四川省农村气象信息员多员融合发展及对策

气象信息员是农村防灾减灾建设中的重要环节,在信息传播、灾害防御普及、防灾避险中发挥着不可或缺的作用。研究以四川省为例,从气象信息员队伍发展、多员融合情况等方面进行阐述,分析了四川省气象信息员融合存在覆盖面不够广、发展不均衡、融合层次浅、保障、激励等长效机制欠缺的问题,并提出从气象部门、地方政府、信息员等方面进行融合联动的对策建议,为推动西部和偏远地区信息员统筹、集约、高效发展提供有益探索。制约气象信息员多员融合因素较多,应该本着因地制宜、增强合作、注重实效、强化持续等原则,进一步提高气象信息员多员融合力度,更好地发挥气象服务在防灾减灾中第一道防线的作用,促进农业增收。

2003—2020年四川省主要气象灾害对农业经济的影响

基于2003—2020年四川省气象灾害和农业经济数据,结合回归分析方法探究气象灾害对四川省农业生产和经济的影响。结果表明,气象灾害对四川省农业经济具有显著的负面影响,且以暴雨洪涝和干旱的影响最大,其次是低温冷冻害(雪灾)和局地强对流;干旱、低温冷冻害(雪灾)和局地强对流3种灾害造成的经济损失呈下降趋势,而暴雨洪涝灾害造成的经济损失有所增加;农业生产总值与暴雨洪涝、干旱和低温冷冻害(雪灾)气象灾害指数成正相关,农村常住人口人均可支配收入与暴雨洪涝、干旱和局地强对流气象灾害指数成负相关,农业固定资产投资与干旱、局地强对流气象灾害指数成显著正相关。针对四川省主要气象灾害对农业生产和经济的冲击,本文从重点灾害防御、政府保险补贴政策、智能化气象灾害管理和科学减灾防治理念4个角度提出相关建议,旨在为四川省农业经济的稳定发展提供参考。

2000—2016年四川省农村气象信息员队伍发展状况分析

为了更好为防灾减灾、农业增收工作服务,也为有针对性的气象信息员队伍发展计划和长期规划提供依据,以四川为例,基于2000—2016年时间序列数据,运用统计分析方法,分析了农村气象信息员队伍的发展特点、影响因素及其发展趋势,并提出了存在问题及对策。结果显示:(1)信息员数量呈逐年增长趋势,2008—2015年接近线性上升,之后增长缓慢。(2)信息员来源和类别由单一到逐渐丰富,2009—2011年各类人员比例变动较大,随后趋于稳定。(3)信息员结构不断优化,2008—2010年高中、大学学历人员比例迅速上升,老龄人员比例迅速下降到25%,2011年后以较高学历人员和30～50岁人员为主,比例趋于稳定。(4)信息员培训和抽查比例2008—2012年快速降低,后缓慢下降并趋于稳定,抽查比例较低。四川农村气象信息员队伍十几年来从无到有,发展迅猛,人员素质和结构得到了较大提高和改善,但总体情况仍然不够理想。应重视信息员培养、管理工作,加强部门合作和政府投入,以促进信息员队伍的可持续性发展。

当前及未来气候下四川省草地贪夜蛾适生区分布

【目的】阐释草地贪夜蛾在四川省的适生区分布情况,为四川省草地贪夜蛾监测预警及防控提供参考。【方法】对物种分布模型MaxEnt模型参数进行优化,运用优化后的MaxEnt模型以及最新版Worldclim 2.1气象数据对当前及未来不同气候背景下四川省草地贪夜蛾的适生区分布进行研究。【结果】草地贪夜蛾在四川省适生区总面积为2516.64万hm^(2),占全省总面积的51.18%。除川西高原的甘孜州、阿坝州及川西南凉山州的部分地区外,四川省其余各市均为草地贪夜蛾的适生区。整体适生区分布趋势为由西向东适生等级增高。未来气候条件下,草地贪夜蛾的适生区范围略有扩大。其中,高适生区面积较当前增加9.00%~37.67%;中适生区、低适生区面积较当前分别减少13.29%~52.21%、3.44%~26.08%;非适生区面积较当前减少1.60%~16.72%。【结论】四川省有着较广的草地贪夜蛾适生区。在未来气候条件下,四川省草地贪夜蛾适生区将向西向北扩张。

