集约发展 推进精细化气象为农服务——记重庆市农业气象精细化智能服务平台

      要“提高农业气象服务和农村气象灾害防御水平……促进农业先进适用技术到田到户”、要“建设以农业物联网和精准装备为重点的农业全程信息化和机械化技术体系”、要“在智能农业、生态环保等领域取得重大突破”,2013年至2015年的中央一号文件强调要加强农业科技创新，提升智能化为农服务水平。
      如何贯彻落实好中央文件精神?如何针对重庆独特地形气候条件下，耕作制度不一、农作物种类繁多、立体种植特征明显、缺少大规模成片种植等农业生产特点，开展精细化、智能化的农业气象服务？重庆市气象局大胆开拓,以开发建设“重庆市农业气象精细化智能服务平台”为抓手,积极进行了有益尝试。
      经过2014年一年多的开发，重庆市农业气象精细化智能服务平台已基本成型。2014年10月21日，该平台精细化为农服务功能在“重庆在西部率先基本实现气象现代化建设工作现场会”上进行了首次演示，得到了中国气象局副局长于新文、时任重庆市副市长张鸣的高度评价。该平台包括2个基础支撑平台和4个业务应用系统。2个基础支撑平台分别是农业气象服务硬件网络基础设施平台及农业气象综合数据服务平台；4个业务应用系统分别为农业气象服务业务工作系统、农业气象精细化智能服务网站、农业气象服务掌上通系统以及农业气象业务监控系统。
      “重庆农作物种植比较分散，以前的气象服务比较大而广，针对性较弱。”重庆市气象局副局长顾骏强介绍，重庆市农业气象精细化智能服务平台就是要解决丘陵山地条件下农业气象服务的精细化、直通式服务问题，以满足农业用户在耕作生产过程中对气象服务的个性化需求。简单来讲，就是要利用平台将服务具体到田块，通过插值后的气象监测资料和预报产品等，对不同地理位置的田块、具体作物不同发育期、生长状况等进行匹配后开展点对点精细化服务。
      要实现精细化、格点化服务，前期基础数据的采集尤为重要。这些综合数据包括基础地理信息数据、精细化农田数据、综合气象数据、农业气象专业数据等，其工作量巨大。例如农业生产基本信息的提取，就必须解决三个“W”问题，即在哪里种、种什么、谁在种。农田海拔高度、经纬度、田块边界等信息的采集最初是靠人手持GPS测定，农业气象服务掌上通系统开发完成后，农气人员或农户打开重庆农气掌上通APP，通过其中的农田管理模块，在定位田块地理信息后，就可以手指拖拽划定田块边界。此外，在市-区县两级气象部门的共同努力下，平台目前已构建集成了水稻、玉米、油菜、小麦、烤烟、柑橘、马铃薯7种作物的农业气象指标和生长模型等信息。
      在完成数据采集与存储的基础上，再通过对气象要素场空间插值的自动运算，有机衔接天气预报、灾害性天气预警等业务，就能实现精细到一定规模田块的未来气象条件对农业生产影响的智能判识，并制作针对农业生产实际的、精准化的服务产品，以满足种养大户、农业企业以及专业合作社对精细化农业气象服务的需求。重庆山地气候特征明显，不同地方、不同海拔的气象条件不一，在实际操作中，首先就要根据海拔、经纬度、地形等将相关气象数据插值到每个点，再推算出该田块种植作物处于哪个生长发育期，并结合气象指标与生长模型等信息进行自动匹配判断，达到设定值就会自动生成服务产品发送至农户，如果达到致灾阈值就会立即报警。
      “精细化与智能化是这个平台的两大特色。”重庆市气象科学研究所副所长何永坤介绍，“精细化”体现到空间精细化，就是通过把气象要素插值到点、到具体的田块，气象服务空间分辨率精细到公里级；体现到时间精细化，就是农业气象服务能与农时、物候相匹配，服务覆盖种前、种中和收获各个阶段。“智能化”则主要体现在动态、实时采集作物生长发育、气象监测等数据，以及根据天气实况与未来气象条件，自动结合农业气象指标与专家知识库，并采用可视化建模技术实现农业气象服务产品引擎的直观可视化，实现服务产品的智能化生成。
      “各位专家朋友，我家柑橘树生病了，叶子发黄，是什么病，我要打什么药，谢谢。”
      “你这个柑橘呀，不是很严重，打一点‘敌杀死’就可以，明天天气晴好，不妨抓紧难得好天气把药打了。”
      这是开县沙坝场柑橘股份合作社农户的咨询和专家答疑。
      重庆市农业气象精细化智能服务平台具有多用户适用性和良好的互动性。利用掌上通APP，农户在田间地头就可与专家互动，并且可以完成勾画上传田块边界、更新种养品种、生长发育期等信息。农气业务人员登陆业务工作系统，可快速地掌握该田块的经纬度、海拨高度等地理位置信息，通过相关模型计算，获取该地块所处发育状况、天气实况及气象预报信息等，再结合专家库中不同作物的农业气象指标，通过自动化、智能化服务产品制作和分发引擎，自动生成精细化到格点的服务产品，经过人工交互订正与审核后就直接将产品推送给用户，实现“一次制作、个性服务”。农气人员和农业专家可适时发布农事建议产品，平台也集成了智能式专家决策支持系统，可对互动咨询问题进行自动分类、自动分发给相关领域专家，并对专家答疑情况进行分析、管理。同时，针对相关领导、农业生产管理部门的决策服务产品也可通过同样的业务流程来完成智能制作、发布和查询。
      “这个平台的开发原则就是信息化、集约化、标准化。”何永坤讲，该平台充分利用了农业地理信息、农业气候等资源信息，借助天气预报业务系统、气象通信业务网、突发事件预警信息发布平台、兴农网等支撑条件，利用农业气象指标、农业气象服务模型，整合相关专家知识，实现对作物生长条件的智能判识。平台应用更是注重市-区县一体化，市级主抓业务支撑与指导，区县主要是针对用户的服务和管理。此举进一步强化了全市气象部门计算资源和数据资源的集约运用和共享，并将带动和提高区县气象机构农业气象服务水平的全面升级。
      “平台在业务链上实现了从天气预报到农业专业用户这一流程的打通；在服务管理上，把区县业务人员和地方农业管理人员、专家联盟等进行活动交流的渠道全部打通；在技术服务上，利用插值运算和智能判识，解决了农业气象情报预报业务的精细化问题。”谈到平台的好处，顾骏强信心满满。
      重庆市农业气象精细化智能服务平台已先期在江津、合川、永川和大足4个区县试点，2015年将在全市“三农”服务专项实施区县推广。下一步，平台将加强与物联网技术的融合，在精细化、智能化服务的同时，为精准化设施农业产业发展提供更优质服务。