“天幫忙”“人努力”“舉措實(shí)” 全面推進(jìn)農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)自動(dòng)化

悠悠萬事，吃飯為大。面對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展新形勢(shì)新挑戰(zhàn)，2023年12月29日，中國(guó)氣象局出臺(tái)《全國(guó)農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)網(wǎng)和觀測(cè)任務(wù)調(diào)整方案(試行)》(以下簡(jiǎn)稱《方案》)。這是我國(guó)繼1979年、1989年、2009年三次農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)站網(wǎng)調(diào)整后，第四次調(diào)整農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)，全面推進(jìn)農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)自動(dòng)化。

《方案》為何調(diào)整、如何調(diào)整，將為相關(guān)工作帶來哪些變化?

為何調(diào)整？

糧食穩(wěn)產(chǎn)豐產(chǎn)，需要“天幫忙”，還需要“人努力”“舉措實(shí)”。

《方案》指出，近年來，隨著全球氣候變化、經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、城鎮(zhèn)化擴(kuò)張、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)布局和種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、自動(dòng)觀測(cè)技術(shù)發(fā)展，農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)站網(wǎng)對(duì)全國(guó)糧食生產(chǎn)功能區(qū)、重要農(nóng)產(chǎn)品保護(hù)區(qū)、特色農(nóng)產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)區(qū)和高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)區(qū)等糧食重要生產(chǎn)區(qū)域覆蓋度不足、某些站觀測(cè)任務(wù)不合理、觀測(cè)頻率和精度不足等問題凸顯，尚難完全滿足現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展、農(nóng)業(yè)氣象防災(zāi)減災(zāi)等服務(wù)需求。

對(duì)此，中國(guó)氣象局氣象探測(cè)中心副研究員張全軍結(jié)合前期調(diào)研成果和數(shù)據(jù)表示，我國(guó)糧食生產(chǎn)核心區(qū)有680個(gè)糧食生產(chǎn)大縣(市、區(qū)、場(chǎng))，非核心產(chǎn)區(qū)有120個(gè)糧食生產(chǎn)大縣，800個(gè)糧食生產(chǎn)大縣中目前只有225個(gè)農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)站。

當(dāng)前的全國(guó)農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)站網(wǎng)體系是從20世紀(jì)50年代開始逐步建立起來的。此前，農(nóng)業(yè)觀測(cè)站網(wǎng)和觀測(cè)任務(wù)經(jīng)歷過三次較大調(diào)整——

1979年，全國(guó)組織農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)工作，確定了338個(gè)全國(guó)農(nóng)業(yè)氣象基本觀測(cè)站，并增加了自然物候和畜牧觀測(cè)任務(wù)。

1989年，本著“站網(wǎng)密度既要充分考慮空間布局又要突出各地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)、作物布局和種植制度”的原則，對(duì)農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)站網(wǎng)和觀測(cè)任務(wù)進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，確定了402個(gè)國(guó)家級(jí)和317個(gè)省級(jí)觀測(cè)站。

2009年，確定653個(gè)國(guó)家級(jí)農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)站，重點(diǎn)突出糧、棉、油等大宗作物的農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)，確立以常規(guī)農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)站為主、特色觀測(cè)站和農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站為輔的農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)站網(wǎng)體系。

中國(guó)氣象局相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，如今，伴隨現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)技術(shù)快速發(fā)展和氣候條件變化，我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略布局和作物種植結(jié)構(gòu)也在不斷調(diào)整。要減輕氣象災(zāi)害對(duì)農(nóng)業(yè)的不利影響，就需要建設(shè)更加精密的觀測(cè)站網(wǎng)、適時(shí)調(diào)整農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)任務(wù)，《方案》應(yīng)運(yùn)而生。

如何調(diào)整？

強(qiáng)國(guó)必先強(qiáng)農(nóng)。2023年中央農(nóng)村工作會(huì)議強(qiáng)調(diào)，要確保2024年糧食產(chǎn)量保持在1.3萬億斤以上。

