黎凌云 张金玲 李金星
贵州省印江土家族苗族自治县气象局 555200
摘要：农业气象灾害对茶叶的影响较大，不利于优质高产茶叶的形成。本文结合印江县气象观测资料信息，分析了霜冻、冻害、冰雹、倒春寒、干旱、暴雨洪涝特征及对茶叶的影响，最后则对茶叶生长的农业气象灾害预警系统进行了研究，以实时发布相关的气象灾害信息，便于茶农第一时间做好准备，将气象灾害对茶叶生长的影响降到最低。
关键词：茶叶 农业气象灾害 预警系统
Study on early warning technology of Agrometeorological Disasters Based on tea growth
Li Lingyun, Zhang Jinling, Li Jinxing
(Meteorological Bureau of Yinjiang Tujia and Miao Autonomous County, Guizhou Province 555200)
Abstract: agrometeorological disasters have a great impact on tea, which is not conducive to the formation of high-quality and high-yield tea. Based on the meteorological observation data of Yinjiang County, this paper analyzes the characteristics of frost, frost damage, hail, late spring cold, drought, rainstorm and flood and their impact on tea. Finally, the agricultural meteorological disaster early warning system for tea growth is studied to release relevant meteorological disaster information in real time, so as to facilitate tea farmers to prepare for the first time and reduce the impact of meteorological disasters on tea growth To the lowest.
Key words: tea agricultural meteorological disaster warning system
引言
印江县有着中国“名茶之乡”的美誉，全县累计茶园面积高达2.47万公顷，尤其是近几年来，印江县茶叶产业得到了迅猛发展，茶叶在当地农民增收方面发挥着十分重要的作用。然而茶叶在生产过程中受气象灾害的影响较大。因此，开展茶叶生长的农业气象灾害技术研究可为茶叶生产提供科学依据。本研究结合印江县多年气象观测资料，对印江县茶叶各种气象灾害指标进行确定，在此基础上研究茶叶生产过程中各种气象灾害特征，并结合C#语言，对茶叶生产的农业气象灾害预警系统进行研发，以对印江县茶叶生产气象灾害预警信息进行实时发布。
1、研究资料和方法
本文利用印江县国家级自动站1961~2016年观测资料，利用一元线性回归法对印江县气象灾害分布特征进行分析。
2、印江县茶叶生长气象灾害
2.1霜冻
茶叶受霜冻灾害的影响较大，若是在芽叶伸展期出现霜冻天气，将会对春茶产量产生影响。根据气象部门统计结果表明：1961~2016年印江县霜冻日数共650d，平均每年为11.6d，其中以1月份出现频率最高，占40.9%，其次是12月份，占31.4%，2月份则占17.8%。平均霜冻初日为11月9日，终日则为3月28日，每年无霜期为297d左右。
2.2冻害
茶叶冻害主要出现在深秋和严冬。其中当深秋季节的日平均气温超过0℃，而强寒潮不断向南转移，此时气温下降幅度较大，而后天气突然转晴，气温快速增加，由于茶叶自身抵抗低温的能力较弱，对于气温的突然骤变很难适应，进而造成叶片出现不同程度的冻害，甚至是造成树皮裂伤，枝干冻枯等。对于严冬来说，若是强冷高压长期对茶园进行控制，一旦超过茶叶自身的适应温度，将会使茶叶遭受冻害。以2008年低温冻害为例，印江县有超过40%的茶叶出现了冻害，部分茶树被冻死。
2.3冰雹
印江县境内共有4条冰雹路线，其中以梵净山附近的茶园经洋溪、新寨镇到思南县境内的冰雹路径最为严重。近56年中，印江县的冰雹天气共出现24次，主要集中在2~5月、11月，其中以3月份居多，共出现10次，而6月和11月分别出现1次。冰雹天气出现的过程中，会将茶树嫩梢、枝条打断，而鲜、老叶片则会被打碎，影响茶叶产量。虽然雹灾对茶园的影响范围小、持续时间短，但对其的危害却十分严重，甚至是毁灭性的。
