依托物联网平台 气象科技护航天津设施农业

  近年来,天津市都市型现代农业迅速发展,并被农业部确定为三个全国农业物联网应用区域试验工程试点省市之一,涌现出一批较好应用物联网技术的设施农业基地和园区。在这一背景下,天津市气象局积极参与农业物联网区域试验工程,融入市农业物联网相关发展模式,通过一个平台和两个应用模式的打造,不断增强气象对现代农业生产的服务与保障能力,并初显成效。在2014年农业部组织的全国农业物联网区域工程成果交流会上,气象部门有两项成果入选成果目录并被展示。

  一个平台:致力于设施农业气象物联网科学研究

  “在天津市现有设施农业类型中,不加温的节能温室大棚占90%以上。由于这种温室大棚的调控能力有限,因此迫切需要有针对性的农业气象服务保障,特别是需要对设施农业生产环境进行实时监测调控,并对气象灾害进行实时监测预警。”天津市气候中心主任黎贞发告诉记者,目前农业物联网技术已成为现代农业气象服务的一种重要的新技术手段。

  所谓农业物联网,是指将大量的传感器节点构成监控网络,通过监控网络采集信息,以帮助农民及时发现问题,并且准确地确定发生问题的位置,这样农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式,从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备,实现智能化生产过程的管理,提高生产水平。

  农业物联网气象技术的出现不是一蹴而就的。黎贞发告诉记者,天津市气候中心拥有一支设施农业气象技术应用开发与研究科研创新团队,在设施园艺物联网应用方面有着很好的基础,被天津市农委确定为“农业物联网区域试验工程”主要技术支撑单位,为工程技术专家组主要成员。为了进一步提升设施农业气象服务保障水平,近年来,天津市气候中心突出以设施农业气象监测与灾害预警技术为研发重点,以业务服务应用为导向,建成了市级设施农业气象物联网应用业务平台。这是天津市农业物联网主要行业应用平台之一。

  值得一提的是,为了提升农业气象环境物联网科研条件,天津市气象局依托市农科院现代农业创新基地构建了农业气象环境物联网测试平台。“目前,该测试平台已投入到应用中,能够有效加快相关科研成果的业务转化。”黎贞发表示,利用已建成的平台优势,气象部门还先后与天津天仪集团、中国华云尚通公司、中国华云气象集团公司、天津赛乐新创通信技术有限公司等科技型高新企业合作,开发了多款更具针对性的农业气象物联网应用产品,并实现了产业化应用。

  两种模式:实现气象科技成果的推广与应用

  天津市气象局依托“日光温室气象监测预警服务技术综合应用开发”“基于物联网的日光温室低温冷害监测预警与智能调控技术研究及应用示范”等重点研究项目成果,先后开发了两种农业物联网技术应用模式,包括构建设施农业生产环境实时监测与智能调控系统和气象灾害在线实时监测预警与影响评估平台。

  黎贞发解释说,设施农业生产环境实时监测与智能调控系统主要是针对设施园区或设施农业种植基地而开发的一套低成本且可靠性强的设施农业生产环境实时监测与调控应用系统,可实现温室环境自动监测、灾害报警、智能卷帘加温与补光等功能,适用于设施种植业日常生产精细化管理需求,能实现智能化监控、人工辅助管理温室的目的,有效解决现代农业园区大面积环境监控,提高生产管理自动化和精细化水平,并对将出现的气象灾害及时预警,有效减少灾害损失,提高生产效益。目前,该模式已在天津现代农业创新基地、西青第六阜等基地进行示范应用。

  而气象灾害在线实时监测预警与影响评估平台则着眼考虑低温寡照、暴雪、大风等气象灾害以及因设施环境恶化造成的作物病虫害带来的影响,较完整地构建了集实时监测、无线远程传输、温室小气候模拟、温室气象预报产品制作与发布、灾害预警等于一体的省、地、县设施农业气象监测预警综合业务服务系统,可以提供实时气象与环境信息服务,提高农业公共服务水平,避免或减轻气象灾害损失。据记者了解,该模式已向全国20多个省市推广,并取得明显的社会与经济效益。

  目前,天津市气象局承担着行业物联网应用研究、智能感知设备开发、园区物联网应用项目评估等工作,通过积极融入相关项目的研发与应用推广,不断提升农业气象物联网应用研究水平。

