寧文凱

摘要：在農(nóng)業(yè)發(fā)展的過程之中，不利的天氣氣候、農(nóng)業(yè)設(shè)施耕地不當(dāng)?shù)榷伎赡軙?huì)導(dǎo)致農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。我國(guó)的氣象探測(cè)技術(shù)發(fā)展非常迅速，自動(dòng)氣象站的應(yīng)用領(lǐng)域也變得越來越廣泛，如今已經(jīng)不再局限于氣象站的天氣觀測(cè)，在其他行業(yè)中的運(yùn)用也得到了廣泛運(yùn)用。在中介紹了自動(dòng)氣象站的優(yōu)勢(shì)，并就國(guó)內(nèi)外自動(dòng)氣象站的運(yùn)用現(xiàn)狀進(jìn)行了介紹，提出了自動(dòng)氣象站設(shè)備可能出現(xiàn)的問題，并且就其未來發(fā)展進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)氣象站；農(nóng)業(yè)領(lǐng)域；應(yīng)用

伴隨著時(shí)代的進(jìn)步，人們對(duì)于氣象的重視程度逐步提高、關(guān)注越來越密切，很多地面氣象觀測(cè)站都已經(jīng)轉(zhuǎn)變成為了自動(dòng)觀測(cè)或者是半自動(dòng)觀測(cè)。相信，伴隨著氣象事業(yè)的快速發(fā)展，人工站將會(huì)越來越少，各種新型的自動(dòng)氣象站將會(huì)應(yīng)用的越來越廣泛。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，自動(dòng)氣象站所發(fā)揮出來的作用越來越重要，可以更好地監(jiān)測(cè)各種氣象數(shù)據(jù)，彌補(bǔ)了常規(guī)氣象站的不足，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了更加強(qiáng)有力的依據(jù)。

一、自動(dòng)氣象站的優(yōu)勢(shì)

自動(dòng)氣象站作為一種可以自動(dòng)觀測(cè)與存儲(chǔ)氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)的設(shè)備。一個(gè)自動(dòng)氣象站就是一個(gè)小型的自動(dòng)氣象觀測(cè)系統(tǒng)，同時(shí)，還可以利用通信線路連接一個(gè)中心站與若干個(gè)自動(dòng)氣象站而組成一個(gè)自動(dòng)氣象站網(wǎng)，而自動(dòng)氣象站網(wǎng)又能夠組成更加龐大的自動(dòng)觀測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)而開展更加廣泛的氣象監(jiān)測(cè)[1]。

和傳統(tǒng)的人工氣象站相比，自動(dòng)氣象站不會(huì)因?yàn)榻笛?、洪水等各種極端天氣而出現(xiàn)缺測(cè)的情況。與此同時(shí)，自動(dòng)氣象站會(huì)在同一時(shí)刻進(jìn)行檢測(cè)，并且二十四小時(shí)不間斷。在數(shù)據(jù)量測(cè)量上，自動(dòng)氣象站可以提供更多的測(cè)量數(shù)據(jù)。并且，通過自動(dòng)氣象站所獲得的數(shù)據(jù)可以有效地避免觀測(cè)員因?yàn)橐恍┨貏e原因而導(dǎo)致出現(xiàn)的誤差以及觀測(cè)時(shí)間不同所帶來的誤差。同時(shí)自動(dòng)氣象站在運(yùn)用的過程之中，不會(huì)受到人生存條件帶來的限制，只需要考慮到儀器的性能。特別是在應(yīng)急服務(wù)之上，自動(dòng)氣象站不會(huì)受到時(shí)間、地點(diǎn)帶來的限制，可以及時(shí)、大范圍的提供所需要的數(shù)據(jù)，進(jìn)而進(jìn)行氣象測(cè)報(bào)。