四川省猕猴桃溃疡病发生的气象条件和综合防治

猕猴桃溃疡病是一种毁灭性细菌病害,严重危害猕猴桃产业。近年来,猕猴桃溃疡病在四川省危害程度不断加剧,发生面积不断增加,对四川省猕猴桃生产造成重大损失。分析总结低温多雨是四川省猕猴桃溃疡病发生的主要气象条件,并通过对四川省成都、巴中、广元、雅安、宜宾以及绵阳等地区的猕猴桃溃疡病发病情况和发病特点的调查分析,发现品种、海拔和树龄与溃疡病的发生直接相关,表现为在被调查的4个品种中,红阳最感病,徐香最抗病;海拔越高,溃疡病危害越严重;溃疡病发病程度随树龄的增加逐渐加重。在此基础上对猕猴桃溃疡病提出综合防治措施建议,皆在为四川省猕猴桃产业提供服务。

四川省野核桃生态适宜性及潜在分布

为进一步探究气候变化对野核桃在四川潜在分布的影响,利用野核桃在中国的实际分布点位数据、当前和未来气候情景(SSP1-2.6和SSP5-8.5)下生物气候变量,结合最大熵模型(MaxEnt),预测SSP1-2.6和SSP5-8.5情景下2050 s和2090 s野核桃在四川的潜在适生范围。研究结果表明:(1)当前气候情景下,野核桃在四川的高适生面积为4.86×10^(4)km^(2),中适生面积为13.35×10^(4)km^(2);(2)SSP1-2.6和SSP5-8.5情景下,2050 s和2090 s野核桃在四川的高适生面积分别为5.09×10^(4)km^(2)和8.58×10^(4)km^(2),中适生面积分别为7.37×10^(4)km^(2)和7.02×10^(4)km^(2);(3)SSP1-2.6和SSP5-8.5情景下,到21世纪90年野核桃在四川的高质生区质心分别从当前位置向东南方向移动34.49 km和21.94 km。气候变暖会使野核桃在四川的适生范围扩大,但不是无限扩大。

四川智慧农业气象服务手机APP平台设计与应用

【目的】研制满足四川省气象为农服务个性化、精细化、便捷化、智能化需求的智慧农业气象服务手机App平台,为四川省现代农业精准气象服务提供技术支持。【方法】基于APICloud开发平台,使用Java、HTML5、CSS3语言,采用大数据采集分析、用户需求智慧感知,AI智能识别、服务信息智慧精准靶向推送等技术,开发四川省智慧农业气象服务手机App(“四川e农”)平台。【结果】“四川e农App”平台实现了用户需求与气象信息匹配,气象服务产品自动生成、作物病虫害智能识别、农田的个性化管理以及针对作物和养殖品种的精准气象服务。系统在四川省共有注册用户6660人,其中,新型农业经营主体有5918户,占全省新型农业经营主体的79.1%。全省21个市州已在平台完成本地化工作,田间快报照片10000余张。【结论】“四川e农App”平台集天气预报、病虫害智能识别、农情田管、农产品认证溯源、水产气象服务、专家互动、价格供求、防灾救灾等农业气象服务于一体,为新型农业经营主体、涉农专家、种养殖大户提供“一对一”智慧气象服务,已在四川省市县三级气象与农业部门得到广泛应用,能有效提升气象为农服务的智慧化水平。

基于4种生态位模型的橘小实蝇在四川盆地潜在分布区

研究旨为橘小实蝇在四川盆地的检疫检测、综合防治及风险分析提供科学决策参考。运用基于最大熵(Maxent)、遗传算法(Garp)、环境包络原理(Bioclim)和Gower距离算法(Domain)的4种生态位预测模型预测橘小实蝇在四川盆地潜在适生区,并采用受试者工作特征曲线(ROC)和Kappa统计量分析方法检验模型预测效果。结果表明,4种模型的ROC曲线下的面积AUC(area under the ROC curve)平均值均大于0.9,Kappa统计量平均值亦大于0.75,预测模型具有较高的预测精度。通过“刀切法”分析得出最干季降水量、最干季平均温度、温度季节性变化和温度日较差是主导橘小实蝇潜在分布的关键环境变量,对当前橘小实蝇分布格局的形成起决定性作用。4种模型预测橘小实蝇适生面积和位置相差较大,但均包含川中丘陵区、川东平行岭谷区和盆边南部低山区,且川中丘陵区东部、川东平行岭谷区和盆边南部低山区的西部均为高、中适生区集中区域。由此可见,橘小实蝇在四川盆地适生范围较广,鉴于柑橘对四川盆地经济的重要性,当地相关部门应加强对其的检测检疫工作,避免造成较大的损失。

