系统由数据采集终端、GPRS无线通信模块和客户端3部分组成。采集终端通过传感器采集各项气象数据，经过MSP430F169进行数据的初步处理后，利用GPRS无线网络进行实时的数据传输，将采集到的数据发送给客户端。客户端软件采用VB语言编写，通过与Mi-crosoftAccess2003数据库的连接，实现实时气象数据的存储与管理。
2系统硬件设计
2．1采集终端的设计
数据信息采集终端以TI公司推出的MSP430系列超低功耗、高性能的16位微处理器MSP430F169作为主控芯片，通过对翻斗式雨量传感器JDZ02－1、温湿度传感器SHT11、光照强度传感器BH1750、实时时钟芯片PCF8563的操作获取各个监测点的数据信息(降雨量、温湿度、光照辐射强度、实时时间)，并按照一定的格式组合整理后经由RS－232接口传输到无线通信模块。。其中，SHT11、BH1750、PCF8563均为带有I2C总线接口的器件，功耗低可靠性高，满足灌区环境需求和系统应用。
1)温湿度传感器。
SHT11是瑞士Sensirion公司生产的带有I2C总线的数字式温湿度传感器，具有免调试、免标定、测量分辨率可编程调节、CRC传输校验、超小封装尺寸等特点;测量精度高，是各种温湿度监测应用中的一种优选器件。
2)光强度传感器。
BH1750是一种两线式串行总线I2C接口的数字型光强度传感器集成电路。它可以根据收集的光线强度数据来进行环境监测，可支持较大范围的光照强度变化，直接数字输出，省去复杂的数学运算，使用方便简单。
3)雨量传感器。
本系统中选用JDZ02－1型翻斗式雨量传感器，用以测量自然界降雨量，同时将降雨量转换为以开关量形式表示的数字信息量输出，以满足信息传输、处理、记录和显示等的需要。其每一次的开关量信号降雨量为0．2mm，测量范围小于4mm/min。系统选用微处理器MSP430F169的P6．5口作为降雨量传感器的信号输入端。
4)时钟芯片。
PCF8563是PHILIPS公司推出的一款工业级内含I2C总线接口功能的具有极低功耗的多功能时钟/日历芯片。按I2C总线协议规约，I2C总线由数据线SDA和时钟线SCL构成的串行总线，可发送和接收数据。
2．2无线通信模块
为实现现场和客户端的通讯，系统选用北京天同诚业科技有限公司的WG－8010GPRS－DTU无线通讯模块，该模块内置工业级GPRS模块，提供RS232/485数据接口和标准的SIM卡接口，可以很方便地与各采集终端连接，仅需一次性完成初始化配置，就可以与数据中心通过GPRS无线网络建立连接，实现数据的完全透明传输。同时，该公司提供了Comway无线串口软件与GPRSDTU配合使用，可以帮助用户建立远端串口设备和用户计算机之间的无线通信信道，用户仅需在计算机中安装Comway无线串口软件，即可使用原来基于串口通讯的应用程序来处理远端串口设备的数据，而无需劳心费神于公网IP地址或者是网络端口映射、动态域名映射等具体问题。
3系统软件设计
3．1采集终端系统软件设计
农田气象数据采集终端按程序中预先设置的采集周期，对各传感器采集的温度和湿度以及雨量开关信号等数字信号进行采集。
3．1．1温湿度程序设计
本文通过程序编写来模拟I2C总线的通讯协议，实现与MSP430F169的数据传输。设计中温湿度的精度选用SHT11的默认精度分别为14位(温度)和12位(湿度)。
3．1．2光照传感器程序设计
MSP430f169单片机与BH1750之间的通信使用标准的I2C协议，主控器通过内部包含的I2C通信接口与BH1750的I2C接口相连，容易实现编程和控制。
3．1．3雨量传感器程序设计
选用的雨量传感器为开关量输出信号，因此程序中采用中断的方式来实现对开关量的采集。雨量传感器每输出一次信号，系统就会相应的发生一次中断，对应着程序中表示雨量的整型变量Rain就会自动加1，从而采集雨量传感器输出信号的次数，最后通过相应公式转换为降雨量。
3．1．4实时时钟程序设计
设计中，选用P1．6引脚作为器件的中断输出，P3．1和P3．3作为I2C数据通信的数据线和时钟线，显示方式选择为24小时制。
3．2客户端数据库管理系统设计
在客户连接到Internet的PC机上安装好天同诚业公司开发的Comway无线串口软件，选择一个与用户的串口设备相连接的DTU并为之添加虚拟串口(建立映射关系);映射成功后在线DTU会显示映射到所选择的虚拟串口、应用软件或串口调试软件(如超级终端)，即可通过此虚拟串口与远程设备进行实时双向通信。客户端软件使用VB6．0软件进行程序开发，Visu-alBasic6．0中的串行通信控件MSComm可为应用程序提供数据发送、接收的串行通信功能。MSComm控件与串行端口一一对应，多个MSComm控件对应应用程序访问的多个串行端口。另外，用户可进入PC机Windows操作系统中的设备管理器更改终端地址和端口地址。软件通过与MicrosoftAccess2003数据库的连接，实现实时气象数据的显示、分析、保存以及管理等功能。