二、自動(dòng)氣象站應(yīng)用現(xiàn)狀分析

（一）國(guó)外自動(dòng)氣象站應(yīng)用現(xiàn)狀

自從20世紀(jì)80年代以來，美國(guó)、日本以及芬蘭等諸多國(guó)家開始大量的使用自動(dòng)氣象站。與國(guó)內(nèi)的氣象站相比，國(guó)外的技術(shù)更加的成熟，并且國(guó)外的自動(dòng)氣象站所使用的傳感器技術(shù)更加的先進(jìn)，可以開展相當(dāng)精確與穩(wěn)定的監(jiān)測(cè)。同時(shí)國(guó)外的自動(dòng)氣象站中不僅僅是裝備了常規(guī)的傳感器，同時(shí)還有土壤濕度、能見度、云等各種要素的傳感器出現(xiàn)。自動(dòng)氣象站不僅僅可以對(duì)普通的大氣環(huán)境條件進(jìn)行監(jiān)測(cè)并提供給氣象部門來進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)，同時(shí)在農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)等行業(yè)之中也有著相當(dāng)廣泛的運(yùn)用。利用自動(dòng)氣象站所獲得的各種數(shù)據(jù)，通過分析對(duì)植物水分需求進(jìn)行評(píng)估研究，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)植物生長(zhǎng)供水的有效控制與調(diào)節(jié)。德國(guó)所生產(chǎn)的T-Warner產(chǎn)品，利用物聯(lián)網(wǎng)且不需要使用信息中心，只需要在有網(wǎng)絡(luò)的地方就能夠查看現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施數(shù)據(jù)，并且能夠在網(wǎng)絡(luò)之上設(shè)置好相應(yīng)的參數(shù)。同時(shí)T-Warner能夠擴(kuò)展連接多達(dá)120種傳感器。因此，用戶能夠根據(jù)自己的具體需求，裝備上相應(yīng)的傳感器來實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)的參數(shù)的監(jiān)測(cè)。針對(duì)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，T-Warner專門制定出了植物疾病預(yù)防模塊，因?yàn)樵诓煌沫h(huán)境中，植物可能會(huì)出現(xiàn)不同的疾病，所以通過T-Warner自動(dòng)氣象站可以對(duì)各種植物疾病進(jìn)行有效的預(yù)防與控制。類似的自動(dòng)氣象站在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用有很多，國(guó)外已經(jīng)在在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域之中積累了很多自動(dòng)氣象站應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)，并且已經(jīng)具備了較為成熟的設(shè)備以及技術(shù)。

（二）自動(dòng)氣象站在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用

與國(guó)外的自動(dòng)氣象站發(fā)展相比，國(guó)內(nèi)落后很多年，同時(shí)我國(guó)作為世界上氣候變化較大的地區(qū)之一，氣象災(zāi)害的發(fā)生頻率也相當(dāng)?shù)母?。因此，?duì)于自動(dòng)氣象站的需求非常強(qiáng)烈，伴隨著科研力量的投入以及相關(guān)企業(yè)與技術(shù)的快速發(fā)展，國(guó)產(chǎn)自動(dòng)氣象站不斷問世，雖然在傳感器等各種硬件設(shè)備技術(shù)以及數(shù)據(jù)傳輸上與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距較大。但是取得的這些成就充分代表了我國(guó)在自動(dòng)氣象站領(lǐng)域中的突破與發(fā)展，并且已經(jīng)逐步地?cái)[脫了完全依賴于進(jìn)口的情況。我國(guó)自行研發(fā)的自動(dòng)氣象站在農(nóng)業(yè)以及水利等諸多領(lǐng)域都有了較為廣泛的運(yùn)用。特別是在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中，通過在田間地頭設(shè)置自動(dòng)氣象站，監(jiān)測(cè)植物生長(zhǎng)所需要的各種環(huán)境要素，例如氣壓、溫度、濕度、雨量以及風(fēng)向和風(fēng)速等等。利用GPRS無線傳播的方式，將所收集到的各種數(shù)據(jù)發(fā)送給用戶，進(jìn)而為指導(dǎo)農(nóng)戶的實(shí)際生產(chǎn)操作、防災(zāi)減害、提高農(nóng)作物產(chǎn)量以及質(zhì)量提供良好的基礎(chǔ)。如在河北滄州，其金絲小棗是很有名的特產(chǎn)，但是其生長(zhǎng)的過程之中對(duì)空氣濕度條件有著較高的要求。為此，農(nóng)戶通過布置自動(dòng)氣象站看，并為自動(dòng)氣象站設(shè)置濕度閥值，將達(dá)到預(yù)警值的時(shí)候，農(nóng)戶可以第一時(shí)間收到報(bào)警，進(jìn)而及時(shí)采取合理的補(bǔ)救措施，將損失降到最小，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)利益最大化。在國(guó)內(nèi)很多地方都開始運(yùn)用小型自動(dòng)氣象站，以此來對(duì)植物的生長(zhǎng)環(huán)境進(jìn)行有效監(jiān)控，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)指導(dǎo)提供了巨大的支持。