四川康养气候资源与利用匹配度分析

利用1981~2019年四川地区156个气象站观测资料和康养气候景点POI和旅游资源数据,基于空间热点聚类分析方法,从康养气候景点分布特征和气候资源特征两个维度开展四川康养气候资源分析。结果表明:四川五大经济区的康养气候景点旅游资源要素和开发利用程度不匹配,康养气候景点等级聚集程度和康养气候区资源丰富度不匹配。五大经济区中,仅成都平原经济区康养气候景点要素与开发较为充分,攀西地区虽康养气候景点配套和开发程度较低,但所处康养气候区潜力丰富,开发空间巨大。

基于最大熵模型研究四川省鲜食葡萄种植潜在分布区及其气候特征

从不同地域鲜食葡萄的生长特性和生理机制出发,基于气候因子对鲜食葡萄区域分布的影响,从时间和空间尺度收集影响其种植分布的气候因子,结合鲜食葡萄种植园区分布信息,利用最大熵模型(MaxEnt)分析四川省鲜食葡萄的潜在空间分布及气候特征,并进行评价分析。结果表明:刀切法筛选出影响四川省鲜食葡萄潜在分布的4个主要环境变量(累计贡献百分率达89.8%)为≥10℃活动积温、气温年较差、年日照时数和年降水量,80%鲜食葡萄潜在分布面积的各影响变量指标范围分别为4145~6283℃·d、6.8~9.0℃、924~1314h和804~1247mm。鲜食葡萄种植高适宜区占全省面积的11.8%,主要分布在广安、成都、乐山西南部、宜宾和泸州北部以及凉山中部地区,气候特征为≥10℃活动积温5197~6082℃·d,气温年较差6.5~7.6℃,年日照时数902~1241h,年降水量861~1124mm;适宜区占全省面积的23.6%,广泛分布于除盆周山区之外的盆地大部分地区以及凉山南部、攀枝花西南部,气候特征为≥10℃活动积温5053~6144℃·d,气温年较差6.7~7.7℃,年日照时数868~1356h,年降水量807~1139mm;低适宜区占全省面积的23.1%,集中在盆北、盆西山区及攀西地区北部,气候特征为≥10℃活动积温3227~5549℃·d,气温年较差7.8~13.4℃,年日照时数948~2049h,年降水量643~1187mm;不适宜区占全省面积的41.5%,主要集中在川西高原和攀西东北部。研究结果说明气候因素仍然是影响四川省鲜食葡萄种植的主要环境因子,4个气候因子主导作用明显,模拟的潜在分布结果能够为四川省鲜食葡萄种植决策提供科学参考。

四川省分县延伸期预测系统设计与实现

随着社会发展及应急减灾等需求,延伸期预报越发引发人们的重视。四川省气候中心在此背景下研发了延伸期预测系统,此系统基于J2EE技术框架,以CFSv2、DERF2.0数值预报模式产品为依托,运用澳大利亚国立大学资源和环境研究中心研发的专用气候数据空间插值软件ANUSPLIN生成0.25°×0.25°格点和站点预报产品,通过异常综合(PS)、符号一致率(PC)、Zs、Cs等预测检验评分方法进行预报检验。针对县级气象部门精细化预报需求,系统提供画落区订正、气候区划订正、预报曲线拖动订正、单点订正等格点预报订正功能。系统自2016年投入业务应用以来,运行稳定,预测效果较好,有效支撑了四川省气象科技服务。