4结论
1．1传感器
本设计采用的传感器型号是Vaisala公司生产的气象变送器WXT520，是一个轻巧的小型变送器，采用紧凑式包装，可提供6种气象参数。WXT520用于测量风速、风向、降水、气压、温度和相对湿度。传感器外壳的等级为IP65/IP66，适合于我国北方的恶劣天气。WXT520采用32VDC，并使用可选择的通信协议输出串行数据:SDI－12、ASCII自动和轮询。有4个串行接口可供选择:RS－232、RS－485、RS－422和SDI－12;并配备了一个安装用8针M12接头和一个维护用4针M8接头。
1．2主控系统
主控系统包括数据采集器与控制器，具体包括控制器、采集器、通讯模块、供电电源和存储模块等部分。主控器通过嵌入式软件与供电、采集、通讯、存储等单元协调工作来完成。自动气象站的核心是数据采集器，负责数据收集、传输、统计分析和数据存储［4］。采集器电路主板包括主板和底板。主板是嵌入式工控主板，具有良好的扩展性，操作性、支持第三方控制器，包括时钟管理、实时及周期间隔定时器、复位、关机、高级中断及调试单元(DBGU)。通讯单元为西门子6GK7型工业以太网通讯单元，可以做到网络统一，可与支持EtherNet/IP的设备连接，结合使用Ethernet功能使其具有传感器监控器及控制值备份等现场实际应用功能，要想完成任务下达命令和数据上传功能需要通过网络来实现。通讯模块起到关键作用，所以要求其具备以下功能:①支持国际标准通讯协议，如TCP/IP(6．0)、UDP或者PPP，具有标准RS232串口;②可以自动监测联网状态，短线1min内自动拨号重新连接，防止数据的丢失;③接口速率为可选的1200～9600kB/s范围。存储单元:因采集数据的频率较短和跟踪监测的时间范围较长，因此采用存储容量为闪迪256G固态硬盘，用于保证存储容量及数据的安全性、稳定性和读取速度，同时存储单元可以记录系统工作状态。防雷单元:由于监测系统需要全天候连续工作，所以需要面对复杂天气状况，因此加装防雷设备对于整个系统的安全性尤为关键，本系统采用的是雷太LY1－B系列电涌保护器(一级防雷器)。供电单元:由于本系统需要在田间进行监测，不宜采用城市供电，因此选用了太阳能电池进行供电，对电池的容量要求为在无光线的环境中可以连续供电10天。扩展单元:新型传感器需要有相应的端口或接口与主控系统相连接，以满足系统升级或新添设备需要。
2系统设计
农田气象信息远程监测系统的主控器选用的是Atmel公司的ARM9系列的AT91SAM9260处理器。该处理器可以采用Linux操作系统，通过嵌入式应用控制程序，实现农田环境多要素气象数据的采集、处理及存储的功能。被采集到的气象要素基于TCP/IP协议的通讯网络，采用无线GPRS方式，根据实际情况选择最佳的组网方案，实现无线气象数据传输，并基于LabVIEW开发农业气象信息管理软件，使气象信息能够被读取。
2．1采集控制设计
采集系统可以实现采集并对采集到的气象要素信号进行处理。采集系统内部设有存储器，可以进行信息清除并对采集到的各气象要素的数据进行存储，有接口USB实现信息数据的备份功能。系统设有通讯接口RS232/RS485，可以通过该接口与GPRS/CDMA等通讯设备连接。该系统有时钟校准功能，通过监控中心下达指令，对气象站的时间进行校准。数据处理的方法需要设计采集数据的时间间隔。气象数据的监测主要为定时扫描各传感器的数据，通过通讯模块将数据的电信号传到主控系统中经既定程序(LabVIEW)计算;通过屏幕可以直接读取实时数据，针对特定时间段的数据可以进行有目的的分析，如平均值，不同时间点的变化趋势数据以及不同周、月份、年份的数据统计分析等［5］。收集数据默认为温度、相对湿度、降雨量、风向、风速及气压;当增加传感器时，在主控系统中重新设置就可以进行增加项目数据的收集。各气象数据中气温、相对湿度、雨量、气压的数据传感器每10s测定一次，根据气象学上常规的统计方法，通过程序收集到1min内每10s的瞬时气象数据。气温、相对湿度、雨量、气压在1min内会收集到6个数据，舍弃一个最高值和一个最低值，使用其余的4个测定数据来计算算术平均值，此值为监测系统最终在屏幕中实时显示的瞬时数值。风向、风速的监测频率为1次/min，系统计算每5min内5次测定值的算数平均值，此数据在LabVIEW程序界面中实时显示。所有测定的数据在数据库中均有保存，如统计部门需要对数据进行特殊分析，均可在数据库中将数据导出。在数据库中如有异常数据，一般以超过临近时间点两倍的数据值进行特殊标记，以便提醒管理员对相应数据进行核实和异常情况的分析。
2．2通讯设计
