“天帮忙”“人努力”“举措实” 全面推进农业气象观测自动化
“天帮忙”“人努力”“举措实” 全面推进农业气象观测自动化
悠悠万事，吃饭为大。面对农业发展新形势新挑战，2023年12月29日，中国气象局出台《全国农业气象观测网和观测任务调整方案(试行)》(以下简称《方案》)。这是我国继1979年、1989年、2009年三次农业气象观测站网调整后，第四次调整农业气象观测，全面推进农业气象观测自动化。
《方案》为何调整、如何调整，将为相关工作带来哪些变化？
为何调整？
粮食稳产丰产，需要“天帮忙”，还需要“人努力”“举措实”。
《方案》指出，近年来，随着全球气候变化、经济社会发展、城镇化扩张、农业产业布局和种植结构调整、自动观测技术发展，农业气象观测站网对全国粮食生产功能区、重要农产品保护区、特色农产品优势区和高标准农田建设区等粮食重要生产区域覆盖度不足、某些站观测任务不合理、观测频率和精度不足等问题凸显，尚难完全满足现代化农业发展、农业气象防灾减灾等服务需求。
对此，中国气象局气象探测中心副研究员张全军结合前期调研成果和数据表示，我国粮食生产核心区有680个粮食生产大县(市、区、场)，非核心产区有120个粮食生产大县，800个粮食生产大县中目前只有225个农业气象观测站。
当前的全国农业气象观测站网体系是从20世纪50年代开始逐步建立起来的。此前，农业观测站网和观测任务经历过三次较大调整——
1979年，全国组织农业气象观测工作，确定了338个全国农业气象基本观测站，并增加了自然物候和畜牧观测任务。
1989年，本着“站网密度既要充分考虑空间布局又要突出各地农业生产特点、作物布局和种植制度”的原则，对农业气象观测站网和观测任务进行了优化调整，确定了402个国家级和317个省级观测站。
2009年，确定653个国家级农业气象观测站，重点突出粮、棉、油等大宗作物的农业气象观测，确立以常规农业气象观测站为主、特色观测站和农业气象试验站为辅的农业气象观测站网体系。
中国气象局相关负责人表示，如今，伴随现代化农业技术快速发展和气候条件变化，我国农业产业战略布局和作物种植结构也在不断调整。要减轻气象灾害对农业的不利影响，就需要建设更加精密的观测站网、适时调整农业气象观测任务，《方案》应运而生。
如何调整？
强国必先强农。2023年中央农村工作会议强调，要确保2024年粮食产量保持在1.3万亿斤以上。
《方案》明确，建成观测站网能够覆盖全国重要粮食生产区，观测任务涵盖主要粮食作物和特色经济作物、自动化观测和人工观测互补、能适应现代农业生产发展的新型综合农业气象观测站网体系。
为此，《方案》调整各省(自治区、直辖市)农业气象观测人工观测站点数量、新增自动观测站，优化各个观测站点的水稻、小麦和玉米等11种作物以及牧草、森林的观测任务，调整苹果、设施农业和甘蔗等特色农业气象服务中心观测站的观测任务，进一步明确各种观测任务的项目和要素，确立人工观测和自动观测双轨运行制度。
“各观测站观测任务优化调整时，不仅重点考虑国家战略需求，还统筹兼顾地方需求，以进一步符合地方种植结构。这次调整，不仅考虑加强水稻、小麦、玉米、棉花、大豆和油菜等主要粮棉油大宗作物观测，还充分考虑各地名、特、优、新经济作物，并将逐步推进牧草、蔬菜、果树和森林等观测，引导和鼓励省级开展特色农业、设施农业和高标准农田的农业气象观测。”中国气象局气象探测中心正高级工程师吴东丽说。
据了解，经过这次调整，农业气象人工观测站由原有的653个调整为642个，同时拟新建自动观测站1662个，人工站与自动站总量增加至2304个；全国特色农业气象自动观测站达942个。
填补空白——在粮食重点生产区域的农业气象观测空白区建立作物自动观测站，布设水稻、小麦、玉米、棉花、油菜、大豆、青稞、甘蔗、甜菜、花生、马铃薯、牧草和森林等自动观测设备。
分级管理——对于服务全国需求的水稻、小麦、玉米、棉花、油菜、大豆、青稞、甘蔗、甜菜、花生、马铃薯、牧草和森林等重点观测任务，由中国气象局管理；对于服务地方需求的特色作物观测、果树、林木、蔬菜、自然物候及设施农业气象观测等任务，由各省(自治区、直辖市)气象局管理。
全国农业气象服务专家、河南省驻马店市气象局高级工程师房稳静介绍，伴随调整，驻马店新增小麦、玉米、花生、芝麻和大豆观测站点，当地农业气象观测站将从原来的3个增加到6个，进一步增大农业气象观测站点密度，观测能力将进一步提高。“这次把花生调整为国家级观测任务，把芝麻明确为省级观测任务，将为驻马店高质量建设全国花生气象服务中心、做好特色农业花生和芝麻等气象服务提供有力支撑。”
未来趋势如何？
一直以来，气象为农服务始终是气象工作的重中之重。《推进农业气象观测业务高质量发展工作方案(2023—2035年)》明确，到2025年，初步建成适应现代农业生产发展的新型农业气象观测站网，逐步建成覆盖主要农作物的自动化观测网络，基本构建以农业气象自动化观测为主，人工观测为辅，与卫星遥感、无人机观测互补的综合立体农业气象观测业务体系。
目前，我国农业气象观测以人工观测为主，业务人员定期到田间地头手动测定和记录数据，资料获取频次偏少、效率不高。同时，我国各地区农业生产方式差异较大，农作物品种和观测要素数量多，需要综合利用自动观测设备、卫星遥感、图像智能识别等各类观测技术方法。
“我们对几十万张不同作物在不同生长期的图片进行人工图像识别标注，建立数据库，然后利用算法让机器完成自动识别。”吴东丽介绍，目前自动识别准确率已超95%，结合人工订正，可极大提升农业气象观测的自动化程度。
气象部门积极推进土壤水分观测仪、物候自动观测仪、轨道植被观测仪、基准辐射观测仪、蒸散量观测仪和通量观测仪等6种农业气象自动观测装备的国产化研制，并开展业务建设，目前已基本实现作物发育期、农业气象灾害的自动化识别。
其中，前4种观测仪已实现业务准入，并通过在国家气候观象台、农业气象试验站的试验，进一步检验能力。尤其是物候自动观测仪，能够自动观测植物和动物物候期、植物生长特征参数、植物生理动态和气象环境参数等要素，有望进一步释放“人力”。
湖北省孝感市气象局工程师王芬表示，孝感最大的变化是新增5个农业气象自动观测站，调整了与当地不符的观测任务，新增了特色经济作物观测任务，并将配备作物自动观测设备，农业气象观测正迈入自动化新阶段。“孝感市孝南区现代农业产业园还是湖北省唯一一个入选农业农村部、财政部2023年拟认定的44个国家现代农业产业园，在农业气象观测业务全面自动化的新形势下，未来将进一步保障湖北省粮食安全。”(王亮、李悦对此文亦有贡献)