《方案》明確，建成觀測(cè)站網(wǎng)能夠覆蓋全國(guó)重要糧食生產(chǎn)區(qū)，觀測(cè)任務(wù)涵蓋主要糧食作物和特色經(jīng)濟(jì)作物、自動(dòng)化觀測(cè)和人工觀測(cè)互補(bǔ)、能適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的新型綜合農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)站網(wǎng)體系。

為此，《方案》調(diào)整各省(自治區(qū)、直轄市)農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)人工觀測(cè)站點(diǎn)數(shù)量、新增自動(dòng)觀測(cè)站，優(yōu)化各個(gè)觀測(cè)站點(diǎn)的水稻、小麥和玉米等11種作物以及牧草、森林的觀測(cè)任務(wù)，調(diào)整蘋果、設(shè)施農(nóng)業(yè)和甘蔗等特色農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)中心觀測(cè)站的觀測(cè)任務(wù)，進(jìn)一步明確各種觀測(cè)任務(wù)的項(xiàng)目和要素，確立人工觀測(cè)和自動(dòng)觀測(cè)雙軌運(yùn)行制度。

“各觀測(cè)站觀測(cè)任務(wù)優(yōu)化調(diào)整時(shí)，不僅重點(diǎn)考慮國(guó)家戰(zhàn)略需求，還統(tǒng)籌兼顧地方需求，以進(jìn)一步符合地方種植結(jié)構(gòu)。這次調(diào)整，不僅考慮加強(qiáng)水稻、小麥、玉米、棉花、大豆和油菜等主要糧棉油大宗作物觀測(cè)，還充分考慮各地名、特、優(yōu)、新經(jīng)濟(jì)作物，并將逐步推進(jìn)牧草、蔬菜、果樹和森林等觀測(cè)，引導(dǎo)和鼓勵(lì)省級(jí)開展特色農(nóng)業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)和高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)。”中國(guó)氣象局氣象探測(cè)中心正高級(jí)工程師吳東麗說。

據(jù)了解，經(jīng)過這次調(diào)整，農(nóng)業(yè)氣象人工觀測(cè)站由原有的653個(gè)調(diào)整為642個(gè)，同時(shí)擬新建自動(dòng)觀測(cè)站1662個(gè)，人工站與自動(dòng)站總量增加至2304個(gè);全國(guó)特色農(nóng)業(yè)氣象自動(dòng)觀測(cè)站達(dá)942個(gè)。

填補(bǔ)空白——在糧食重點(diǎn)生產(chǎn)區(qū)域的農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)空白區(qū)建立作物自動(dòng)觀測(cè)站，布設(shè)水稻、小麥、玉米、棉花、油菜、大豆、青稞、甘蔗、甜菜、花生、馬鈴薯、牧草和森林等自動(dòng)觀測(cè)設(shè)備。

分級(jí)管理——對(duì)于服務(wù)全國(guó)需求的水稻、小麥、玉米、棉花、油菜、大豆、青稞、甘蔗、甜菜、花生、馬鈴薯、牧草和森林等重點(diǎn)觀測(cè)任務(wù)，由中國(guó)氣象局管理;對(duì)于服務(wù)地方需求的特色作物觀測(cè)、果樹、林木、蔬菜、自然物候及設(shè)施農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)等任務(wù)，由各省(自治區(qū)、直轄市)氣象局管理。

全國(guó)農(nóng)業(yè)氣象服務(wù)專家、河南省駐馬店市氣象局高級(jí)工程師房穩(wěn)靜介紹，伴隨調(diào)整，駐馬店新增小麥、玉米、花生、芝麻和大豆觀測(cè)站點(diǎn)，當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)站將從原來的3個(gè)增加到6個(gè)，進(jìn)一步增大農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)站點(diǎn)密度，觀測(cè)能力將進(jìn)一步提高。“這次把花生調(diào)整為國(guó)家級(jí)觀測(cè)任務(wù)，把芝麻明確為省級(jí)觀測(cè)任務(wù)，將為駐馬店高質(zhì)量建設(shè)全國(guó)花生氣象服務(wù)中心、做好特色農(nóng)業(yè)花生和芝麻等氣象服務(wù)提供有力支撐。”

