包头市智慧农业气象服务系统设计与实现

彭丽娜，陈 慧，李景良，乌春兰

（内蒙古自治区包头市气象局，内蒙古包头014030）

包头市位于温带大陆半干旱区，具有气候变化快、敏感度高、农业生产脆弱等特点，因此该地区经常性出现气象灾害现象，为当地农业带来了不同程度的经济损失，严重影响了当地农业的健康、可持续发展。为此，包头市气象局根据当地农业发展现状，加大了农业设施的信息化建设，通过研发一款智慧农业气象服务系统，为农业的快速发展提供专业化的气象信息服务指导，从而提高气象资源的利用率，为实现当地农业防灾减灾能力的全面提高打下坚实的基础。

1 系统硬件建设

为了进一步提高智慧农业气象服务系统的运行性能，软件开发人员在设计和开发系统之前，从以下两方面入手做好对系统硬件的建设工作：一是系统自动气象监测站网的建设。通过加大对该监测站网的建设力度，能够最大限度地拓展监测气象的空间和场地，极大地提高小区域气候监测的准确度，以满足农业气象发展的相关要求。二是农业气象服务示范基地建设。为了充分发挥和利用智慧农业气象服务系统的应用价值，加强对农业气象服务示范基地的科学建设显得尤为重要。在这个过程中，通过将农业气象服务示范基地与包头市气象服务进行有效结合，可以为农民提供专业化的农业生产建议和相关气象预警信息，为更好地促进包头市气象服务行业向精细化、智能化、信息化方向不断发展打下坚实的基础。总之，只有做好监测站网和示范基地的建设，才能为促进智慧农业气象服务系统的健康、可持续发展以及提高农产品的生产水平提供重要的硬件支持。

2 系统软件设计与实现

2.1 系统功能设计

2.1.1 城镇天气实况和预报功能 该功能在具体的设计中需要软件开发人员采用表格和图形2 种形式，将当日的气温变化情况、降水量、天气状况等信息发送到电子屏终端，由电子屏终端利用该功能将这些信息形象、直观地显示出来。这一功能的开发和使用使农民能够及时了解天气实况[1]，确保农民对气象灾害做到防患于未然，并提前做好对农作物的规划，以促进农业的创新、长远发展。

2.1.2 农业灾害性天气实况警报功能 该功能具体的设计需要软件开发人员在运用系统的基础上，充分利用包头市相关监测数据，对灾害性天气状况进行全面了解，然后对灾害性天气的相关指标信息进行全面、科学地分析和判断，确保系统能够采用自动化生成的方式，将干旱、高温、台风、洪涝等自然灾害传输并推送到电子屏终端[2]，由电子屏终端利用农业灾害性天气实况警报功能将这些自然灾害信息发布出来，便于农民及时查阅。

2.1.3 大田作物气象灾害预警和实况警报功能 为了进一步保证该功能的设计水平，软件开发人员要充分利用包头市气象台，将天气预报时间定在每天下午，然后以24 h 为时间单位，对未来7 d 的天气实况信息进行实时预报，从而为农民提供重要的天气预报信息[3]。此外，在该功能的应用背景下，系统可以对灾害性天气状况信息进行全面分析和判断，并根据灾害性天气的相关指标信息，采用自动生成的方式，智能化生成灾害性天气实况信息，并将这些信息全部播报给广大农民群众。

2.1.4 大田作物气候影响评价功能 该功能在具体的设计中需要气象服务人员针对灾害性天气状况信息，采用制作发布的方式，完成对该功能的设计，确保农业技术专家能够利用人工推送功能[4]，为广大农民群众提供专业的农业生产建议和重要的气象服务提示信息，以实现对大田作物气候影响评价功能的设计与开发。

2.2 系统结构设计

该系统主要由数据传输模块、综合数据库模块、预警预测产品模块、信息支持模块等组成，系统结构如图1 所示。其中，数据传输模块作为该系统的重要组成部分，主要用于对相关信息数据的传输和监测，使其推送到气象站网上。综合数据库模块主要负责向整个系统提供各种重要的信息数据[5]，以实现对相关产品信息数据的存储、分析和加工。预警预测模块作为该系统的核心和关键，通过利用预测预警模型，针对农业生产需求，在结合灾害性天气实况的基础上，制定出一套系统、完善的对策建议，以保证农业的产量，提高农民的经济收入。

图1 系统结构示意图

2.3 系统工作流程与服务

该系统的整个工作流程：首先，通过完成对天气实况信息数据的采集和观测[6]，采用数值预报的方式，实现对相关产品的综合预报。在此基础上，将预警预测模块输入到系统中，充分利用该模块的应用优势，在借助业务服务功能的基础上，实现对相关产品的有效订正和加工。最后，根据防灾减灾的建议，在农业专家的交流和合作下，完成对最终服务产品的开发，然后充分发挥公共媒体的作用，实现对服务产品的进一步推广和普及。

3 结束语

在计算机信息技术的应用背景下，智慧农业气象服务系统在设计和开发方面取得了很大的突破和创新。该系统不仅功能强大、通用性强、具有良好的用户体验，还在农业发展领域中取得了显著的应用效果，深受广大用户的青睐和喜爱。为了方便后期系统的维护和升级，需要相关软件开发人员再接再厉，用更加高效的代码扩充更多适用的功能，从而为促进智慧农业气象服务系统健康、可持续发展以及提高其应用价值和应用前景提供有力的保障。