智慧气象进大棚 设施农业有了“最强大脑”
沃野千里不足羡，大棚一座抵万金。在“八山一水一分田”的福建，因土地资源匮乏和自然灾害频发，自古传统农业发展受限，而今却凭借设施农业突破土地资源的制约，用工业的理念发展现代农业，走出了自己的现代农业发展路子，使农业增效农民增收，带鼓了农户的腰包。面对新变化，八闽气象人顺势而为，创新地提出“互联网+设施农业+气象服务”的理念，开展对设施农业的精准服务。
“我们现在当农民，已经不怕刮风，不惧下雨，最担心的是手机没电、电脑没网。”快人快语的刘世科，在他那宽敞明亮的办公室里一边用手机演示着智慧气象——掌上农业气象通APP,一边冲着记者笑着说，“实在是好用！无论我人在哪里，用它就可以看到大棚里的实时画面，洞察大棚里的丝毫变化，了解大棚内各类气象要素的实时数据，还可以根据提示远程调控大棚的生产状态。”
刘世科，福建省宁德市一农现代农业发展有限公司的工作人员。在福建，像刘世科这样的现代农民已经为数不少。
现代化＋农业
呼唤智慧型气象服务
随着现代化建设的深入推进，作为关系着国计民生的最基础产业的农业，其结构和管理方式发生了根本性的转变。尤其是，设施农业的蓬勃发展，对农业的信息化、智能化产生了迫切的需求。
在福建，塑料大棚种植是设施农业的主要形式。福建省委、省政府在《关于加快推进现代农业发展的若干意见》中明确提出要大力发展设施农业。目前，福建每年省级财政扶持新建蔬菜、水果智能温控大棚和温室大棚1.4万亩以上，市、县（区）扶持新建温室大棚2万亩以上，每年带动全省新建各类型大棚10万亩。
虽然大棚栽培一定程度减少了外界气象条件的影响，但还无法避免气象条件的影响和制约。低温冻害、阴雨寡照、大风、高温高湿等天气不同程度影响了设施作物生长发育、产量高低、品质优劣。
“刚开始搞大棚种植时，棚内的气温是最让我揪心。几乎每天早中晚都要进棚去盯温度计的变化,因为天气预报所报的温度和我们大棚内实际温度差别很大。”刘世科回忆着，“那时候，我就在想如果能把气象站搬进我的大棚，那该多好啊。”
刘世科的经历，是福建省设施农业发展早期的普遍问题。“传统的农业气象服务产品与服务方式，已不能满足新形势下现代化设施农业的服务需求。”福建省气象服务中心主任刘秀芳告诉记者，“集约化、专业化、现代化的农业生产方式对气象为农服务提出了新的要求，设施农业的发展要求传统农业气象服务加快转型，如何为高产出，同时也是高风险的设施农业提供精准的个性化气象监测预警预报服务？我们从2014年就组织创新团队，通过充分的调研，提出互联网+设施农业+气象服务的理念开始探索。自主研发设施农业小气候监测设备，开发服务平台和手机客户端，逐步建立设施农业气象服务的指标库和棚内气象要素的预报模型等。”
据刘秀芳介绍，福建省气象局设施农业智慧气象服务系统是利用物联网、无线通信和软件等技术，通过多种智能无线传感器实现实时监控采集大棚内与作物生长密切相关的气象要素和作物生产信息，上传到系统服务器，进行定时、定量、定位的计算处理后，向设施农业基地、企业、专业合作社和种植大户等新型设施农业经营主体提供大棚内外监测信息查询与监测预警、预报预警、远程控制等功能服务。它是直通式服务，具有明确的针对性和很高的精细化程度，可以帮助提高设施农业生产管理水平，减少气象灾害造成的损失，实现农业增产增效。
今年1月23-26日，福建出现一次寒潮天气过程。身处闽东高海拔山区的宁德市仙山中药材有限公司，依靠设施农业智慧气象系统的及时预报提前采取加盖双层膜等应对措施，成功避过了低温冻害对大棚铁皮石斛生长的影响，为公司的大棚种植减少经济损失10多万元。
互联网＋气象
打造设施农业“最强大脑”
在福建省古田县建宏农业开发有限公司的大棚种植基地里，一排排旋转着的喷灌头喷出水雾，洒在大棚内的农作物上。作物旁边有个白色圆柱形褶皱“小灯笼”，看起来并不是很显眼。但可别小看了它，“小灯笼”有大作用。它就是“小小气象站”，里面装的就是移动式设施农业小气候监测仪器，是设施农业智慧气象服务的核心之一。大棚里的一举一动都逃脱不了它的慧眼。
“我们中心与大棚种植户进行了多次反复实践与研究，才开发了这个小气候监测仪器。它是设施农业智慧气象服务系统中的监测预警子系统的组成部分，可以24小时采集大棚里的温度、湿度、光照强度、CO2浓度、土壤温度、土壤湿度7个气象要素。”福建省气象服务中心正研级高级工程师陈家金自豪地告诉记者，监测预警子系统还能利用不同地点温室大棚内外的气象要素监测数据，采用相关分析的方法，摸清不同地点、不同季节、不同天气条件下大棚内外的温度、湿度、日照的定量关系，分析不同季节、不同天气条件下设施内气象要素与临近自动气象监测站、当地气象台站监测的气象要素之间的定量关系，建立基于临近乡镇或县气象大监站光温水要素的温室大棚内气象要素预报模型，并通过预报子系统开展不同地点温室大棚内未来3天的温度、湿度、光照气象要素预报，并提供大棚所在地的气象灾害预警以及提供大棚所在地（乡镇）未来一周的天气预报。