前端采集部分与后端监控中心系统通信采用无线GPRS通信方式，由于农田气象站放置在室外，因此不适宜采用光纤传输，而采用GPRS无线能够解决此问题［6］。GPRS采用的组网方式是公网固定IP的方式。GPRS拥有传递及时、通信信号好等优势，在并组网时减少对原有网络资源的浪费，节约了成本，并可以在室外复杂环境中实时进行监测，而且具有一定的安全性。室外自动气象站与气象信息管理系统需要建立点对点的网络连接，在连接过程中需要以无线方式登陆到以太网络来获得网络地址。要实现网络服务器地址和端口映射在气象管理系统中，需要气象信息管理系统软件采用其网络子网地址，这样在管理系统显示软件中就可以实现气象数据的双向通讯，进行有效的信息传递和收集［7－8］。图2为基于GPRS无线通讯的气象信息系统示意图。
2．3软件设计
气象信息管理系统可以通过网络来查看气象信息。本研究天气显示采用的软件是LabVIEW，此软件是美国国家仪器公司推出的一门图像化编程语言，同时也是著名的虚拟仪器开发平台［9－10］。作为一门图形化编程语言，LabVIEW秉承了其简单易用的一贯作风，使用户能够快速编写出强大的应用程序。本研究的LabVIEW编写程序图，如图3所示。为了方便叙述，本文把风向、风速、温度、湿度、雨量和气压多种气象数据统称为气象信息值。气象系统天气前面板显示图，如图4所示。通过该系统对哈尔滨市香坊区东北农业大学校内气象信息值进行监测，与气象台预报数据作为参考进行对比，气象信息值监测结果如表1所示。表1中实测的时间跨度是实验当天早6:00至晚18:00。从数据中可以看出，实测日期当天监测到的温度、湿度、雨量、风速和气压与参考值相比，具有良好的线性关系，系统可以准确计算出当天所监测气象信息的平均值。此收集到的气象数据只是一天中的部分数据，所以经过系统分析计算出来的数据只能代表所监测时间范围内的气象信息，与气象台的参考值有偏差。
3结论
1．1系统设计的目标和原则
基于WorldWind的交通气象信息共享系统开发目标：利用最新的技术研发手段，融合交通气象共享数据与地理信息数据，构建具有气象行业特色、适合交通气象服务应用的专业GIS系统，以满通气象服务对三维地理信息的业务需求，从而最终提高交通气象灾害预警的科学辅助决策能力。该系统的开发必须坚持先进性、通用性、可扩展性、模块化和节约化相结合的原则，WorldWind是一个可以修改源代码的开放平台，其开发的灵活性远远高于其它任何一款商业三维GIS平台。系统开发摆脱了商业GIS平台软件的束缚，这正是笔者选择此平台开发的一个重要原因，拥有完全的主动权，有利于开发者最大限度地满足自身行业服务的需求。
1．2系统体系架构
交通气象信息共享系统体系结构由数据层、服务层、应用层和客户层4个部分组成。基于WWJ的交通气象信息共享系统体系结构如图1所示。数据层是交通气象信息共享系统的数据基础，它为系统提供最基本的数据服务，系统数据包括基础地理信息数据、交通气象共享产品数据和WW数据。其中基础地理信息数据主要有基于WMS地图、Shape文件等数据，其存储方式与传统的二维GIS系统相似；交通气象共享产品数据有高速公路沿线气象站监测信息、雷达信息、气象卫星信息、台风信息、气象灾害预警预报信息等其它相关数据，它是最关键的核心数据；WW数据主要包括有Landsat7全球范围30～120m分辨率的卫星影像，SRTM的全球重点城市精细影像数据，BingImagey微软的高清晰影像地图，OpenStreetMap开源地图，全球的行政区界、地名及标注数据。WW的数据是按照金字塔模型来对高程数据和影像数据进行切片处理的，通过服务器访问接口建立了高分辨率的三维地形［11］，利用开源地图服务软件包GeoServer搭建了基于WMS的地图服务，综合运用Java技术实现了交通气象数据服务和WW数据的集成应用。服务层是建立在数据层之上，从数据层中获取需要的数据并提交给应用层进行处理，系统运用地图服务器和应用服务器，根据WWJ提供的组件开发接口以及对交通气象信息共享数据的规约，实现了交通气象信息共享数据与系统的无缝融合。应用层由地图服务、图层管理、数据展示、数据查询、气象要素道路反演分析和预报文档服务六大功能模块组成。客户层就是为用户提供了一个人机交互的功能，本文采用WW的客户浏览器作为三维GIS的客户层，实现了数据集成和三维展示等功能。
1．3系统数据库设计
数据库设计是系统设计的一个重要环节，数据库设计的好坏直接关系到整个系统的性能。GIS设计得再完美，如果数据响应表现乏力，也是一个不成功的应用。由于气象数据结构具有显著的时间特征，所以常用的空间数据模型难以胜任气象信息的处理应用。因此，在实际开发过程中，为了实现基础地理信息数据、交通气象共享数据和WW数据的无缝融合，我们研究了一种适用于建立气象信息数据库的时空数据模型。交通气象信息共享系统的数据访问机制如图2所示。交通气象信息共享产品数据种类繁多，实际应用的方式多样，为了能适应数据的变化，提高系统的可扩展性，在数据库设计上采用元数据驱动模式，产品数据均纳入元数据管理范畴，应用组件通过访问元数据来控制对具体数据库的访问，屏蔽应用组件对气象业务数据，尤其是文件型数据的直接访问。交通气象信息数据库总体设计如图3所示。
2系统实现的关键技术