三、自動(dòng)氣象站運(yùn)用中常見問題與排除措施

（一）主控微機(jī)通信出現(xiàn)問題

如果在運(yùn)行采集器通信軟件中，出現(xiàn)了信道錯(cuò)誤的提示，通常情況下是因?yàn)橥ㄐ艈栴}所導(dǎo)致的，一般進(jìn)行處理的時(shí)候就是將軟件關(guān)閉，并對(duì)通信線路進(jìn)行檢查，并將采集器上以及計(jì)算機(jī)后的長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)進(jìn)行拆除，并觀察通信是否正常進(jìn)行。還有一種可能是通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了故障，如果是氣象局網(wǎng)絡(luò)或者是通信網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障，也會(huì)導(dǎo)致不能夠正常通信，此時(shí)需要與網(wǎng)絡(luò)中心管理人員或者是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商進(jìn)行及時(shí)聯(lián)絡(luò)解決問題。

（二）采集器故障

采集器是自動(dòng)氣象站的重要組成部分，所有的原始數(shù)據(jù)都是在這里處理的，并將處理之后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上進(jìn)行顯示。如果是出現(xiàn)了故障，那么所有的項(xiàng)目都會(huì)出現(xiàn)缺測(cè)的情況，因此對(duì)采集器的維護(hù)是非常重要的[2]。在平時(shí)，需要注重檢查采集器的工作狀態(tài)，并要保持采集器的整潔，確保上面沒有覆蓋物。如果發(fā)現(xiàn)采集器上的時(shí)間的秒燈在不斷地進(jìn)行閃爍，那么就代表了采集器的主芯片處于死機(jī)狀態(tài)下。此時(shí)，重新開機(jī)就能解決，如果重新開機(jī)不能夠解決，那么就需要更換采集器，同時(shí)，還需要將采集器雨量顯示恢復(fù)為0，防止出現(xiàn)人為增加雨量值的情況。

四、結(jié)語

隨著農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，設(shè)施農(nóng)業(yè)作為一種新興產(chǎn)業(yè)，在國(guó)內(nèi)已經(jīng)有了相當(dāng)廣泛的運(yùn)用。同時(shí)，從設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展來看，其所帶來的經(jīng)濟(jì)效益以及社會(huì)效益都是不可估量的。如今，設(shè)施農(nóng)業(yè)已經(jīng)成為了農(nóng)業(yè)中的重要組成部分。在我國(guó)，日光溫室面積正在快速的增長(zhǎng)，并且已經(jīng)成為了當(dāng)前越冬蔬菜種植的重要措施。但是溫室內(nèi)部環(huán)境的變化仍然會(huì)在一定程度上受到外部天氣變化的影響，特別是低溫寡照、大風(fēng)、暴雪、強(qiáng)降溫等災(zāi)害天氣帶來的影響尤為強(qiáng)烈。因此，對(duì)設(shè)施農(nóng)業(yè)進(jìn)行氣象條件監(jiān)測(cè)，對(duì)于提高設(shè)施農(nóng)業(yè)的安全性以及生產(chǎn)效率是非常重要的。小型自動(dòng)氣象站就是為了適應(yīng)設(shè)施農(nóng)業(yè)的強(qiáng)烈需求所研制出來的。但是，當(dāng)前專門針對(duì)社會(huì)農(nóng)業(yè)的專業(yè)化自動(dòng)氣象站當(dāng)前還在摸索之中，真正進(jìn)行實(shí)用的還較少。當(dāng)前全國(guó)各地氣象系統(tǒng)在野外布置了很多很多的小型自動(dòng)氣象站，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了支持，但是適用于野外的手持式自動(dòng)氣象站在溫室內(nèi)這種高濕、高溫環(huán)境中的可靠性與穩(wěn)定性還難以得到保障。因此，相信在未來，自動(dòng)氣象站的主要研究方向?qū)?huì)集中在設(shè)施農(nóng)業(yè)小氣候觀測(cè)的領(lǐng)域之中。

參考文獻(xiàn)

[1]李雁，李峰，趙志強(qiáng)，等.中國(guó)區(qū)域自動(dòng)氣象站運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)[J].氣象科技，2013，（02）：231-235+277.

[2]周青，梁海河，李雁，等.自動(dòng)氣象站故障分析排除方法[J].氣象科技，2012，（04）：567-570.