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珈和科技攜手浙江省氣候中心,打造農業氣象數位化服務新標桿!

2024-06-07三農

古諺有雲:春耕夏種秋收冬藏,皆在天時。可天有不測風雲,農有「旦夕禍福」。寒潮、幹旱、淹水等氣象災害頻繁發生,給農業生產帶來了巨大挑戰。

氣候變遷直接影響著農業生產,數位化時代,如何依靠科技手段降低農業氣象風險,指導農民合理安排農事活動,提高生產效率與品質,保持農業生產的穩定性與永續性?珈和科技與浙江省氣候中心聯手,在實踐中給出了答案!

農氣服務,短板何在?

農業氣象數位化建設如火如荼,蓬勃發展的背後也暗藏諸多痛點待解決。

0 1

服務不精準

農業氣象服務受限於種植布局和產業結構資訊缺失,主要依賴氣象資料,缺乏作物種植資訊,服務精細度不足。

0 2

服務覆蓋面不足

省級專題服務產品雖涵蓋糧油和主要特色作物,但難以全面滿足浙江眾多特色作物的服務需求,亟需建立一個省市縣聯動的平台,以實作技術交流與服務資源的有效整合,確保服務覆蓋的全面性和精準性。

0 3

資訊傳播不及時

農業氣象服務資訊不能及時發送到田間地頭。目前各地雖然建立了不同農業氣象服務物件庫,但農業氣象服務中「誰?在哪裏?種養什麽?」的問題一直沒有得到有效的解決。

04

觀測業務自動化水平低

農業氣象觀測業務自動化水平偏低,亟需對應的人員和計畫支持,加快推進農業氣象觀測的智慧水平,研制對應的智慧影像辨識技術,在數位化農業氣象業務平台中實作物候、災害等資訊的自動判識。

打破傳統,賦能場景

為解決上述問題,珈和科技攜手浙江省氣候中心,成功構建了農業氣象數位化服務平台,為農業生產提供了全新的解決方案。該平台不僅整合了多源數據,還最佳化了業務流程,深化服務功能,成為農業氣象服務領域的標桿案例。

該平台基於SOA架構模式,采用「分層設計、模組構建」的思想,劃分為基礎設施層、數據層、支撐層和套用層,保證了系統的合理性和可延伸性,使得平台能夠持續適應農業氣象服務的發展需求。

在套用層,平台針對浙江省的數位農業氣象業務需求,提供了跨服務場景的支持,包括 普適氣象服務、新型農業主體服務和決策管理服務 等。特別地,平台還針對 水稻、茶葉、柑橘等特色農產品 ,開發了專題套用,為地方特色農業生產提供了更加精細化的服務。

與傳統農業氣象服務相比,該平台在設計理念上實作了從「以業務為中心」向「以需求為導向」的轉變。透過改造升級農業氣象業務系統,平台形成了智慧化、自動化的業務流程,極大地提高了服務效率和準確性。

平台不僅滿足了監管人員、業務人員等使用者的需求,還特別關註 新型農業經營主體的需求 。透過提供 精準至「地塊級」、「網格級」的氣象服務 ,平台幫助使用者實作了對 作物生長環境的全面監控 。同時,平台還支持使用者上傳作物實況資訊、進行線上咨詢互動等功能,進一步提升了服務的精細化、智慧化水平。

作為核心亮點之一, 技術創新和演算法套用 為平台提供了強大的支撐。珈和科技依托強大的技術能力和平台優勢,構建了包括遙感演算法、農氣演算法和作物模型在內的多種演算法。這些演算法在 作物種植分布辨識、病蟲害診斷、產量預測 等方面發揮了重要作用,為農業生產提供了科學、精準的數據支持。

基於多源高分辨率遙感衛星影像數據,結合光學影像與雷達影像,采用深度學習技術,實作 浙江雙季早稻、單季稻、雙季晚稻種植分布的自動化、智慧化辨識

針對農田實景照片,采用深度學習技術,實作 水稻病蟲害、茶芽、柑橘物候期的智慧化辨識

采用作物模型為機理模型,透過機器學習技術,能夠模擬作物生長發育的生理生態過程、基於氣象條件輸出作物逐日的幹物質變化,模擬作物產量和生育期,實作 作物發育期預報以及作物產量預報

基於農業氣象雲平台,利用農情持續、高效、精準更新技術,實作了對 農作物種植分類、作物長勢監測、土壤墑情監測的自動化監測分析 ,綜合運用了多源衛星影像、氣象數據,實作在長時間序列上 高頻率持續性更新作物的農情資訊

利用作物特有的波譜反射特征,可以反演作物的生長資訊,透過建立生長資訊與產量間的關聯模型同時結合歷年作物單產與歷年作物生長期長勢均值構建擬合公式,再結合監測時期作物長勢,透過遙感技術獲取監測時 作物(水稻)產量

多地套用,成效斐然

農業氣象數位化服務平台完成了農業氣象數據池與指標建設、智慧網格+農業氣象服務模組開發、省市縣一體化農業氣象數位化服務系統、分使用者農業氣象服務場景建設等內容的開發,獲得多個市縣單位的正向反饋 。

衢州市氣象局:全鏈條服務,減少經濟損失

該平台成功推動了省市縣業務「一體化」和農業氣象服務「全鏈條」功能,為現代農業氣象資訊服務提供了全程性、定量化、精細化的技術工具。尤為值得一提的是,平台套用後,實作了提前10天釋出氣象災害預警資訊,為農戶爭取了寶貴的應對時間,有效減少了經濟損失。

紹興市氣象局:八大模組助力農業氣象服務

其八大系統模組——地空觀測、生長條件、災害風險、災害預警、農用預報、農氣套用、服務場景和值班輔助,充分發揮了跨領域數據分析的優勢。透過精準的農業氣象災害風險預警、農事適宜度預報等功能,有效支持了農業氣象業務服務,幫助農戶提前防範災害,合理安排生產。

台州市椒江區氣象局:精準預警助農減損增產

透過該平台,成功應對了如台風、淹水、幹旱等氣象自然災害。以2023年12月低溫冰凍為例,平台提前10天發出柑橘果實凍害風險預警,指導農戶及時采摘,減少損失達20%。此外,結合氣象數據與農作物物候期,為農作物提供最佳生長環境,使得農產品品質提升10%-20%,椒江柑橘品質評價總體為優。

龍遊縣氣象局:經濟效益與環境效益雙贏

使用後,農業生產效益顯著提升。準確的氣象資訊和農事建議使農民能夠更好地規劃種植、施肥等活動,預計農作物產量提高5%,品質提升10%,生產成本降低10%,總收入增長10%。同時,透過合理安排農事活動,災害損失減少20%,節省管理時間和精力20%,節約水資源30%,減少農藥化肥使用量15%,實作了經濟效益與環境效益的雙贏。

農業氣象數位化服務平台在浙江的實踐,是科技與實際農業生產緊密結合的典範。它不僅有效解決了當前農業氣象服務的痛點,更讓農民切實感受到了科技帶來的便捷與效益。展望未來,珈和科技將結合更多地區的實際需求,提供更為精準、高效的服務,為實作農業現代化和鄉村振興貢獻重要力量。