《气象信息综合决策系统》解析

某县主流农作物指导反馈服务决策支持系统 《气象信息综合决策系统》 课程论文

题 目 某县主流农作物指导反馈服务决策支持系统 学生姓名 学 号 专 业 任课教师

二Ｏ一五年十一月三十日 某县主流农作物指导反馈服务决策支持系统 目录 引言……………………………………………………………………１ 一、研究方法……………………………………………………………１ 二、系统功能……………………………………………………………１ 2.1 总体功能 …………………………………………………１ 2.2 细致功能……………………………………………………３ 三、总体结构 …………………………………………………………３ 四、详细结构…………………………………………………………５ 4.1 气象业务系统 ………………………………………………５ 4.2 数字化气象周年服务表子系统……………………………６ 4.3数字化气象周年服务表子系统……………………………７ 4.4农业专家咨询系统…………………………………………７ 4.5 专家决策服务子系统………………………………………７ 4.6综合农业数据资料管理……………………………………８ 五、平台设计……………………………………………………………８ 5.1 系统技术……………………………………………………８ 5.2 系统应用……………………………………………………８

六、数据库设计………………………………………………………８ 七、人机交互设计……………………………………………………１１ 7.1 用户登录…………………………………………………１１ 7.2密码设置模块设计 ………………………………………１１ 参考文献……………………………………………………………１2 某县主流农作物指导反馈服务决策支持系统 1 某县主流农作物指导反馈服务决策支持系统

引言 鉴于某县气候近年来气候状况较为恶劣，为给广大农户提供较为全面可靠的农业气象服务，从而有效的指导农业主流农作物的管理和决策，增强针对气候灾害的农业防灾减灾、尽可能地提高生产增收能力，设计了某县主流农作物指导反馈服务决策支持系统。 该平台利用气象资料和预报产品，根据农业生产和作物生长状态，集成气象背景、农业生产环境容量和作物平均发育期内生长适应性的变化空间，建立由于气象变化而应采取的对策措施和知识经验周期服务表，借助计算机和现代通信网络技术，及时接受农户切实的反馈，从而与实际情况进行互动结合分析，用于精确化某县的气象决策误差，提供更可靠的风险估计，实现资料数据库化，决策理论、经验方法智能化，决策服务过程自动化，同时依据实际进行决策优化。

一、研究方法 以现有的Internet explore网络和基层单位微机设备为载体，收集某县主流农作物专业和气象信息。 运用农业气候学原理、作物生理生态学原理和数理统计，确定某县主要作物关键期农业气象适应条件、主要经济作物的农业气象灾害指标和预警指标，建立分布式的农业气象标准综合数据库，设计县级农业气象服务及灾害检测系统流程，建立县级农业气象情报定量分析方法。结合气候整编资料、地面观测气象资料、自动站气象资料、农业监测资料以及卫星遥感资料，采用系统工程原理和计算机程序设计，编制县级农业气象业务服务及灾害监测系统，农业气象情报、预报、灾害监测、农业生态监测和农业气候资源开发利用等，为地方农业发展提供平台。

二、系统功能

2.1 总体功能 某县传统农业气象服务仅将气象资料传给用户，很少定量有机动态地结合当地农业生产现状，致使服务内容匮乏、方式单一、时效慢，远不能有效地适应该地农业生产的发展。同时，因科研手段、经济基础和自然条件等限制，基层农户难以准确地掌握各阶段的系统化、规范化的技术措施，不同作物在不同生育期内对应气象变化如果仅凭经验去判断和决策，又在恶劣的气候变迁条件下，难免出现失误。 某县主流农作物指导反馈服务决策支持系统 2 此外，由于农户居住相对离散，存在一定的地域隔离，彼此沟通平台匮乏，无法有效的进行交流生产种植经验，广为借鉴，某县主流农作物指导反馈服务决策支持系统的建立为解决这些问题提供了途径和可能。与此同时，还允许农户通过平台进行实时实地反馈，从而收集全面有地方特色的农业主流农作物气象决策效果信息资料，为局域性的气象决策服务功能增强可靠性。 2.1.1 文中论述的农业气象决策服务平台以为农业服务、防灾减灾、应对突发性天气变化为重点，充分利用现代计算机网络与通信技术，把自然环境资料、气象资料、农林水生产资料、气象预报和预警服务科研应用成果及经验集成为主体系统，最终形成气象资料传递处理自动化、自然资源及气象理论预报方法数字化，气象预报、预警和决策服务智能化，各种资料及结论显示输出图形图像化的多媒体化，实现为某县农户提供连续的、动态的、直观多功能的农业气象决策服务信息。 2.1.2 更突出地，本系统突出的特点是：不是仅单向地传达气象信息和决策服务，而是同实际情况相结合，针对具体地域的主流农作物，在传达各种服务决策信息的同时，实时实地接收农户们的真实反馈，并将这些数据进行科学统计，同各种气象信息的基本处理类似，再反馈展示给广大农户。 科技的发展，使得手机广为使用，这样农户们不仅可以有效地接受专项有效的农业信息服务，也可以为针对性较强的区域性的服务进行充分的反馈，通过大数据处理，反过来为农户服务。长久以往，可以稳定地提供真实有效的经验预估，降低大区域气象预报对于的小区域的预测误差，提供较为实用的气象决策信息。如下为信息基本流向。