RCP8.5情景下气候变化对四川省猕猴桃溃疡病病菌地理分布的影响

基于当前和RCP8.5情景,选用最大熵(MaxEnt)模型对猕猴桃溃疡病病菌(Pseudomonas syringae pv.actinidiae)在四川省的潜在分布区进行预测,并分析21世纪30年代、50年代、70年代和80年代的适生区变化。结果表明,利用ROC曲线对模型模拟的准确度进行评价,训练数据和测试数据AUC分别介于0.915~0.970、0.924~0.956之间,预测结果准确。当前气候条件下,猕猴桃溃疡病病菌在四川省的高适生区主要位于成都市、德阳市、绵阳市、广元市、巴中市、达州市和雅安市,中适生区在四川省21地市(州)均有分布。RCP8.5情景下,与当前情景相比,高适生区和低适生区面积均显著增加,中适生区面积先增加后减少,不同适生区几何中心位置和迁移规律均有所不同,但总体上均向北移动。

气候变化情景下四川省猕猴桃溃疡病菌潜在地理分布模拟

近年来,猕猴桃溃疡病在四川各猕猴桃主产区严重发生,造成严重经济损失。本研究采用MaxEnt模型分析四川省猕猴桃溃疡病菌潜在分布,并预测2030年代、2050年代、2070年代和2080年代的RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5等3种气候变化情景下适生区变化。预测结果运用ROC曲线评价模拟准确性。结果表明:所建立13个模型的训练数据和测试数据AUC(areas under curve)值均高于0.9,达到极高的精度。当前气候条件下,猕猴桃溃疡病菌在四川的高适生区主要位于成都市、德阳市、绵阳市、广元市、巴中市、达州市和雅安市,中适生区在四川21地市州均有分布。2030年代-2080年代,气候变化情景下,与当前情景相比,高适生区和低适生区区域均显著增加,中适生区区域先增加后减少,不同适生区几何中心位置和迁移规律均有所不同但总体上均向北移动。

四川省草地贪夜蛾世代区划

为明确草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda在四川省不同地区的发生世代,本文根据四川省2019年、2020年草地贪夜蛾虫情及2010年-2019年近10年气温数据,利用有效积温法则对四川省草地贪夜蛾发生世代数进行预测,并运用ArcGIS进行Kriging插值分析,获得四川省草地贪夜蛾世代区划。结果表明,基于2019年及2020年虫情和10年气温数据计算得到草地贪夜蛾在四川省发生世代数为0~6.40代。四川省草地贪夜蛾发生世代数总体上呈现由西北向东南、由东北向西南增加的趋势。四川省草地贪夜蛾发生世代可分为6个区:川西高原不足1代区,盆地西南部、西北部2~4代区,盆地中部、东北部3~5代区,盆地西南部、南部4~6代区,攀西周年繁殖5~7代区,攀西0~5代区。本研究结果可为四川省草地贪夜蛾监测预警和防控提供参考。

RCP4.5情景下四川省猕猴桃溃疡病菌适生性分析

分析RCP4.5情景下猕猴桃溃疡病菌在四川范围内的适生性,旨在为猕猴桃种植区划和科学风险评估、监测、预防猕猴桃溃疡病提供参考。选用MaxEnt模型(the maximum entropy model),结合ArcGIS(geographic information system)软件,预测猕猴桃溃疡病致病因子在四川的潜在适生区面积及质心位移变化。利用ROC曲线对模型模拟的准确度进行评价,训练数据和测试数据AUC值均高于0.9。到21世纪80年代,高适生区和低适生区面积在RCP4.5情景下较当前情景下分别增长75.51%和334.75%,而中适生区面积减少25.45%,不同适生区质心位置和迁移规律均有所不同,但总体上均向西北移动。研究虽不能涵盖所有影响猕猴桃溃疡病菌分布的环境因素,但病菌及寄主的分布很大程度上是由气候因子决定。