2．1WorldWindJavaSDK组件开发
WorldWind是一款虚拟地球的开源三维地理信息系统，由NASA（美国）国家航空和宇宙航行局联合出品［12］。它是唯一真正开放资源的3D引擎，它的全部代码都是可获得的，允许无限制的用户化定制。海量的数据集成和超强的功能设计使得它成为一个十分理想的二次开发工具，用户可以充分、深入地使用这些数据和功能开发自己需要的功能。WorldWind有基于．NET语言和Java语言的2种开发包，基于Java语言的SDK（WWJSDK）既能支持本地运行也能支持网络运行，且具有强大的跨平台特性，目前是NASA官方仍在更新的重要版本，因此本文采用WWJSDK作为交通气象信息共享系统的二次开发组件。图4为基于WWJSDK的系统开发组件架构。WWJSDK主要由模型、视图、事件监听及数据等组成［13］，模型由球体、图层等组成，视图是在模型的基础上用来控制用户视角，系统是通过视图控制器来实现与应用程序的交互，事件监听是指对用户界面操作事件进行监听和处理。WWJ的GIS组件群是实现系统GIS功能的核心，交通气象服务系统需要的是在GIS组件之上的交通气象数据集成、封装与展示。本文利用WWJSDK以类文件形式构建了一系列交通气象系统服务组件，完成交通气象数据的存取和应用模型的展示等功能，同时还为系统扩展提供了接口。
2．2数据缓存机制
WorldWind使用多分辨率分层技术为用户提供了海量的影像和DEM数据服务，当用户缩放到不同区域时逐渐加载更多的细节。根据系统分层分块的结构，通过瓦片金字塔对海量数据进行划分，并以一定的形式缓存在本地目录。当用户浏览某一区域时，系统首先会从本地缓存中提取该区域的数据，如果文件存在就直接加载渲染；若本地缓存不存在，就从服务器下载需要此区域的数据再进行渲染。自构建的WMS服务器获取数据系统也是按此数据缓存机制处理。系统在访问交通气象服务数据时也建立了相应的缓存机制。交通气象服务数据的缓存有两级，一级在服务器端，一级在客户端。当用户访问某类服务数据时，系统首先会自动搜索客户端查看要查询的数据缓存是否存在，若存在就直接解析加载，不存在则通过网络访问远程应用服务器；如果服务器本地端存在此时次数据的缓存则由Http协议传输给客户端后加载，不存在就需要通过数据库访问得到要查询的数据后再返还给用户处理，同时将数据写入缓存区。该数据缓存机制具有以下几个优点：①大大提高了访问效率和服务性能；②减轻了应用服务器端的负担；③使在无网络环境下的脱机访问成为可能。虽然这种缓存机制在较短时间片下访问能发挥优势，但针对某些需要不断更新的交通气象服务数据来说可能会存在数据更新不及时的问题，因此系统也提供了直接从服务器数据库获取数据的机制，但访问效率受到一定的影响。至于采用哪种数据访问机制由用户根据实际情况去选择。
2．3气象要素道路反演算法
相对于空间分布而言，交通气象服务的用户更关注气象信息的沿线分布状况，这就要求气象观测与预报信息均需反演到道路干线上，反演的定义请参见文献［14］。本文算法最终目的是采用不同的颜色来反演交通道路沿线气象要素的等级划分，从而表明该段道路所受的天气现象影响。拼图是绝大部分交通气象产品需要涉及的内容，传统意义上的拼图是指图与图之间的拼接，本文制作的拼图是基于站点的数据与数据拼接后将其反演到道路上的产品。本文拼图所用的算法的基本原理如下：首先获取所有高速公路沿线交通气象站观测或预报信息，同时读取出高速公路地图上的每一个信息点并搜索到该点最近的2个沿线附近测点数据，利用反距离权重法计算出该点的插入值，然后根据计算出的数值按要素等级划分重新构建出一个新的地图数据，最终根据等级用相对应的颜色在系统中展示出来，图5为气象要素拼图反演算法的流程。算法实现的具体步骤如下：步骤1根据发送来的请求参数内容，取出相对应区域的高速公路矢量地图的所有线段组经纬度数据并分别存贮到各自的数组队列中，针对每组线段的点建立气象要素等级数组，数组初始值赋为缺省。步骤2取出区域内所有站点资料并初始化到数组队列。步骤3以高速公路上的点为中心、10km为搜索半径查找离圆心最近两站点的数据，利用反距离权重法计算出该点的数据根据等级划分赋值。步骤4根据线段点不同的等级值记录拼图的线段组。（1）如果当前点是高速公路一组线段的开始点则构建一个新的队列，并将此点的经纬度信息放进队列中去；（2）取下一个点的等级数据，如果和上一个点的等级值相同且不是线段最后一个点，则将此点插入到当前队列，如果不等就将此队列记录存贮下来，然后再重新构建一个队列把当前点放进队列中循环本操作，直到当前点是线段最后一个点结束；（3）重复（1）、（2）直至高速公路所有线段组遍历完；步骤5按一定格式要求输出所有构建的拼图线段组；步骤6根据输出等级用相对应的颜色在系统中绘出这些线段组；
2．4利用SketchUp建立三维模型
