农业灾害干旱、洪涝、高温监测方案
时间:2025-06-01
涉川
方案介绍
本方案围绕农业气象灾害中的干旱、洪涝、高温等突发性和区域性强的极端天气事件,构建集气象感知、环境数据融合、智能分析与灾害预警于一体的监测系统。系统采用多要素气象传感器、土壤水分传感器、视频监控及4G通信模块,通过云平台对关键参数进行持续监控和趋势预测,辅助农业部门及时掌握灾害动态,制定科学应对策略。
本方案围绕农业气象灾害中的干旱、洪涝、高温等突发性和区域性强的极端天气事件,构建集气象感知、环境数据融合、智能分析与灾害预警于一体的监测系统。系统采用多要素气象传感器、土壤水分传感器、视频监控及4G通信模块,通过云平台对关键参数进行持续监控和趋势预测,辅助农业部门及时掌握灾害动态,制定科学应对策略。

监测目标
监测农田区域内土壤湿度、气温、降雨量、水位、风速等关键指标,准确判断是否发生干旱、高温或洪涝灾害,及时预警和评估灾害等级。
监测农田区域内土壤湿度、气温、降雨量、水位、风速等关键指标,准确判断是否发生干旱、高温或洪涝灾害,及时预警和评估灾害等级。
需求分析
农业受自然灾害影响显著,传统观测站点稀疏,响应滞后,灾害信息获取不足,导致农户防灾准备被动。需建设分布密集、响应迅速、可远程管理的农业灾害监测系统,提升抗灾减灾能力。
农业受自然灾害影响显著,传统观测站点稀疏,响应滞后,灾害信息获取不足,导致农户防灾准备被动。需建设分布密集、响应迅速、可远程管理的农业灾害监测系统,提升抗灾减灾能力。
监测方法
通过部署农业气象站、土壤墒情监测点、水位监测点及高清视频监控装置,采集农田各类环境因子数据,利用平台算法判断干旱/洪涝/高温发生等级,并推送预警信息给相关管理人员或农户。
通过部署农业气象站、土壤墒情监测点、水位监测点及高清视频监控装置,采集农田各类环境因子数据,利用平台算法判断干旱/洪涝/高温发生等级,并推送预警信息给相关管理人员或农户。
应用原理
系统通过传感器获取实时环境数据,利用国家和地方农业气象灾害分级标准与阈值模型进行自动比对分析,实现对干旱(土壤湿度异常下降)、洪涝(短时强降水和水位上升)、高温(连续高温气象)等灾害的智能识别与动态预警。
系统通过传感器获取实时环境数据,利用国家和地方农业气象灾害分级标准与阈值模型进行自动比对分析,实现对干旱(土壤湿度异常下降)、洪涝(短时强降水和水位上升)、高温(连续高温气象)等灾害的智能识别与动态预警。
功能特点
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实时多点采集:土壤湿度、温度、降雨量、水位、风速、气压等多要素监测
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智能灾害判断:干旱、洪涝、高温等级自动判定
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图像视频融合:关键区域配套视频监控
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云端平台联动:数据可视化分析与趋势研判
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多端预警通知:手机APP、短信、微信联动推送
硬件清单
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自动气象站(集成温湿度、风速风向、降雨、气压等)
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土壤水分温度传感器
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水位传感器(适用于低洼区/河渠监测)
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视频监控摄像头(支持夜视)
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数据采集器与4G无线通信模块
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太阳能供电系统与备用电源
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数据分析与可视化平台
硬件参数(量程、精度)
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土壤水分:0~100%,精度±2%
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降雨量:0~999.9mm,精度±0.5mm
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温度:-40~85℃,精度±0.3℃
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风速:0~60m/s,精度±0.3m/s
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水位:0~5m,精度±1cm
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视频:高清1080P,夜视支持30米范围
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通信方式:4G全网通,支持离线缓存与断点续传
方案实现
在农业高风险区域(如旱作地、易涝地带、设施农业园区)布设多点监测节点。各传感器通过数据采集终端实时上传数据至云平台,平台自动对比设定阈值与灾害等级模型,判断干旱等级(轻度/中度/重度)、高温极值时间段、洪水临界水位,实现全天候无人值守监控与预警。
在农业高风险区域(如旱作地、易涝地带、设施农业园区)布设多点监测节点。各传感器通过数据采集终端实时上传数据至云平台,平台自动对比设定阈值与灾害等级模型,判断干旱等级(轻度/中度/重度)、高温极值时间段、洪水临界水位,实现全天候无人值守监控与预警。
数据分析
平台提供历史气象趋势、实时多点对比、干旱/洪涝风险图分析功能,用户可查看不同地块的灾害演变过程和当前风险等级,为农事调度提供决策支撑。
平台提供历史气象趋势、实时多点对比、干旱/洪涝风险图分析功能,用户可查看不同地块的灾害演变过程和当前风险等级,为农事调度提供决策支撑。
预警决策
支持配置三级预警(黄色/橙色/红色),灾害临近或发生时自动推送至农业部门或农户微信、短信、平台端口,并提供防灾应对建议,如灌溉安排、排水准备、农资调度等。
支持配置三级预警(黄色/橙色/红色),灾害临近或发生时自动推送至农业部门或农户微信、短信、平台端口,并提供防灾应对建议,如灌溉安排、排水准备、农资调度等。
方案优点
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自动化监测,覆盖广、响应快
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多灾种融合识别,提升监测精准度
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支持移动端远程查看与管理
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支持可视化地图展示与趋势研判
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可与地方应急响应系统对接,提升响应效率
应用领域
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农业主产区抗旱减灾示范区
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水稻、玉米等易受灾作物种植区域
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设施农业园区(如温室、育苗棚)
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农村基层应急气象监测网络
效益分析
系统部署后可实现灾害预警时间提前1~3天,显著降低灾害造成的经济损失。干旱监测指导下灌溉效率提升20%以上,高温避害时间窗口控制在2小时内,洪涝响应时间缩短60%,提高农业抗灾能力和农户应对信心。
系统部署后可实现灾害预警时间提前1~3天,显著降低灾害造成的经济损失。干旱监测指导下灌溉效率提升20%以上,高温避害时间窗口控制在2小时内,洪涝响应时间缩短60%,提高农业抗灾能力和农户应对信心。
国标规范
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GB/T 21964-2019 干旱监测与预警技术规范
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GB/T 32013-2015 洪涝灾害风险评估与分级标准
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GB/T 33792-2017 高温热害评估方法
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NY/T 2277-2012 农田气象环境监测技术规范
参考文献
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《农业气象灾害监测与预警系统建设指南》
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《基于物联网的农业环境智能监测技术研究》
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《干旱及其农业灾害影响研究进展》
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《农业气象信息平台与大数据分析》
案例分享
在安徽淮河流域部署的农业灾害监测系统成功预警2023年8月局地强降雨并伴随农田积水,预警提前48小时,协调农机提前开沟排水,避免小麦种植损失。另一干旱预警案例中,连续监测土壤水分下降趋势并自动提示灌溉,提升灌水精准性并避免作物萎蔫,实现单季增产8%以上。
在安徽淮河流域部署的农业灾害监测系统成功预警2023年8月局地强降雨并伴随农田积水,预警提前48小时,协调农机提前开沟排水,避免小麦种植损失。另一干旱预警案例中,连续监测土壤水分下降趋势并自动提示灌溉,提升灌水精准性并避免作物萎蔫,实现单季增产8%以上。
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