川明参生态适宜性及四川潜在分布区预测

基于川明参实际分布点位数据及CMIP6推出的未来气候情景数据,结合最大熵(MaxEnt)模型构建川明参种植分布与环境因子的关系模型,分析影响川明参分布的关键环境因子,模拟和验证气候变化下四川省川明参的分布规律及适生区范围,为川明参野生资源调查保护、生态修复及人工生产培育和产业发展等提供科学参考。结果表明:影响川明参潜在分布的关键环境因子为年降水量、最冷季降水量、最冷月最低温和温度年较差,中适生及以上区域的关键环境因子阈值分别为874.0~1231.2mm、22.1~83.9mm、-4.4~3.5℃和25.0~31.2℃。当前气候情景历史时期2010s(2000-2020年),川明参适生区域主要集中于四川盆地底部、盆缘山地及攀西高原东部,总面积达21.49×10^(4)km^(2)。相较当前气候情景历史时期,2050s(2041–2060年)SSP1-2.6和SSP2-4.5情景下川明参高适生面积分别减少14.07%和10.04%,SSP5-8.5情景下增加3.46%,三种未来气候情景下中适生区面积分别增加27.36%、10.94%和30.66%;2090s(2081–2100年)三种未来气候情景下高适生区面积分别减少40.89%、33.53%和36.71%,中适生区分别增加4.85%、20.05%和8.9%。未来气候变化对川明参生长发育不利,为应对不利影响,应以成都、巴中、广元、南充等现存川明参主要产地为依托,开展川明参野生种质资源保护研究,选种育苗、储存优良基因,大力推广人工种植,发展特色产业,间接保护野生资源。

基于WebService的农业经济信息交换共享系统

为实现西南地区农经网之间的定期自动信息交换,采用WebService技术,开发完成了农业经济信息交换共享系统,实现了成员单位共享信息的自动上传、下载。介绍JavaEE环境下JPA、WebService用户验证方法以及WebService中优化二进制传输等关键技术。

RCP2.6情景下四川省猕猴桃溃疡病菌潜在分布预测

基于当前和RCP2.6情景,选用MaxEnt模型对猕猴桃溃疡病菌(Pseudomonas syringae pv.actinidiae)在四川省的潜在分布区进行预测,并分析21世纪30年代、50年代、70年代和80年代的适生区变化。结果表明,利用ROC曲线对模型模拟的准确度进行评价,训练数据和测试数据AUC分别介于0.915~0.979和0.924~0.970,预测结果准确。当前气候条件下,猕猴桃溃疡病菌在四川省的高适生区主要位于成都市、德阳市、绵阳市、广元市、巴中市、达州市和雅安市,中适生区在四川省21地市(州)均有分布。RCP2.6情景下,与当前情景相比,高适生区和低适生区面积均显著增加,中适生区面积显著减少,不同适生区几何中心位置和迁移规律均有所不同,但总体上均向北移动。

四川省野核桃生境适应性及适生区划研究

为明晰野核桃在四川的生境适应性情况,利用MaxEnt模型,结合野核桃的分布点位信息及生物气候变量,预测野核桃在四川的适生区范围,分析主要生物气候变量对其分布的影响,并利用ROC(受试者工作特征曲线)曲线对预测模型的准确性进行评价。研究结果如下:(1)多次重复后训练集AUC的均值为0.990,表明模型预测效果较好。(2)刀切法和Person相关系数法筛选出影响野核桃潜在分布的最主要生物气候变量为年均温、最暖季降水量、最冷季均温和最干季均温,海拔对野核桃潜在分布的影响较小,300~3800 m均适宜野核桃生长。(3)利用MaxEnt模型计算出年均温适宜范围为9.68~18.88℃、日较差月均值为6.16~11.63℃、等温性为24.68~44.47、温度季节性标准差为313.04~933.33、最冷月最低温为−7.38~4.76℃、最湿季均温为16.52~25.35℃、最干季均温为−0.9~12.4℃、最冷季均温为−1.19~10.71℃、年降水量为654.55~5033.77 mm、最湿月降水量为116.94~948.49 mm、最湿季降水量为311.69~2158.44 mm、最暖季降水量大于358.44 mm。

基于最大熵原理的四川省暴雨致灾能力研究

本文运用最大熵原理及其所推导得出的气象要素分布规律,选取一次暴雨过程的持续时间、降水量大于25毫米区域总面积、面雨量、平均强度作为气象评估要素,使用四川省2017~2019年数次区域性暴雨的气象要素与其相应的灾害损失的关联度所计算出的权重系数计算出暴雨致灾能力指数以衡量一次暴雨过程的致灾能力大小。利用一次有较大灾害损失的暴雨过程检验发现,此指数能很好的反映出一次暴雨灾害的致灾能力情况,可用此指数衡量四川省暴雨致灾能力大小,帮助清晰客观的从气象角度定量的说明暴雨灾害强度情况,以助于后续灾后工作精准高效进行。