在传统二维中，地理对象一般由点、线、面三类要素组成。针对更为复杂的结构体，基本都是通过这三类要素组合表达出来。在交通气象业务系统中，为了实现三维效果的场景，需要建立相应的三维模型，选择适合系统要求的三维数据模型－KMZ格式。本文采用三维建模工具SketchUP创建系统中需要的三维模型，模型创建后使用图片处理技术作一些渲染修饰后存成WWJ能处理的KMZ格式。系统三维模型的构建为用户提供了更直观、更形象、更真实的环境场景。下面给出3种SketchUP建模方法：①几何建模法，就是利用SktechUP的扩展工具构建出实物的粗糙框架，最后使用纹理图片进行渲染实现真实模拟；②纹理映射法，纹理映射技术能增强模型的逼真度，简化模型的复杂度，对程序渲染的实时性起到关键作用；③坐标系法，选择正确坐标系，导入其它一些二维矢量数据进行直接建模，能提高建模速度。图6是高速公路桥梁模型和影像图的叠加效果，其中桥梁模型由SketchUP工具制作，高分辨的卫星影像来自微软的bing地图服务。
3应用实例
本文设计的基于WorldWind数字地球模型的系统在华东区域交通气象信息共享业务示范性项目中得到了具体应用。该业务平台实现了地球三维浏览、定位飞行、图层控制、气象信息实时预警及预报产品动画显示等功能。通过交通气象自定义地图服务，将道路反演生成的XML数据以GIS图层的方式组织，在此基础上集成交通气象站信息，完成了实时监测预警、数值预报以及卫星云图的三维模拟等气象应用。通过数字地球组件和交通气象服务中间件仿真建模，为交通、气象等相关部门提供高速公路实时监测、预警、预报、服务等形象化的气象信息，给用户提供了人机交互的便利和数据基础。系统主要功能模块如图7所示。图8是华东区域高速公路交通气象信息共享系统中的沿线气象监测站信息预警展示，图中的圆圈代表分布在华东区域高速沿线的交通气象监测站，圆圈颜色为绿色表示此站点的能见度观测数据大于1000m，浅蓝色表示500～1000m，蓝色为200～500m，黄色为50～200m，红色为小于50m，并且在站站之间的道路也用以上颜色进行反演绘制，用户移动鼠标至站点点击圆圈时系统会浏览到该站的所有监测信息。系统采用线程方式实现每分钟对不同气象要素的实时预警监测，当检测到监测要素低于设定阈值时，图8右下角会出现一个预警图标，图标右上方动态显示出小于阈值的站点个数。点击图标系统弹出小于阈值站点的详细信息的对话框，选择某个站后数字地球自动飞行到当前站点的位置，并以红色光圈进行闪烁预警。实践表明该系统具有较好的响应速度和三维表现能力，能够满足用户进行交通气象实时监测预警、营运决策和交通事故灾害评估的要求。
4结束语
漳州地处东南沿海，面临台湾海峡，各种气象灾害频繁，每年都不同程度地受到台风、暴雨、干旱、寒潮、大风、冻害等灾害性天气的危害，特别冬季冷空气活动频繁，常有寒潮天气发生，严重制约了我市农业和农村经济的可持续性发展。据统计每年漳州气象灾害所造成的损失占国民生产总值的5%～8%，严重年份可达15%～20%，特别严重的年份占国民生产总值近25%。如1999年12月21－26日漳州市受到了强冷空气袭击，连续6天出现大范围的霜冻和结冰，全市气象灾害造成的农作物损失约90000hm2，直接经济损失达17.5亿元，其中香蕉遭受的冻害最为严重，被冻死的香蕉达28240hm2，荔枝和龙眼等果树的树冠也都因霜冻而死，花卉和冬种蔬菜也损失惨重。
二、农业保险分析
农业保险是承保农业生产者和经营者在种植业和养殖业生产过程中因自然灾害和意外事故所造成的经济损失的一种财产保险。农业生产在很大程度上受自然因素的影响，与其他财产相比，农业保险具有四个特点：地域性、季节性、周期性和政策性。农业保险针对的是农业生产等相关产业链，有三方面明显的特征属性：(1)农业保险的准公共产品性质。要求政府履行宏观调控和公共管理的职责，避免因单一依靠市场机制配置造成市场失灵。(2）农业自然灾害风险的非独立性。如台风、洪涝、强降水、低温冻害、大雾等气象灾害的出现，容易造成一定范围的损失。同一气候灾害时空分布投保单位的风险在同一区域具有相关性而非独立。(3)农业保险费率难确定性。各种气象灾害对农作物、花卉、果树等影响程度也各不相同，应根据不同的灾害性天气预报，采用不同的气象保险指数指标来确定保险费率。
三、气象信息及气象技术资源优势在农业保险中的应用
随着气象现代化建设推进，气象服务产品越来越丰富，针对农业生产、农业保险的气象服务分为定期产品、不定期产品、公报、年鉴等书面形式和咨询等服务产品。定期情报产品按时间序列和空间区域进行综合分析，反映不同地区气象条件对农作物生长发育状况的影响，以及气象灾害已经或可能造成的危害和防御对策。不定期产品主要根据当地可能出现的或已经出现的灾害性天气对农业生产造成的影响，如洪涝、干旱、冻害等对农作物生产的影响进行评判。
1在农业保险承保决策中的应用
