有关农业气象服务气温监测系统设计实现毕业论文写作资料-论文写作网

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气象气温论文范文

1. 资料与方法
1.1 资料来源
1.2 研究方法
2. 软件开发和系统环境
2.1 软件开发
2.2 系统环境
3. 系统功能及应用
3.1 农作物播种指导
3.2 作物生长期低温冷害提醒
3.3 霜冻提醒
3.4 气温异常提醒
4. 结语
5. 参考文献
气象学里的平均气温:气象部门：五一出游或有雨水“捣乱”，气温略有下降每日新闻报 150427

（1辽宁省气象灾害监测预警中心,辽宁沈阳 110168； 2辽宁省气象台； 3凌源市气象局）

摘要介绍农业气象服务气温监测系统的主要功能、特点和技术路线及工作设想.根据各类作物的农业气象服务指标,计算气象要素数据,利用C/S与B/S结构相结合方法,实现春季不同类作物适宜播种时段的预报及作物生长期过程中的气温监测和预报.参考该系统可以进行播种安排和设施农业管理,满足不同作物的生长需求,在保证秧苗成活的前提下增加作物产量,减少气温变化给农作物带来的影响.

关键词农业气象服务；5日滑动平均；气温监测系统；预报

中图分类号 P456 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）18-0323-02

20世纪70年代以来,全球气象灾害发生频繁,严重威胁着人类赖以生存的粮食、水和生态环境,尤其是给农业带来了严重影响.我国地处东亚季风区,是世界上主要的气候脆弱区之一,也是农业气象灾害的多发区,我国每年因气象灾害造成的直接经济损失均超过1 000亿元,1998年更高达3 000亿元.

在全球变暖的大背景下,随时关注气温变化对农业生产的影响,了解农业气象灾害分布规律、农作物生长所需条件、当前气温实况及气温未来变化走势,对合理布局农作物种类、采取措施进行设施农业防寒防冻都能起到重要的作用.我国已有不少学者开展了农业气象灾害监测[1]及预报[2]工作,进行了农业气象灾害的统计分析[3],并开始农业气象灾害形成机理研究[4],但针对直接指导农业生产中某一气象要素从而指导农业生产的平台却鲜有报道.因此,建立一个以农作物生长条件为依托,以气象观测及预报数据为基础的农业气象服务气温监测系统,可以指导农民适时播种、及时防御气温剧烈变化给农作物带来的影响,能够为推动农业气象灾害研究和防灾减灾工作做贡献,现将农业气象服务气温监测系统设计及实现探讨如下.

1. 资料与方法

1.1 资料来源

所用资料为1951年以来辽宁省58个国家气象观测站日平均、最高、最低气温实况；辽宁省国家气象观测站168 h城镇预报报文；辽宁省大气环境研究所提供作物低温冷害、霜冻的温度条件、辽宁省常见作物适宜播种期和适宜播种温度.

1.2 研究方法

系统使用5日滑动气温方法处理1951年以来辽宁省58个国家气象观测站日平均、最高、最低气温实况,通过vb.net将气温实况资料、5日滑动平均资料显示在网页页面中,支持区域、时间等筛选条件的查询.

5日滑动平均法是指在一个长序列的逐日资料中,按日序从第1~5天,第2~6天,第3~7天,第4~8天,等,每相应5 d的资料计算其平均值,由此得到的一序列资料称为5日滑动平均值,此算法的优势为消除不稳定的波动,显示出温度变化的平稳性,充分利用热量资源.

由于气象学的5日滑动平均多用于气候研究、提前预报服务应用中,计算当日的5日滑动平均气温所用预报值多于实况值,在预报误差大的时候实用性相对较差.因此,系统结合服务需求,系统采用C/S与B/S结构相结合,提供了2种计算滑动方式,一种算法多为实况数据,另一种算法多为预报数据,气象服务人员可根据当时天气状况,未来预报是否会有大幅度调整来选择适宜的时间指导农民进行春耕生产.

2. 软件开发和系统环境

2.1 软件开发

2.1.1 系统流程设计.系统主要分为2个部分,数据部分和界面部分.数据部分采用Visual Studio程序代码实时读取气象要素,将1951—2012年的历史气温数据实况及运算值录入数据库,并实时录入每日气温实况并计算.同时读取未来168 h的天气预报,计算获取5日滑动平均气温数据.对于当日实况资料可以计算出来的气温采用实况气温资料,对实况未录入的气温,读取温度预报计算5日滑动平均气温,并将计算结果存入数据库.

界面部分利用Visual Studio调用数据库中的平均气温、最高、最低气温及对应的5日滑动平均气温以折线图可选择形式显示在网页上,使用者可在网页上通过选择不同的站点、时间进行查询,并且会有近期关注的气温实况指标的提示.