某县官方气象局

数据服务平台手机终端后台管理系统网页客户端

图1 信息基本流向图 某县主流农作物指导反馈服务决策支持系统

3 2.1.3 该系统将某县气象观测站数据库和某县气象观测站数据库进行了内部互连，使得县内气象观测点的数据可实时推送到系统中，官方后台在了解本区气象情况的基础上，可参考相关区域气象情况，在宏观把握气象信息的基础上，提出有针对性的区域决策，为领导科学决策提供了实时、权威、全面的数据支持。

2.2 细致功能 系统可提供以下信息: 2.2.1 能够显某县今日天气综述、24小时、未来6小时的天气预报信息;某县未来6小时、未来7天的天气预报信息。 2.2.2 能够显某县今天白天至今天夜间的天气实况、每隔5分钟显示某县各个站点的雨量和风速等天气实况、同时可以查询回看7天内任何时段的天气实况信息。 2.2.3 能够将气象局发布未来3小时的天气预警信息，显不于手机，便于准确判断预警的级别和采取相应的防御措施。 2.2.4 能够显某县月度上、中、下旬温度、降水和口照等天气情况分析，便于向农户提供本月的天气和气候变化趋势，以及该趋势可能造成或引发的农业灾害趋势预报。 2.2.5 够介绍生活气象和气象科普等相关知识，促进了气象业务服务与宣传、科普之间的有效对接，提升了某县有效利用气象信息保障经济社会安全、提高生产生活质量的能力。

三、总体结构 系统总体结构由气象业务系统、数字化气象周年服务表、农业专家咨询系统、数字化气象周年服务表子系统、农业专家咨询系统、专家决策服务子系统、综合农业数据资料管理、农户反馈模块组成。

气象探测资料气象预报产品气象农业资料综合农业资料

实时资料收集子系统综合农业信息子系统数据库子系统气象周年服务表子系统农业专家系统子系统管理系统

服务产品制作生成子系统

为农户服务 某县主流农作物指导反馈服务决策支持系统 4 图2 气象业务统总体结构 某县气象局观测数据、雷达卫星、预警信息、气象预报、气象产品

数据自动拆取解析并入库

数据服务平台手机终端后台管理Web终端

气象数据空间数据灾害数据文档数据

视频数据系统数据

图3 气象决策系统总体框架 某县主流农作物指导反馈服务决策支持系统

5 资料收集加入数据库

1：启动资料处理 2：启动周年服务表 3：启动专家系统

开始

自动形成服务产品服务产品和分发

监测是否有新数据是是 图4 系统决策流程

四、详细结构 为更好地提供气象数据支持，该系统按照数据管理、服务与辅助决策三位一体的模式，通过对县气象监测点数据的获取。依托政务网络、无线网络.建立政府决策气象支持服务系统web版及移动应用版(目前仅限于Android版本)。 政府决策气象支持服务系统网页客户端（web终端），通过某县政务办公网络，面向全县相关业务单位，提供最新天气预报、气象自动站实时数据、预警信息、卫星云图、农业气象、数据查询、图形分析等功能。移动应用版，依托已建成的无线通信网络，政府各部门可用手机、掌上电脑移动客户端，实时接收系统发布的气象数据和预警等信息。

4.1 气象业务系统 按照某县气象为农业服务的需要，将气象业务系统分为8个模块，如图： 某县主流农作物指导反馈服务决策支持系统 6 某县气象业务系统

系统后台信息管理农业气象数据管理气象信息综合管理农业气象情报管理农业气象预报及产品某县气候资料评价某县气候灾害监测某县气象信息

图5 气象业务系统 农业气象数据管理模块负责数据入库、浏览和修改等。 农业气象情报分析模块，主要完成资料统计分析，包括任意时段农气要素分析；农气条件分析；农气要素相似分析；界限要素计算、积温统计；制作农业报表;指导产品调阅等。 农业气象预报模块，包括农业气象产量预报，做出各类作物单产和总产预报；农业气象灾害预报；农业气象统计工具，这是辅助工具，主要完成统计计算、相关分析和回归分析等分析功能。 农业气候资源评价模块，包括各个时段及全年的光能资源、热量资源、云水资源和风能资源等评价功能。 农业气象灾害监测模块，主要实现当地7种气象灾害和主要作物生长的监测功能。 农业生态及物候监测模块，包括各种主流农作物的生长状况等全年全生育期全程气象适应性监测。

4.2 数字化气象周年服务表子系统 农业生产受自然环境条件和人为作用，形成有限的环境容量空间；自然条件下的大田作物在自身生长时，生理生态对外部气象要素变化有一个适应性变化域。环境容量和适应性域在作物生长过程中会形成对其生产有力或不利的光温水等气象要素动态搭配的气象背景变化空间。当气象变化在环境容量和适应性域区间内时，环境有利、作物生长正常；当出现变化小于或大于环境容量和作物适应性域时，则会产生气象自然灾害。根据这一原理，设计了数字化气象周年服务表子系统。