正确做出气象灾害的风险等级的评估，可使保险公司在承保决策中更科学，有效地降低并规避承保失误风险。对气象信息和保险公司的历史数据进行综合分析，应用统计决策理论从三方面进行评估：①对灾害性天气（如暴雨、台风、寒潮低温等）出现的概率、强度等发生严重性程度的可能性进行评估；②气象灾害可能造成的损失大小的评估；③以最少投入获取防灾抗灾最佳效果的决策手段评估。其中灾害性天气发生的严重程度和造成损失的评估能够为承保决策提供科学依据，有效规避经营风险。一般情况下，同类农业保险业务，保险核保人会考虑保险标的历史赔付情况，抗灾减灾能力等多方面因素。因此，综合分析应用气象资源（如未来天气趋势预报、专题性预报、灾害性天气评估等）更能了解掌握某区域气象灾害发生的概率，科学制定气象灾害评估和损失程度的指标、系数等，助于保险公司做出是否承保决策，预计承保成本作出承保方案，保证保险公司经营的稳定和效益。
2气象资源在农业保险防灾、核损中的应用
应用丰富的气象信息资源，最大限度地了解气象灾害发生的可能性，提前采取有效地防灾减灾措施，尽可能地控制和预防灾害的发生，降低灾害事故发生引发的直接和间接损失，而采取的各种有效措施，是保险公司管理风险的防灾核损重要手段。风险控制的手段来自避免风险、损失控制和非保险方式的转移风险三种方式，就是以气象部门的气象信息内容为依据，保险公司对所承保的保险物进行逐一的排查，及时发现隐患，通知并督促投保人整改，达到预防并减少灾害损失为目的。如投保人拒绝整改，当气象灾害发生所造成保险物的经济损失时，保险公司可依法不予赔偿。
2.1应用自动站实时天气实况监测系统，为理赔提供科学依据随着气象自动站的建设发展，气象部门能够为保险业提供更丰富的实时准确的气象实况数据。到目前为止，漳州市气象局已有10个人工观测气象站和123个区域自动气象站，能够为各行业提供详细实况的气象数据。如保险条款中对灾害性天气暴雨所采用的理赔标准，气象学中的“暴雨”定义是指“24小时降水总量达到50～99.9mm”，而通常由暴雨所造成的损失，保险公司对暴雨的理赔依据显得更灵活人性化，如“24小时降水总量未达到50mm以上，而12小时降水总量达到30mm以上或是1小时降水总量达到16mm以上同样可作为受暴雨影响造成损失的理赔依据”。因此，详细的实况数据对保险责任的划定有着实际意义，为理赔提供了更为准确的依据。全方位的气象监测系统能够客观真实地反映灾害性天气发生的整个过程，根据监测的记录实况数据，保险公司对灾害是否属于保险责任和灾害所造成保险物损失程度进行裁定，有利于主动、迅速、准确、合理地开展保险理赔。
2.2应用历史气象信息数据和未来趋势预报，提前做出灾害评估气象业务数值预报模式的广泛应用，有效地提高了中、短期气象预报的准确度，保险公司可根据提供气象信息数据做出的预报进行三方面的分析评估：一是风险区气象灾害可能损失的预评估；二是大面积气象灾害发生前的减灾预案；三是大面积气象灾害发生后的灾情评估。如气象部门对历史气象资料进行分析，得出所投保地区的主要灾害情况及影响因子，为投保金额和投保风险提供科学决策依据。而对灾害性天气提前72小时或更长期的趋势预报，能够为防灾防损工作从时间上提前做出了决策，并可根据灾害性天气的强度和等级对保险标的有的放矢地做好防御工作。
四、气象服务在农业保险业的延伸与拓展
随着社会发展变革，各行业的合作也更加密切和频繁，气象部门可进一步加强气象信息的开发应用，提高气象信息的服务能力，同时也提高服务农业保险经营管理和应对灾害能力水平。
1开展部门合作，建设气象保险服务平台
气象部门可充分利用气象现代化建设，加强与保险业的合作关系，共同建设气象保险服务平台，实现资源数据共享，开展气象灾害研究，建立灾害常规分析和预警预告机制。目前，漳州市气象局与漳州国土资源局、环保局等部门共同建设“漳州市地质灾害气象预警预报系统”和“漳州市区城市空气质量等级预警预报系统”服务平台，与保险业也可采用这种合作方式，共同开发服务平台，改变以往单一的只开气象证明的合作方式，做到提前防灾、科学指导农业生产等，减少因自然灾害而引起的损失。
2建立多指标体系和风险区域系数，进行风险区划确定区域农业保险费率
充分应用气象数据与灾害数据,建立完善的多指标农业保险费率模型，在原有产量资料的基础上，针对不同作物、不同关键生育期的各种气象灾害风险，结合保险物所在地的地理特点、防灾减灾抗灾条件，建立不同地区的特定作物农业保险费率的区域风险指数的修订模型，运用风险指数来修订农业保险费率，使农业保险费率更加科学地反映的农业生产和作物损失风险。
3开发农业新险种的指数保险
开展各种农作物的气象保险指数设计的研究，针对各农作物的生长关键期气象要素，在保险中引入气象指数保险。漳州特色农作物丰富，农作物的生产与天气息息相关，低温冻害是闽南地区热带水果生产面临的主要农业风险之一，如1999年底漳州市出现了大范围的霜冻和结冰，造成的趋势损失达17.5亿元。因此，对低温冻害分析设定冻害指标，在农业保险中引入冻害气象保险指数，就显得十分的重要。由于影响农作物生产的气象因子各不相同，可针对不同的气象灾害研究不同的气象指数保险，如针对漳州花卉、林下经济（金线莲、铁皮石触等）开发气象指数保险，架起保险公司与投保户之间的桥梁，以更清晰的界面去核损减灾。