  “下一步,我们将继续以资源与成果共享为原则,持续推进部门之间的合作,并进一步探索市场化运行模式。”谈到未来,黎贞发的眼中充满了期待。

解决 方案

      防雷安全监管检测平台是一套集定期检测与逐日提醒及实时监管为一体的市级综合管理系统平台。软件人性化设计,操作简便;检测记录可批量导入导出,方便批次检测;检测记录可按单位自由选择若干单体检测;即可单独上传单体附后,也可统一上传公共资料,省时省力;实时通过多种颜色区分检测状态,让检测明了;实时了解检测提醒,及时掌握动态,轻松监管;多种监管方式处理、查阅;监管记录、监管日报、月度台账,全面掌控。

      强天气监测预警快报系统,是一套依托历史数据、自动站、雷达、卫星及各种地面传感检测仪器实时传送的数据为底层载体,通过数据抽取、实时转换、资源整合、大数据分析、科学算法,由系统智能触发气象要素,以分秒级的运算速度自动快捷生成,实时、正确、方便的通过互联网+平台及短信等方式快速传播,为减灾、防灾、决策提供第一手资料,从而为避灾起到关键性作用。
      系统特色: 全自动,无须人工,自动生成;模板库,满足个性化需求;高可靠性,免日常维护;短信推送,及时掌握动态;一键获取,简单实用;十大功能,涵盖全年四季; 信息合成,数据、地图、曲线等批量叠加;报表统计,满足管理部门复杂需求;简洁界面,美观大方图片生成,方便保存。
      十大功能:低能见度通报;高温简报;低温快报;冷空气简报;大风快报;台风快报;暴雨快报;雷电快报;强对流快报;雨情通报。
      该系统可以方便的嵌入到APP、网站、微信中,实现多形式表述与快速传播,提高气象服务能力,方便广大不同需求公众用户多渠道、主动、迅速、方便地获取最及时、准确的气象信息。

主要有三部分组成:气象数据库、基于C/S架构的气象数据实时同步系统、基于B/S架构的气象微网。通过建立统一的气象数据库,使原本零散的数据实现统一,方便系统维护,所有数据(包括预报数据、观测数据等)通过数据实时同步系统统一入库。
目前主要功能有:天气监测、预报预警、天气服务等三大模块;
天气监测:实况监测、风力监测、气温监测、降水监测、卫星云图、雷达回波、台风路径。
预报预警:72小时预报、短期天气、七天预报、指数预报、景区天气、预警信号。
天气服务:气象微网、服务说明、帮助等。

根据气象行业数据特点,特别是气象观测数据、预报数据、服务产品、社会经济数据、业务支撑数据等,形成一个标准化的公共气象服务综合数据库,实现了省、市、县三级数据、产品的同步和共享,应用可定制的多种分发传输策略,达到了高效传输、稳定传输、智能传输的目标要求,并具有可扩展性,可解决气象系统常用的数据传输问题。 
主要特色
高效通信,传输效率极高; 
具有安全策略,保证授权传输;
支持多点互传,方便数据分发; 
实现对雷达数据的分析、处理,最终转换成空间数据入库;
可对卫星云图数据处理成图片格式;
量身定制,适合气象数据同步。

县级气象综合业务服务系统以自动化采集与共享的融合数据为基础,以县级气象局各岗位的工作内容为中心,以各岗位工作的实际 IT 需求为指导,充分整合现有业务系统,实现县级气象局全面的数据融合、业务融合,以实现县级气象业务和气象服务的集约化管理。系统在纵向延伸上,实现向上与国家局、省局、市局的数据对接,向下打通与终端受众群体的信息发布渠道;在横向延伸上,实现县级政府各部门横向融合的预警发布平台、防灾减灾指挥平台。

1、观测要素:能够实现调阅所有气象站的逐时天气实况, WEBGIS地图上展示多要素显示或单要素观测数据(要素可选),可显隐站点信息(站号、站名),同时提供列表数据,可进行查询和统计;同时可针对雨量、温度、风力、气压等形成相应的色斑图。
2、雷达资料:显示最新的雷达回波并叠加到Gis地图,可实现对雷达回波图的放大、缩小功能,并且能过滤指定强度雷达回波;可以按时间段查询历史数据,用户还可动画演示雷达图变化过程;达到阈值(可设置)时进行报警,主要以声音形式为主。
3、卫星资料:显示最新的卫星云图并叠加到Gis地图,可实现对卫星云图的放大、缩小功能;可以按时间段查询历史数据,用户还可动画演示雷达图变化过程;

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