基于GIS 技术构建农业气象灾害监测预警系统

2020-01-08李轶群马丽莉

河北农机 2020年11期

李轶群马丽莉

1、福建省福安市气象局 2、福建省屏南县气象局

1 系统构建思路

在农业气象灾害防御过程中需要做到以下几方面的内容，如天气预报和气象灾害的影响范围，气象灾害的时间和强度等，还要分析气象灾害对农作物的影响范围，主要有空间地理信息和气象属性信息等。在具体的农业防灾减灾的过程当中，GIS 平台至关重要。通过GIS 技术建立农业气象灾害动态监测预警系统，为农民做好防灾减灾措施奠定基础。

1.1 GIS系统软件的优势和设计的原则

现代气象工作过程中，尤其是在具体的业务开展中，科学的气象数据起着一定的作用，在气象业务开展中引入GIS 技术，不仅能够提高数据的共享性、稳定性、连续性，同时还能够提高气象科学数据的利用率，从而满足农业发展中的防灾减灾，为社会主义新农村的建设和发展奠定基础。GIS 系统软件的主要优点有地理数据丰富、功能强大，通过GIS 技术可以将农业气象灾害中的统计信息在地图上显示，更好地为人们进行气象灾害监测预警提供帮助。在进行GIS 系统设计的过程当中，应该坚持一定的原则，即可靠性和安全性。

1.2 系统总体框架

GIS 地理信息系统的建设主要分为三个部分。网络层：网络层是系统运行的基本保障，包括网络系统和相关的软硬件环境。数据层：主要包括用户的信息、气象灾害预警、种植大户库等。应用层：该部分主要提供天气预报，农作物气象灾害预警，气象灾害天气情况，农业气象知识等。

2 系统关键技术的解决方案

2.1 业务交换和数据共享问题

为解决数据共享的问题，应该注意以下几方面的内容，结合实际需求进行程度功能的设计，保证每个服务都有相应的接口对接，从而更好地为操作系统和硬件平台服务。具体应用的过程当中将接口和契约紧密起来，而构建出一种服务和统一的相互关系。

2.2 空间信息检索分析问题

GIS 技术有自身的特点，同时和其他的制图系统存在差异性。该技术的空间分析能力比较强，能够比较准确地表达出空间位置和空间关系。经过数据检索之后获取的数据信息，加载到业务系统中，为用户检索提供方便。此外，系统应该设计多种区域选择方式，为用户提供自由的选择形式，进一步分析区域内的气象要素奠定基础。

2.3 工作流引擎问题

工作流引擎通过对业务进行分析之后能够得出一些数据，用户通过可视化的工具对事项的流程和环节等进行操作和修改，从而满足自身的需求，工作流通过管理系统能够为用户的使用提供强有力的支持，为管理效率的提高奠定基础。

2.4 插件技术问题

GIS 技术具有一定的建模功能，这些功能在一定程度上有利于农业气象灾害性和天气损失评估建模的建立。该模型的建立有一定的复杂性和多样性。为此，在使用的过程中需要对模型进行一定的修改，从而实现模型的参数能够结合实际的需要发生动态性的变化。需要注意的是，一些特定的参数需要配合使用特定的文件才能实现有效的利用。在具体使用模型的过程中，模型可能会出现变化的情况，对配置文件的修改有一定的影响。系统在设计的过程中可以采取一些插件技术来增加系统的适应性和扩展性，插件通过自定义的方式能够对程序的参数进行一定的启动和修改，而且还能对计算结果进行显示。

2.5 数据模型的统一与交互问题

GIS 系统一个重要的目标就是能够实现资源的共享，实现管理的规范化，为了更好地实现其功能，应该建立统一的数据模型，能够和国际通用的模型。为数据的交互和统一使用奠定基础，避免造成过多的数据维护。系统的主要功能是对发出预警的信息地点进行监测，一些信息能够在地图上显示。需要结合地图进行监测预警发布，及时了解不同的气象灾害信息。针对不同的气象灾害，采取不同的预警措施，可以在地图上以不同的形式标记出来，通过查看选定区域来判断灾害的情况。系统还可以通过短信平台，广播，系统等方式为用户提供帮助以及使用的便利性，如果发布预警信息，用户能够及时地查询，并及时地了解气象灾害的进度，为做好气象灾害的防范工作奠定基础。

3 系统安全保障机制的设置

3.1 数据的加密

使用GIS 系统的过程当中数据的加密很关键，通过信息加密工具实现对钥匙的创建和管理，对信息进行加密与签名，对文件的传输和归档进行加密。

3.2 病毒的防疫

为了更好地提高病毒的防治效果，应该在服务器端安装先进的防毒软件，通过自身的作用来获得系统的控制权，从而能够判断系统中是否存在病毒，并且能够在一定程度上阻止病毒对计算机系统的侵入。

3.3 防黑客服务

主要分为以下几方面，如安全漏洞修补服务，系统入侵紧急响应服务，系统和数据库的安全检测服务，安全漏洞修补服务等。

3.4 备份与恢复

系统安全性非常的重要，应该保护系统中的信息不能丢失，做好备份工作和恢复工作。为了最大程度的保护计算机内部的数据，保证被破坏掉的计算机系统中的数据能够得到很好的恢复。结合系统的数据量和使用的频率等采取科学的方式进行全盘备份。如果是一些比较关键的业务型数据，可以采取每个月全盘备份，这样做能够为保护数据和实现数据的恢复性奠定基础。

4 系统主要功能

4.1 气象与农情信息监测模块

模块主要包括特色农业范围内的气象和农田信息采集和传输情况，其中气象与农情信息采集和传输能力可以在一定的范围内显示出一定的信息以及温度和湿度，尤其是能够显示降水等气象要素的数据，数据库对软件的数据进行接收，之后进行入库和更新显示。

4.2 精细化气象预报产品模块。

选择由欧洲、日本和美国使用的数值模式，通过采取最优化集成方法对集成成员进行客观的解释，形成多模式的状态，从而形成比较精细化的降水、温度和相对湿度等预报产品。

4.3 气象灾害预警模块

首先，气象灾害预警模块。通过自动气象站能够对数据进行实时的监测和精细化的预报，结合农业气象灾害指标来对气象灾害的等级进行计算。通过气象与农情信息采集与传输装置的作用能够有效地演变出天气现象和气象灾害。最后，通过反演的作用对天气现象和气象灾害的等级进行验证和修正，同时输出一定的结果。其次，模块功能和界面。该模块能够实现对特色农业气象灾害的预警，尤其是用户能够选择出市场的时间和气象要素等参数。在此作用下，预警产品能够以图形化和文字表现出来，从而为农业气象服务人员和农业相关部门提供参考。