作者：崔新建 陈罗成 王素杰 檀艳静
来源：《农业灾害研究》2022年第08期peepm
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摘要 為全力做好商水县33.3 km2高标准农田气象保障服务工作，在商水县张庄镇高标准农田内实施了“智慧气象保障工程”建设，通过该系统建设，能够实现对商水县高标准农田的精准化监测，及时准确地把握农田多源气象因子的变化状况，精准定位影响粮食安全生产的风险源头和气象影响因素，通过科学设置的多元化智慧气象平台、苗情、墒情、虫情（AI慧眼智能监测系统）、智慧气象监测预警系统，为高标准农田建设及粮食安全生
产提供科学有效的决策支持，做到由点到面，让农户掌握多源气象因子实时暴发趋势，对高标准农田实行网格化管理，在农作物生长的过程中精准施策。降低各种气象灾害对农业生产造成的损失，确保高标准农田的稳产、高产。
关键词 智慧气象;农业生产;气象因素;AI慧眼智能监测系统
中图分类号：S165 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2022）08–0001–03
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1 商水县概况
商水县位于河南省东南部，总面积1 270 km2，耕地面积约926.7 km2，全县总人口125.36万人，辖11个镇、9个乡、3个办事处、1个国营农场、1个产业集聚区和1个特商业区，575个行政村。商水县是全国粮食生产先进县、全国生猪调出大县、全国双拥模范县、全国国土绿化模范县、全国科技示范县、国家扶贫连片开发县。商水县地处南北气候过渡带，属暖温带季风气候。干旱、低温、干热风、大风、暴雨、暴雪、雷电等气象灾害多发频发，对地方经济造成的影响较为严重。近年来，商水县按照习近平总书记要求河南“加快推动藏粮于地、藏粮于技战略落实落地”的指示精神和省市安排部署，充分发挥平
原农业大县的优势，以高标准农田建设为突破口，创新农业发展理念，提高农业发展的综合效益，在确保国家粮食安全的同时，为实现乡村振兴探索出一条新道路。
2019年以来，商水县着力打造高标准农田。商水县高标准农田示范规划面积约33.3 km2，总投资1.5亿元，建设内容包括灌溉与排水工程、输配电工程、田间道路工程、农田防护与生态环境保持工程、水肥一体化及物联网等工程。随着商水县约33.3 km2高标准农田示范区建设的不断推进，全县近70%耕地都已经流转给新型农业经营主体，原来的小麦种植分散的承包生产，气象监测和预警服务点对点模式，常规服务效益不佳，社会影响不大。随着生产向机械化集中，管理向专业化集中，经营向市场化集中，为保障商水县高标准农田建设的高质量，在高标准农田中科学设置苗情、墒情、虫情（AI慧眼智能监测系统）、灾情智慧气象监测设备，提升遥感监测应用水平。
商水县重点打造的张庄约33.3 km2高标准农田核心区，将网格化智能监测系统和智慧气象服务平台等融入其中[1-3]。商水县高标准农田农业气象服务平台进行广度集成、深度融合，充分应用气象AI探测、人工智能算法、智能网格预报、精准智能互联等先进技术，实现气象为农服务“从离散到网格”“从人治到物治（科技）”的转变，形成网格化的智慧气象
监测预警系统[4]。依托智慧气象监测预警系统将对田间小气候、土壤肥力、生态监测以及农作物长势、常见病虫害进行智能识别，将卫星、无人机等多源数据引入气象大数据中心，通过移动网络将数据传输到智慧气象监测预警系统平台，与智能网格天气预报数据进行对接融合，利用精准预报预警模型，在“云”上对干旱、洪涝、干热风等灾害发生位置、程度进行精准预报，动态生成网格化灾害预警和防控措施服务产品，进入服务产品的数据“超市”[5]。网格化智能气象服务产品改变了以往一种服务产品“包打天下”的常规方式，显著提升了农业气象服务能力[6-8]。智慧气象服务平台根据用户需要，自动将服务产品“大数据平台”中定制的内容精准推送到手机、显示屏等服务终端，指导用户适时开展“靶向作业”，达到节水灌溉和病虫害防治的目的，有效防范气象灾害对农作物减产的潜在风险。
2 智慧气象服务平台的应用
电脑切换器 智慧气象监测预警系统，获得实时气象数据，提供未来一周天气预报、农用天气预报、墒情信息、农气周报、农业气象专题服务材料等详尽气象服务资料。气象部门根据高标准农田需求，运用了人工智能与气象、农业的深度融合的理念，建成了商水县高标准农田智慧气象监测预警系统。
新风控制系统
在高标准农田内布设多要素气象观测站、土壤水分站、AI生态气象监测站等现代化自动监测预警设备（图1），实时监测农田雨量、温湿度、风向风速等气象条件，智能识别苗情（图2、图3）、墒情、发育期、病虫害（图4）等农情信息，融合卫星遥感和智能网格预报技术，建成高标准农田智慧气象监测预警服务系统[9]。集气象要素监测（图5、图6）、农情信息研判、农用天气预报、灾害预警发布（图7）、农业生产指导、人工影响天气等功能于一体，实现精准分析作物不同发育期敏感气象因子的发生发展情况，精准定位影响粮食生产的风险源头及影响因素（图8、图9），精准推送气象影响预报预警及生产管理措施建议，为基层政府部门、涉农企业及农业合作社、种植农户等提供农业生产管理全链条的精细化、针对性的气象服务，打通气象信息传递的“最后一公里”[10]。
依托AI慧眼智能识别系统，可在病虫害发展初期及时察觉，结合精准的气象预报，农户可掌握虫情实况和发展趋势，及时治“已病”，更扎实地防“未病”。商水县小麦即将进入抽穗开花期等重要时期，气象与农业农村局协同联动，共同提醒农户重点防治赤霉病条、条锈病、麦蜘蛛等病虫害。气象部门需要安装升级版的AI慧眼智能识别系统，让“慧眼”可多角度旋转，更精准地捕捉病虫害。
光纤调整架 3 小结与讨论
随着商水县约33.3 km2高标准农田建设的不断推进，当地近70%耕地都已经流转给新型农业经营主体。生产向机械化集中，管理向专业化集中，经营向市场化集中。为保障商水县高标准大田建设的升级与完善，气象部门建立精准及时的监测预警服务体系，为耕耘着粮安天下的新农人、新农企提供优质服务，助力粮食生产安全及乡村振兴。
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