2.4倒春寒
在倒春寒天气出现的过程中，茶芽将会停止生长，由于叶片生长发育速度减缓，推迟了春茶采摘时间，对于优质高产茶叶的形成极为不利。近56年间，印江县倒春寒天气过程共出现22次，平均每年出现0.4次，也就是每3年出现1次。倒春寒天气主要出现在春季，又以3月份出现频率最高，占91%。倒春寒天气持续时间以3~5d最多，占73%；6~8d占23%。
2.5干旱
茶叶一年四季均有可能遭受干旱灾害，其中冻害会影响秋梢芽、叶，轻则会导致冬芽出现发育不良，春芽瘦弱稀疏，重则会造成芽、叶青枯干死。伏旱则是每年7月中旬到8月底，受到西太平洋副热带高压西进北抬的影响，使得高温、无雨天气持续较长时间，进而引发伏旱。该时期是茶叶生长的旺盛期，由于温度较高，茶园内的蒸发速率加快，土壤和茶叶植株内的水分失水速度较快，收支很难平衡，进而对茶叶造成损害。秋旱则会降低秋茶产量和品质，近56年，印江县秋季干旱共出现91次，平均每年1.6次，其中重旱占1%，中旱占25%，轻旱则占54%。
2.6暴雨洪涝
谷地或平地的茶叶受暴雨洪涝的影响较大，一旦暴雨茶园内出现积水，会导致茶树新梢焦枯、蜷缩，甚至会出现烂根死树，进而引发病虫害。近56年中，印江县的暴雨次数共165次，特别是1963年出现连续7d的暴雨天气，对当地茶叶生产造成了严重影响。
3、茶叶生长的农业气象灾害预警系统构建
3.1系统建设内容
本系统对照印江县气象部门及当地茶农服务需求，设立了不同级别分组用户权限管理框架，进而实现业务化管理。系统可实现日志监察和审计。整个业务系统选用了B/S结构，且全天候面向互联网提供服务，应实现实时管理、权限控制、故障排查等特殊要求。这里设计独立且安全监察与审计框架。茶叶气象灾害预警系统主要是通过可视化信息发布方式面向用户，主要服务内容包括：当前天气状况的实时监测显示、印江县历史气象灾害分布、气象灾害预警信息发布。
3.2系统总体流程设计
本系统主要提供用户登录及注册界面，以更好的利用本系统为用户提供服务。用户在登录验证成功后，系统会对其的权限自动进行判定，以赋予其对应的使用功能，具体流程如下图（图1）：
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图1 系统设计流程图
3.3系统软件架构
软件体系构架主要包括：软件体系构架模式一般包括：主机终端模式 、文件服务器模式 （F/S )、服机服务器模 式 （C /S ) 以及浏览器服务器模式（B /S )。当前，B/S构架被广泛应用在系统开发中，是一种成熟稳定的架构模式，主要包括表现层、数据层和功能层。由于茶叶农业气象灾害预警系统是面向整个气象部门的系统，为了提升业务系统的稳定性和开放性水平，以及较大并发访问量的要求，结合各个成功业务系统案例，本业务系统采用如表1中的软件架构：
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编程语言 C#语言 面向对象高级语言，运行效率较高，对大型系统体系结构描述清晰，有Web服务等技术可对业务系统进行无缝扩充
3.4数据库设计
在存储空间数据的过程中主要选用Oracel数据库的对象关系模式进行，将所有空间要素对象化，确保空间与属性数据在同一个数据库中存储，且每个空间对象与数据库中的一行对应，可以方便、迅速的操作空间数据。
4、茶叶生长的农业气象灾害预警系统实现
4.1GIS地图发布
本系统选用了ArcCatalog 发布GIS 资源，在 ArcCatalog 目录树中，浏览到要发布地图文档 ，右键选选择要发布的服务器 ，输入服名称，选择启用的功能等完成 。使用"添加新服务"时，只需浏览到 ArcCatalog 目录树中已有的GIS服务器上，然后右击选择"添加新服务"，输入服务名称 ，选择服务类型等完成 。
4.2数据库
本系统包含的气象数据库有实时气象数据传输数据库、历史逐日气象资料数据库。
4.3系统前端界面的实现
结合以上系统设计内容，进而形成了基于茶叶生长的农业气象灾害预警系统，由于不同用户的权限不同，普通用户只能查询相关信息和上传数据；而气象部门管理人员则能对全系统进行管理以及分析数据信息。
结论：
本研究基于 C#、Oracle数据库及GIS等开发平台，利用茶叶生长中的不同气象灾害指标构建了印江县茶叶气象灾害预警系统，实现了小气候的监测和气象灾害预警信息的实时发布，为印江县茶叶管理和气象灾害防御提供参考依据。
参考文献：
[1]王治海，金志凤，杨栋，等．基于Arc Engine的茶叶生产气象服务业务系统的设计与实现[j]农学通报，201621):185-193.
吴彬，李艳芳，金志凤，等．茶叶生产气象服务系统的设计与实现[J].浙江农业科学，2015(7)：980-982．
作者简介：黎凌云（1992.10）男，土家族，贵州省印江县人，本科学历，助理工程师，从事研究方向或职业：综合气象业务人员。