2.1.2 数据库设计.数据库分为历史数据、实时数据和预报数据3个部分.历史数据为1951—2012年各县站的平均、最高、最低气温实况,并计算全省气温实况、各县站和全省的5日滑动平均气温数值分别入库,供历史数据查询；实时数据是将每日8：00、17：00录入当日的平均、最高、最低气温实况及实时计算5日滑动平均气温录入数据库；预报数据为168 h精确到乡镇的预报及计算所得的5日滑动平均气温值.

2.1.3 操作界面结构.界面主要分为图形显示、文字表述及历史查询3个部分,支持对时间和空间区域的选择查询.图形显示部分应用B/S结构应用ASP.NET技术对计算结果显示,按最新资料显示折线图,根据不同模式的选择,可以同时显示10 d、1个月或更长时间的气温变化曲线.界面中主要显示4类曲线,分别为5日滑动平均曲线、实况曲线、标准曲线、历史值曲线.系统以实线表示实况曲线、虚线表示预报曲线,主界面中的图形表示全省数值,分界面图形为各地区、各站点数值.主界面的曲线主要包括：达到某一温度标准折线、平均温度实况折线、平均温度预报折线、平均温度5日滑动平均实况折线、平均温度5日滑动平均温度预报折线、最低温度实况折线、最低温度预报折线、30年历史常年值实况曲线.曲线分别用不同的线性或颜色作为标识.

文字表述功能是指网络平台针对全省58个城镇的5日滑动平均温度是否达到某一温度标准进行提示,标准有常见作物适播条件、重要气温节点,如气温稳定通过0、5、8、10、12 ℃等.可以显示满足某类农作物播种条件的站点的具体气温和其在所在地区所占的比例,可以从全省或市级的角度观察有多大百分比地区达到所关注的气温标准,便于监测人员提前掌握气温变化趋势及各市（或乡镇）达某节点温度情况,图形和文字表述页面为时时刷新,及时作出相关农业气象服务,从而在宏观上安排相关农业的生产活动.

历史值查询功能能满足用户对过去时刻的各类气象要素的查询和比较,可以通过日期查询界面进行相关操作,调出数据库中的具体历史数据,以图形和文字的方式显示在页面上.

2.2 系统环境

软件服务器应用windows server 2003操作系统,平台采用环境Visual Studio 2008开发,网站开发采用Asp语言完成.整个平台以网站为表现形式,用户只需要打开浏览器访问平台*,就可以使用平台功能,保证了其在各种Windows 操作系统上的正常运行,同时也简化了软件的推广应用流程.

3. 系统功能及应用

3.1 农作物播种指导

辽宁省主要农作物为水稻、玉米和大豆.系统会在作物适宜播种期期间对辽宁省某地区的具体站点达到气温标准的情况进行提示.经研究统计：辽宁省水稻的适宜种植温度为日平均气温稳定通过5～6 ℃；玉米适宜种植温度为日平均气温稳定达到8～10 ℃；大豆适宜种植温度为日平均气温稳定通过12 ℃.

3.2 作物生长期低温冷害提醒

农作物低温冷害是我国主要农业气象灾害之一,尤其在北方地区,由于气候异常的事件增多,年内气温波动幅度加大,使作物障碍型低温冷害有频繁和严重的趋势,防御低温冷害至关重要.辽宁主要粮食作物为水稻、玉米,根据低温冷害标准,参考系统针对不同地区（或各站）提供的最低气温曲线,可以提前做出某地区或某站点的低温冷害情况预报.

3.3 霜冻提醒

初霜冻出现的早晚对东北地区秋收的水稻和玉米产量影响极大,霜冻的预报服务对农作物的生长有十分重要的意义.系统读入最低气温实况及预报资料,可在霜冻出现的对应时段和对应地区（或乡镇）自动进行提示,从而注意初霜的发生.

3.4 气温异常提醒

根据系统的图形曲线,监测全省（或各站）气温与常年值的差值（△T）,判断某段气温异常程度,可以提前预防气温突变对农作物生长产生的影响,从而在一定程度上减少农业生产的损失.

4. 结语

农业气象服务气温监测系统在指导农民春播生产和对作物生长期低温冷害、霜冻等预防方面取得了很好的效果,结果多次用于上报的农业气象服务材料中,如《22日我省气温稳定通过8度进入玉米适宜播种期》《我省将出现强降温未来一周气温偏低》等,为农业生产提供有力的参考,减少了早播种的低温冷害的危险,同时也可增加农作物的产量.系统采用B/S与C/S结合方式有查询速度快、查询方便、查询人员不需安装客户端、维护方便等优点.适应乡镇气象预报的现代化,适用于具体到某一乡镇的农业气象服务需要[9-10].