特色农业气象业务平台说明书
一、平台概述
本平台基于气象大数据、地理信息及人工智能技术，构建覆盖全流程农业气象业务的智能化系统。通过多源数据融合、模型算法库支撑、业务流程标准化，实现气象监测、灾害预警、农情评估、产品制作与分发的一体化管理，服务于农业生产全周期决策。
二、核心架构
1. 分层设计
- 基础设施层：
分布式计算集群（Spark/Hadoop）、云存储、GIS服务器（ArcGIS Enterprise），支持高并发数据处理与空间分析。 - 数据资源层：
- 多源数据接入：气象观测数据（CIMISS）、农田物联网数据（土壤墒情/作物生长）、卫星遥感、业务产品数据。
- 数据融合机制：实时气象数据与历史数据动态整合，支持跨源字段映射（如土壤湿度多源校正）。
- 业务支撑层：
- 通用模型库：气象要素统计（气温/降水/日照）、灾害指标计算、专题图生成引擎。
- 作物专项模型库：生育期预测、适宜度评估、病虫害等级预报、产量品质预测等可配置算法。
- 应用层：
五大核心子系统（数据管理、业务支撑、空间可视化、专项业务、移动服务），覆盖从数据到服务的闭环。
2. 关键技术
- 数据智能处理
- 小时→日→旬→月值数据自动统计（如小时降水累积为日值）。
- 缺失数据补录机制（TXT文件手动更新、定时任务自动修复）。
- 模型算法引擎
- 生育期预测：生理发育时间法结合气象预报。
- 灾害预警：寒害/干旱/霜冻等级模型（如橡胶寒害有效积寒算法）。
- 格点化分析：地理加权回归克里金法生成1km网格产品。
- 业务流标准化
- 周年服务方案：自定义农事日历，关联产品模板与预警规则。
- 产品自动化生产：拖拽式模板编辑（文字+图表+GIS图层组合）。
三、核心子系统功能
1. 气象大数据管理系统
- 多源接入：
- CIMISS气象数据、物联网设备数据、卫星产品（风云系列）、业务FTP文件自动同步。
- 数据处理：
- 数据清洗（无效值过滤）、融合（如土壤多源数据校准）、定时更新（日/旬/月任务）。
- 资源池管理：
- 分布式存储（Elasticsearch+ArcGIS DataStore），支持亿级数据秒级检索。
2. 业务支撑平台
- 模型库管理：
模型类型 核心能力 通用模型 气象要素统计、距平计算、报表生成 生育期预测 基于积温模型的发育阶段预报 灾害监测 干旱指数、霜冻等级、病虫害风险 品质评估 气象条件对作物品质的影响分析 - 产品制作流：
数据查询→模型计算→素材（专题图/统计表）→模板化排版→PDF/Web产品发布。
3. 空间可视化系统（一张图）
- 数据资源目录：
- 大气要素、土壤墒情、作物长势、实景观测、格点预报数据分层展示。
- 智能分析：
- 空间插值（气温分布热力图）、区域统计（县域降水对比）、轨迹回溯（灾害演变）。
4. 专项业务工作台
- 作物全周期管理：
- 数据查询：气象/土壤/灾害历史数据多维度筛选。
- 灾害预警：实时监测+72小时预报，输出风险分布图。
- 农事决策：移栽/采收适宜度模型指导生产计划。
- 产品发布：一键分发至FTP、微信小程序、业务门户。
5. 移动服务终端
- 微信小程序功能：
- 公众服务：实时天气、灾害预警、农事建议。
- 专业服务：定制化产品推送（如某地块霜冻预警）、农情反馈（拍照上报灾情）。
四、业务全流程
1. 数据汇聚 → 2. 模型计算 → 3. 产品制作 → 4. 多端发布
│ │（灾害预警/适宜度评估） │（模板自动化生成） │（Portal/微信/FTP）
└─→ 空间可视化 ←─┘（一张图动态监测） 五、技术指标
- 数据能力：
- 支持10+类数据源接入，日均处理数据量≥1TB。
- 分析性能：
- 省级格点产品生成＜5分钟（万级网格计算）。
- 服务能力：
- 并发用户≥1000，产品发布延迟＜30秒。
六、部署与扩展
- 环境要求：
- 服务器：Linux集群（CentOS 7.6+，内存≥64GB）。
- GIS平台：ArcGIS Enterprise 10.7+，支持矢量/栅格大数据分析。
- 扩展性：
- 模型库开放式接口，支持新增作物模型快速接入。
- 微服务架构（Spring Cloud），业务模块解耦可独立升级。
七、核心价值
- 灾害损失降低：
霜冻/干旱预警准确率提升40%，减少农业损失≥30%。 - 决策效率提升：
业务产品制作时间从小时级缩短至分钟级。 - 服务覆盖扩展：
支持公众（微信）、政府（Portal）、企业（API接口）多级服务场景。
备注：本平台符合气象行业数据标准（CIMISS）及地理信息服务规范（OGC），预留与智慧农业系统的物联设备、生产管理平台对接能力。
附件：系统接口文档、模型算法清单、部署拓扑图（需单独提供）
