研究论文：试论自动气象站在农业领域中的运用

152820 农林学论文

试论自动气象站在农业领域中的运用

伴随着时代的进步，人们对于气象的重视程度逐步提高、关注越来越密切，很多地面气象观测站都已经转变成为了自动观测或者是半自动观测。相信，伴随着气象事业的快速发展，人工站将会越来越少，各种新型的自动气象站将会应用的越来越广泛。在农业生产中，自动气象站所发挥出来的作用越来越重要，可以更好地监测各种气象数据，弥补了常规气象站的不足，为农业生产提供了更加强有力的依据。

一、自动气象站的优势

自动气象站作为一种可以自动观测与存储气象观测数据的设备。一个自动气象站就是一个小型的自动气象观测系统，同时，还可以利用通信线路连接一个中心站与若干个自动气象站而组成一个自动气象站网，而自动气象站网又能够组成更加庞大的自动观测系统，进而开展更加广泛的气象监测[1]。

和传统的人工气象站相比，自动气象站不会因为降雪、洪水等各种极端天气而出现缺测的情况。与此同时，自动气象站会在同一时刻进行检测，并且二十四小时不间断。在数据量测量上，自动气象站可以提供更多的测量数据。并且，通过自动气象站所获得的数据可以有效地避免观测员因为一些特别原因而导致出现的误差以及观测时间不同所带来的误差。同时自动气象站在运用的过程之中，不会受到人生存条件带来的限制，只需要考虑到仪器的性能。特别是在应急服务之上，自动气象站不会受到时间、地点带来的限制，可以及时、大范围的提供所需要的数据，进而进行气象测报。

二、自动气象站应用现状分析

（一）国外自动气象站应用现状

自从20世纪80年代以来，美国、日本以及芬兰等诸多国家开始大量的使用自动气象站。与国内的气象站相比，国外的技术更加的成熟，并且国外的自动气象站所使用的传感器技术更加的先进，可以开展相当精确与稳定的监测。同时国外的自动气象站中不仅仅是装备了常规的传感器，同时还有土壤湿度、能见度、云等各种要素的传感器出现。自动气象站不仅仅可以对普通的大气环境条件进行监测并提供给气象部门来进行天气预报，同时在农业、

畜牧业等行业之中也有着相当广泛的运用。利用自动气象站所获得的各种数据，通过分析对植物水分需求进行评估研究，进而实现对植物生长供水的有效控制与调节。德国所生产的T-Warner产品，利用物联网且不需要使用信息中心，只需要在有网络的地方就能够查看现场实施数据，并且能够在网络之上设置好相应的参数。同时T-Warner能够扩展连接多达120种传感器。因此，用户能够根据自己的具体需求，装备上相应的传感器来实现对相应的参数的监测。针对农业领域，T-Warner专门制定出了植物疾病预防模块，因为在不同的环境中，植物可能会出现不同的疾病，所以通过T-Warner自动气象站可以对各种植物疾病进行有效的预防与控制。类似的自动气象站在农业方面的应用有很多，国外已经在在农业领域之中积累了很多自动气象站应用的经验，并且已经具备了较为成熟的设备以及技术。

（二）自动气象站在国内的应用

与国外的自动气象站发展相比，国内落后很多年，同时我国作为世界上气候变化较大的地区之一，气象灾害的发生频率也相当的高。因此，对于自动气象站的需求非常强烈，伴随着科研力量的投入以及相关企业与技术的快速发展，国产自动气象站不断问世，虽然在传感器等各种硬

件设备技术以及数据传输上与发达国家的差距较大。但是取得的这些成就充分代表了我国在自动气象站领域中的突破与发展，并且已经逐步地摆脱了完全依赖于进口的情况。我国自行研发的自动气象站在农业以及水利等诸多领域都有了较为广泛的运用。特别是在农业领域中，通过在田间地头设置自?悠?象站，监测植物生长所需要的各种环境要素，例如气压、温度、湿度、雨量以及风向和风速等等。利用GPRS无线传播的方式，将所收集到的各种数据发送给用户，进而为指导农户的实际生产操作、防灾减害、提高农作物产量以及质量提供良好的基础。如在河北沧州，其金丝小枣是很有名的特产，但是其生长的过程之中对空气湿度条件有着较高的要求。为此，农户通过布置自动气象站看，并为自动气象站设置湿度阀值，将达到预警值的时候，农户可以第一时间收到报警，进而及时采取合理的补救措施，将损失降到最小，进而实现利益最大化。在国内很多地方都开始运用小型自动气象站，以此来对植物的生长环境进行有效监控，为农业生产指导提供了巨大的支持。

三、自动气象站运用中常见问题与排除措施

（一）主控微机通信出现问题

如果在运行采集器通信软件中，出现了信道错误的提示，通常情况下是因为通信问题所导致的，一般进行处理的时候就是将软件关闭，并对通信线路进行检查，并将采集器上以及计算机后的长线驱动进行拆除，并观察通信是否正常进行。还有一种可能是通信网络出现了故障，如果是气象局网络或者是通信网络出现故障，也会导致不能够正常通信，此时需要与网络中心管理人员或者是网络运营商进行及时联络解决问题。

（二）采集器故障

采集器是自动气象站的重要组成部分，所有的原始数据都是在这里处理的，并将处理之后的数据传输到计算机上进行显示。如果是出现了故障，那么所有的项目都会出现缺测的情况，因此对采集器的维护是非常重要的[2]。在平时，需要注重检查采集器的工作状态，并要保持采集器的整洁，确保上面没有覆盖物。如果发现采集器上的时间的秒灯在不断地进行闪烁，那么就代表了采集器的主芯片处于死机状态下。此时，重新开机就能解决，如果重新开机不能够解决，那么就需要更换采集器，同时，还需要将采集器雨量显示恢复为0，防止出现人为增加雨量值的情况。

四、结语

随着农业的快速发展，设施农业作为一种新兴产业，在国内已经有了相当广泛的运用。同时，从设施农业的发展来看，其所带来的经济效益以及社会效益都是不可估量的。如今，设施农业已经成为了农业中的重要组成部分。在我国，日光温室面积正在快速的增长，并且已经成为了当前越冬蔬菜种植的重要措施。但是温室内部环境的变化仍然会在一定程度上受到外部天气变化的影响，特别是低温寡照、大风、暴雪、强降温等灾害天气带来的影响尤为强烈。因此，对设施农业进行气象条件监测，对于提高设施农业的安全性以及生产效率是非常重要的。小型自动气象站就是为了适应设施农业的强烈需求所研制出来的。但是，当前专门针对社会农业的专业化自动气象站当前还在摸索之中，真正进行实用的还较少。当前全国各地气象系统在野外布置了很多很多的小型自动气象站，为农业生产提供了支持，但是适用于野外的手持式自动气象站在温室内这种高湿、高温环境中的可靠性与稳定性还难以得到保障。因此，相信在未来，自动气象站的主要研究方向将会集中在设施农业小气候观测的领域之中。