“去年7月的一天，手机安装的‘掌上农业气象通’APP就提前发出警报：棚内将有38℃高温来袭，建议提前打开塑料膜降温通气。我及时安排工人把大棚的塑料膜掀开，成功躲过了那次高温灾害。不然，只要温度超过35℃，西红柿生长就要受到影响。”长乐市茂丰农业专业合作社工作人员方茂对记者竖起了姆指，“设施农业智慧气象监测预警预报服务系统，是大棚种植的‘最强大脑’。”
方茂所言，并非溢美之词。据了解，福建省设施农业智慧气象监测预警预报服务系统包括：实时监测、预报预警、种植环境、专家智囊、设施管理、远程控制和用户管理等七大模块，运用最新的物联网、互联网、云计算、大数据分析等先进技术和分析方法，与温室大棚衔接，结合气象监测预警信息，对大棚实现智能管理。
陈家金进一步介绍，实时监测模块提供棚内作物生长发育进度、大棚内外的实时气象监测、气象阈值超限报警以及实景监测情况；预报预警模块提供棚内外气象要素预报、主要作物病虫害发生发展气象等级预报、大棚气象灾害预警和推送生产建议；种植环境模块，设置大棚作物各发育期的主要气象指标，专家智囊模块提供大棚作物的环境条件、气象灾害、病虫害防治和栽培管理专家知识库；设施管理模块实现监测设备信息监控；远程控制模块实现温室大棚远程化智能管理，用户管理模块提供大棚和用户信息等。种植户只要通过外网注册成功，就可以实时获取温室大棚小气候监测、预报、预警和专家建议等点对点服务。
气象部门＋公司
开辟智慧气象“生长土壤”
落地难，是很多创新型服务发展初期痛点。福建省设施农业智慧气象服务系统从一开始就采用了“气象部门+社会公司”的运作模式，有效地避开了这一问题，为智慧气象服务的快速发展壮大找到了湿润肥沃的土壤。
“一听到气象局说要在我的大棚内装小气象站，我高兴的要飞起来。这不就是我一直以来的梦想吗？”谈起当初气象局拟在他大棚里开展设施农业智慧气象服务试点时，刘世科兴奋劲宛如情景重现，不断比划着“飞起”的手势说道。
因为服务契合需求，福建省气象局在省内挑选到了8个设施农业示范点，铺开了设施农业智慧气象服务试点。
“我们从一开始就坚持‘边建设边研究边应用边完善’和全省集约化的思路，采用‘气象部门+社会公司’的模式，本着‘开放包容、优势互补、合作共赢’的原则，与省内8个设施农业示范点共同开展基于‘互联网+’的设施农业智慧气象服务。”刘秀芳说，“产研融合，事企联手，有效地调动了社会各方的积极性和资源，促进了智慧气象服务在福建的迅速立项、快速推进和短期见到实效。”
“气象部门+社会公司”的落地模式，实现了参与各方在技术、人才、产品、市场资源等方面相互支撑，使得能够在短期内建立起相对完善的技术运营服务团队，打造出涵盖气象监测预报、物联网、无线通信、软件等技术于一体的面向设施农业经营主体的“直通式”气象服务，实现了为设施农业用户提供精细化的棚内、外预报预警、情报服务以及科学化生产决策指导信息和监测信息查询、远程控制等智慧服务。
据了解，目前福建省气象局的设施农业智慧气象服务种类已经涉及设施蔬菜、食用菌、特色中药材，初步构建省、市、县“业务互通、产品分做”的设施农业气象服务体系，受到设施农业企业、专业合作社和种植大户的欢迎和肯定，并取得了一定的服务成效，起到了很好的示范作用，为设施农业气象服务开了一个好头，也进一步推升了气象部门为农服务的针对性和精细化程度。
据刘秀芳透露，福建省设施农业气象监测预警预报服务系统，得到了省政府的高度重视，已经安排项目建设经费1300万元，并将运行经费100万元纳入省级财政预算，省农业厅也给予大力支持，共同组建专家联盟，多次派专家现场指导。省气象局领导高度重视项目建设，多次听取项目汇报，深入示范点调研指导，协调市气象局、职能处室共同打造属于全省气象部门的智慧气象服务平台。今年，福建省气象服务中心将在省内500个设施农业基地布设1000套移动式农田小气候监测站，开展棚内气象环境监测、实景监控和棚内外气象要素预报预警，推送设施农业生产建议等，示范带动全省设施农业气象服务，并通过横向联合、上下联动，与福建农业部门、基层气象部门共同推进设施农业气象服务融入式集约化发展，从而推动现代特色农业气象服务，提升农业气象服务能力。
设施农业智慧气象服务，已经打开了现代农业发展画卷转轴，多彩的内容由福建气象人描画着；智慧气象，已然走进人们的生活，其中的精彩更值得憧憬。（宣教中心汤珺琳、服务中心吴婷婕、宁德市局郑双凤）