术的研究，实现气象观测、探测和作业特殊要求无人飞行器平台。

4.2、气象载荷技术

无人飞行器平台上的气象探测载荷具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、测量精度高等特点，目前常规搭载的温度、湿度、气压等载荷均可实现小型化、微型化，测风载荷目前还是一个点，需要下大力气进行攻关。此外视觉和热成像相机、气象雷达、合成孔径雷达、多谱线成分扫描器等多光谱、多角度和多参数的探测设备都需要进一步完善功能，进行适合平台化的改造，开发相应的反演气象要素算法与软件。

2.3、应用场景与数据的解释应用研究

当前无人飞行器开展气象观测和探测主要还是应用在大气科学研究中，尚未投入实际应用，应用场景不明与数据解释应用研究滞后是其中一个重要原因。需要开展飞行器探测的应用场景研究，根据具体的探测对象，建立飞行器气象探测的标准飞行方法与程序，形成常态化的探测能力；对飞行器探测数据在大气成分分析、边界层观测、局地气象预报等方面的保障应用，开展持续而深入的研究，提高飞行器数据的应用价值。

结束语

气象系统的复杂性、不可预测性，要求必须综合采用多种观测手段来全面获取气象信息。使用多旋翼无人飞行器平台开展气象观测和探测能够作为卫星遥感、无线电探空仪、飞艇、气象高塔以及载人气象飞机观测的有益补充，进一步增强气象海洋信息获取能力，为后续的气象信息应用提供数据支撑。

参考文献

[1]. 山西省气象灾害预警信息发布与传播管理办法[N].山西日报，2019-01-21（008）.

[2] 任梅.山西省曲沃县农村气象灾害防御体系建设现状及改善措施[J].农业工程，2019，9（01）：24-25.

[3]. 河北省2018年防汛抗旱工作回眸[J/OL].中国防汛抗旱：1-5[2019-02-26].

[4] 李瑾.温比亚台风暴雨气象服务效益评估与深析[J].农业与技术，2018，38（23）：128-129.

[5] 尹双喜，谢强.县级气象防灾减灾体系建设探讨[J].山西农经，2018（23）：128.

（作者单位：德州市气象局）