未來趨勢(shì)如何？

一直以來，氣象為農(nóng)服務(wù)始終是氣象工作的重中之重�！锻七M(jìn)農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)高質(zhì)量發(fā)展工作方案(2023—2035年)》明確，到2025年，初步建成適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的新型農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)站網(wǎng)，逐步建成覆蓋主要農(nóng)作物的自動(dòng)化觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)，基本構(gòu)建以農(nóng)業(yè)氣象自動(dòng)化觀測(cè)為主，人工觀測(cè)為輔，與衛(wèi)星遙感、無人機(jī)觀測(cè)互補(bǔ)的綜合立體農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)體系。

目前，我國(guó)農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)以人工觀測(cè)為主，業(yè)務(wù)人員定期到田間地頭手動(dòng)測(cè)定和記錄數(shù)據(jù)，資料獲取頻次偏少、效率不高。同時(shí)，我國(guó)各地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式差異較大，農(nóng)作物品種和觀測(cè)要素?cái)?shù)量多，需要綜合利用自動(dòng)觀測(cè)設(shè)備、衛(wèi)星遙感、圖像智能識(shí)別等各類觀測(cè)技術(shù)方法。

“我們對(duì)幾十萬張不同作物在不同生長(zhǎng)期的圖片進(jìn)行人工圖像識(shí)別標(biāo)注，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，然后利用算法讓機(jī)器完成自動(dòng)識(shí)別。”吳東麗介紹，目前自動(dòng)識(shí)別準(zhǔn)確率已超95%，結(jié)合人工訂正，可極大提升農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)的自動(dòng)化程度。

氣象部門積極推進(jìn)土壤水分觀測(cè)儀、物候自動(dòng)觀測(cè)儀、軌道植被觀測(cè)儀、基準(zhǔn)輻射觀測(cè)儀、蒸散量觀測(cè)儀和通量觀測(cè)儀等6種農(nóng)業(yè)氣象自動(dòng)觀測(cè)裝備的國(guó)產(chǎn)化研制，并開展業(yè)務(wù)建設(shè)，目前已基本實(shí)現(xiàn)作物發(fā)育期、農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害的自動(dòng)化識(shí)別。

其中，前4種觀測(cè)儀已實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)準(zhǔn)入，并通過在國(guó)家氣候觀象臺(tái)、農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站的試驗(yàn)，進(jìn)一步檢驗(yàn)?zāi)芰�。尤其是物候自�?dòng)觀測(cè)儀，能夠自動(dòng)觀測(cè)植物和動(dòng)物物候期、植物生長(zhǎng)特征參數(shù)、植物生理動(dòng)態(tài)和氣象環(huán)境參數(shù)等要素，有望進(jìn)一步釋放“人力”。

湖北省孝感市氣象局工程師王芬表示，孝感最大的變化是新增5個(gè)農(nóng)業(yè)氣象自動(dòng)觀測(cè)站，調(diào)整了與當(dāng)?shù)夭环�的觀測(cè)任務(wù)，新增了特色經(jīng)濟(jì)作物觀測(cè)任務(wù)，并將配備作物自動(dòng)觀測(cè)設(shè)備，農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)正邁入自動(dòng)化新階段。“孝感市孝南區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園還是湖北省唯一一個(gè)入選農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、財(cái)政部2023年擬認(rèn)定的44個(gè)國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)園，在農(nóng)業(yè)氣象觀測(cè)業(yè)務(wù)全面自動(dòng)化的新形勢(shì)下，未來將進(jìn)一步保障湖北省糧食安全。”(王亮、李悅對(duì)此文亦有貢獻(xiàn))