五、结语
信息化是创新档案工作服务内容的必然需求。传统的气象科技档案工作服务就是提供纸质档案信息。我国在推行电子公务之后，出现了大量电子文件，档案馆当前的信息资源既包括纸质文件，也包括电子文件。例如，观测资料原来只有酸雨、日射、高空、地面、农气，现在有了雷达、卫星云图、大气成分、土壤水分、沙尘暴、生态、农业的气象监测，既增加了信息的种类，也增加的信息的数量。目前，保存的主要气象科技档案就是大量的电子信息，气象科技档案工作服务的内容包括纸质和电子档案、历史和现行文件。通过实践建立信息化的气象科技档案，应用信息技术整合和开发这些气象科技档案信息资源，提供全面、及时、准确的气象科技档案信息产品给社会，对社会中不同的气象科技档案信息需求进行满足。
二、加强建设信息化科技档案信息
首先，要突破传统的档案观念，认识到建设信息化气象科技档案的重要性，积极的应用先进的信息技术以及网络技术提供气象科技信息服务给社会。这不仅是社会对气象部门提出的要求，也是其自身发展的需求。其次，相关职能部门要提早制定气象科技档案信息化的建设规划，确定其信息化建设的方向、目标以及要求，并且增加投入与其信息化建设规划中。接着，气象科技档案充分利用网络为社会服务。建立并完善局域网中气象科技档案网页，进而更好的宣传其工作以及更好的进行气象科技档案信息服务。后期持续对网络内容进行丰富，为社会提供更加全面的查询和利用服务。最后，气象科技档案信息化建设需要重新整合和定位其管理的业务流程、管理模式等，就需要档案和计算机专业人员应用信息化观念、技术、设备以及方法完成工作。可是当前在气象科技档案信息化建设的过程中缺乏既懂计算机技术，又掌握现代档案管理基本知识，还能熟练应用网络、熟练应用档案管理软件的人才，而这些人才可以存储、编辑、检索、利用气象科技档案。明确气象科技档案信息化建设的目标。首先是实现数字化和网络化的气象科技档案信息，接着是实现接收、传递储存、提供利用气象科技档案信息一体化，然后实现高度共享气象科技档案信息。也就是可以通过网络查阅档案馆开放的档案，超越了时间、空间、文件数量的限制，还也可以更具不用用户的需求，提供个性化的服务。
实施气象档案信息化建设，还需要数字化原有馆藏的传统载体的档案，也就是扫描、加工以及处理馆藏的传统载体档案，进而实现其数字化，此项工作需要耗费大量的资源，包括人力资源、物力资源以及财力资源。此时，一定要及时的归档正在形成的电子文件，避免将来也要对正在形成的档案资源数字化。如果没有做好这样工作，不仅不能专注精力数字化原有的馆藏资源，还忽视了正在形成的电子文件，这是人力、物力、财力资源的双重浪费。随着不断增强的电子文件功能和不断膨胀的数量，如果缺乏相同的纸质文件归档，就可能导致档案的断档。所以可以明确一个时间，以此为开始，不仅归档纸质气象科技档案文件，也归档电子气象科技档案文件，所以要实现整体的信息化建设。而档案管理人员也要积极参与其归档工作，切实提出可行的气象科技档案管理和归档意见。虽然当前产生了大量的电子文件，可是纸质文件更具法律和凭证作用，所以在归档的时候既包括电子文件，也包括纸质文件。气象科技档案的信息化建设可以提高气象科技档案工作的标准化程度。为了提供更好的服务给用户，需要应用统一的数据格式和元数据标准。当前，气象科技档案信息包括文本、图像、音频、视频等，只有统一标准，制作规范，才能有效的储存、管理和使用气象科技档案信息资源。此外，当前都是电子政务，需要依照统一的标准和规范接受、归档和管理电子公文以及文档。当前，信息技术不断发展，为了促使新旧设备以及系统之间可以兼容，长期的保存数字资源，也需要依照严格的标准信息化建设气象科技档案。
三、结语
1电力气象信息服务系统的应用功能
1.1事故分析
灾害性天气及恶劣气候对电网的安全运行造成的影响主要表现为：大雪、冻雨、雨夹雪等天气极易使线路出现倒塔、断线的现象；强风易使输电线路发生断线或相间放电；大雾及沙尘天气易使输电线路发生污闪；雷电天气容易使变电站及输电线路由于雷击而遭受损坏；气温之间的温差过大也会使输电设备无法正常运行；暴雨天气极易使输电线路发生倒塔。以上灾害性天气必须引起电网调度部门的高度重视。及时、准确的对灾害性天气进行预警，能够使电网调度及管理部门提前做好应对的措施，从而减少或避免灾害带来的损失。
1.2野外的施工检修
每年都要对电力系统中的输配电设备进行定期或不定期的检修，需要检修的设备的数量多、时间长，操作也相对比较复杂，并且该项工作极易受到当地天气、气候等因素的制约，尤其是在恶劣天气状况下，会严重影响到室外的电力施工、抢修及检修等工作。为了确保顺利、安全的实施该项操作，需要先准确预报当地、当时的气象条件，再进行操作及检修等工作，这种方法不仅使检修的质量及速度有所提高，还能够在一定程度上减少由于停电引起的负荷损失。
1.3负荷预测在电力系统的运行管理及计划
过程中，负荷预测在电能分配、发电及输电等方面发挥着决定性作用。负荷用电不仅与经济的增长及工农业的发展息息相关，还受到经济、政治及政策等因素的制约。以本省为例，山西省负荷用电与天气及气候等因素之间的相关关系比较明显，干旱、内涝等增加了农灌的负荷，强度较高的降雪、降雨天气大幅度降低了用电负荷。山西省电网用电负荷表现出明显的季节性，通常表现为当夏季的气温升高时，制冷负荷有所增加；当冬季气温降低时，采暖负荷快速增加。因此，气温是电网负荷中一个较为敏感的因素。
1.4电气设备的气象服务评价
服务系统的主要功能是通过统计与分析历史的电力及气象资料，研究并逐步建立电力调度、电力线路发生污闪事故的气候量化条件，再依据不同的气象条件对污闪的概率进行计算。针对大风、温度、暴雨及湿度等建立起相应的警报系统，再分析电力设备的维护安装条件，并以此建立起合理的与设备安装维护相关的气象指标。
2电力系统气象信息服务网络化路径
2.1加大基础设施的投入力度，建立多元化的投资体系
电力气象信息服务网络化的基础设施建设是电力气象信息服务的关键问题。通常情况下山西省各个地区电力气象信息服务网络化基础设施建设存在着很大程度的差异，一些地区受到资金的制约，没有足够的资金投入到网络建设中，致使无法广泛、深入的开展电力气象信息服务网络化建设。因此，多元化投资体系的建立非常有必要。将政府投资作为主体，并设立专用资金用于建设电力气象信息服务的网络设施，从而为电力气象信息服务网络化创造良好的发展条件。另外，还要使市场的作用得到充分发挥，制定科学、合理的政策，吸引和鼓励个人及企业投资，为该地区电力气象信息服务网络化基础设施的建设提供充足的资金支撑。
2.2充分发挥政府的主导作用
社会及科技的发展，使山西省气象信息网络已经渗透到电力系统领域。目前，该地区的气象信息服务网络正逐步完善，但与发达省份相比，仍然存在着很大程度的差距。首先，基础设施相对比较薄弱，硬件设施较为简陋且短缺，技术手段也明显不足；另外，网络的运行维护及软件的开发等缺乏经费保障。电力气象信息服务网络化是一个与多个部门相互关联的综合性能较强的系统工程，相关部门必须建立起有力的具有主导性的领导体系，并加强对电力气象信息服务网络化的组织与管理，明确的对各个部门进行分工协作，不仅能使电力信息服务网络化建设过程中的浪费及重复建设现象大大减少，还能有效促进其快速、健康发展。
2.3开展技术培训，加强信息服务人才队伍建设
建设优秀的电力气象信息服务队伍是气象信息服务工作顺利开展的重要保证。目前，山西省正在逐步完善气象信息服务组织，但是仍然缺乏电力气象信息服务方面的人才，一方面存在着严重的数量不足；另一方面是现有的电力气象信息服务人员的技能及知识都已过时、陈旧，不能够与复杂的电力需求相适应。因此，必须加强工作人员的培训与教育，可以通过正规学校远程教育或在职培训，使人员的素质得到提升，还要定期组织相关人员进行技术业务培训，争取构建一支专业的高素质的电力气象信息服务队伍；同时，还要重视扩大电力气象信息服务的队伍，以确保及时、准确、有效的开展电力气象信息服务工作。
2.4建立有效的气象信息收集及机制
气象服务信息资源在电力的发展过程中发挥着重要作用，因此，必须对传播渠道进行改革，通过网络渠道收集电力部门对气象信息服务的广泛需求，并定期组织学者专家等进一步对需求进行分析，再向决策部门上报。这一方法就能够使决策部门对电力部门的需求及动向进行快速了解，并及时的对供给方式及内容等进行调整，还要快速的对电力部门的需求作出反应，使电力部门的需求与政府目标相互一致。另外，还要制定切实可行的法律及制度，使政府的气象信息更加制度化与规范化。
2.5加强信息资源的整合，推进资源共享
为了适应农业生产发展的需要，全垦区从上到下，每个农场都建立了农业气象机构，配备专职的农业气象工作人员，为农业生产发展发挥了重要作用。能够及时主动提供当地农业生产所需的公益性气象信息服务。建立了以基层农业生产经营者为主体的社会制度，对属于公共服务范畴内的信息，采取各种手段保证电视、广播、报纸等公众媒体开辟农村气象信息专栏，方便农业生产经营者能随时随地收听收看到最新的气象信息。
二、健全农村气象信息的措施
气象工作的出发点和落脚点在于为社会提供公共产品和服务，气象部门必须以需求为导向，以满足服务对象的要求为目标，不断拓展气象服务领域，积极做好以农业为主的综合信息服务,具体包括以下几个方面：
（一）依靠科技发展和管理水平，提高基层气象信息的质量
计算机相关信息技术的快速发展，数值预报模式分辨率提高，天气预报准确率有明显改善，24小时的晴雨预报准确率达到了90%。但日常的降水预报、气象要素预报和台风等重大灾害性天气的定量预报准确率还较低。因此：一是要依靠气象现代化化建设，深入研究天气和气候的机理，开发新一代天气数值预报模式，输出更精细的可释用数值预报产品。二是加强基层气象台站的管理水平和业务能力建设，提高天气预报员的职业道德素质和业务技术水平，实现定时、定量预报，提高天气预报准确率。
（二）采用多种渠道，及时提供农业气象信息
